JP2017139087A - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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美枝 阿部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion secondary battery which is superior in cycle and input characteristics and safety.SOLUTION: A lithium ion secondary battery comprises: a positive electrode; a negative electrode; and an electrolytic solution. The negative electrode includes easily graphitizable carbon as a negative electrode active material. The electrolytic solution includes: a cyclic carbonate and a chain carbonate as a nonaqueous solvent; and lithium bis(oxalato)borate and vinylene carbonate as an additive agent. The content of each of the lithium bis(oxalato)borate and vinylene carbonate is 0.1-1.5 mass% relative to a total amount of the electrolyte.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池に関するものである。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery.

リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度の二次電池であり、その特性を活かして、ノートパソコンや携帯電話等のポータブル機器の電源に使用されている。近年、リチウムイオン二次電池は、ポータブル機器用等の民生用途にとどまらず、自動車用途、太陽光や風力発電といった自然エネルギー向け大規模蓄電システム用途への展開が期待されている。
ここで、特許文献1は、高容量なリチウムイオン二次電池において、出力・回生特性に優れたリチウムイオン二次電池が開示されている。このリチウムイオン電池は、電池容量が21Ah以上であって、電解液にリチウムビス(オキサラト)ボレートを含んでいる。
A lithium ion secondary battery is a high energy density secondary battery, and is used as a power source for portable devices such as notebook computers and mobile phones by taking advantage of its characteristics. In recent years, lithium-ion secondary batteries are expected to be used not only in consumer applications such as portable devices, but also in automotive applications and large-scale power storage systems for natural energy such as solar and wind power generation.
Here, Patent Document 1 discloses a lithium ion secondary battery having excellent output / regeneration characteristics in a high capacity lithium ion secondary battery. This lithium ion battery has a battery capacity of 21 Ah or more and contains lithium bis (oxalato) borate in the electrolyte.

特開2014−35922号JP 2014-35922 A

しかしながら、特許文献1に記載されているリチウムイオン二次電池では、サイクル特性および安全性について更なる改善の余地があることが、本発明者らの検討結果から明らかとなった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れたサイクル特性および安全性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することにある。
However, in the lithium ion secondary battery described in Patent Document 1, it has become clear from the examination results of the present inventors that there is room for further improvement in cycle characteristics and safety.
This invention is made | formed in view of the said situation, and is providing the lithium ion secondary battery which is excellent in the outstanding cycling characteristics and safety | security.

前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<1>正極、負極、電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、前記負極は易黒鉛化炭素を負極活物質として含み、前記電解液は、非水系溶媒として環状カーボネート、鎖状カーボネート及び添加剤としてリチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートを含み、前記リチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートのそれぞれの含有量は、前記電解液の全量に対して、0.1質量%〜1.5質量%であるリチウムイオン二次電池。
<2>前記電解液は、電解質としてヘキサフルオロリン酸リチウムを含む<1>記載のリチウムイオン二次電池。
<3>前記正極は、正極活物質として層状型リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物を含む<1>又は<2>記載のリチウムイオン二次電池。
Specific means for solving the above problems are as follows.
<1> A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution, wherein the negative electrode includes graphitizable carbon as a negative electrode active material, and the electrolytic solution is a cyclic carbonate, a chain-like material as a non-aqueous solvent. Lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate are included as carbonates and additives, and the content of each of the lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate is 0.1% by mass to 1% with respect to the total amount of the electrolytic solution. Lithium ion secondary battery which is 0.5 mass%.
<2> The lithium ion secondary battery according to <1>, wherein the electrolytic solution contains lithium hexafluorophosphate as an electrolyte.
<3> The lithium ion secondary battery according to <1> or <2>, wherein the positive electrode includes a layered lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide as a positive electrode active material.

本発明によればサイクル特性、入力特性および安全性に優れ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, it is possible to provide a lithium ion secondary battery that is excellent in cycle characteristics, input characteristics, and safety.

本発明が適用可能な実施形態のリチウムイオン二次電池の断面図である。It is sectional drawing of the lithium ion secondary battery of embodiment which can apply this invention.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は、実際の寸法関係を反映するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Note that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field. In addition, dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in the following drawings do not reflect actual dimensional relationships.

本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
In the present specification, a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the numerical ranges described stepwise in this specification, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range. Good. Further, in the numerical ranges described in this specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.

(実施の形態)
まず、リチウムイオン二次電池の概要について簡単に説明する。リチウムイオン二次電池は、電池容器内に、正極、負極、セパレータおよび電解液を有している。正極と負極との間にはセパレータが配置されている。
リチウムイオン二次電池を充電する際には、正極と負極との間に充電器を接続する。充電時においては、正極活物質内に挿入されているリチウムイオンが脱離し、電解液中に放出される。電解液中に放出されたリチウムイオンは、電解液中を移動し、微多孔質膜からなるセパレータを通過して、負極に到達する。この負極に到達したリチウムイオンは、負極を構成する負極活物質内に挿入される。
放電する際には、正極と負極の間に外部負荷を接続する。放電時においては、負極活物質内に挿入されていたリチウムイオンが脱離して電解液中に放出される。このとき、負極から電子が放出される。そして、電解液中に放出されたリチウムイオンは、電解液中を移動し、微多孔質膜からなるセパレータを通過して、正極に到達する。この正極に到達したリチウムイオンは、正極を構成する正極活物質内に挿入される。このとき、正極活物質にリチウムイオンが挿入することにより、正極に電子が流れ込む。このようにして、負極から正極に電子が移動することにより放電が行われる。
このように、リチウムイオンを正極活物質と負極活物質との間で挿入・脱離することにより、充放電することができる。なお、実際のリチウムイオン電池の構成例については、後述する(例えば、図1参照)。
次いで、本実施の形態のリチウムイオン二次電池の構成要素である正極、負極、電解液、セパレータおよびその他の構成部材に関し順次説明する。
(Embodiment)
First, the outline of the lithium ion secondary battery will be briefly described. The lithium ion secondary battery has a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution in a battery container. A separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode.
When charging the lithium ion secondary battery, a charger is connected between the positive electrode and the negative electrode. At the time of charging, lithium ions inserted into the positive electrode active material are desorbed and released into the electrolytic solution. The lithium ions released into the electrolytic solution move in the electrolytic solution, pass through a separator made of a microporous film, and reach the negative electrode. The lithium ions that have reached the negative electrode are inserted into the negative electrode active material constituting the negative electrode.
When discharging, an external load is connected between the positive electrode and the negative electrode. At the time of discharging, the lithium ions inserted into the negative electrode active material are desorbed and released into the electrolytic solution. At this time, electrons are emitted from the negative electrode. Then, the lithium ions released into the electrolytic solution move in the electrolytic solution, pass through a separator made of a microporous film, and reach the positive electrode. The lithium ions reaching the positive electrode are inserted into the positive electrode active material constituting the positive electrode. At this time, when lithium ions are inserted into the positive electrode active material, electrons flow into the positive electrode. In this way, discharge is performed by the movement of electrons from the negative electrode to the positive electrode.
In this manner, charging / discharging can be performed by inserting and desorbing lithium ions between the positive electrode active material and the negative electrode active material. A configuration example of an actual lithium ion battery will be described later (see, for example, FIG. 1).
Next, a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, a separator, and other constituent members that are constituent elements of the lithium ion secondary battery of the present embodiment will be sequentially described.

1.正極
本実施の形態においては、高容量で高入出力のリチウムイオン電池に適用可能な以下に示す正極を有する。本実施の形態の正極(正極板)は、集電体およびその上部に形成された正極合材よりなる。正極合材は、集電体の上部に設けられた少なくとも正極活物質を含む層である。
前記正極活物質としては、層状型リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物(以下、NMCという場合もある)を含む。NMCは、高容量であり、且つ安全性にも優れる。
安全性の更なる向上の観点からは、NMCとスピネル型リチウム・マンガン酸化物(以下、sp−Mnという場合もある)との混合活物質を用いてもよい。
NMCの含有量は、電池の高容量化の観点から、正極合材全量に対して65質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましい。
1. Positive electrode In this embodiment mode, the positive electrode shown below is applicable to a high-capacity, high-input / output lithium ion battery. The positive electrode (positive electrode plate) of the present embodiment is made of a current collector and a positive electrode mixture formed on the current collector. The positive electrode mixture is a layer including at least a positive electrode active material provided on the current collector.
The positive electrode active material includes a layered lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide (hereinafter also referred to as NMC). NMC has a high capacity and excellent safety.
From the viewpoint of further improving safety, a mixed active material of NMC and spinel type lithium manganese oxide (hereinafter sometimes referred to as sp-Mn) may be used.
The content of NMC is preferably 65% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more based on the total amount of the positive electrode mixture from the viewpoint of increasing the capacity of the battery. Is more preferable.

前記NMCとしては、以下の組成式(化1)で表されるものを用いることが好ましい。
Li(1+δ)MnxNiyCo(1-x-y-z)MzO2…(化1)
上記組成式(化1)において、(1+δ)は、Li(リチウム)の組成比、xはMn(マンガン)の組成比、yはNi(ニッケル)の組成比、(1−x−y−z)はCo(コバルト)の組成比を示す。zは、元素Mの組成比を示す。O(酸素)の組成比は2である。
元素Mは、Ti(チタン)、Zr(ジルコニウム)、Nb(ニオブ)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)、Si(シリコン)、Ga(ガリウム)、Ge(ゲルマニウム)及びSn(錫)よりなる群から選択される少なくとも1種の元素である。
−0.15<δ<0.15、0.1<x≦0.5、0.6<x+y+z≦1.0、0≦z≦0.1である。
As said NMC, it is preferable to use what is represented by the following compositional formula (Formula 1).
Li (1 + δ) MnxNiyCo (1-xyz) MzO 2 (Formula 1)
In the above composition formula (Formula 1), (1 + δ) is a composition ratio of Li (lithium), x is a composition ratio of Mn (manganese), y is a composition ratio of Ni (nickel), and (1-xyz) ) Indicates the composition ratio of Co (cobalt). z represents the composition ratio of the element M. The composition ratio of O (oxygen) is 2.
The elements M are Ti (titanium), Zr (zirconium), Nb (niobium), Mo (molybdenum), W (tungsten), Al (aluminum), Si (silicon), Ga (gallium), Ge (germanium), and Sn. It is at least one element selected from the group consisting of (tin).
-0.15 <δ <0.15, 0.1 <x ≦ 0.5, 0.6 <x + y + z ≦ 1.0, 0 ≦ z ≦ 0.1.

また、前記sp−Mnとしては、以下の組成式(化2)で表されるものを用いることが好ましい。
Li(1+η)Mn(2-λ)M’λ4…(化2)
上記組成式(化2)において、(1+η)はLiの組成比、(2−λ)はMnの組成比、λは元素M’の組成比を示す。O(酸素)の組成比は4である。
元素M’は、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、
Al、Ga、Zn(亜鉛)、及びCu(銅)よりなる群から選択される少なくとも1種の元素であることが好ましい。
0≦η≦0.2、0≦λ≦0.1である。
上記組成式(化2)における元素M’としては、Mg又はAlを用いることが好ましい。Mg又はAlを用いることにより、電池の長寿命化を図ることができる。また、電池の安全性の向上を図ることができる。さらに、元素M’を加えることで、Mnの溶出を低減できるため、貯蔵特性や充放電サイクル特性を向上させることができる。
また、正極活物質としては、上記NMC及びsp−Mn以外のものを用いてもよい。
正極活物質は1種を単独で使用でき又は2種以上を併用できる。
As the sp-Mn, it is preferable to use one represented by the following composition formula (Formula 2).
Li (1 + η) Mn (2-λ) M ′ λ O 4.
In the above composition formula (Formula 2), (1 + η) represents the composition ratio of Li, (2-λ) represents the composition ratio of Mn, and λ represents the composition ratio of the element M ′. The composition ratio of O (oxygen) is 4.
Element M ′ includes Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium),
It is preferably at least one element selected from the group consisting of Al, Ga, Zn (zinc), and Cu (copper).
0 ≦ η ≦ 0.2 and 0 ≦ λ ≦ 0.1.
Mg or Al is preferably used as the element M ′ in the composition formula (Chemical Formula 2). By using Mg or Al, the battery life can be extended. In addition, the safety of the battery can be improved. Furthermore, since the elution of Mn can be reduced by adding the element M ′, storage characteristics and charge / discharge cycle characteristics can be improved.
Further, as the positive electrode active material, materials other than the above NMC and sp-Mn may be used.
A positive electrode active material can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.

次に、正極合材および集電体について詳細に説明する。正極合材は、正極活物質、結着材等を含有し、集電体上に形成される。その形成方法に制限はないが、例えば、次のように形成される。正極活物質、結着材、および必要に応じて用いられる導電材や増粘材などの他の材料を乾式で混合してシート状にし、これを集電体に圧着する(乾式法)。また、正極活物質、結着材、および必要に応じて用いられる導電材や増粘材などの他の材料を分散溶媒に溶解または分散させてスラリーとし、これを集電体に塗布し、乾燥する(湿式法)。   Next, the positive electrode mixture and the current collector will be described in detail. The positive electrode mixture contains a positive electrode active material, a binder, and the like, and is formed on the current collector. Although there is no restriction | limiting in the formation method, For example, it forms as follows. A positive electrode active material, a binder, and other materials such as a conductive material and a thickener used as needed are mixed in a dry form to form a sheet, which is pressure-bonded to a current collector (dry method). In addition, a positive electrode active material, a binder, and other materials such as a conductive material and a thickener used as necessary are dissolved or dispersed in a dispersion solvent to form a slurry, which is applied to a current collector and dried. (Wet method).

正極用の導電材としては、銅、ニッケル等の金属材料;天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛(グラファイト);アセチレンブラック等のカーボンブラック;ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素質材料などが挙げられる。なお、これらのうち、1種を単独で用いてもよく、2種以上のものを組み合わせて用いてもよい。
導電材の含有量(添加量、割合、量)について、正極合材の質量に対する導電材の含有量の範囲は次のとおりである。範囲の下限は、0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上であり、上限は、50質量%以下、好ましくは30質量%以下、より好ましくは15質量%以下である。上記下限未満では、導電性が不充分となる可能性がある。また、上記上限を超えると、電池容量が低下する可能性がある。
Examples of the conductive material for the positive electrode include metal materials such as copper and nickel; graphite such as natural graphite and artificial graphite (graphite); carbon black such as acetylene black; and carbonaceous materials such as amorphous carbon such as needle coke. It is done. Of these, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
About the content (addition amount, ratio, amount) of the conductive material, the range of the content of the conductive material with respect to the mass of the positive electrode mixture is as follows. The lower limit of the range is 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and the upper limit is 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less, more preferably 15%. It is below mass%. If it is less than the said minimum, electroconductivity may become inadequate. Moreover, when the said upper limit is exceeded, battery capacity may fall.

正極活物質の結着材としては、特に限定されず、塗布法により正極合材を形成する場合には、分散溶媒に対する溶解性や分散性が良好な材料が選択される。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等が挙げられる。   The binder for the positive electrode active material is not particularly limited, and when the positive electrode mixture is formed by a coating method, a material having good solubility and dispersibility in the dispersion solvent is selected. Specific examples include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and polyvinylidene fluoride (PVdF).

上記湿式法や乾式法を用いて集電体上に形成された層は、正極活物質の充填密度を向上させるため、ハンドプレスやローラープレス等により圧密化することが好ましい。
前記のように圧密化した正極合材の密度は、2.5〜2.8g/cm3であるが、入出力特性及び安全性の更なる向上の観点からは、2.55g/cm3以上、2.75g/cm3以下が好ましく、2.6g/cm3以上、2.7g/cm3以下がより好ましい。
また、正極合材の正極集電体への片面の塗布量は、100〜160g/m2であるが、エネルギー密度及び入出力特性の更なる向上の観点からは、110g/m2以上、150g/m2以下であることが好ましく、120g/m2以上、140g/m2以下であることがより好ましい。
上記したような正極合材の正極集電体への片面の塗布量及び正極合材の密度を考慮すると、正極合材の正極集電体への片面塗布膜厚み([正極の厚み−正極集電体の厚み]/2)は、39〜68μmであることが好ましく、43〜64μmがより好ましく、46〜60μmが更に好ましい。
In order to improve the packing density of the positive electrode active material, the layer formed on the current collector using the wet method or the dry method is preferably consolidated by a hand press, a roller press, or the like.
The density of the positive electrode mixture consolidated as described above is 2.5 to 2.8 g / cm 3 , but from the viewpoint of further improving input / output characteristics and safety, it is 2.55 g / cm 3 or more. , preferably 2.75 g / cm 3 or less, 2.6 g / cm 3 or more, 2.7 g / cm 3 or less is more preferable.
Moreover, the coating amount on one side of the positive electrode mixture to the positive electrode current collector is 100 to 160 g / m 2 , but from the viewpoint of further improving the energy density and input / output characteristics, 110 g / m 2 or more and 150 g. / M 2 or less, more preferably 120 g / m 2 or more and 140 g / m 2 or less.
Considering the amount of coating on one side of the positive electrode mixture as described above and the density of the positive electrode mixture, the thickness of the single-sided coating film on the positive electrode current collector of the positive electrode mixture ([positive electrode thickness−positive electrode collector The thickness of the electric conductor] / 2) is preferably 39 to 68 μm, more preferably 43 to 64 μm, and still more preferably 46 to 60 μm.

2.負極
本実施の形態においては、高出力で高容量のリチウムイオン二次電池に適用可能な以下に示す負極を有する。本実施の形態の負極(負極板)は、集電体およびその両面に形成された負極合材(負極合剤)よりなる。負極合材は、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質を含有する。
2. Negative electrode In this embodiment, the negative electrode shown below is applicable to a high-output and high-capacity lithium ion secondary battery. The negative electrode (negative electrode plate) of the present embodiment is composed of a current collector and a negative electrode mixture (negative electrode mixture) formed on both surfaces thereof. The negative electrode mixture contains a negative electrode active material that can electrochemically occlude and release lithium ions.

本発明に用いられる負極活物質としては、易黒鉛化炭素(以下、ソフトカーボンという
場合もある)を含む。尚、易黒鉛化炭素以外の炭素材料を含んでいてもよい。炭素材料は
、結晶構造がそろった黒鉛系のものと、結晶構造が乱れた非黒鉛系のものに大別され、前
者には、天然黒鉛、人造黒鉛があり、後者には結晶構造が乱れてはいるものの、2000
〜3000℃の加熱によって黒鉛になりやすい易黒鉛化炭素と、黒鉛になりにくい難黒鉛
化炭素(以下、ハードカーボンという場合もある)がある。具体的には、黒鉛、コークス
類(石油系コークス、ピッチコークス、ニードルコークスなど)、樹脂膜焼成炭素、繊維
焼成炭素、気相成長炭素等が用いられる。前記非黒鉛系の炭素材料は、例えば、石油ピッ
チ、ポリアセン、ポリパラフェニレン、ポリフルフリルアルコール、ポリシロキサンを熱
処理することにより製造することが可能であり、焼成温度を変えることによって、ハード
カーボンとしたり、ソフトカーボンとしたりすることが可能である。例えば、500℃〜
800℃程度の焼成温度はハードカーボンの製造に適しており、800℃〜1000℃程
度の焼成温度はソフトカーボンの製造に適している。前記難黒鉛化炭素は、X線広角回折
法により得られるC軸方向の面間隔d002値が、0.36nm以上、0.40nm以下
であると定義する。
前記易黒鉛化炭素は、X線広角回折法により得られるC軸方向の面間隔d002値が、
0.34nm以上、0.36nm未満であることが好ましく、0.341nm以上、0.
355nm以下であることがより好ましく、0.342nm以上、0.35nm以下であ
ることが更に好ましい。
The negative electrode active material used in the present invention includes graphitizable carbon (hereinafter sometimes referred to as soft carbon). In addition, carbon materials other than graphitizable carbon may be included. Carbon materials are broadly divided into graphite materials with a uniform crystal structure and non-graphite materials with a disordered crystal structure. The former includes natural graphite and artificial graphite, and the latter has a disordered crystal structure. Yes, but 2000
There are easily graphitized carbon that is likely to become graphite by heating at ˜3000 ° C. and non-graphitizable carbon that is difficult to become graphite (hereinafter sometimes referred to as hard carbon). Specifically, graphite, cokes (petroleum-based coke, pitch coke, needle coke, etc.), resin film-fired carbon, fiber-fired carbon, vapor-grown carbon, and the like are used. The non-graphite-based carbon material can be produced, for example, by heat treating petroleum pitch, polyacene, polyparaphenylene, polyfurfuryl alcohol, or polysiloxane. Or soft carbon. For example, from 500 ° C
A firing temperature of about 800 ° C. is suitable for producing hard carbon, and a firing temperature of about 800 ° C. to 1000 ° C. is suitable for producing soft carbon. The non-graphitizable carbon is defined as having a surface spacing d002 value in the C-axis direction obtained by an X-ray wide angle diffraction method of 0.36 nm or more and 0.40 nm or less.
The graphitizable carbon has a surface spacing d002 value in the C-axis direction obtained by an X-ray wide angle diffraction method.
The thickness is preferably 0.34 nm or more and less than 0.36 nm, 0.341 nm or more, 0.
It is more preferably 355 nm or less, and further preferably 0.342 nm or more and 0.35 nm or less.

易黒鉛化炭素(ソフトカーボン)の含有割合は、負極活物質の総量に対して、20質量
%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましい。ま
た、易黒鉛化炭素(ソフトカーボン)と難黒鉛化炭素(ハードカーボン)を併用して用い
てもよい。易黒鉛化炭素(ソフトカーボン)と難黒鉛化炭素(ハードカーボン)の混合割
合(質量比)は、易黒鉛化炭素(ソフトカーボン)/難黒鉛化炭素(ハードカーボン)=
100/0〜10/90が好ましく、100/0〜20/80がより好ましく、100/
0〜50/50が更に好ましく、100/0〜70/30が特に好ましい。
また、前記易黒鉛化炭素(ソフトカーボン)の平均粒子径(d50)は、2〜50μm
であることが好ましい。平均粒子径が2μm以上の場合、比表面積を適正な範囲とするこ
とができ、リチウムイオン二次電池の初回充放電効率が優れると共に、粒子同士の接触が
良く入出力特性に優れる傾向がある。一方、平均粒子径が50μm以下の場合、電極面に
凸凹が発生しにくく電池の短絡を抑制できると共に、粒子表面から内部へのLiの拡散距
離が比較的短くなるためリチウムイオン二次電池の入出力特性が向上する傾向がある。こ
の観点から平均粒子径は、5〜30μmであることがより好ましく、10〜20μmであ
ることがさらに好ましい。なお、例えば、粒度分布は界面活性剤を含んだ精製水に試料を
分散させ、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、株式会社島津製作所製SALD−
3000J)で測定することができ、平均粒子径はメジアン径(d50)として算出され
る。
The content of graphitizable carbon (soft carbon) is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more based on the total amount of the negative electrode active material. Further, graphitizable carbon (soft carbon) and non-graphitizable carbon (hard carbon) may be used in combination. The mixing ratio (mass ratio) of graphitizable carbon (soft carbon) and non-graphitizable carbon (hard carbon) is graphitizable carbon (soft carbon) / non-graphitizable carbon (hard carbon) =
100/0 to 10/90 is preferable, 100/0 to 20/80 is more preferable, and 100 /
0-50 / 50 is more preferable, and 100 / 0-70 / 30 is particularly preferable.
The average particle diameter (d50) of the graphitizable carbon (soft carbon) is 2 to 50 μm.
It is preferable that When the average particle diameter is 2 μm or more, the specific surface area can be in an appropriate range, the initial charge / discharge efficiency of the lithium ion secondary battery is excellent, and the contact between particles tends to be excellent and the input / output characteristics tend to be excellent. On the other hand, when the average particle diameter is 50 μm or less, unevenness on the electrode surface is unlikely to occur and the short circuit of the battery can be suppressed and the diffusion distance of Li from the particle surface to the inside becomes relatively short, so The output characteristics tend to improve. From this viewpoint, the average particle diameter is more preferably 5 to 30 μm, and further preferably 10 to 20 μm. For example, for the particle size distribution, a sample is dispersed in purified water containing a surfactant, and a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (for example, SALD-manufactured by Shimadzu Corporation) is used.
3000J), and the average particle diameter is calculated as the median diameter (d50).

また、負極活物質としては、酸化錫や酸化ケイ素等の金属酸化物、金属複合酸化物、リ
チウム単体やリチウムアルミニウム合金等のリチウム合金、SnやSi等のリチウムと合
金形成可能な材料等を併用してもよい。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上
のものを組み合わせて用いてもよい。
前記金属複合酸化物としては、リチウムを吸蔵、放出可能なものであれば特に制限はな
いが、Ti(チタン)、Li(リチウム)またはTiおよびLiの双方を含有するものが
、高電流密度充放電特性の観点で好ましい。
In addition, as the negative electrode active material, a metal oxide such as tin oxide or silicon oxide, a metal composite oxide, a lithium alloy such as lithium alone or a lithium aluminum alloy, or a material capable of forming an alloy with lithium such as Sn or Si is used in combination. May be. These may be used alone or in combination of two or more.
The metal composite oxide is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium. However, a material containing both Ti (titanium), Li (lithium), and Ti and Li has a high current density. This is preferable from the viewpoint of discharge characteristics.

本実施形態の負極のリチウム電位に対して0.1Vとなる電位におけるSOC(Sta
te Of Charge)は、入力特性及び実用的な観点から、65%以上、90%以
下であることが好ましく、68%以上、85%以下であることがより好ましい。リチウム
電位に対して0.1Vとなる電位におけるSOCの測定は、例えば、以下のようにして測
定することができる。まず、負極合剤を集電対の片面に塗工した負極を直径15mmの大
きさに打ち抜き、直径16mmの大きさに打ち抜いた金属リチウム、直径19mmの大き
さに打ち抜いたセパレータ(例えば、ポリエチレン製多孔質シート)、電解液(例えば、
カーボネート系)とともにアルゴン雰囲気下でCR2032型コインセルを作製する。前
記コインセルを、25℃において、電流密度0.1Cの定電流で0V(V vs Li/
Li+)まで充電し、0Vの定電圧で電流密度が0.01Cになるまで充電する。次に、
電流密度0.1Cの定電流で1.5V(V vs Li/Li+)まで放電を行い、前記
充電及び放電を3サイクル行う。そして、3サイクル目の充電容量をSOC100%とし
、3サイクル目の0.1Vに到達した時の充電容量を測定して以下の式1から算出する。
SOC=3サイクル目の0.1VまでのCC充電容量/第3サイクル目の0Vまでの
CCCV充電容量・・・(式1)
ここで、前記コインセルにおいて、負極活物質にリチウムイオンが挿入される方向を充
電、負極活物質に挿入されているリチウムイオンが脱離する方向を放電、と定義する。
尚、Cとは“電流値(A)/電池の放電容量(Ah)”を意味する。
The SOC (Sta at a potential of 0.1 V with respect to the lithium potential of the negative electrode of the present embodiment.
te Of Charge) is preferably 65% or more and 90% or less, and more preferably 68% or more and 85% or less, from the viewpoint of input characteristics and practical use. The SOC can be measured at a potential of 0.1 V with respect to the lithium potential, for example, as follows. First, a negative electrode having a negative electrode mixture coated on one side of a current collector is punched into a diameter of 15 mm, metallic lithium punched into a diameter of 16 mm, and a separator punched into a diameter of 19 mm (for example, made of polyethylene) Porous sheet), electrolyte (for example,
A CR2032-type coin cell is produced under an argon atmosphere together with a carbonate system. The coin cell is set to 0 V (V vs Li /) at a constant current of 0.1 C at 25 ° C.
Li +) until the current density reaches 0.01C at a constant voltage of 0V. next,
The battery is discharged to 1.5 V (V vs Li / Li +) at a constant current of a current density of 0.1 C, and the charging and discharging are performed for 3 cycles. Then, assuming that the charge capacity in the third cycle is SOC 100%, the charge capacity when reaching 0.1 V in the third cycle is measured and calculated from the following formula 1.
SOC = CC charge capacity up to 0.1V in the third cycle / CCCV charge capacity up to 0V in the third cycle (Equation 1)
Here, in the coin cell, the direction in which lithium ions are inserted into the negative electrode active material is defined as charging, and the direction in which lithium ions inserted into the negative electrode active material are desorbed is defined as discharging.
C means “current value (A) / battery discharge capacity (Ah)”.

負極用の集電体の材質としては特に制限はなく、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケ
ルメッキ鋼等の金属材料が挙げられる。中でも、加工のし易さとコストの観点から銅が好
ましい。
集電体の形状としては特に制限はなく、種々の形状に加工された材料を用いることがで
きる。金属箔、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル等が挙げられる。中でも、金属薄膜が好ましく、銅箔がより好ましい。銅箔には、圧延法により形成された圧延銅箔と、電解法により形成された電解銅箔とがあり、どちらも集電体として用いて好適である。
There is no restriction | limiting in particular as a material of the collector for negative electrodes, Metal materials, such as copper, nickel, stainless steel, nickel plating steel, are mentioned. Among these, copper is preferable from the viewpoint of ease of processing and cost.
There is no restriction | limiting in particular as a shape of an electrical power collector, The material processed into various shapes can be used. A metal foil, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, etc. are mentioned. Among these, a metal thin film is preferable, and a copper foil is more preferable. The copper foil includes a rolled copper foil formed by a rolling method and an electrolytic copper foil formed by an electrolytic method, both of which are suitable for use as a current collector.

負極合材の集電体への片面塗布量は、エネルギー密度及び入出力特性の観点から、50
g/m2以上、120g/m2以下であることが好ましく、60g/m2以上、100g
/m2以下であることがより好ましい。
負極活物質を用いて形成した負極合材の構成に特に制限はないが、負極合材密度の範囲
は次のとおりである。負極合材密度の下限は、好ましくは0.7g/cm3以上、より好
ましくは0.8g/cm3、さらに好ましくは0.9g/cm3以上であり、上限は、2
g/cm3以下、好ましくは1.9g/cm3以下、より好ましくは1.8g/cm3
下、さらに好ましくは1.7g/cm3以下である。
上記上限を超えると、負極活物質の粒子が破壊されやすくなり、初期の不可逆容量の増
加や、集電体と負極活物質との界面付近への非水系電解液の浸透性の低下による高電流密
度充放電特性の劣化を招く可能性がある。また、上記下限未満では、負極活物質間の導電
性が低下するため電池抵抗が増大し、単位容積あたりの容量が低下する可能性がある。
The amount of single-sided application of the negative electrode mixture to the current collector is 50 from the viewpoint of energy density and input / output characteristics.
g / m 2 or more, preferably 120 g / m 2 or less, 60 g / m 2 or more, 100 g
/ M 2 or less is more preferable.
Although there is no restriction | limiting in particular in the structure of the negative electrode compound material formed using the negative electrode active material, The range of the negative electrode compound material density is as follows. The lower limit of the negative electrode composite density is preferably 0.7 g / cm 3 or more, more preferably 0.8 g / cm 3 , and still more preferably 0.9 g / cm 3 , and the upper limit is 2
g / cm 3 or less, preferably 1.9 g / cm 3 or less, more preferably 1.8 g / cm 3 or less, and even more preferably 1.7 g / cm 3 or less.
When the above upper limit is exceeded, particles of the negative electrode active material are likely to be destroyed, and a high current is generated due to an increase in the initial irreversible capacity and a decrease in the permeability of the non-aqueous electrolyte solution near the interface between the current collector and the negative electrode active material. There is a possibility of deteriorating the density charge / discharge characteristics. In addition, if it is less than the above lower limit, the conductivity between the negative electrode active materials decreases, so the battery resistance increases, and the capacity per unit volume may decrease.

負極活物質の結着材としては、非水系電解液や電極の形成時に用いる分散溶媒に対して
安定な材料であれば、特に制限はない。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセル
ロース等の樹脂系高分子;SBR(スチレン−ブタジエンゴム)、イソプレンゴム、ブタ
ジエンゴム、フッ素ゴム、NBR(アクリロニトリル− ブタジエンゴム)、エチレン−
プロピレンゴム等のゴム状高分子;スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ま
たはその水素添加物;EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体)、スチレ
ン・エチレン・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロッ
ク共重合体またはその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子;シンジオタクチッ
ク−1,2−ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピ
レン・α−オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子;ポリフッ化ビニリデン、ポリテト
ラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エ
チレン共重合体等のフッ素系高分子;アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオ
ン伝導性を有する高分子組成物等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種
以上を組み合わせて用いてもよい。
The binder for the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material that is stable to the non-aqueous electrolyte and the dispersion solvent used when forming the electrode. Resin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, aromatic polyamide, cellulose, nitrocellulose; SBR (styrene-butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluororubber, NBR (acrylonitrile-butadiene rubber) , Ethylene
Rubber-like polymers such as propylene rubber; styrene / butadiene / styrene block copolymer or hydrogenated product thereof; EPDM (ethylene / propylene / diene terpolymer), styrene / ethylene / butadiene / styrene copolymer, styrene・ Thermoplastic elastomeric polymers such as isoprene / styrene block copolymer or hydrogenated products thereof; syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymer, propylene / α-olefin copolymer Soft resinous polymers such as polymers; Fluoropolymers such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene / ethylene copolymers; alkali metal ions (especially lithium ions) Polymer composition with ionic conductivity Etc. The. These may be used alone or in combination of two or more.

スラリーを形成するための分散溶媒としては、負極活物質、結着材、および必要に応じ
て用いられる導電材や増粘材などを溶解または分散することが可能な溶媒であれば、その
種類に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。水系溶媒の例として
は、水、アルコールと水との混合溶媒が挙げられ、有機系溶媒の例としては、N−メチル
ピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N,N
−ジメチルアミノプロピルアミン、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、アセトン
、ジエチルエーテル、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチル
スルフォキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサ
ンが挙げられる。特に水系溶媒を用いる場合、増粘材を用いることが好ましい。この増粘
材に併せて分散材等を加え、SBR等のラテックスを用いてスラリー化する。なお、上記
分散溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
As the dispersion solvent for forming the slurry, any type of solvent can be used as long as it can dissolve or disperse the negative electrode active material, the binder, and the conductive material and the thickener used as necessary. There is no restriction, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used. Examples of the aqueous solvent include water, a mixed solvent of alcohol and water, and examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, and acrylic. Methyl acid, diethyltriamine, N, N
-Dimethylaminopropylamine, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphalamide, dimethyl sulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methylnaphthalene, hexane. In particular, when an aqueous solvent is used, it is preferable to use a thickener. A dispersing agent or the like is added to the thickener, and a slurry such as SBR is made into a slurry. In addition, the said dispersion solvent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

結着材の含有量(添加量、割合、量)について、負極合材の質量に対する結着材の含有
量の範囲は次のとおりである。範囲の下限は、好ましくは0.1質量%以上、より好まし
くは0.5質量%以上、さらに好ましくは0.6質量%以上である。上限は、20質量%
以下、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは8
質量%以下である。
上記上限を超えると、電池容量に寄与しない結着材の割合が増加し、電池容量の低下を
招く可能性がある。また、上記下限未満では、負極合材の強度の低下を招く可能性がある

特に、結着材として、SBRに代表されるゴム状高分子を主要成分として用いる場合の
負極合材の質量に対する結着材の含有量の範囲は次のとおりである。範囲の下限は、0.
1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.6質量%以上であり、
上限は、5質量%以下、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下である。
また、結着材として、ポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系高分子を主要成分と
して用いる場合の負極合材の質量に対する結着材の含有量の範囲は次のとおりである。範
囲の下限は、1質量%以上、好ましくは2質量%以上、より好ましくは3質量%以上であ
り、上限は、15質量%以下、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下
である。
Regarding the content (addition amount, ratio, amount) of the binder, the range of the content of the binder with respect to the mass of the negative electrode mixture is as follows. The lower limit of the range is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 0.6% by mass or more. The upper limit is 20% by mass
Or less, preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 8% by mass or less.
It is below mass%.
When the upper limit is exceeded, the proportion of the binder that does not contribute to the battery capacity increases, which may lead to a decrease in battery capacity. Moreover, if it is less than the said minimum, the fall of the intensity | strength of a negative electrode compound material may be caused.
In particular, the range of the content of the binder with respect to the mass of the negative electrode mixture when a rubbery polymer typified by SBR is used as the main component as the binder is as follows. The lower limit of the range is 0.
1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.6% by mass or more,
The upper limit is 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less.
The range of the binder content with respect to the mass of the negative electrode mixture when a fluorine-based polymer typified by polyvinylidene fluoride is used as the main component as the binder is as follows. The lower limit of the range is 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and the upper limit is 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less. is there.

増粘材は、スラリーの粘度を調製するために使用される。増粘材としては、特に制限は
ないが、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース
、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイ
ンおよびこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を組み
合わせて用いてもよい。
増粘材を用いる場合の負極合材の質量に対する増粘材の含有量の範囲は次のとおりであ
る。範囲の下限は、0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0
.6質量%以上であり、上限は、5質量%以下、好ましくは3質量%以下、より好ましく
は2質量%以下である。
上記下限未満では、スラリーの塗布性が低下する可能性がある。また、上記上限を超え
ると、負極合材に占める負極活物質の割合が低下し、電池容量の低下や負極活物質間の抵
抗の上昇の可能性がある。
The thickener is used to adjust the viscosity of the slurry. The thickener is not particularly limited, and examples thereof include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein, and salts thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
The range of the content of the thickener relative to the mass of the negative electrode mixture when the thickener is used is as follows. The lower limit of the range is 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 0%.
. The upper limit is 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less.
If it is less than the said minimum, the applicability | paintability of a slurry may fall. Moreover, when the said upper limit is exceeded, the ratio of the negative electrode active material to a negative electrode compound material will fall, and there exists a possibility of the fall of battery capacity and the raise between resistances of a negative electrode active material.

3.電解液
本実施の形態の電解液は、電解質と、これを溶解する非水系溶媒を含み、電解液には、リチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートが添加されている。

電解質としては、リチウムイオン電池用の非水系電解液の電解質として使用可能なリチウム塩であれば特に制限はないが、以下に示す無機リチウム塩、含フッ素有機リチウム塩等が挙げられる。
無機リチウム塩としては、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6等の無機フッ化物塩や、LiClO4、LiBrO4、LiIO4等の過ハロゲン酸塩や、LiAlCl4等の無機塩化物塩等が挙げられる。
3. Electrolytic Solution The electrolytic solution of the present embodiment includes an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte, and lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate are added to the electrolytic solution.

The electrolyte is not particularly limited as long as it is a lithium salt that can be used as an electrolyte of a non-aqueous electrolyte solution for a lithium ion battery, and examples thereof include inorganic lithium salts and fluorine-containing organic lithium salts shown below.
Examples of the inorganic lithium salt, LiPF 6, LiBF 4, LiAsF 6, LiSbF inorganic fluoride salts and the like 6, LiClO 4, Libro 4, LiIO and perhalogenate such as 4, an inorganic chloride salts such as LiAlCl 4, etc. Is mentioned.

含フッ素有機リチウム塩としては、LiCF3SO3等のパーフルオロアルカンスルホン酸塩;LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO22、LiN(CF3CF2SO22、LiN(CF3SO2)(C49SO9)等のパーフルオロアルカンスルホニルイミド塩;LiC(CF3SO23等のパーフルオロアルカンスルホニルメチド塩;Li[PF5(CF2CF2CF3)]、Li[PF4(CF2CF2CF32]、Li[PF3(CF2CF2CF33]、Li[PF5(CF2CF2CF2CF3)]、Li[PF4(CF2CF2CF2CF32]、Li[PF3(CF2CF2CF2CF33]等のフルオロアルキルフッ化リン酸塩等が挙げられる。 Examples of the fluorine-containing organic lithium salt include perfluoroalkane sulfonates such as LiCF 3 SO 3 ; LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 , LiN ( Perfluoroalkanesulfonylimide salts such as CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 9 ); perfluoroalkanesulfonylmethide salts such as LiC (CF 3 SO 2 ) 3 ; Li [PF 5 (CF 2 CF 2 CF 3)], Li [PF 4 (CF 2 CF 2 CF 3) 2], Li [PF 3 (CF 2 CF 2 CF 3) 3], Li [PF 5 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3)], Examples thereof include fluoroalkyl fluorophosphates such as Li [PF 4 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 ) 2 ] and Li [PF 3 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 ) 3 ].

非水系電解液中の電解質の濃度に特に制限はないが、電解質の濃度範囲は次のとおりである。濃度の下限は、0.5mol/L以上、好ましくは0.6mol/L以上、より好ましくは0.7mol/L以上である。また、濃度の上限は、2mol/L以下、好ましくは1.8mol/L以下、より好ましくは1.7mol/L以下である。濃度が低すぎると、電解液の電気伝導率が不充分となる可能性がある。また、濃度が高すぎると、粘度が上昇するため電気伝導度が低下する可能性がある。このような電気伝導度の低下により、リチウムイオン電池の性能が低下する可能性がある。   Although there is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of the electrolyte in nonaqueous electrolyte solution, The density | concentration range of an electrolyte is as follows. The lower limit of the concentration is 0.5 mol / L or more, preferably 0.6 mol / L or more, more preferably 0.7 mol / L or more. Further, the upper limit of the concentration is 2 mol / L or less, preferably 1.8 mol / L or less, more preferably 1.7 mol / L or less. If the concentration is too low, the electrical conductivity of the electrolyte may be insufficient. On the other hand, if the concentration is too high, the viscosity increases and the electrical conductivity may decrease. Such a decrease in electrical conductivity may reduce the performance of the lithium ion battery.

非水系溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネートを含む。
環状カーボネートとしては、環状カーボネートを構成するアルキレン基の炭素数が2〜6のものが好ましく、2〜4のものがより好ましい。エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが好ましい。
鎖状カーボネートとしては、ジアルキルカーボネートが好ましく、2つのアルキル基の炭素数が、それぞれ1〜5のものが好ましく、1〜4のものがより好ましい。ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート等の対称鎖状カーボネート類;エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート等の非対称鎖状カーボネート類等が挙げられる。中でも、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が好ましい。
環状カーボネート及び鎖状カーボネートの含有量は、電池特性の観点から、非水系溶媒全量を基準として、85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上でることが更に好ましい。
また、前記環状カーボネートと前記鎖状カーボネートの混合割合は、電池特性の観点から、環状カーボネート/鎖状カーボネート(体積比)が1/9〜6/4であることが好ましく、2/8〜5/5であることがより好ましい。
Nonaqueous solvents include cyclic carbonates and chain carbonates.
As the cyclic carbonate, those having 2 to 6 carbon atoms of the alkylene group constituting the cyclic carbonate are preferable, and those having 2 to 4 are more preferable. Examples include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate. Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable.
As the chain carbonate, dialkyl carbonate is preferable, and the number of carbon atoms of the two alkyl groups is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 4. Examples include symmetric chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-n-propyl carbonate; and asymmetric chain carbonates such as ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, and ethyl-n-propyl carbonate. Of these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are preferable.
From the viewpoint of battery characteristics, the content of the cyclic carbonate and the chain carbonate is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more based on the total amount of the non-aqueous solvent. More preferably.
In addition, the mixing ratio of the cyclic carbonate and the chain carbonate is preferably 1/9 to 6/4 of cyclic carbonate / chain carbonate (volume ratio) from the viewpoint of battery characteristics, and 2/8 to 5 More preferably, it is / 5.

添加材としては、リチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートを含む。前記2種類の添加材を含むことによって、サイクル特性、安全性を向上させることができる。
リチウムビス(オキサラト)ボレートとビニレンカーボネートとを組み合わせて使用する場合、非水系溶媒全量を基準として、それぞれの濃度において0.1〜1.5質量%が好ましく、0.7〜1.5質量%が更に好ましい。
リチウムビス(オキサラト)ボレートとビニレンカーボネートとを組み合わせて使用する場合、リチウムビス(オキサラト)ボレートの濃度が0.1質量%以上でサイクル特性と安全性の向上が見られ、リチウムビス(オキサラト)ボレートの濃度およびビニレンカーボネートの濃度が1.5質量%以下で優れた入力特性とサイクル特性を示す。
上記添加材以外に、求められる機能に応じて過充電防止材、負極皮膜形成材、正極保護材、高入出力材等の他の添加材を用いてもよい。
上記他の添加剤により、過充電による異常時の急激な電極反応の抑制、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性の向上、入出力特性の向上等を図ることができる。
Additives include lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate. By including the two kinds of additives, cycle characteristics and safety can be improved.
When lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate are used in combination, 0.1 to 1.5% by mass is preferable at each concentration based on the total amount of the non-aqueous solvent, and 0.7 to 1.5% by mass. Is more preferable.
When lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate are used in combination, cycle characteristics and safety are improved when the concentration of lithium bis (oxalato) borate is 0.1% by mass or more, and lithium bis (oxalato) borate And the vinylene carbonate concentration is 1.5% by mass or less, and excellent input characteristics and cycle characteristics are exhibited.
In addition to the above additives, other additives such as an overcharge preventing material, a negative electrode film forming material, a positive electrode protective material, and a high input / output material may be used depending on the required function.
By using the other additives, it is possible to suppress a rapid electrode reaction at the time of abnormality due to overcharge, improve capacity maintenance characteristics and cycle characteristics after high temperature storage, and improve input / output characteristics.

4.セパレータ
セパレータには、正極と負極の両極間を電子的に絶縁する機械的強度を有し、イオン透過度が大きく、且つ、正極に接する側における酸化性と負極側における還元性への耐性を兼ね備える材料が使用される。セパレータの材料としては、通常樹脂材料が使用されオレフィン系ポリマー(例えば、ポリプロピレン及びポリエチレン)が挙げられる。セパレータは、電解液に対して安定で且つ保液性に優れた材料の中から選ぶことが好ましい。例えば、セパレータとしては、薄膜形状の多孔性フィルム、具体的には、ポリプロピレン及びポリエチレンの少なくとも一つを材料とする多孔性シートが挙げられる。薄膜形状の多孔性フィルムとしては、孔径0.01μm〜1μm且つ厚み15μm〜50μmのフィルムが好ましい。また、その空孔率は、30%〜50%が好ましく、35%〜45%がより好ましい。なお、セパレータは、1枚のセパレータでもよく、2枚以上のセパレータを積層したものでもよい。
4). Separator The separator has mechanical strength that electronically insulates between both electrodes of the positive electrode and the negative electrode, has high ion permeability, and has resistance to oxidation on the side in contact with the positive electrode and reduction on the negative electrode side. Material is used. As a material for the separator, a resin material is usually used, and examples thereof include olefin polymers (for example, polypropylene and polyethylene). The separator is preferably selected from materials that are stable with respect to the electrolyte and excellent in liquid retention. For example, examples of the separator include a thin film-shaped porous film, specifically, a porous sheet made of at least one of polypropylene and polyethylene. As the thin film-like porous film, a film having a pore diameter of 0.01 μm to 1 μm and a thickness of 15 μm to 50 μm is preferable. Further, the porosity is preferably 30% to 50%, and more preferably 35% to 45%. The separator may be a single separator or a laminate of two or more separators.

(リチウムイオン二次電池の負極と正極の容量比)
本発明において、負極と正極の容量比(負極容量/正極容量)は、安全性とエネルギー密度の観点から1以上、1.3未満であることが好ましく、1.05〜1.25がより好ましく、1.1〜1.2が更に好ましい。1.3以上だと充電時に正極電位が4.2Vよりも高くなることがあるため、安全性が低下する可能性がある。(このときの正極電位は対Li電位をいう)
(Capacity ratio of negative electrode to positive electrode of lithium ion secondary battery)
In the present invention, the capacity ratio of the negative electrode to the positive electrode (negative electrode capacity / positive electrode capacity) is preferably 1 or more and less than 1.3 from the viewpoint of safety and energy density, and more preferably 1.05 to 1.25. 1.1 to 1.2 are more preferable. If it is 1.3 or more, the positive electrode potential may be higher than 4.2 V during charging, which may reduce safety. (At this time, the positive electrode potential refers to the Li potential)

ここで、負極容量とは、[負極の放電容量]を示し、正極容量とは、[正極の初回充電容量−負極又は正極のどちらか大きい方の不可逆容量]を示す。ここで、[負極の放電容量]とは、負極活物質に挿入されているリチウムイオンが脱離されるときに充放電装置で算出されるものと定義する。また、[正極の初回充電容量]とは、正極活物質からリチウム
イオンが脱離されるときに充放電装置で算出されるものと定義する。
負極と正極の容量比は、例えば、「リチウムイオン二次電池の放電容量/負極の放電容量」からも算出することができる。リチウムイオン二次電池の放電容量は、例えば、4.2V、0.1C〜0.5C、終止時間を2〜10時間とする定電流定電圧(CCCV)充電を行った後、0.1C〜0.5Cで2.7Vまで定電流(CC)放電したときの条件で測定できる。負極の放電容量は、前記リチウムイオン二次電池の放電容量を測定した負極を所定の面積に切断し、対極としてリチウム金属を用い、電解液を含浸させたセパレータを介して単極セルを作製し、0V、0.1C、終止電流0.01Cで定電流定電圧(CCCV)充電を行った後、0.1Cで1.5Vまで定電流(CC)放電したときの条件で所定面積当たりの放電容量を測定し、これを前記リチウムイオン電池の負極として用いた総面積に換算することで算出できる。この単極セルにおいて、負極活物質にリチウムイオンが挿入される方向を充電、負極活物質に挿入されているリチウムイオンが脱離する方向を放電、と定義する。
尚、Cとは“電流値(A)/電池の放電容量(Ah)”を意味する。
Here, the negative electrode capacity indicates [negative electrode discharge capacity], and the positive electrode capacity indicates [positive electrode initial charge capacity-negative electrode or positive electrode, whichever is greater, irreversible capacity]. Here, the “negative electrode discharge capacity” is defined to be calculated by the charge / discharge device when the lithium ions inserted into the negative electrode active material are desorbed. Further, the “initial charge capacity of the positive electrode” is defined as that calculated by the charge / discharge device when lithium ions are desorbed from the positive electrode active material.
The capacity ratio between the negative electrode and the positive electrode can be calculated from, for example, “discharge capacity of the lithium ion secondary battery / discharge capacity of the negative electrode”. The discharge capacity of the lithium ion secondary battery is, for example, 4.2 V, 0.1 C to 0.5 C, 0.1 C to 0.5 C after performing constant current and constant voltage (CCCV) charging with an end time of 2 to 10 hours. It can be measured under conditions when a constant current (CC) is discharged to 2.7 V at 0.5 C. For the discharge capacity of the negative electrode, the negative electrode whose discharge capacity was measured for the lithium ion secondary battery was cut into a predetermined area, lithium metal was used as the counter electrode, and a single electrode cell was prepared via a separator impregnated with an electrolyte. , 0V, 0.1C, constant current constant voltage (CCCV) charge at a final current of 0.01C, then discharge per predetermined area under the condition of constant current (CC) discharge to 1.5V at 0.1C It can be calculated by measuring the capacity and converting this to the total area used as the negative electrode of the lithium ion battery. In this single electrode cell, the direction in which lithium ions are inserted into the negative electrode active material is defined as charging, and the direction in which lithium ions inserted into the negative electrode active material are desorbed is defined as discharging.
C means “current value (A) / battery discharge capacity (Ah)”.

以下、実施例に基づき本実施の形態をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
[正極板の作製]
正極板の作製を以下のように行った。正極活物質として層状型リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物(BET比表面積が0.4m2/g、平均粒径(d50)が6.5μm)を用いた。この正極活物質の混合物に、導電材としてアセチレンブラック(商品名:HS−100、平均粒径48nm(電気化学工業株式会社カタログ値)、電気化学工業株式会社)と、結着材としてポリフッ化ビニリデンとを順次添加し、混合することにより正極材料の混合物を得た。質量比は、活物質:導電材:結着材=90:5:5とした。さらに上記混合物に対し、分散溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を添加し、混練することによりスラリーを形成した。このスラリーを正極用の集電体である厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に実質的に均等かつ均質に塗布した。その後、乾燥処理を施し、所定密度までプレスにより圧密化した。正極合材密度は2.5g/cm3とした。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail based on examples. The present invention is not limited to the following examples.
[Production of positive electrode plate]
The positive electrode plate was produced as follows. A layered lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide (BET specific surface area of 0.4 m 2 / g, average particle diameter (d50) of 6.5 μm) was used as the positive electrode active material. In this mixture of positive electrode active materials, acetylene black (trade name: HS-100, average particle size 48 nm (electrochemical industry catalog value), electrochemical industry) is used as a conductive material, and polyvinylidene fluoride as a binder. Were sequentially added and mixed to obtain a mixture of positive electrode materials. The mass ratio was active material: conductive material: binder = 90: 5: 5. Further, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a dispersion solvent was added to the above mixture and kneaded to form a slurry. This slurry was applied substantially evenly and uniformly to both surfaces of a 20 μm thick aluminum foil as a positive electrode current collector. Then, the drying process was performed and it consolidated by the press to the predetermined density. The density of the positive electrode mixture was 2.5 g / cm 3 .

[負極板の作製]
負極板の作製を以下のように行った。負極活物質として易黒鉛化炭素(d002=0.35nm、平均粒径(d50)=17μm)を用いた。この負極活物質に結着材としてポリフッ化ビニリデンを添加した。これらの質量比は、負極活物質:結着材=92:8とした。これに分散溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を添加し、混練することによりスラリーを形成した。このスラリーを負極用の集電体である厚さ10μmの圧延銅箔の両面に実質的に均等かつ均質に塗布した。その後、乾燥処理を施し、所定密度までプレスにより圧密化した。負極合材密度は1.15g/cm3とした。
比較例5、比較例6には、負極活物質として難黒鉛化炭素(d002=0.375nm、平均粒径(D50)=10μm)を使用した。結着材としてポリフッ化ビニリデンを使用し、負極活物質と結着剤の質量比を活物質:結着材=92:8とした。これに分散溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を添加し、混練することによりスラリーを形成した。このスラリーを負極用の集電体である厚さ10μmの圧延銅箔の両面に実質的に均等かつ均質に塗布した。その後、乾燥処理を施し、所定密度までプレスにより圧密化した。負極合材密度は1.0g/cm3とした。
比較例7には、負極活物質として人造黒鉛(d002=0.337nm、平均粒径(D50)=20μm)を使用した。結着材としてポリフッ化ビニリデンを使用し、負極活物質と結着剤の質量比を活物質:結着材=91:9とした。これに分散溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を添加し、混練することによりスラリーを形成した。このスラリーを負極用の集電体である厚さ10μmの圧延銅箔の両面に実質的に均等かつ均質に塗布した。その後、乾燥処理を施し、所定密度までプレスにより圧密化した。負極合材密度は1.4g/cm3とした。
[Production of negative electrode plate]
The negative electrode plate was produced as follows. Graphitizable carbon (d002 = 0.35 nm, average particle size (d50) = 17 μm) was used as the negative electrode active material. Polyvinylidene fluoride was added as a binder to this negative electrode active material. These mass ratios were negative electrode active material: binder = 92: 8. A dispersion solvent N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added thereto and kneaded to form a slurry. This slurry was applied substantially uniformly and uniformly on both surfaces of a rolled copper foil having a thickness of 10 μm, which is a current collector for a negative electrode. Then, the drying process was performed and it consolidated by the press to the predetermined density. The density of the negative electrode mixture was 1.15 g / cm 3 .
In Comparative Examples 5 and 6, non-graphitizable carbon (d002 = 0.375 nm, average particle diameter (D50) = 10 μm) was used as the negative electrode active material. Polyvinylidene fluoride was used as the binder, and the mass ratio of the negative electrode active material to the binder was active material: binder = 92: 8. A dispersion solvent N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added thereto and kneaded to form a slurry. This slurry was applied substantially uniformly and uniformly on both surfaces of a rolled copper foil having a thickness of 10 μm, which is a current collector for a negative electrode. Then, the drying process was performed and it consolidated by the press to the predetermined density. The negative electrode mixture density was 1.0 g / cm 3 .
In Comparative Example 7, artificial graphite (d002 = 0.337 nm, average particle diameter (D50) = 20 μm) was used as the negative electrode active material. Polyvinylidene fluoride was used as the binder, and the mass ratio of the negative electrode active material and the binder was active material: binder = 91: 9. A dispersion solvent N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added thereto and kneaded to form a slurry. This slurry was applied substantially uniformly and uniformly on both surfaces of a rolled copper foil having a thickness of 10 μm, which is a current collector for a negative electrode. Then, the drying process was performed and it consolidated by the press to the predetermined density. The negative electrode mixture density was 1.4 g / cm 3 .

[電解液の調整]
電解液としては、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを、それぞれの体積比2:3:2で混合した混合溶液中に、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)を1.2mol/Lの濃度で溶解させたものを用い、表1に示すリチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートを所定量添加した。
[Electrolyte adjustment]
As the electrolytic solution, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was added at a concentration of 1.2 mol / L in a mixed solution in which ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 2: 3: 2. A predetermined amount of lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate shown in Table 1 was added.

[リチウムイオン電池の作製]
上記正極及び負極をそれぞれ所定の大きさに裁断し、裁断した正極と負極とを、その間に厚さ30μmのポリエチレンの単層セパレータを挟装して捲回し、ロール状の電極体を形成した。このとき電極体の直径は、17.15mmになるよう、正極、負極、セパレータの長さを調整した。この電極体に集電用リードを付設し、18650型電池ケースに挿入し、その後その電池ケース内に非水電解液を注入した。最後に電池ケースを密封して、リチウムイオン電池を完成させた。
[Production of lithium-ion batteries]
The positive electrode and the negative electrode were each cut into a predetermined size, and the cut positive electrode and negative electrode were wound with a single-layer separator made of polyethylene having a thickness of 30 μm interposed therebetween to form a roll-shaped electrode body. At this time, the lengths of the positive electrode, the negative electrode, and the separator were adjusted so that the diameter of the electrode body was 17.15 mm. A current collecting lead was attached to this electrode body, inserted into a 18650 type battery case, and then a non-aqueous electrolyte was injected into the battery case. Finally, the battery case was sealed to complete the lithium ion battery.

[電池特性(サイクル特性・直流抵抗・過充電特性)の評価]
作製した電池は、25℃の環境下において、0.5CAで4.2Vまで定電流充電し、4.2Vに到達した時からその電圧で電流値が0.01CAになるまで定電圧充電した。その後、0.5CAの定電流放電で、2.7Vまで放電した。また、充放電間には30分の休止を入れた。これを3サイクル実施した。この状態を初期状態とした。
[Evaluation of battery characteristics (cycle characteristics, DC resistance, overcharge characteristics)]
The produced battery was charged at a constant current of up to 4.2 V at 0.5 CA in an environment of 25 ° C., and charged at a constant voltage until reaching a current value of 0.01 CA at that voltage after reaching 4.2 V. Then, it discharged to 2.7V by 0.5 CA constant current discharge. Further, a pause of 30 minutes was put between charge and discharge. This was carried out for 3 cycles. This state was defined as the initial state.

(サイクル特性)
上記のリチウムイオン電池について、25℃環境下において電流値1CAで4.2Vまで定電流充電し、4.2Vに到達した時から定電圧で電流値が0.01CAになるまで定電圧充電を行い満充電状態とした後で、2.7Vまで放電させることを繰り返すサイクル試験を行った。また、充放電間には30分の休止を入れた。1サイクル目の充放電において放電容量を測定し、1000サイクル目の充放電時においても放電容量を測定した。そして、1サイクル目の放電容量に対する1000サイクル目の放電容量の比率を容量維持率として算出した。容量維持率が高いほど寿命特性が高いといえる。結果をサイクル特性として表1に示す。
(Cycle characteristics)
The above lithium ion battery is charged at a constant current of up to 4.2 V at a current value of 1 CA in a 25 ° C. environment and charged at a constant voltage until reaching a current value of 0.01 CA at a constant voltage after reaching 4.2 V. A cycle test was repeated in which the battery was discharged to 2.7 V after being fully charged. Further, a pause of 30 minutes was put between charge and discharge. The discharge capacity was measured during the first cycle of charge / discharge, and the discharge capacity was also measured during the charge / discharge of the 1000th cycle. The ratio of the discharge capacity at the 1000th cycle to the discharge capacity at the 1st cycle was calculated as the capacity retention rate. It can be said that the higher the capacity retention rate, the higher the life characteristics. The results are shown in Table 1 as cycle characteristics.

(直流抵抗)
直流抵抗(DCR:Direct Current Resistance)の測定は、まず2.7Vまで放電後にSOC50%になる電圧まで0.5Cの定電流充電し、SOC50%の電圧に到達した時からその電圧で電流値が0.01Cになるまで定電圧充電した。その後、0.2CAで11秒間充電し、0.5CAでSOC50%の電圧まで放電し、1.0CAで11秒間充電し、0.5CAでSOC50%の電圧まで放電し、1.3CAで11秒間充電し、0.5CAでSOC50%の電圧まで放電した。このときの充電電流値を横軸、10秒間での電圧変化量を縦軸としてプロットしたときの直線の傾きをSOC50%におけるDCRとした。そして、初期のDCRに対する1000サイクル目のDCRの比率をDCR増加率として算出した。DCRは電池の抵抗値を示し、サイクル試験が経過した電池のDCR増加率が低いほど電池の入力特性が高いといえる。結果をDCRとして表1に示す。
(DC resistance)
The direct current resistance (DCR) is measured by first charging a constant current of 0.5 C to a voltage that reaches 50% SOC after discharging to 2.7 V, and the current value at that voltage is reached when the voltage reaches 50% SOC. The battery was charged at a constant voltage until it reached 0.01C. After that, it is charged at 0.2 CA for 11 seconds, discharged at 0.5 CA to a 50% SOC voltage, charged at 1.0 CA for 11 seconds, discharged at 0.5 CA to a 50% SOC voltage, and then at 1.3 CA for 11 seconds. The battery was charged and discharged at 0.5 CA to a voltage of SOC 50%. The charging current value at this time is plotted on the horizontal axis and the amount of voltage change in 10 seconds is plotted on the vertical axis, and the slope of the straight line is defined as DCR at 50% SOC. The ratio of the 1000th cycle DCR to the initial DCR was calculated as the DCR increase rate. DCR indicates the resistance value of the battery. It can be said that the lower the DCR increase rate of the battery that has passed the cycle test, the higher the input characteristics of the battery. The results are shown in Table 1 as DCR.

(過充電特性)
上記初期状態(電池電圧2.7V)のリチウムイオン電池について、過充電試験を実施した。過充電試験は、25℃環境下において3CAの定電流充電を行い、その挙動を観測した。このとき「開裂」は、ガス排出弁が作動し、非水系電解液が電池ケースより放出される現象を表す。ガス排出弁が開裂するまでの時間が長いほど、過充電に耐えうる時間が長く、安全性が高いといえる。結果を表1に示す。
(Overcharge characteristics)
An overcharge test was performed on the lithium ion battery in the initial state (battery voltage 2.7 V). In the overcharge test, 3CA constant current charging was performed in an environment of 25 ° C., and the behavior was observed. At this time, “cleavage” represents a phenomenon in which the gas discharge valve operates and the non-aqueous electrolyte is released from the battery case. It can be said that the longer the time until the gas discharge valve is opened, the longer it can withstand overcharge and the higher the safety. The results are shown in Table 1.

Figure 2017139087
Figure 2017139087

本発明の実施例1〜5に示したように、負極活物質に易黒鉛化炭素を用い、電解液の添加剤にリチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートを含み、リチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートそれぞれの含有量が電解液全量に対して0.1質量%〜1.5質量%内であれば、サイクル特性と入力特性および安全性に優れたリチウムイオン二次電池を得ることができる。   As shown in Examples 1 to 5 of the present invention, graphitizable carbon is used as the negative electrode active material, lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate are included in the electrolyte solution, and lithium bis (oxalato) borate and When the content of each vinylene carbonate is within 0.1% by mass to 1.5% by mass with respect to the total amount of the electrolytic solution, a lithium ion secondary battery excellent in cycle characteristics, input characteristics, and safety can be obtained. .

1…リチウムイオン二次電池、2…正極板、3…負極板、4…セパレータ、5…電極捲回群、6…電池容器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lithium ion secondary battery, 2 ... Positive electrode plate, 3 ... Negative electrode plate, 4 ... Separator, 5 ... Electrode winding group, 6 ... Battery container

Claims (3)

正極、負極、電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
前記負極は易黒鉛化炭素を負極活物質として含み、前記電解液は、非水系溶媒として環状カーボネート、鎖状カーボネート及び添加剤としてリチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートを含み、前記リチウムビス(オキサラト)ボレート及びビニレンカーボネートのそれぞれの含有量は、前記電解液の全量に対して、0.1質量%〜1.5質量%であるリチウムイオン二次電池。
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte solution,
The negative electrode includes graphitizable carbon as a negative electrode active material, and the electrolytic solution includes a cyclic carbonate as a non-aqueous solvent, a chain carbonate, and lithium bis (oxalato) borate and vinylene carbonate as additives, and the lithium bis (oxalato). ) A lithium ion secondary battery in which each content of borate and vinylene carbonate is 0.1% by mass to 1.5% by mass with respect to the total amount of the electrolytic solution.
前記電解液は、電解質としてヘキサフルオロリン酸リチウムを含む請求項1記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the electrolytic solution contains lithium hexafluorophosphate as an electrolyte. 前記正極は、正極活物質として層状型リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物を含む請求項1又は2記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode includes a layered lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide as a positive electrode active material.
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