JP2019212464A - Manufacturing method of lithium ion battery - Google Patents

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Abstract

To provide a manufacturing method of a lithium ion battery, capable of immersing uniformly an electrolyte.SOLUTION: A manufacturing method of a lithium ion battery, comprising: a lamination unit in which an electrode active material layer A and an electrode active material layer B opposite to the A are laminated via a separator; an electrolyte; and an outer casing that houses them, includes a lamination step of obtaining the lamination unit made of laminating the A and B. At least one of the B contains the electrolyte before the formation of the lamination unit. The A and the B satisfy at least one condition of the following 1 and 2: 1. a total area of a fine hole of the A in the state where all fine holes held in a separator are filled with the electrolyte, and the electrolyte is not included is larger than a volume of the electrolyte included in the A; and 2. at least B contains the electrolyte, a ratio of the volume of the electrolyte contained in the B for the total volume of the fine hole included by the B in the state of excluding the electrolyte is larger than the ratio of the volume of the electrolyte contained in the A for the total volume of the fine hole of the A in the state of excluding the electrolyte.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、リチウムイオン電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a lithium ion battery.

近年、環境保護のため二酸化炭素排出量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動用二次電池の開発が鋭意行われている。二次電池としては、高エネルギー密度、高出力密度が達成できるリチウムイオン電池(リチウムイオン二次電池ともいう)に注目が集まっている。 In recent years, reduction of carbon dioxide emissions has been strongly desired for environmental protection. In the automobile industry, there are high expectations for reducing carbon dioxide emissions by introducing electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), and we are eager to develop secondary batteries for motor drives that hold the key to their practical application. Has been done. As a secondary battery, attention is focused on a lithium ion battery (also referred to as a lithium ion secondary battery) that can achieve high energy density and high output density.

リチウムイオン電池は、正極、負極及びセパレータを積層、または巻回して発電要素を構成し、そこに電解液を注液して製造される。ところで、電気自動車(EV)等に用いられる高容量の電池とする場合には電極が大きくなり、そこに含まれる活物質の量が増えるために電極内に均一に電解液を含浸させて電解液の含浸ムラを防止または抑制することが必要となる。
電解液の含浸ムラを防止または抑制する注液方法としては、例えば、発電要素を収容した収容部と電解液を溜めた空間とをもったラミネート容器の内部を負圧にして上記空間内の電解液を発電要素に徐々に浸透させる方法(特許文献1参照)等が知られている。
A lithium ion battery is manufactured by laminating or winding a positive electrode, a negative electrode, and a separator to form a power generation element, and injecting an electrolyte therethrough. By the way, when it is set as the high capacity | capacitance battery used for an electric vehicle (EV) etc., since an electrode becomes large and the quantity of the active material contained there increases, electrolyte solution is uniformly impregnated in an electrode, and electrolyte solution It is necessary to prevent or suppress the impregnation unevenness.
As a liquid injection method for preventing or suppressing the uneven impregnation of the electrolytic solution, for example, the inside of the laminate container having the housing portion containing the power generation element and the space in which the electrolytic solution is stored is set to a negative pressure, and electrolysis in the space is performed. A method of gradually penetrating a liquid into a power generation element (see Patent Document 1) is known.

特開2009−76248号公報JP 2009-76248 A

しかしながら、特許文献1に記載された方法では、積層体の横方向から電解液が注入され、横方向に徐々に広がることで電解液が活物質層に含浸されるため、電極面積が大きくなった場合や電解液を注入してから短時間しか経過していない場合には電解液を均一に含浸させることが困難であり、含浸ムラを充分に防止または抑制できないという課題があった。 However, in the method described in Patent Document 1, the electrolyte is injected from the lateral direction of the laminate, and the active material layer is impregnated by gradually spreading in the lateral direction, so that the electrode area is increased. In some cases or when only a short time has passed since the electrolyte solution was injected, it was difficult to uniformly impregnate the electrolyte solution, and there was a problem that impregnation unevenness could not be sufficiently prevented or suppressed.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、面積の大きな電極に対して電解液を含浸させる場合や、電解液を注入してから短時間しか経過していない場合であっても、電解液を均一に含浸することができるリチウムイオン電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, even when impregnating an electrolyte with a large area electrode, or even when only a short time has passed since the electrolyte was injected, It aims at providing the manufacturing method of the lithium ion battery which can be uniformly impregnated with electrolyte solution.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、電極活物質層(A)と上記電極活物質層(A)の対極となる電極活物質層(B)とがセパレータを介して積層された積層単位、電解液、及び、上記積層単位と上記電解液とを収容する外装体を備えたリチウムイオン電池の製造方法であって、上記電極活物質層(A)、上記セパレータ及び上記電極活物質層(B)が積層されてなる積層単位を得る積層工程を備え、上記積層単位を形成する前において、上記セパレータ及び上記電極活物質層(B)の少なくとも1つには上記電解液が含有されており、上記電極活物質層(A)、上記セパレータ及び上記負極活物質層(B)は、下記(1)〜(2)の少なくとも1つの条件を満たすことを特徴とするリチウムイオン電池の製造方法に関する。
(1)上記セパレータが有する細孔のすべてが上記電解液で満たされており、かつ電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積が上記電極活物質層(A)が有する上記電解液の体積よりも大きい。
(2)少なくとも上記電極活物質層(B)が上記電解液を含み、電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する上記電極活物質層(B)に含まれる上記電解液の体積の割合が、電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する上記電極活物質層(A)に含まれる上記電解液の体積の割合よりも大きい。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention.
That is, the present invention provides a laminate unit in which an electrode active material layer (A) and an electrode active material layer (B) as a counter electrode of the electrode active material layer (A) are laminated via a separator, an electrolytic solution, and A method of manufacturing a lithium ion battery including an exterior body that accommodates the laminated unit and the electrolytic solution, wherein the electrode active material layer (A), the separator, and the electrode active material layer (B) are laminated. A stacking step for obtaining a stack unit, and before forming the stack unit, at least one of the separator and the electrode active material layer (B) contains the electrolyte solution, and the electrode active material layer (A), the separator and the negative electrode active material layer (B) relate to a method for producing a lithium ion battery, characterized in that at least one of the following conditions (1) to (2) is satisfied.
(1) The total volume of the pores of the electrode active material layer (A) in the state where all of the pores of the separator are filled with the electrolyte and does not contain the electrolyte is the electrode active material It is larger than the volume of the electrolyte solution that the layer (A) has.
(2) The electrode active material layer (B) relative to the total volume of pores of the electrode active material layer (B) in a state where at least the electrode active material layer (B) contains the electrolyte solution and does not contain the electrolyte solution The volume ratio of the electrolyte solution contained in the electrode active material layer (A) with respect to the total volume of pores of the electrode active material layer (A) in a state where the electrolyte solution is not contained. It is larger than the liquid volume ratio.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法は、面積の大きな電極に対して電解液を含浸させる場合や、電解液を注入してから短時間しか経過していない場合であっても、電解液を均一に含浸することができる。 The method for producing a lithium ion battery according to the present invention provides a uniform electrolyte solution even when an electrode with a large area is impregnated with the electrolyte solution or when only a short time has elapsed since the electrolyte solution was injected. Can be impregnated.

図1は、積層工程の例を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a stacking process. 図2は、積層単位を形成した直後の電解液の動きの一例を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an example of the movement of the electrolytic solution immediately after forming the laminated unit. 図3は、積層単位を形成した直後の電解液の動きの別の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing another example of the movement of the electrolytic solution immediately after forming the laminated unit.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において、リチウムイオン電池と記載する場合、リチウムイオン二次電池も含む概念とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Note that in this specification, a lithium ion battery includes a lithium ion secondary battery.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法は、電極活物質層(A)と上記電極活物質層(A)の対極となる電極活物質層(B)とがセパレータを介して積層された積層単位、電解液、及び、上記積層単位と上記電解液とを収容する外装体を備えたリチウムイオン電池の製造方法であって、上記電極活物質層(A)、上記セパレータ及び上記電極活物質層(B)が積層されてなる積層単位を得る積層工程を備え、上記積層単位を形成する前において、上記セパレータ及び上記電極活物質層(B)の少なくとも1つには上記電解液が含有されており、上記電極活物質層(A)、上記セパレータ及び上記負極活物質層(B)は、下記(1)〜(2)の少なくとも1つの条件を満たすことを特徴とする。
(1)上記セパレータが有する細孔のすべてが上記電解液で満たされており、かつ電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積が上記電極活物質層(A)が有する上記電解液の体積よりも大きい。
(2)少なくとも上記電極活物質層(B)が上記電解液を含み、電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する上記電極活物質層(B)に含まれる上記電解液の体積の割合が、電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する上記電極活物質層(A)に含まれる上記電解液の体積の割合よりも大きい。
The method for producing a lithium ion battery according to the present invention includes a laminate unit in which an electrode active material layer (A) and an electrode active material layer (B) serving as a counter electrode of the electrode active material layer (A) are laminated via a separator, A method of manufacturing a lithium ion battery including an electrolytic solution and an exterior body that houses the laminated unit and the electrolytic solution, the electrode active material layer (A), the separator, and the electrode active material layer (B ) Is provided, and before forming the laminated unit, at least one of the separator and the electrode active material layer (B) contains the electrolytic solution, The electrode active material layer (A), the separator, and the negative electrode active material layer (B) satisfy at least one of the following conditions (1) to (2).
(1) The total volume of the pores of the electrode active material layer (A) in the state where all of the pores of the separator are filled with the electrolyte and does not contain the electrolyte is the electrode active material It is larger than the volume of the electrolyte solution that the layer (A) has.
(2) The electrode active material layer (B) relative to the total volume of pores of the electrode active material layer (B) in a state where at least the electrode active material layer (B) contains the electrolyte solution and does not contain the electrolyte solution The volume ratio of the electrolyte solution contained in the electrode active material layer (A) with respect to the total volume of pores of the electrode active material layer (A) in a state where the electrolyte solution is not contained. It is larger than the liquid volume ratio.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法では、積層単位を形成する前において、セパレータ及び電極活物質層(B)の少なくとも1つには電解液が含有されており、下記(1)〜(2)の少なくとも1つの条件を満たす。
(1)上記セパレータが有する細孔のすべてが上記電解液で満たされており、かつ電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積が上記電極活物質層(A)が有する上記電解液の体積よりも大きい。
(2)少なくとも上記電極活物質層(B)が上記電解液を含み、電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する上記電極活物質層(B)に含まれる上記電解液の体積の割合が、電解液を含んでいない状態において上記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する上記電極活物質層(A)に含まれる上記電解液の体積の割合よりも大きい。
In the method for producing a lithium ion battery of the present invention, before forming the laminated unit, at least one of the separator and the electrode active material layer (B) contains an electrolytic solution, and the following (1) to (2) Satisfies at least one of the following conditions.
(1) The total volume of the pores of the electrode active material layer (A) in the state where all of the pores of the separator are filled with the electrolyte and does not contain the electrolyte is the electrode active material It is larger than the volume of the electrolyte solution that the layer (A) has.
(2) The electrode active material layer (B) relative to the total volume of pores of the electrode active material layer (B) in a state where at least the electrode active material layer (B) contains the electrolyte solution and does not contain the electrolyte solution The volume ratio of the electrolyte solution contained in the electrode active material layer (A) with respect to the total volume of pores of the electrode active material layer (A) in a state where the electrolyte solution is not contained. It is larger than the liquid volume ratio.

(1)の場合、セパレータが有する細孔のすべてが電解液で満たされている一方で、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(A)が有する細孔の総体積が電極活物質層(A)が有する電解液の体積よりも大きいので、電極活物質層(A)が電解液を含んでいない細孔を有しているといえる。従って、セパレータに含まれる電解液の一部が電極活物質層(A)に供給される。
このとき、電極活物質層(A)とセパレータは面同士で接触しているため、セパレータから電極活物質層(A)に電解液が供給される速度は、通常の方法(外装体内に電解液を注液する方法)と比較して速い。
In the case of (1), all the pores of the separator are filled with the electrolyte solution, but the total volume of the pores of the electrode active material layer (A) in the state not containing the electrolyte solution is the electrode active material. Since it is larger than the volume of the electrolyte solution which a layer (A) has, it can be said that the electrode active material layer (A) has the pore which does not contain electrolyte solution. Accordingly, a part of the electrolyte contained in the separator is supplied to the electrode active material layer (A).
At this time, since the electrode active material layer (A) and the separator are in contact with each other, the rate at which the electrolytic solution is supplied from the separator to the electrode active material layer (A) is adjusted by a normal method (the electrolytic solution in the exterior body). Compared with the method of injecting liquid).

(2)の場合、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(B)に含まれる電解液の体積の割合が、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(A)に含まれる電解液の体積の割合よりも大きい。
そのため、電解液を含んでいない状態での細孔の総体積に占める電解液量が相対的に多い電極活物質層(B)に含まれる電解液の一部が、電解液を含んでいない状態での細孔の総体積に占める電解液量が相対的に少ない電極活物質層(A)に供給されることとなる。このとき、電極活物質層(B)に含まれる電解液の一部は、電極活物質層(B)と面同士で接触するセパレータを介して電極活物質層(A)へと供給されるため、セパレータを介して電極活物質層(B)から電極活物質層(A)へ電解液が供給される速度は、通常の方法(外装体内に電解液を注液する方法)と比較して速い。
なお、(2)の場合、電極活物質層(A)は電解液を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。電極活物質層(A)が電解液を含まない場合、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(A)に含まれる電解液の体積の割合は、0%である。
In the case of (2), the ratio of the volume of the electrolyte solution contained in the electrode active material layer (B) to the total volume of the pores of the electrode active material layer (B) in the state where the electrolyte solution is not contained is the electrolyte solution. It is larger than the ratio of the volume of the electrolyte solution contained in the electrode active material layer (A) to the total volume of the pores of the electrode active material layer (A) when not included.
Therefore, a part of the electrolytic solution contained in the electrode active material layer (B) in which the amount of the electrolytic solution occupies the total volume of the pores in a state where the electrolytic solution is not included is relatively large does not include the electrolytic solution. Thus, the amount of the electrolyte solution in the total volume of the pores is supplied to the electrode active material layer (A) having a relatively small amount. At this time, a part of the electrolytic solution contained in the electrode active material layer (B) is supplied to the electrode active material layer (A) via a separator that is in contact with the electrode active material layer (B) surface-to-face. The rate at which the electrolytic solution is supplied from the electrode active material layer (B) to the electrode active material layer (A) through the separator is faster than that of a normal method (method of injecting the electrolytic solution into the exterior body). .
In the case of (2), the electrode active material layer (A) may or may not contain an electrolytic solution. When the electrode active material layer (A) does not contain an electrolyte solution, the electrolyte solution contained in the electrode active material layer (A) with respect to the total volume of pores of the electrode active material layer (A) in a state where the electrode solution does not contain the electrolyte solution The volume ratio of is 0%.

上記(1)及び(2)の場合、電極活物質層(A)とセパレータの間での電解液の移動及びセパレータと電極活物質層(B)の間での電解液の移動は、セパレータと電極活物質層(A)又は電極活物質層(B)との接触面で行われ、厚さ方向に拡散するため、電解液の拡散距離が短く、電解液の濃度にばらつきが発生しにくい。
そのため、リチウムイオン電池用電極に対して、電解液を均一に含浸することができる。この効果は、電極の面積が大きい程顕著である。
In the case of (1) and (2) above, the movement of the electrolytic solution between the electrode active material layer (A) and the separator and the movement of the electrolytic solution between the separator and the electrode active material layer (B) Since it is performed on the contact surface with the electrode active material layer (A) or the electrode active material layer (B) and diffuses in the thickness direction, the diffusion distance of the electrolytic solution is short, and variations in the concentration of the electrolytic solution are unlikely to occur.
Therefore, the electrolyte can be uniformly impregnated into the lithium ion battery electrode. This effect is more remarkable as the area of the electrode is larger.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法において、上記(2)の場合、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(B)に含まれる電解液の体積の割合(以下、電極活物質層(B)の電解液割合ともいう)と、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(A)に含まれる電解液の体積の割合(以下、電極活物質層(A)の電解液割合ともいう)の差は特に限定されないが、45%以上であることが好ましい。
上記電解液割合の差が45%以上であると、電極活物質層(B)から電極活物質層(A)に対して迅速に電解液を供給することができる。
In the method for producing a lithium ion battery of the present invention, in the case of (2) above, the electrode active material layer (B) is included in the total volume of pores of the electrode active material layer (B) in a state where the electrolyte solution is not included. The ratio of the volume of the electrolyte solution (hereinafter also referred to as the electrolyte solution ratio of the electrode active material layer (B)) and the electrode relative to the total volume of the pores of the electrode active material layer (A) in a state that does not include the electrolyte solution The difference in the volume ratio of the electrolyte solution contained in the active material layer (A) (hereinafter also referred to as the electrolyte solution ratio of the electrode active material layer (A)) is not particularly limited, but is preferably 45% or more.
When the difference in the electrolytic solution ratio is 45% or more, the electrolytic solution can be rapidly supplied from the electrode active material layer (B) to the electrode active material layer (A).

本発明のリチウムイオン電池の製造方法では、積層単位を形成する前に上記(1)〜(2)の少なくとも1つの条件を満たすが、(1)及び(2)の両方の条件を満たすことが好ましい。
上記(1)及び(2)の両方の条件を満たすと、電極活物質層(A)に充分な量の電解液を、迅速かつ均一に含浸させることができる。
In the method for producing a lithium ion battery of the present invention, at least one of the above conditions (1) to (2) is satisfied before the stacked unit is formed, but both the conditions (1) and (2) are satisfied. preferable.
When both conditions (1) and (2) are satisfied, the electrode active material layer (A) can be rapidly and uniformly impregnated with a sufficient amount of the electrolytic solution.

積層単位を形成する前に上記(1)を満たす方法としては、例えば、積層単位を形成する前に、電極活物質層(A)に電解液を含浸させずに、セパレータに電解液を含浸させる方法等が挙げられる。
セパレータに電解液を含浸させる方法としては、所定量の電解液を入れた容器の中にセパレータを投入(浸漬)する方法や、セパレータの表面にスポイト等により電解液を滴下する方法等が挙げられる。
セパレータが有する細孔のすべてが上記電解液で満たされたか否かは、セパレータ表面の外観が白色から半透明に変化することで確認することができる。
なお、セパレータには、細孔の総体積よりも大きい体積の電解液を添加してもよい。この場合、セパレータの表面に、細孔に入らなかった電解液が保持される。
As a method of satisfying the above (1) before forming the laminated unit, for example, before forming the laminated unit, the electrode active material layer (A) is not impregnated with the electrolytic solution, but the separator is impregnated with the electrolytic solution. Methods and the like.
Examples of the method of impregnating the separator with the electrolytic solution include a method of putting (immersing) the separator into a container containing a predetermined amount of the electrolytic solution, a method of dropping the electrolytic solution on the surface of the separator with a dropper, and the like. .
Whether or not all the pores of the separator are filled with the electrolytic solution can be confirmed by changing the appearance of the separator surface from white to translucent.
Note that an electrolytic solution having a volume larger than the total volume of the pores may be added to the separator. In this case, the electrolyte solution that has not entered the pores is retained on the surface of the separator.

積層単位を形成する前に上記(2)を満たす方法としては、例えば、所定量の電解液を入れた容器の中に電極活物質層(B)を投入(浸漬)する方法や、電極活物質層(B)の表面にスポイト等により電解液を滴下する方法等が挙げられる。
さらには、電極活物質層(B)を作製する際に、電極活物質層を構成する各成分に加えて、電解液を添加しておき、これを混合、成形することによって電解液を含んだ電極活物質層(B)を作製する方法も挙げられる。
As a method of satisfying the above (2) before forming the laminated unit, for example, a method of putting (immersing) the electrode active material layer (B) in a container containing a predetermined amount of electrolyte, or an electrode active material Examples thereof include a method of dropping an electrolyte solution on the surface of the layer (B) with a dropper or the like.
Furthermore, when producing the electrode active material layer (B), in addition to each component constituting the electrode active material layer, an electrolytic solution was added, and this was mixed and molded to contain the electrolytic solution. A method for producing the electrode active material layer (B) is also included.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法を構成する積層工程について、図1を参照して具体的に説明する。
図1は、積層工程の例を模式的に示す図である。
図1に示すように、積層工程では、電極活物質層(A)10と、対極となる電極活物質層(B)30とを、セパレータ20を介して積層し、積層単位100を得る。
電極活物質層(A)10及び電極活物質層(B)30はいずれも、電解液を含有することのできる細孔を有する多孔質体である。セパレータ20も、その内部に電解液を含有することができる細孔を有する多孔質体である。
電極活物質層(B)30及びセパレータ20の少なくとも1つには電解液が含有されている。
The lamination process which comprises the manufacturing method of the lithium ion battery of this invention is demonstrated concretely with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a stacking process.
As shown in FIG. 1, in the stacking step, the electrode active material layer (A) 10 and the electrode active material layer (B) 30 serving as a counter electrode are stacked via a separator 20 to obtain a stack unit 100.
The electrode active material layer (A) 10 and the electrode active material layer (B) 30 are both porous bodies having pores that can contain an electrolytic solution. The separator 20 is also a porous body having pores that can contain an electrolytic solution therein.
At least one of the electrode active material layer (B) 30 and the separator 20 contains an electrolytic solution.

積層単位を形成した後の電解液の移動について説明する。
図2は、積層単位を形成した直後の電解液の動きの一例を模式的に示す説明図である。図2は、積層単位を形成する前にセパレータのみに電解液を含有させた場合の例を示している。
図2に示す場合、最初、電解液はセパレータ20のみに含有されている。積層単位100が形成されることによってセパレータ20と、電極活物質層(A)10及び電極活物質層(B)30とが接触すると、その接触面から電極活物質層(A)10及び電極活物質層(B)30に向かって電解液が移動する(図2中に示す矢印は、電解液が拡散する方向を示している。)。
The movement of the electrolytic solution after forming the laminated unit will be described.
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an example of the movement of the electrolytic solution immediately after forming the laminated unit. FIG. 2 shows an example in which the electrolyte solution is contained only in the separator before forming the laminated unit.
In the case shown in FIG. 2, the electrolyte is initially contained only in the separator 20. When the separator 20 is brought into contact with the electrode active material layer (A) 10 and the electrode active material layer (B) 30 by forming the laminated unit 100, the electrode active material layer (A) 10 and the electrode active material are contacted from the contact surface. The electrolytic solution moves toward the material layer (B) 30 (the arrow shown in FIG. 2 indicates the direction in which the electrolytic solution diffuses).

図3は、積層単位を形成した直後の電解液の動きの別の一例を模式的に示す説明図である。図3は、積層単位を形成する前に電極活物質層(B)のみに電解液を含有させた場合の例を示している。
図3に示す場合、最初、電解液は電極活物質層(B)30のみに含有されている。積層単位100が形成されることによってセパレータ20、電極活物質層(A)10及び電極活物質層(B)30が接触すると、電極活物質層(B)30とセパレータ20との接触面からセパレータ20に対してまず電解液が移動する。その後、セパレータ20と電極活物質層(A)10との接触面から電極活物質層(A)10に対して電解液が移動する(図3中に示す矢印は、電解液が拡散する方向を示している。)。
なお、積層単位を形成する前において、セパレータと電極活物質層(B)の両方に電解液を含有させた場合でも、セパレータから電極活物質層(A)へ電解液が移動する。
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing another example of the movement of the electrolytic solution immediately after forming the laminated unit. FIG. 3 shows an example of the case where the electrolytic solution is contained only in the electrode active material layer (B) before forming the laminated unit.
In the case shown in FIG. 3, the electrolytic solution is initially contained only in the electrode active material layer (B) 30. When the separator 20, the electrode active material layer (A) 10, and the electrode active material layer (B) 30 come into contact with each other by forming the laminated unit 100, the separator is separated from the contact surface between the electrode active material layer (B) 30 and the separator 20. First, the electrolyte moves with respect to 20. Thereafter, the electrolyte solution moves from the contact surface between the separator 20 and the electrode active material layer (A) 10 to the electrode active material layer (A) 10 (the arrow shown in FIG. 3 indicates the direction in which the electrolyte solution diffuses). Is shown.)
In addition, even when it contains electrolyte solution in both a separator and an electrode active material layer (B) before forming a lamination | stacking unit, electrolyte solution moves from a separator to an electrode active material layer (A).

電極活物質層は、電極活物質を含み、電解液を含有することのできる細孔を有する多孔質体である。電極活物質層には、電極活物質の他に、導電助剤や粘着性樹脂、電極用バインダが含まれていてもよい。 The electrode active material layer is a porous body that includes an electrode active material and has pores that can contain an electrolytic solution. In addition to the electrode active material, the electrode active material layer may contain a conductive additive, an adhesive resin, and an electrode binder.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法において、電極活物質層(A)及び電極活物質層(B)にはそれぞれ種類の異なる電極活物質が用いられる。
すなわち、電極活物質は正極活物質及び負極活物質のいずれかであり、電極活物質層(A)が電極活物質として正極活物質を用いた正極活物質層であった場合、電極活物質層(B)は電極活物質として負極活物質を用いた負極活物質層である。
In the method for producing a lithium ion battery of the present invention, different types of electrode active materials are used for the electrode active material layer (A) and the electrode active material layer (B).
That is, the electrode active material is either a positive electrode active material or a negative electrode active material, and when the electrode active material layer (A) is a positive electrode active material layer using a positive electrode active material as an electrode active material, (B) is a negative electrode active material layer using a negative electrode active material as an electrode active material.

正極活物質層は、正極活物質を含み、電解液を含有することのできる細孔を有する多孔質体である。 The positive electrode active material layer is a porous body that includes a positive electrode active material and has pores that can contain an electrolytic solution.

正極活物質としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物{遷移金属が1種である複合酸化物(LiCoO、LiNiO、LiAlMnO、LiMnO及びLiMn等)、遷移金属元素が2種である複合酸化物(例えばLiFeMnO、LiNi1−xCo、LiMn1−yCo、LiNi1/3Co1/3Al1/3及びLiNi0.8Co0.15Al0.05)及び遷移金属元素が3種類以上である複合酸化物[例えばLiMM’M’’(M、M’及びM’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、a+b+c=1を満たす。例えばLiNi1/3Mn1/3Co1/3)等]等}、リチウム含有遷移金属リン酸塩(例えばLiFePO、LiCoPO、LiMnPO及びLiNiPO)、遷移金属酸化物(例えばMnO及びV)、遷移金属硫化物(例えばMoS及びTiS)及び導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ−p−フェニレン及びポリビニルカルバゾール)等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
As the positive electrode active material, a composite oxide of lithium and a transition metal (a composite oxide having one kind of transition metal (such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiAlMnO 4 , LiMnO 2, and LiMn 2 O 4 ), a transition metal element is used. Two kinds of complex oxides (for example, LiFeMnO 4 , LiNi 1-x Co x O 2 , LiMn 1-y Co y O 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Al 1/3 O 2 and LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) and a composite oxide having three or more transition metal elements [for example, LiM a M ′ b M ″ c O 2 (M, M ′, and M ″ are different transition metals, respectively) an element, satisfy a + b + c = 1. for example LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ) , etc.] or the like}, lithium-containing transition metal phosphate (e.g. LiFePO 4, Li OPO 4, LiMnPO 4 and LiNiPO 4), transition metal oxides (e.g., MnO 2 and V 2 O 5), transition metal sulfides (e.g., MoS 2 and TiS 2) and the conductive polymer (such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, Polyacetylene, poly-p-phenylene, and polyvinylcarbazole), and the like may be used in combination.
The lithium-containing transition metal phosphate may be one in which a part of the transition metal site is substituted with another transition metal.

正極活物質の体積平均粒子径は、リチウムイオン電池の電気特性の観点から、0.01〜100μmであることが好ましく、0.1〜35μmであることがより好ましく、1〜30μmであることがさらに好ましい。 The volume average particle diameter of the positive electrode active material is preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 35 μm, and more preferably 1 to 30 μm, from the viewpoint of the electrical characteristics of the lithium ion battery. Further preferred.

負極活物質層は負極活物質を含み、電解液を含有することのできる細孔を有する多孔質体である。 The negative electrode active material layer includes a negative electrode active material and is a porous body having pores that can contain an electrolytic solution.

負極活物質としては、炭素系材料[例えばハードカーボン、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)、炭化ケイ素及び炭素繊維等]、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリピロール等)、金属(スズ、シリコン、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等)、金属酸化物(チタン酸化物、リチウム・チタン酸化物及びケイ素酸化物等)及び金属合金(例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金等)等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
上記負極活物質のうち、内部にリチウム又はリチウムイオンを含まないものについては、予め負極活物質の一部又は全部にリチウム又はリチウムイオンを含ませるプレドープ処理を施してもよい。
Examples of the negative electrode active material include carbon materials [for example, hard carbon, non-graphitizable carbon, amorphous carbon, resin fired bodies (for example, those obtained by firing and carbonizing phenol resin, furan resin, etc.), cokes (for example, pitch coke). , Needle coke and petroleum coke, etc.), silicon carbide and carbon fiber, etc.], conductive polymers (eg, polyacetylene and polypyrrole, etc.), metals (tin, silicon, aluminum, zirconium, titanium, etc.), metal oxides (titanium oxide, etc.) , Lithium / titanium oxide, silicon oxide, etc.) and metal alloys (for example, lithium-tin alloy, lithium-silicon alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-aluminum-manganese alloy, etc.) and the like and mixtures of these with carbon-based materials Etc.
Among the above negative electrode active materials, those that do not contain lithium or lithium ions may be subjected to a pre-doping treatment in which lithium or lithium ions are included in part or all of the negative electrode active material in advance.

負極活物質の体積平均粒子径は、リチウムイオン電池の電気特性の観点から、0.01〜100μmが好ましく、0.1〜40μmであることがより好ましく、2〜35μmであることがさらに好ましい。 The volume average particle diameter of the negative electrode active material is preferably from 0.01 to 100 μm, more preferably from 0.1 to 40 μm, and even more preferably from 2 to 35 μm, from the viewpoint of the electrical characteristics of the lithium ion battery.

本明細書において、電極活物質の体積平均粒子径は、マイクロトラック法(レーザー回折・散乱法)によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径(Dv50)を意味する。マイクロトラック法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法である。なお、体積平均粒子径の測定には、日機装(株)製のマイクロトラック等を用いることができる。 In this specification, the volume average particle diameter of the electrode active material means the particle diameter (Dv50) at an integrated value of 50% in the particle size distribution determined by the microtrack method (laser diffraction / scattering method). The microtrack method is a method for obtaining a particle size distribution using scattered light obtained by irradiating particles with laser light. In addition, Nikkiso Co., Ltd. microtrack etc. can be used for the measurement of a volume average particle diameter.

導電助剤は導電性を有する材料から選択される。
具体的には、金属[ニッケル、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、銅及びチタン等]、カーボン[グラファイト及びカーボンブラック(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、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)等]、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
これらの導電助剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物を用いてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性の材料(上記した導電助剤のうち金属のもの)をめっき等でコーティングしたものでもよい。
The conductive aid is selected from materials having conductivity.
Specifically, metals [nickel, aluminum, stainless steel (SUS), silver, copper, titanium, etc.], carbon [graphite and carbon black (acetylene black, ketjen black, furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.), etc. , And mixtures thereof, but are not limited thereto.
These conductive assistants may be used alone or in combination of two or more. Further, these alloys or metal oxides may be used. From the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, carbon, silver, copper, titanium and a mixture thereof are preferable, silver, aluminum, stainless steel and carbon are more preferable, and carbon is more preferable. Moreover, as these conductive support agents, what coated the electroconductive material (metal thing among the above-mentioned conductive support agents) by plating etc. around the particulate ceramic material or the resin material may be used.

導電助剤の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、リチウムイオン電池の電気特性の観点から、0.01〜10μmであることが好ましく、0.02〜5μmであることがより好ましく、0.03〜1μmであることがさらに好ましい。
なお、「粒子径」とは、粒子の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離Lを意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)等の観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。
The average particle diameter of the conductive auxiliary agent is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10 μm and more preferably 0.02 to 5 μm from the viewpoint of the electrical characteristics of the lithium ion battery. More preferably, the thickness is 0.03 to 1 μm.
The “particle diameter” means the maximum distance L among the distances between any two points on the particle outline. As the value of “average particle diameter”, the average value of the particle diameter of particles observed in several to several tens of fields using an observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). The calculated value shall be adopted.

導電助剤の形状(形態)は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電性材料として実用化されている形態であってもよい。 The shape (form) of the conductive auxiliary agent is not limited to the particle form, but may be a form other than the particle form, or may be a form put into practical use as a so-called filler-based conductive material such as a carbon nanotube.

導電助剤は、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。
導電性繊維としては、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。また、グラフェンを練りこんだポリプロピレン樹脂も好ましい。
導電助剤が導電性繊維である場合、その平均繊維径は0.1〜20μmであることが好ましい。
The conductive auxiliary agent may be a conductive fiber having a fibrous shape.
Examples of conductive fibers include carbon fibers such as PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers, conductive fibers obtained by uniformly dispersing highly conductive metal and graphite in synthetic fibers, and metals such as stainless steel. Examples thereof include fiberized metal fibers, conductive fibers in which the surface of organic fiber is coated with metal, and conductive fibers in which the surface of organic fiber is coated with a resin containing a conductive substance. Among these conductive fibers, carbon fibers are preferable. A polypropylene resin in which graphene is kneaded is also preferable.
When a conductive support agent is a conductive fiber, it is preferable that the average fiber diameter is 0.1-20 micrometers.

電極活物質は、その表面の少なくとも一部が被覆用樹脂を含む被覆剤で被覆された被覆電極活物質であってもよい。被覆電極活物質は、電解液を含んだ被覆剤が膨潤して粘着性を示すため、成形がより簡便な条件で行える。
従って、最初から電解液を含んだ電極活物質層を作製しやすくなる。
なお、電極活物質が正極活物質である場合の被覆電極活物質を、被覆正極活物質ともいい、電極活物質が負極活物質である場合の被覆電極活物質を、被覆負極活物質ともいう。
The electrode active material may be a coated electrode active material in which at least a part of its surface is coated with a coating agent containing a coating resin. The coated electrode active material can be molded under simpler conditions because the coating agent containing the electrolyte swells and exhibits adhesiveness.
Therefore, it becomes easy to produce an electrode active material layer containing an electrolytic solution from the beginning.
The coated electrode active material when the electrode active material is a positive electrode active material is also referred to as a coated positive electrode active material, and the coated electrode active material when the electrode active material is a negative electrode active material is also referred to as a coated negative electrode active material.

被覆剤は、被覆用樹脂を含んでなり、必要に応じてさらに導電材料を含んでいてもよい。
上記被覆用樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられ、例えば、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート、ポリサッカロイド(アルギン酸ナトリウム等)及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中ではアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂が好ましく、アクリル樹脂がより好ましい。
これらの中では、電解液に浸漬した際の吸液率が10%以上であり、飽和吸液状態での引張破断伸び率が10%以上である被覆用樹脂がより好ましい。
上述した被覆用樹脂のなかでも、国際公開第2015/005117号公報に被覆用樹脂として記載されているものは、本発明のリチウムイオン電池用電極組成物成形体の製造方法において、被覆剤を構成する被覆用樹脂として特に好適に用いることができる。
The coating agent includes a coating resin, and may further include a conductive material as necessary.
Examples of the coating resin include thermoplastic resins and thermosetting resins. For example, fluorine resins, acrylic resins, urethane resins, polyester resins, polyether resins, polyamide resins, epoxy resins, polyimide resins, silicone resins, Examples thereof include phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, polycarbonates, polysaccharides (such as sodium alginate), and mixtures thereof. Among these, acrylic resins, urethane resins, polyester resins or polyamide resins are preferable, and acrylic resins are more preferable.
Among these, a coating resin having a liquid absorption rate of 10% or more when immersed in an electrolytic solution and a tensile elongation at break in a saturated liquid absorption state of 10% or more is more preferable.
Among the above-described coating resins, those described as a coating resin in International Publication No. 2015/005117 constitute a coating agent in the method for producing an electrode composition molded body for a lithium ion battery of the present invention. It can be particularly suitably used as a coating resin.

なお、被覆活物質は、国際公開第2015/041184号公報等に記載の公知の方法で得ることができる。 The coated active material can be obtained by a known method described in International Publication No. 2015/041184.

電極活物質層は、電極活物質と電極用バインダ及び/又は粘着性樹脂とを含む混合物を形成してなる多孔質体であってもよい。電極活物質層としては、電極用バインダを含むことなく電極活物質と粘着性樹脂とを含む混合物を成形してなる多孔質体であることが好ましい。
電極用バインダとしては、電極活物質同士及び電極活物質と集電体とを結着固定するために用いられる公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤(デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン及びスチレン−ブタジエン共重合体等の材料であって、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去して固体として析出させることで結着する材料)が挙げられる。
電極用バインダは、溶媒成分を揮発させることで乾燥した場合にその表面が粘着性を示すことなく固体化して、電極活物質同士及び電極活物質と集電体とを強固に固定するものである。一方、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性を有する樹脂を意味する。ここで粘着とは、JIS Z0109:2015 粘着テープ・粘着シート用語に定義された、「高粘度液体に見られる現象であって、僅かな圧力を加えるだけで被着体に接着する現象」を意味し、粘着性樹脂は僅かな圧力を加えるだけで被着体に接着することができる樹脂である。そして、僅かな圧力を加えるだけでは被着体に接着できない固体状の上記電極用バインダと接着性樹脂とは異なる材料であり、区別される。電極用バインダは、単に結着剤、バインダ等とも呼ばれる。
The electrode active material layer may be a porous body formed by forming a mixture containing an electrode active material and an electrode binder and / or an adhesive resin. The electrode active material layer is preferably a porous body formed by molding a mixture containing an electrode active material and an adhesive resin without containing an electrode binder.
As the binder for electrodes, known binder drying agents for lithium ion batteries (starch, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol) used for binding and fixing the electrode active materials to each other and the electrode active material and the current collector , Carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, polyethylene, polypropylene and styrene-butadiene copolymer, etc., which are used by dissolving or dispersing in a solvent, volatilizing and distilling off the solvent. A material that binds by being precipitated as a solid).
When the electrode binder is dried by volatilizing the solvent component, the surface is solidified without showing adhesiveness, and the electrode active materials and the electrode active materials and the current collector are firmly fixed. . On the other hand, the adhesive resin means a resin having adhesiveness without solidifying even if the solvent component is volatilized and dried. Here, the term “adhesion” means “a phenomenon seen in high-viscosity liquids that adheres to an adherend by applying a slight pressure” as defined in the term JIS Z0109: 2015 adhesive tape / adhesive sheet. An adhesive resin is a resin that can be adhered to an adherend by applying a slight pressure. The solid electrode binder and the adhesive resin, which cannot be adhered to the adherend only by applying a slight pressure, are different materials and are distinguished from each other. The electrode binder is also simply called a binder or a binder.

粘着性樹脂とは、常温で短時間、わずかな圧力で被着体への可逆的な接着が可能な樹脂であり、酢酸ビニル、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ブチルアクリレート及びブチルメタクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の低Tgモノマーを必須構成単量体として含むことが好ましい。上記低Tgモノマーの合計重量割合は、構成単量体の合計重量に基づいて45重量%以上であることが好ましい。
また、上記被覆用樹脂がその一部を溶解する溶剤を使用しなければ粘着性を発現しないのに対し、上記粘着性樹脂は、その一部を溶解する溶剤を用いることなく電極活物質組成物中で粘着性を発現する点で、上記被覆用樹脂と上記粘着性樹脂とは区別される。
An adhesive resin is a resin that can be reversibly adhered to an adherend with a slight pressure at room temperature for a short time. From vinyl acetate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, butyl acrylate, and butyl methacrylate It is preferable to include at least one low Tg monomer selected from the group as an essential constituent monomer. The total weight ratio of the low Tg monomer is preferably 45% by weight or more based on the total weight of the constituent monomers.
The coating resin does not exhibit adhesiveness unless a solvent that dissolves a part thereof is used, whereas the adhesive resin is an electrode active material composition without using a solvent that dissolves a part thereof. The resin for coating and the adhesive resin are distinguished from each other in that the adhesiveness is developed.

上記粘着性樹脂としては、上記必須構成単量体の他に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリル酸等を含む重合体であってもよい。 As said adhesive resin, the polymer containing 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylic acid, etc. other than the said essential constituent monomer may be sufficient.

粘着性樹脂を用いる場合、電極活物質及び導電助剤の合計重量に対して0.01〜10重量%の粘着性樹脂を用いることが好ましい。 When the adhesive resin is used, it is preferable to use 0.01 to 10% by weight of the adhesive resin with respect to the total weight of the electrode active material and the conductive additive.

導電材料としては、上述した導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
ただし、導電材料が被覆電極活物質の一部を構成する被覆剤に含まれるのに対して、導電助剤は該被覆剤中に含まれない点で明確に区別できる。
As the conductive material, the same conductive agent as described above can be suitably used.
However, the conductive material is contained in the coating material constituting a part of the coated electrode active material, whereas the conductive auxiliary agent can be clearly distinguished in that it is not contained in the coating material.

電極活物質層は、電極活物質と必要による用いる電極用バインダ及び粘着性樹脂等とを、プラネタリミキサー、万能混合機及びタンブラーミキサー等の公知の粉体撹拌混合装置を用いて混合して混合物を得て、この混合物を公知の方法で成型することによって得ることができる。成形方法としては、例えば、圧縮成形、押出成形及びカレンダー成形等が挙げられる。
なお、電極活物質層が電極活物質と粘着性樹脂とを含む混合物を成形してなる多孔質体である場合、電極活物質の表面に粘着性樹脂を付着させた後に、必要に応じて用いる導電助剤等と混合して成形してもよく、電極活物質と粘着性樹脂と必要に応じて用いる導電助剤とを一括に混合して成形してもよい。
The electrode active material layer is prepared by mixing the electrode active material and electrode binder, adhesive resin, and the like to be used by using a known powder agitating and mixing device such as a planetary mixer, a universal mixer and a tumbler mixer. And can be obtained by molding the mixture by a known method. Examples of the molding method include compression molding, extrusion molding, and calendar molding.
In addition, when the electrode active material layer is a porous body formed by molding a mixture containing an electrode active material and an adhesive resin, the electrode active material layer is used as needed after adhering the adhesive resin to the surface of the electrode active material. The electrode active material, the adhesive resin, and the conductive assistant used as necessary may be mixed and molded together with a conductive aid or the like.

混合物は乾燥体であってもよく、湿潤体であってもよいが、湿潤体であることが好ましい。湿潤体とは、乾燥した上記混合物に少量の液体(電解液又は電解液を構成する溶媒)を添加したものである。混合物が湿潤体の場合、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることが好ましい。 The mixture may be a dry body or a wet body, but is preferably a wet body. The wet body is obtained by adding a small amount of liquid (electrolytic solution or solvent constituting the electrolytic solution) to the dried mixture. When the mixture is wet, it is preferably in a pendular state or a funicular state.

湿潤体である場合における電解液の割合は、特に限定されないが、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態とするためには、正極の場合には電解液の割合を湿潤体全体の0.5〜15重量%、負極の場合には電解液の割合を湿潤体全体の0.5〜25重量%とすることが好ましい。 The ratio of the electrolytic solution in the case of a wet body is not particularly limited, but in order to obtain a pendular state or a funicular state, in the case of a positive electrode, the ratio of the electrolytic solution is 0.5 to 15% by weight of the entire wet body In the case of a negative electrode, the ratio of the electrolyte is preferably 0.5 to 25% by weight of the entire wet body.

圧縮成形によって電極活物質層を得る方法としては、任意の形状の型に上記混合物を入れて公知の圧縮装置を用いて圧縮する方法が挙げられる。
型の形状は、底面及び側面を有していればよく、その他の形状は特に限定されない。また、側面を構成する型と底面を構成する型とが分離可能に構成されていてもよい。
Examples of a method for obtaining an electrode active material layer by compression molding include a method in which the mixture is put into a mold having an arbitrary shape and compressed using a known compression device.
The shape of the mold only needs to have a bottom surface and side surfaces, and other shapes are not particularly limited. Moreover, the type | mold which comprises a side surface, and the type | mold which comprises a bottom face may be comprised so that isolation | separation is possible.

型を構成する材料としては、金型等に使用される金属等の一般的な材料が挙げられる。
また、型と電極組成物成形体との間で発生する摩擦を低減するため、型の表面にはフッ素コート等が施されていてもよい。
型内に形成された空間(以下、単に空間ともいう)の形状は、得たい電極活物質層の形状に応じて調整すればよく、圧縮方向における形状変化がないものであることが好ましく、例えば、円柱形、角柱形等であることが好ましい。
空間の形状が円柱形の型を用いた場合には平面視略円形の、空間の形状が角柱状の型を用いた場合には平面視矩形の電極組成物成形体が得られる。
Examples of the material constituting the mold include general materials such as metals used for molds.
In order to reduce the friction generated between the mold and the electrode composition molded body, the surface of the mold may be coated with fluorine.
The shape of the space formed in the mold (hereinafter also simply referred to as a space) may be adjusted according to the shape of the electrode active material layer desired to be obtained, and preferably has no shape change in the compression direction. A cylindrical shape, a prismatic shape or the like is preferable.
An electrode composition molded body having a substantially circular shape in plan view when a space shape is used and a rectangular shape in plan view when a space shape is used is obtained.

押出成形によって電極活物質層を得る方法としては、公知の押出成形機を用いる方法が挙げられる。
押出成形機としては、例えば、原料(上記混合物)が供給される原料筒と、原料筒の原料吐出側に取り付けられたダイス(モールドともいう)と、原料筒内に配置された原料をダイスの方へ押し出すための回転軸状のスクリュとを有するものが挙げられる。
原料筒に混合物を投入し、スクリュの回転により原料筒を移動した混合物をダイスから押し出すことにより、筒状の成形体を得る事ができる。成形体の形状は、ダイスの形状、及び、スクリュの回転速度を調整することによって適宜調整することができる。
As a method for obtaining an electrode active material layer by extrusion molding, a method using a known extrusion molding machine can be mentioned.
As an extrusion molding machine, for example, a raw material cylinder to which a raw material (the above mixture) is supplied, a die (also referred to as a mold) attached to the raw material discharge side of the raw material cylinder, and a raw material disposed in the raw material cylinder One having a rotating shaft-like screw for extruding in the direction.
A cylindrical shaped body can be obtained by putting the mixture into the raw material cylinder and extruding the mixture that has moved the raw material cylinder by the rotation of the screw from the die. The shape of the molded body can be appropriately adjusted by adjusting the shape of the die and the rotational speed of the screw.

ダイスから吐出される筒状の成形体の形状は特に限定されないが、円柱形又は四角柱形であることが好ましい。ダイスから吐出される筒状の成形体を所定の長さで切断することにより、電極活物質層が得られる。 The shape of the cylindrical molded body discharged from the die is not particularly limited, but is preferably a cylindrical shape or a quadrangular prism shape. An electrode active material layer is obtained by cutting a cylindrical molded body discharged from a die with a predetermined length.

カレンダー成形によって電極活物質層を得る方法としては、公知のロールプレス装置を用いる方法が挙げられる。
ニーダー等の連続混合機から上記混合物を投入し、ドクターブレード等によってフィルム等の平滑な面上に一定の厚みに広げた混合物をロールプレス処理することでシート状の成形体を得る事ができる。シート状の成形体を所定の長さで切断することにより、電極活物質層が得られる。
Examples of the method for obtaining the electrode active material layer by calendering include a method using a known roll press apparatus.
A sheet-like molded product can be obtained by charging the mixture from a continuous mixer such as a kneader and roll-pressing the mixture spread to a certain thickness on a smooth surface such as a film by a doctor blade or the like. An electrode active material layer is obtained by cutting the sheet-like molded body at a predetermined length.

電極活物質層の見かけの体積に対する電極活物質層が有する細孔体積の割合(以下、電極活物質層の細孔率という)は特に限定されないが、正極電極活物質層の場合は35〜50%であることが好ましく、負極電極活物質層の場合は30〜45%であることが好ましい。
上述した成形方法における圧力を調整することによって電極活物質層の細孔率を調整することができる。
なお、電極活物質層の細孔率は、電解液を含んでいない状態における電極活物質層の見掛け体積に対する電極活物質層中に含まれる細孔の総体積の割合であり、本発明において、電極活物質層中に含まれる細孔の合計体積は、電解液を含んでいない状態における電極活物質層の見掛け体積から電極活物質層の形成に用いた電極活物質の体積の合計を引き算することにより計算される値である。電極活物質層の形成に用いた電極活物質の体積は、電極活物質の質量と真密度とを掛け算することにより得られる。
なお、電極活物質の真密度は、OECD Test No.109,OECD GUIDLINE FOR THE TESTING OF CHEN|MICALS,Density of Liquids and Soliddsに記載の方法で得ることができる。
The ratio of the pore volume of the electrode active material layer to the apparent volume of the electrode active material layer (hereinafter referred to as the porosity of the electrode active material layer) is not particularly limited, but is 35 to 50 in the case of the positive electrode active material layer. %, And in the case of the negative electrode active material layer, it is preferably 30 to 45%.
The porosity of the electrode active material layer can be adjusted by adjusting the pressure in the molding method described above.
Note that the porosity of the electrode active material layer is a ratio of the total volume of pores contained in the electrode active material layer to the apparent volume of the electrode active material layer in a state where the electrolyte solution is not included. The total volume of the pores contained in the electrode active material layer is obtained by subtracting the total volume of the electrode active material used for forming the electrode active material layer from the apparent volume of the electrode active material layer in a state where the electrolyte solution is not included. Is a value calculated by The volume of the electrode active material used for forming the electrode active material layer can be obtained by multiplying the mass of the electrode active material and the true density.
Note that the true density of the electrode active material is OECD Test No. 109, OECD GUIDLINE FOR THE TESTING OF CHEN | MICALS, Density of Liquids and Solids.

電極活物質層のうち、少なくとも電極活物質層(A)は、電極活物質同士が電極用バインダによって互いに結着していない非結着体であることが好ましい。
非結着体である電極活物質層(A)は、電極用バインダを使用せずに混合物を準備し、成形することで得ることができる。
電極活物質層(A)を構成する電極活物質が被覆電極活物質である場合には、電極活物質層中に被覆用樹脂が存在していることとなる。ただし、被覆用樹脂は電極活物質粒子の表面を被覆するものであって、電極活物質粒子同士を不可逆的に接着するものではなく、接着は一時的(可逆的)なもので、容易に手でほぐすことができる。従って、被覆電極活物質を含む混合物を成形した場合であっても、電極用バインダを添加しないことで、電極活物質同士が電極用バインダによって互いに結着していない非結着体を得ることができる。
Of the electrode active material layers, at least the electrode active material layer (A) is preferably a non-binding body in which the electrode active materials are not bound to each other by the electrode binder.
The electrode active material layer (A) which is a non-binding body can be obtained by preparing and molding a mixture without using an electrode binder.
When the electrode active material constituting the electrode active material layer (A) is a coated electrode active material, the coating resin is present in the electrode active material layer. However, the coating resin coats the surface of the electrode active material particles, and does not irreversibly bond the electrode active material particles to each other. The bonding is temporary (reversible) and can be easily performed. Can be loosened. Therefore, even when a mixture containing a coated electrode active material is formed, by not adding an electrode binder, it is possible to obtain a non-bound body in which the electrode active materials are not bound to each other by the electrode binder. it can.

また、電極活物質層を得るための混合物に粘着性樹脂を含む場合には、電極活物質の表面が粘着性樹脂により可逆的に固定されることとなる。この場合、電極活物質同士であれば容易に分離することができ、電極活物質が、被覆電極活物質であったとしても、被覆用樹脂を破壊することなく被覆電極活物質同士を分離することができる。
従って、電極活物質(又は被覆電極活物質)と粘着性樹脂を用い、電極用バインダを用いずに準備された混合物を用いて成形する場合であっても、電極活物質同士が電極用バインダによって互いに結着していない非結着体を得ることができる。
Moreover, when an adhesive resin is included in the mixture for obtaining the electrode active material layer, the surface of the electrode active material is reversibly fixed by the adhesive resin. In this case, the electrode active materials can be easily separated from each other, and even if the electrode active material is a coated electrode active material, the coated electrode active materials can be separated without destroying the coating resin. Can do.
Therefore, even when the electrode active material (or the coated electrode active material) and the adhesive resin are used and the mixture is prepared using the prepared mixture without using the electrode binder, the electrode active materials are separated by the electrode binder. Non-bound bodies that are not bound to each other can be obtained.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法において用いられるセパレータとしては、公知のリチウムイオン電池用セパレータを用いることができる。公知のリチウムイオン電池用セパレータとしては、多孔質ポリオレフィンからなるセパレータ[旭化成(株)製ハイポア、旭化成(株)製セルガード及び宇部興産(株)製ユーポア等]等が挙げられ、これらの表面に更にアルミナ等の絶縁性粒子からなる多孔膜を設けたものを用いてもよい。
セパレータの見掛け体積に対する細孔の合計体積の割合(以下、セパレータの細孔率という)は40〜60%であることが好ましく、細孔率がこの範囲となるものであれば、市販のセパレータをそのまま用いることができる。
なお、セパレータの細孔率は市販のセパレータについてはその仕様書等に記載された値で確認できる他、水銀等の液体を細孔に圧入して細孔分布を定量するポロシメーターを用い、得られた細孔分布から細孔の合計体積を計算し、セパレータの外寸から計算される見掛け体積に対する細孔の合計体積の割合を計算することによって確認することができる。
As a separator used in the method for producing a lithium ion battery of the present invention, a known separator for a lithium ion battery can be used. Known separators for lithium-ion batteries include separators made of porous polyolefins (Hypore manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., Celgard manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., Upore manufactured by Ube Industries, Ltd.) and the like. You may use what provided the porous film which consists of insulating particles, such as an alumina.
The ratio of the total volume of the pores to the apparent volume of the separator (hereinafter referred to as the separator porosity) is preferably 40 to 60%, and if the porosity falls within this range, a commercially available separator is used. It can be used as it is.
In addition, the porosity of the separator can be confirmed with the values described in the specifications for commercially available separators, and can be obtained using a porosimeter that quantifies the pore distribution by injecting a liquid such as mercury into the pores. This can be confirmed by calculating the total volume of the pores from the pore distribution and calculating the ratio of the total volume of the pores to the apparent volume calculated from the outer dimensions of the separator.

セパレータの厚さは特に限定されないが、5〜200μmであることが好ましい。
セパレータの厚さが上記範囲であると、セパレータの厚さが充分薄く、セパレータを介して電極活物質層(B)から電極活物質層(A)に対して電解液を供給する速度が良好である。
さらに、セパレータの厚さが上記範囲であると、セパレータが含有することのできる電解液量が、電極活物質層(A)及び電極活物質層(B)が含有することのできる電解液量と比較して小さくなるため、電極活物質層(B)の電解液割合が、電極活物質層(A)の電解液割合よりも大きい場合(すなわち(2)の条件)においてセパレータが電解液を含有していない場合であっても、電極活物質層(B)に含まれる電解液がセパレータだけでなく、電極活物質層(A)にも供給される。
Although the thickness of a separator is not specifically limited, It is preferable that it is 5-200 micrometers.
When the thickness of the separator is within the above range, the thickness of the separator is sufficiently thin, and the rate of supplying the electrolytic solution from the electrode active material layer (B) to the electrode active material layer (A) through the separator is good. is there.
Furthermore, when the thickness of the separator is within the above range, the amount of electrolyte solution that the separator can contain is the amount of electrolyte solution that the electrode active material layer (A) and the electrode active material layer (B) can contain. Since the ratio is smaller than that of the electrode active material layer (B), the separator contains the electrolyte when the ratio of the electrolyte solution of the electrode active material layer (A) is larger (that is, the condition (2)). Even if not, the electrolyte contained in the electrode active material layer (B) is supplied not only to the separator but also to the electrode active material layer (A).

電解液としては、リチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する電解液を使用することができる。 As the electrolytic solution, an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent used for manufacturing a lithium ion battery can be used.

電解質としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、好ましいものとしては、例えば、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiClO、及びLiN(SOF)等の無機アニオンのリチウム塩、LiN(SOCF及びLiN(SO等の有機アニオンのリチウム塩等が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはLiPF及びLiN(SOF)である。 As the electrolyte, those used in ordinary electrolytic solutions can be used, and preferable examples include LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , and LiN (SO 2 F) 2. And lithium salts of organic anions such as LiN (SO 2 CF 3 ) 2 and LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 . Among these, LiPF 6 and LiN (SO 2 F) 2 are preferable from the viewpoint of battery output and charge / discharge cycle characteristics.

非水溶媒としては、非プロトン性溶媒を好ましく使用することができる。
非プロトン性溶媒とは、水素イオン供与性の基(解離性の水素原子を有する基、例えば、アミノ基、水酸基、及びチオ基。)を有さない溶媒であり、好ましく用いることができる溶媒としては、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン等及びこれらの混合物であり、より好ましくは環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、及び環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルとの混合溶媒である。
As the non-aqueous solvent, an aprotic solvent can be preferably used.
An aprotic solvent is a solvent that does not have a hydrogen ion donating group (a group having a dissociative hydrogen atom, for example, an amino group, a hydroxyl group, and a thio group). Is a lactone compound, a cyclic or chain carbonate ester, a chain carboxylate ester, a cyclic or chain ether, a phosphate ester, a nitrile compound, an amide compound, a sulfone and the like, and more preferably a cyclic carbonate ester, It is a mixed solvent of a chain carbonate ester and a cyclic carbonate ester and a chain carbonate ester.

ラクトン化合物としては、5員環(γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトン等)及び6員環のラクトン化合物(δ−バレロラクトン等)等を挙げることができる。 Examples of the lactone compound include a 5-membered ring (γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc.) and a 6-membered lactone compound (δ-valerolactone, etc.).

環状炭酸エステルとしては、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及びビニレンカーボネート等が挙げられる。
鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、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及びジ−n−プロピルカーボネート等が挙げられる。
Examples of the cyclic carbonate include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate and vinylene carbonate.
Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, and di-n-propyl carbonate.

鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル及びプロピオン酸メチル等が挙げられる。
環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキソラン及び1,4−ジオキサン等が挙げられる。
鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタン及び1,2−ジメトキシエタン等が挙げられる。
Examples of chain carboxylic acid esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, and methyl propionate.
Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane and the like.
Examples of the chain ether include dimethoxymethane and 1,2-dimethoxyethane.

リン酸エステルとしては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリ(トリフルオロメチル)、リン酸トリ(トリクロロメチル)、リン酸トリ(トリフルオロエチル)、リン酸トリ(トリパーフルオロエチル)、2−エトキシ−1,3,2−ジオキサホスホラン−2−オン、2−トリフルオロエトキシ−1,3,2−ジオキサホスホラン−2−オン及び2−メトキシエトキシ−1,3,2−ジオキサホスホラン−2−オン等が挙げられる。
ニトリル化合物としては、アセトニトリル等が挙げられる。アミド化合物としては、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFともいう)等が挙げられる。スルホンとしては、ジメチルスルホン及びジエチルスルホン等の鎖状スルホン及びスルホラン等の環状スルホン等が挙げられる。
非プロトン性溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of phosphate esters include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, ethyl dimethyl phosphate, diethyl methyl phosphate, tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tri (trifluoromethyl) phosphate, tri (trichloromethyl) phosphate, Tri (trifluoroethyl) phosphate, tri (triperfluoroethyl) phosphate, 2-ethoxy-1,3,2-dioxaphospholan-2-one, 2-trifluoroethoxy-1,3,2- Examples include dioxaphospholan-2-one and 2-methoxyethoxy-1,3,2-dioxaphosphoran-2-one.
Examples of the nitrile compound include acetonitrile. Examples of the amide compound include N, N-dimethylformamide (hereinafter also referred to as DMF). Examples of the sulfone include chain sulfones such as dimethyl sulfone and diethyl sulfone, and cyclic sulfones such as sulfolane.
The aprotic solvent may be used alone or in combination of two or more.

電解液に含まれる上記の電解質の濃度は、低温での電池特性等の観点から、0.3〜3mol/Lであることが好ましい。 The concentration of the electrolyte contained in the electrolytic solution is preferably 0.3 to 3 mol / L from the viewpoint of battery characteristics at a low temperature.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法において、上記(2)の条件である場合、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(B)に含まれる電解液の体積の割合が、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(A)に含まれる電解液の体積の割合よりも大きければ、積層工程において用いられる電極活物質層(A)、セパレータ及び電極活物質層(B)が含有する電解液の量は、特に限定されない。
なかでも電解液を均一に含浸させる観点からは、電解液を含んでいない状態において電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(A)に含まれる電解液の体積の割合が0〜90%であることが好ましく、0〜50%であることがより好ましい。
In the method for producing a lithium ion battery of the present invention, when the condition (2) is satisfied, the electrode active material layer (B) with respect to the total pore volume of the electrode active material layer (B) in a state in which no electrolyte solution is contained. ) Of the volume of the electrolyte contained in the electrode active material layer (A) with respect to the total volume of the pores of the electrode active material layer (A) in the state where the electrolyte is not contained. If it is larger than the ratio, the amount of the electrolyte contained in the electrode active material layer (A), the separator and the electrode active material layer (B) used in the laminating step is not particularly limited.
In particular, from the viewpoint of uniformly impregnating the electrolytic solution, the volume of the electrolytic solution contained in the electrode active material layer (A) with respect to the total volume of pores of the electrode active material layer (A) in a state where the electrolytic solution is not contained. Is preferably 0 to 90%, more preferably 0 to 50%.

電解液を含んでいない状態において電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する電極活物質層(B)に含まれる電解液の体積の割合は100%を超えていてもよい。上記割合が100%を超える場合、電極活物質層(B)は流動性を持つ活物質層となる。 The ratio of the volume of the electrolyte contained in the electrode active material layer (B) to the total volume of the pores of the electrode active material layer (B) in a state not containing the electrolyte may exceed 100%. When the said ratio exceeds 100%, an electrode active material layer (B) turns into an active material layer with fluidity | liquidity.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法は、上記積層工程の前に、上記セパレータ及び上記電極活物質層(B)の少なくとも1つに上記電解液を含有させる吸液工程をさらに備えることが好ましい。 The method for producing a lithium ion battery of the present invention preferably further includes a liquid absorption step of containing the electrolytic solution in at least one of the separator and the electrode active material layer (B) before the stacking step.

上記吸液工程は、所定量の電解液を入れた容器の中に電極活物質層(B)を投入(浸漬)する方法、電極活物質層(B)の表面にスポイト等により電解液を滴下する方法、及び電極活物質層(B)を作製する際に、電極活物質層を構成する各成分に加えて、電解液を添加しておき、これを混合、成形することによって電解液を含んだ電極活物質層(B)を作製する方法等により行うことができる。 In the liquid absorption step, the electrode active material layer (B) is placed (immersed) in a container containing a predetermined amount of electrolyte solution, and the electrolyte solution is dropped onto the surface of the electrode active material layer (B) with a dropper or the like. And an electrode active material layer (B), in addition to each component constituting the electrode active material layer, an electrolytic solution is added, and this is mixed and molded to contain the electrolytic solution. The electrode active material layer (B) can be produced by a method or the like.

なお、電解液割合が100%を超える電極活物質層(B)を得る方法としては、例えば、電極活物質を含む混合物を成形して得られた電極活物質層(B)に対して細孔が含むことのできる量よりも多い量の電解液を添加する方法や、電極活物質を含む混合物に対して、成形後の電極活物質(B)の細孔が含むことのできる量よりも多い量の電解液をあらかじめ添加してから成形する方法等が挙げられる。 In addition, as a method of obtaining the electrode active material layer (B) in which the electrolytic solution ratio exceeds 100%, for example, pores are formed with respect to the electrode active material layer (B) obtained by molding a mixture containing the electrode active material. More than the amount that the pores of the molded electrode active material (B) can contain with respect to the method of adding a larger amount of electrolyte solution than the amount that can be contained, and the mixture containing the electrode active material A method of forming after adding an amount of the electrolytic solution in advance is included.

吸液工程において、セパレータに電解液を含有させる方法としては、所定量の電解液を入れた容器の中にセパレータを投入(浸漬)する方法や、セパレータの表面にスポイト等により電解液を滴下する方法等が挙げられる。 In the liquid-absorbing step, the separator may contain the electrolytic solution. The separator is put (immersed) in a container containing a predetermined amount of electrolytic solution, or the electrolytic solution is dropped onto the surface of the separator with a dropper or the like. Methods and the like.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法は、上記積層単位が外装体に収容された収容体を得る収容工程をさらに備えることが好ましい。
収容工程は、上記の積層工程の後に、上記積層単位を外装体に収容することで行ってもよく、外装体の内部で直接、電極活物質層(A)、セパレータ及び電極活物質層(B)を積層して積層単位を形成すること(すなわち、積層工程と収容工程を同時に行うこと)で行ってもよい。
It is preferable that the manufacturing method of the lithium ion battery of the present invention further includes a housing step of obtaining a housing body in which the laminated unit is housed in an exterior body.
The housing step may be performed by housing the laminated unit in an exterior body after the above-described laminating step, and the electrode active material layer (A), the separator, and the electrode active material layer (B) directly inside the exterior body. ) May be laminated to form a lamination unit (that is, the lamination process and the accommodation process are performed simultaneously).

なお、収容体を封止してしまう前に、正極側の電極活物質層に正極集電体を、負極側の電極集電体に負極集電体を接続する。
正極集電体は、正極となる電極活物質層のセパレータとは反対側の主面に設けられることが好ましい。また負極集電体は、負極となる電極活物質層のセパレータとは反対側の主面に設けられることが好ましい。
Before the container is sealed, the positive electrode current collector is connected to the positive electrode active material layer, and the negative electrode current collector is connected to the negative electrode current collector.
The positive electrode current collector is preferably provided on the main surface opposite to the separator of the electrode active material layer to be the positive electrode. The negative electrode current collector is preferably provided on the main surface opposite to the separator of the electrode active material layer to be the negative electrode.

外装体としては、公知の金属缶ケース及びアルミニウムを含むラミネートフィルム等を用いることができる。ラミネートフィルムとしては、ポリプロピレン、アルミニウム及びナイロンをこの順に積層してなる3層構造のラミネートフィルム等を用いることができる。なかでも、収容後の積層単位に対して圧力を加えて電解液の含浸を促進することが行いやすい点から、ラミネートフィルムが好ましい。 As the exterior body, a known metal can case and a laminate film containing aluminum can be used. As the laminate film, a laminate film having a three-layer structure in which polypropylene, aluminum, and nylon are laminated in this order can be used. Of these, a laminate film is preferred because it is easy to promote the impregnation of the electrolytic solution by applying pressure to the laminated unit after storage.

正極集電体及び負極集電体としては、金属集電体や樹脂集電体を用いることができる。金属集電体としては、公知の金属集電体を用いることができる。たとえば、金属集電体は、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン、およびこれらの一種以上を含む合金、ならびにステンレス合金からなる群から選択される一種以上からなると好ましい。金属集電体は薄板または金属箔から形成されてもよいし、基材の表面にスパッタリング、電着および塗布等の手法により金属層を形成してもよい。 As the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, a metal current collector or a resin current collector can be used. As the metal current collector, a known metal current collector can be used. For example, the metal current collector is selected from the group consisting of copper, aluminum, titanium, nickel, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, antimony, and alloys containing one or more of these, and stainless steel alloys. It is preferable that it consists of 1 or more types. The metal current collector may be formed of a thin plate or a metal foil, or a metal layer may be formed on the surface of the substrate by a technique such as sputtering, electrodeposition, and coating.

樹脂集電体は導電性を有する高分子組成物からなる集電体であり、好ましくは非導電性の高分子材料と導電性フィラーとの混合物からなり、日本国特許公開第2012−150905号公報及び国際公開第WO2015/005116号等に記載のもの等を用いることができる。
高分子材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂およびこれらの混合物等が挙げられる。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)およびポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)およびポリメチルペンテン(PMP)である。
The resin current collector is a current collector made of a polymer composition having conductivity, and preferably made of a mixture of a non-conductive polymer material and a conductive filler, and Japanese Patent Publication No. 2012-150905. And those described in International Publication No. WO2015 / 005116 and the like can be used.
Polymer materials include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polycycloolefin (PCO), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), polytetrafluoroethylene (PTFE) Styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), epoxy resin, silicone resin, and mixtures thereof.
From the viewpoint of electrical stability, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) and polycycloolefin (PCO) are preferable, and polyethylene (PE), polypropylene (PP) and polymethylpentene are more preferable. (PMP).

導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択され、集電体内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料を用いるのが好ましい。具体的には、カーボン材料、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、アンチモン、チタン、ニッケルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの導電性フィラーは1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。また、ステンレス(SUS)等のこれらの合金材が用いられてもよい。耐食性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン材料、ニッケル、より好ましくはカーボン材料である。また、これらの導電性フィラーは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに、上記で示される金属をメッキ等でコーティングしたものであってもよい。 The conductive filler is selected from materials having conductivity, and from the viewpoint of suppressing ion permeation in the current collector, it is preferable to use a material that does not have conductivity with respect to ions used as the charge transfer medium. Specific examples include, but are not limited to, carbon materials, aluminum, gold, silver, copper, iron, platinum, chromium, tin, indium, antimony, titanium, nickel, and the like. These conductive fillers may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these alloy materials, such as stainless steel (SUS), may be used. From the viewpoint of corrosion resistance, aluminum, stainless steel, carbon material, nickel, and more preferably carbon material are preferred. In addition, these conductive fillers may be those obtained by coating the metal shown above with a plating or the like around a particulate ceramic material or resin material.

樹脂集電体は、日本国特許公開第2012−150905号公報及び国際公開第WO2015/005116号等に記載の公知の方法で得ることができ、ポリプロピレンに導電性フィラーとしてアセチレンブラックを5〜20部分散させた後、熱プレス機で圧延したものが挙げられる。また、その厚みも特に制限されず、公知のものと同様、あるいは適宜変更して適用することができる。 The resin current collector can be obtained by a known method described in Japanese Patent Publication No. 2012-150905 and International Publication No. WO2015 / 005116, and 5-20 parts of acetylene black as a conductive filler in polypropylene. After the dispersion, those rolled by a hot press machine can be mentioned. Moreover, the thickness is not particularly limited, and can be applied in the same manner as known ones or with appropriate changes.

積層単位を外装体に収容した後に、さらに電解液を外装体内に注液する工程を行ってもよい。電解液を外装体内にさらに注液することでリチウムイオン電池内の電解液量を調節することができる。 After the laminated unit is accommodated in the exterior body, a step of injecting an electrolytic solution into the exterior body may be performed. By further injecting the electrolytic solution into the exterior body, the amount of the electrolytic solution in the lithium ion battery can be adjusted.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法では、収容体内の気体を排出する排気工程を行ってもよい。
排気行程を行うと、電極活物質層(A)、セパレータ及び電極活物質層(B)の細孔からの気体の排出が促進され、細孔への電解液の移動が迅速に行われ、電解液をさらに均一に含浸し易くなる。
収容体内の気体の排気は、外装体の開口部に公知の減圧装置(回転式真空ポンプ、アスピレーター等)を接続して収容体内を減圧して気体を排気する方法、該減圧装置に接続して内部が減圧されたドライチャンバー等の中に収容体を入れて収容体を減圧環境下に置くことで収容体内の気体を排出する方法、及び、収容体の外側から加圧して積層単位を圧縮して収容体内の気体を排気する方法等で行うことができ、なかでも収容体を減圧環境下に置くことで収容体内の気体を排出する方法が好ましい。
また、収容体内の気体を排出する排気工程では、過剰の電解液を気体と同時に、収容体の外部に排出してもよい。
In the method for manufacturing a lithium ion battery according to the present invention, an exhaust process for discharging the gas in the container may be performed.
When the exhaust process is performed, the discharge of gas from the pores of the electrode active material layer (A), the separator, and the electrode active material layer (B) is promoted, and the electrolyte solution is rapidly transferred to the pores. It becomes easier to impregnate the liquid more uniformly.
For exhausting the gas in the container, connect a known decompression device (rotary vacuum pump, aspirator, etc.) to the opening of the exterior body to decompress the interior of the housing and exhaust the gas. A method of discharging the gas in the container by placing the container in a decompressed dry chamber or the like and placing the container in a decompressed environment, and compressing the stacking unit by applying pressure from the outside of the container The method can be performed by a method of exhausting the gas in the container, and the method of exhausting the gas in the container by placing the container in a reduced pressure environment is particularly preferable.
Further, in the exhaust process of discharging the gas in the container, excess electrolyte may be discharged to the outside of the container simultaneously with the gas.

上記の収容体に対しては、排気行程を行った後、収容体の開口部をヒートシール等により封止することでリチウムイオン電池を得ることができる。収容体の封止は、収容体内の気体が排出された状態で行うことが好ましい。
減圧されたドライチャンバー等の密閉容器中に収容体を入れる方法によって排気行程を行った場合、密閉容器内が減圧された状態のまま(すなわち減圧環境下に収容体をおいたまま)収容体の開口部を封止することが好ましい。
収容体を減圧環境下においたまま封止すると、収容体を常圧環境下に戻した場合に、収容体の外側から均一に大気圧がかかり、積層単位を構成する電極活物質層(A)、電極活物質層(B)及びセパレータの密着性及び積層単位と集電体との密着性が向上し、電池の電気抵抗値を低くすることができる。
With respect to the above container, after performing an exhaust stroke, a lithium ion battery can be obtained by sealing the opening of the container by heat sealing or the like. The container is preferably sealed in a state where the gas in the container is exhausted.
When the exhaust process is performed by placing the container in a sealed container such as a dry chamber that has been decompressed, the inside of the sealed container remains in a decompressed state (that is, the container is left in a decompressed environment). It is preferable to seal the opening.
When the container is sealed in a reduced pressure environment, when the container is returned to the normal pressure environment, atmospheric pressure is uniformly applied from the outside of the container, and the electrode active material layer (A) constituting the laminated unit The adhesion between the electrode active material layer (B) and the separator and the adhesion between the laminated unit and the current collector can be improved, and the electric resistance of the battery can be lowered.

次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特記しない限り部は重量部、%は重量%を意味する。 EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples without departing from the gist of the present invention. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “% by weight”.

<製造例1:粘着性樹脂の製造>
攪拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を付した4つ口コルベンに、酢酸ビニル5.0部、2−エチルヘキシルアクリレート23.7部および酢酸エチル185.5部を仕込み75℃に昇温した。酢酸ビニル11.1部、2−エチルヘキシルアクリレート21.0部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート28.1部、アクリル酸11.1部および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.200部および2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.200部を混合した。得られた単量体混合液をコルベン内に窒素を吹き込みながら、滴下ロートで4時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.800部を酢酸エチル12.4部に溶解した溶液を滴下ロートを用いて、重合を開始してから8時間目にかけて連続的に追加した。さらに、沸点で重合を2時間継続し、酢酸エチルを702.4部加えて樹脂濃度10重量%の粘着性樹脂溶液を得た。その後、100℃の減圧乾燥機内に3時間入れることで酢酸エチルを除去して粘着性樹脂を得た。得られた粘着性樹脂の重量平均分子量(以下、Mwと略記する)は420,000であった。
Mwは、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定により求めた。
装置:「HLC−8120GPC」[東ソー(株)製]
カラム:「TSKgel GMHXL」(2本)、「TSKgel Multipore HXL−Mを各1本連結したもの」[いずれも東ソー(株)製]
試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量:10μL
流量:0.6mL/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリスチレン[東ソー(株)製]
<Production Example 1: Production of adhesive resin>
A 4-neck Kolben equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping funnel and nitrogen gas inlet tube was charged with 5.0 parts of vinyl acetate, 23.7 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 185.5 parts of ethyl acetate 75 The temperature was raised to ° C. 11.1 parts vinyl acetate, 21.0 parts 2-ethylhexyl acrylate, 28.1 parts 2-hydroxyethyl methacrylate, 11.1 parts acrylic acid and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). 200 parts and 0.200 parts of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) were mixed. The resulting monomer mixture was continuously dropped with a dropping funnel over 4 hours while nitrogen was blown into Kolben to carry out radical polymerization. After completion of the dropwise addition, 8 hours after the start of polymerization using a dropping funnel, a solution prepared by dissolving 0.800 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) in 12.4 parts of ethyl acetate It was added continuously over time. Furthermore, the polymerization was continued at the boiling point for 2 hours, and 702.4 parts of ethyl acetate was added to obtain an adhesive resin solution having a resin concentration of 10% by weight. Then, the ethyl acetate was removed by putting in a 100 degreeC vacuum dryer for 3 hours, and adhesive resin was obtained. The obtained adhesive resin had a weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of 420,000.
Mw was determined by gel permeation chromatography measurement under the following conditions.
Apparatus: “HLC-8120GPC” [manufactured by Tosoh Corporation]
Column: “TSKgel GMHXL” (2), “TSKgel Multipore HXL-M each connected” [all manufactured by Tosoh Corporation]
Sample solution: 0.25 wt% tetrahydrofuran solution solution injection amount: 10 μL
Flow rate: 0.6 mL / min Measurement temperature: 40 ° C
Detector: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene [manufactured by Tosoh Corporation]

<製造例2:電解液の調製>
エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の混合溶媒(体積比率でEC:PC=1:1)にLiN(FSOを2mol/Lの割合で溶解させ、リチウムイオン電池用電解液を調製した。JIS B 7525−3:2013にある浮ひょう型比重計で測定した電解液の比重(20℃)は1.4であった。
<Production Example 2: Preparation of electrolyte solution>
LiN (FSO 2 ) 2 was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) (volume ratio EC: PC = 1: 1) at a rate of 2 mol / L, and an electrolyte for a lithium ion battery was obtained. Prepared. The specific gravity (20 ° C.) of the electrolytic solution measured by a floating hydrometer in JIS B 7525-3: 2013 was 1.4.

[粘着性樹脂と負極活物質との混合物(負極用造粒混合物)の作製]
<製造例3>
ハードカーボン粉末[(株)クレハ製、真密度1.5g/cm]235部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、製造例1で得られた粘着性樹脂溶液(樹脂固形分濃度10重量%)50部を60分かけて滴下混合し、さらに30分撹拌した。
次いで、撹拌した状態でカーボンナノファイバー[帝人(株)製、真密度2.2g/cm]10部とアセチレンブラック[電気化学工業(株)製デンカブラック、真密度1.8g/cm]10部とを混合し、30分撹拌したままで70℃に昇温し、0.01MPaまで減圧し30分保持して粘着性樹脂溶液に含まれる酢酸エチルを留去した。本操作により負極用造粒混合物(NM−1)260部を得た。
[Preparation of mixture of adhesive resin and negative electrode active material (granulated mixture for negative electrode)]
<Production Example 3>
235 parts of hard carbon powder [manufactured by Kureha Co., Ltd., true density 1.5 g / cm 3 ] in a universal mixer and stirred at room temperature and 150 rpm, the adhesive resin solution (resin obtained in Production Example 1) 50 parts of solid content concentration 10% by weight) was dropped and mixed over 60 minutes, and further stirred for 30 minutes.
Next, 10 parts of carbon nanofibers [manufactured by Teijin Limited, true density 2.2 g / cm 3 ] and acetylene black [Denka Black by Denki Kagaku Kogyo Co., true density 1.8 g / cm 3 ] in a stirred state. The mixture was mixed with 10 parts, heated to 70 ° C. with stirring for 30 minutes, depressurized to 0.01 MPa and held for 30 minutes to distill off ethyl acetate contained in the adhesive resin solution. By this operation, 260 parts of a granulated mixture for negative electrode (NM-1) was obtained.

<製造例4>
ハードカーボン粉末595部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、製造例1で得られた粘着性樹脂溶液(樹脂固形分濃度10重量%)130部を60分かけて滴下混合し、さらに30分撹拌した。
次いで、撹拌した状態でカーボンナノファイバー26部とアセチレンブラック26部とを混合し、30分撹拌したままで70℃に昇温し、0.01MPaまで減圧し30分保持して粘着性樹脂溶液に含まれる酢酸エチルを留去した。本操作により負極用造粒混合物(NM−2)660部を得た。
<Production Example 4>
Put 595 parts of hard carbon powder in a universal mixer and stir at room temperature and 150 rpm, and drop-mix the 130 parts of the adhesive resin solution (resin solid content concentration 10 wt%) obtained in Production Example 1 over 60 minutes. And stirred for another 30 minutes.
Next, 26 parts of carbon nanofibers and 26 parts of acetylene black were mixed while stirring, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring for 30 minutes, and the pressure was reduced to 0.01 MPa and held for 30 minutes to form an adhesive resin solution. The ethyl acetate contained was distilled off. By this operation, 660 parts of a granulation mixture for negative electrode (NM-2) was obtained.

<製造例5>
ハードカーボン粉末926部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、製造例1で得られた粘着性樹脂溶液(樹脂固形分濃度10重量%)200部を60分かけて滴下混合し、さらに30分撹拌した。
次いで、撹拌した状態でカーボンナノファイバー37部とアセチレンブラック37部とを混合し、30分撹拌したままで70℃に昇温し、0.01MPaまで減圧し30分保持して粘着性樹脂溶液に含まれる酢酸エチルを留去した。本操作により負極用造粒混合物(NM−3)1000部を得た。
<Production Example 5>
Put 926 parts of hard carbon powder in a universal mixer and stir at room temperature and 150 rpm, and drop-mix the 200 parts of the adhesive resin solution (resin solid content concentration 10 wt%) obtained in Production Example 1 over 60 minutes. And stirred for another 30 minutes.
Next, 37 parts of carbon nanofibers and 37 parts of acetylene black were mixed while stirring, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring for 30 minutes, and the pressure was reduced to 0.01 MPa and held for 30 minutes to form an adhesive resin solution. The ethyl acetate contained was distilled off. By this operation, 1000 parts of a granulated mixture for negative electrode (NM-3) was obtained.

<製造例6>
ハードカーボン粉末926部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、製造例1で得られた粘着性樹脂溶液(樹脂固形分濃度10重量%)200部を60分かけて滴下混合し、さらに30分撹拌した。
次いで、撹拌した状態でアセチレンブラック74部を混合し、30分撹拌したままで70℃に昇温し、0.01MPaまで減圧し30分保持して粘着性樹脂溶液に含まれる酢酸エチルを留去した。本操作により負極用造粒混合物(NM−4)1000部を得た。
<Production Example 6>
Put 926 parts of hard carbon powder in a universal mixer and stir at room temperature and 150 rpm, and drop-mix the 200 parts of the adhesive resin solution (resin solid content concentration 10 wt%) obtained in Production Example 1 over 60 minutes. And stirred for another 30 minutes.
Next, 74 parts of acetylene black was mixed with stirring, the temperature was raised to 70 ° C. while stirring for 30 minutes, the pressure was reduced to 0.01 MPa and held for 30 minutes, and the ethyl acetate contained in the adhesive resin solution was distilled off. did. By this operation, 1000 parts of a granulated mixture for negative electrode (NM-4) was obtained.

[粘着性樹脂と正極活物質との混合物(正極用造粒混合物)の作製]
<製造例7>
ニッケル系正極材粉末[戸田工業(株)製、真密度4.8g/cm]950部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、製造例1で得られた粘着性樹脂溶液(樹脂固形分濃度10重量%)200部、カーボンナノファイバー30部を投入混合し、30分撹拌し、さらに撹拌したままで70℃に昇温し、0.01MPaまで減圧し30分保持して粘着性樹脂溶液に含まれる酢酸エチルを留去した。本操作により正極用造粒混合物(PM−1)1000部を得た。
[Preparation of mixture of adhesive resin and positive electrode active material (granulated mixture for positive electrode)]
<Production Example 7>
950 parts of nickel-based positive electrode powder [manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., true density 4.8 g / cm 3 ] in an all-purpose mixer and stirred at room temperature and 150 rpm, the adhesive resin obtained in Production Example 1 200 parts of a solution (resin solid content concentration: 10% by weight) and 30 parts of carbon nanofibers were added and mixed, stirred for 30 minutes, further heated to 70 ° C. with stirring, reduced to 0.01 MPa and held for 30 minutes. The ethyl acetate contained in the adhesive resin solution was distilled off. By this operation, 1000 parts of a granulation mixture for positive electrode (PM-1) was obtained.

<製造例8>
ニッケル系正極材粉末855部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、製造例1で得られた粘着性樹脂溶液(樹脂固形分濃度10重量%)180部、カーボンナノファイバー27部を投入混合し、30分撹拌し、さらに撹拌したままで70℃に昇温し、0.01MPaまで減圧し30分保持して粘着性樹脂溶液に含まれる酢酸エチルを留去した。本操作により正極用造粒混合物(PM−2)900部を得た。
<Production Example 8>
855 parts of the nickel-based positive electrode material powder was put into a universal mixer and stirred at room temperature and 150 rpm, 180 parts of the adhesive resin solution (resin solid content concentration 10% by weight) obtained in Production Example 1, carbon nanofiber 27 The parts were added and mixed, stirred for 30 minutes, further heated to 70 ° C. with stirring, depressurized to 0.01 MPa and maintained for 30 minutes to distill off ethyl acetate contained in the adhesive resin solution. By this operation, 900 parts of a granulated mixture for positive electrode (PM-2) was obtained.

[負極活物質層の作製]
<製造例9>
製造例3で作製した負極用造粒混合物(NM−1)260部と、製造例2で得た電解液740部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}に入れ、2000rpmで5分間混合して、負極活物質組成物を作製した。電流取り出し用端子を取り付けた10cm×10cmの銅箔上全面に膜厚調整機能付きフィルムアプリケーターを用いて銅箔1cmあたりの塗布量が163.4mgとなるように上記負極活物質組成物を塗布し、厚みが1143μmの負極活物質層(N−1)を銅箔上に形成した。銅箔上に面積1cmあたりに乗せられたハードカーボン粉末の重量は38.4mgである。負極活物質層の体積から負極活物質層に含まれる負極活物質粒子であるハードカーボンの合計体積を除いた値(電解液を含んでいない状態における負極活物質層が有する細孔の総体積)に対する負極活物質層に含まれる電解液の体積の割合(すなわち、負極活物質層の電解液割合)は97%である。
[Preparation of negative electrode active material layer]
<Production Example 9>
260 parts of the granulation mixture for negative electrode (NM-1) produced in Production Example 3 and 740 parts of the electrolytic solution obtained in Production Example 2 were mixed with a planetary agitation type kneading apparatus {Awatori Kentaro [manufactured by Shinky Co., Ltd.] } And mixed at 2000 rpm for 5 minutes to prepare a negative electrode active material composition. The negative electrode active material composition was applied to the entire surface of a 10 cm × 10 cm copper foil with a current extraction terminal using a film applicator with a film thickness adjusting function so that the coating amount per 1 cm 2 of copper foil was 163.4 mg. Then, a negative electrode active material layer (N-1) having a thickness of 1143 μm was formed on the copper foil. The weight of the hard carbon powder placed on the copper foil per 1 cm 2 area is 38.4 mg. Value obtained by subtracting the total volume of hard carbon, which is the negative electrode active material particles contained in the negative electrode active material layer, from the volume of the negative electrode active material layer (total volume of pores of the negative electrode active material layer in a state in which no electrolyte solution is included) The ratio of the volume of the electrolytic solution contained in the negative electrode active material layer to that of the negative electrode active material layer (that is, the ratio of the electrolytic solution in the negative electrode active material layer) is 97%.

<製造例10>
製造例4で作製した負極用造粒混合物(NM−2)660部と、製造例2で得た電解液340部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}に入れ、2000rpmで5分間混合して、負極活物質組成物を作製し、製造例9と同様の銅箔上の全面に膜厚調整機能付きフィルムアプリケーターを用いて銅箔1cmあたりの塗布量が104.6mgとなるように塗布し、厚みが715μmの負極活物質層(N−2)を銅箔上に形成した。銅箔上に面積1cmあたりに乗せられたハードカーボン粉末の重量は62.2mgである。負極活物質層の体積から負極活物質層に含まれる負極活物質粒子であるハードカーボンの合計体積を除いた値(電解液を含んでいない状態における負極活物質層が有する細孔の総体積)に対する負極活物質層に含まれる電解液の体積(すなわち、負極活物質層の電解液割合)の割合は86%である。
<Production Example 10>
660 parts of the granulation mixture for negative electrode (NM-2) produced in Production Example 4 and 340 parts of the electrolytic solution obtained in Production Example 2 were mixed with a planetary agitation type mixing and kneading apparatus {Awatori Kentaro [manufactured by Shinky Co., Ltd.] } And mixed at 2000 rpm for 5 minutes to prepare a negative electrode active material composition, and the same coating on a copper foil as in Production Example 9 was applied per 1 cm 2 of copper foil using a film applicator with a film thickness adjusting function. It apply | coated so that quantity might be set to 104.6 mg, and formed the negative electrode active material layer (N-2) with a thickness of 715 micrometers on copper foil. The weight of the hard carbon powder placed on the copper foil per 1 cm 2 area is 62.2 mg. Value obtained by subtracting the total volume of hard carbon, which is the negative electrode active material particles contained in the negative electrode active material layer, from the volume of the negative electrode active material layer (total volume of pores of the negative electrode active material layer in a state in which no electrolyte solution is included) The ratio of the volume of the electrolytic solution contained in the negative electrode active material layer to the negative electrode (that is, the proportion of the electrolytic solution in the negative electrode active material layer) is 86%.

<製造例11>
製造例5で作製した負極用造粒混合物(NM−3)を製造例9と同様の銅箔の上に銅箔1cmあたり53.8mgの重量でのせ、打錠機を用いて3400kgf/cmの圧力で圧縮成形し、厚さが511μmの負極活物質層(N−3)を銅箔上の全面に形成した。銅箔上に面積1cmあたりに乗せられたハードカーボン粉末の重量は38.4mgである。負極活物質層の体積から負極活物質層に含まれる負極活物質粒子であるハードカーボンの合計体積を除いた値(電解液を含んでいない状態における負極活物質層が有する細孔の総体積)に対する負極活物質層に含まれる電解液の体積の割合(すなわち、負極活物質層の電解液割合)は0%である。
<Production Example 11>
The negative electrode granulation mixture (NM-3) produced in Production Example 5 is placed on the same copper foil as in Production Example 9 at a weight of 53.8 mg per cm 2 of copper foil, and 3400 kgf / cm using a tableting machine. A negative electrode active material layer (N-3) having a thickness of 511 μm was formed on the entire surface of the copper foil by compression molding at a pressure of 2 . The weight of the hard carbon powder placed on the copper foil per 1 cm 2 area is 38.4 mg. Value obtained by subtracting the total volume of hard carbon, which is the negative electrode active material particles contained in the negative electrode active material layer, from the volume of the negative electrode active material layer (total volume of pores of the negative electrode active material layer in a state in which no electrolyte solution is included) The ratio of the volume of the electrolyte contained in the negative electrode active material layer to the negative electrode (that is, the ratio of the electrolyte in the negative electrode active material layer) is 0%.

<製造例12>
製造例6で作製した負極用造粒混合物(NM−4)を製造例9と同様の銅箔の上に銅箔1cmあたり53.8mgの重量でのせ、打錠機を用いて3400kgf/cmの圧力で圧縮成形し、厚さが521μmの負極活物質層(N−4)を銅箔上の全面に形成した。銅箔上に面積1cmあたりに乗せられたハードカーボン粉末の重量は38.4mgである。負極活物質層の体積から負極活物質層に含まれる負極活物質粒子であるハードカーボンの合計体積を除いた値(電解液を含んでいない状態における負極活物質層が有する細孔の総体積)に対する負極活物質層に含まれる電解液の体積の割合(すなわち、負極活物質層の電解液割合)は0%である。
<Production Example 12>
The negative electrode granulation mixture (NM-4) produced in Production Example 6 is placed on the same copper foil as in Production Example 9 at a weight of 53.8 mg per cm 2 of copper foil, and 3400 kgf / cm using a tableting machine. A negative electrode active material layer (N-4) having a thickness of 521 μm was formed on the entire surface of the copper foil by compression molding at a pressure of 2 . The weight of the hard carbon powder placed on the copper foil per 1 cm 2 area is 38.4 mg. Value obtained by subtracting the total volume of hard carbon, which is the negative electrode active material particles contained in the negative electrode active material layer, from the volume of the negative electrode active material layer (total volume of pores of the negative electrode active material layer in a state in which no electrolyte solution is included) The ratio of the volume of the electrolyte contained in the negative electrode active material layer to the negative electrode (that is, the ratio of the electrolyte in the negative electrode active material layer) is 0%.

[正極活物質層の作製]
<製造例13>
製造例7で作製した正極用造粒混合物(PM−1)を電流取り出し用端子を取り付けた10cm×10cmのカーボンコートアルミ箔の上にカーボンコートアルミ箔1cmあたり84.2mgの重量でのせ、打錠機を用いて3400kgf/cmの圧力で圧縮成形し、厚さが352μmの正極活物質層(P−1)をカーボンコートアルミ箔上の全面に形成した。カーボンコートアルミ箔の上に面積1cmあたりに乗せられたニッケル系正極材の重量は80.0mgである。正極活物質層の体積から正極活物質層に含まれる正極活物質粒子の合計体積を除いた値(電解液を含んでいない状態における正極活物質層が有する細孔の総体積)に対する正極活物質層(P−1)に含まれる電解液の体積の割合(すなわち、正極活物質層の電解液割合)は0%である。
[Preparation of positive electrode active material layer]
<Production Example 13>
The positive electrode granulation mixture (PM-1) produced in Production Example 7 is placed on a 10 cm × 10 cm carbon-coated aluminum foil to which a current extraction terminal is attached at a weight of 84.2 mg per 1 cm 2 of the carbon-coated aluminum foil, Using a tableting machine, compression molding was performed at a pressure of 3400 kgf / cm 2 to form a positive electrode active material layer (P-1) having a thickness of 352 μm on the entire surface of the carbon-coated aluminum foil. The weight of the nickel-based positive electrode material placed per 1 cm 2 on the carbon-coated aluminum foil is 80.0 mg. Positive electrode active material with respect to a value obtained by subtracting the total volume of positive electrode active material particles contained in the positive electrode active material layer from the volume of the positive electrode active material layer (the total volume of pores of the positive electrode active material layer in a state where no electrolyte solution is included) The volume ratio of the electrolyte solution contained in the layer (P-1) (that is, the electrolyte solution ratio of the positive electrode active material layer) is 0%.

<製造例14>
製造例8で作製した正極用造粒混合物(PM−2)900部と、製造例2で得られた電解液100部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}に入れ、2000rpmで5分間混合して、正極活物質組成物を製造し、製造例13と同様のカーボンコートアルミ箔の上にカーボンコートアルミ箔1cmあたり92.2mgの重量でのせ、打錠機を用いて3400kgf/cmの圧力で圧縮成形し、厚さが347μmの正極活物質層(P−2)をカーボンコートアルミ箔上の全面に形成した。カーボンコートアルミ箔の上に面積1cmあたりに乗せられたニッケル系正極材の重量は80.0mgである。正極活物質層の体積から正極活物質層に含まれる正極活物質粒子の合計体積を除いた値(電解液を含んでいない状態における正極活物質層が有する細孔の総体積)に対する正極活物質層(P−2)に含まれる電解液の体積の割合(すなわち、正極活物質層の電解液割合)は37%である。
<Production Example 14>
900 parts of the positive electrode granulation mixture (PM-2) produced in Production Example 8 and 100 parts of the electrolytic solution obtained in Production Example 2 were mixed with a planetary agitation type mixing and kneading apparatus {Awatori Netaro [Sinky Corp. ] And mixed at 2000 rpm for 5 minutes to produce a positive electrode active material composition, which is placed on the same carbon coated aluminum foil as in Production Example 13 at a weight of 92.2 mg per 1 cm 2 of carbon coated aluminum foil, Using a tableting machine, compression molding was performed at a pressure of 3400 kgf / cm 2 to form a positive electrode active material layer (P-2) having a thickness of 347 μm on the entire surface of the carbon-coated aluminum foil. The weight of the nickel-based positive electrode material placed per 1 cm 2 on the carbon-coated aluminum foil is 80.0 mg. Positive electrode active material with respect to a value obtained by subtracting the total volume of positive electrode active material particles contained in the positive electrode active material layer from the volume of the positive electrode active material layer (the total volume of pores of the positive electrode active material layer in a state where no electrolyte solution is included) The volume ratio of the electrolyte solution contained in the layer (P-2) (that is, the electrolyte solution ratio of the positive electrode active material layer) is 37%.

<製造例15>
[電解液を含浸させたセパレータの作製>
セパレータ(セルガード社製 セルガード(登録商標)3501、厚さ25μm、細孔率55%)(S−0)100部に製造例2で得た電解液5500部を滴下して電解液を含浸させたセパレータ(S−1)を作製した。電解液を約85部滴下したところでセパレータの細孔が全て電解液で埋まり電解液がセパレータに浸透しなくなった。その後、残りの電解液もセパレータ表面からこぼれないようにゆっくりと滴下して全量をセパレータの表面にのせた。なお、電解液の表面張力によってセパレータ表面からこぼれることなく表面にのせることができた。セパレータ(S−1)では、細孔に入らなかった過剰の電解液がセパレータ表面に載った状態であった。
<Production Example 15>
[Preparation of separator impregnated with electrolyte solution]
5500 parts of the electrolytic solution obtained in Production Example 2 was dropped into 100 parts of a separator (Celgard (trademark) 3501, manufactured by Celgard, Inc., thickness 25 μm, porosity 55%) (S-0), and impregnated with the electrolytic solution. A separator (S-1) was produced. When about 85 parts of the electrolytic solution was dropped, all the pores of the separator were filled with the electrolytic solution, and the electrolytic solution did not penetrate into the separator. Thereafter, the remaining electrolyte was slowly dropped so as not to spill from the separator surface, and the entire amount was placed on the surface of the separator. In addition, it was able to be put on the surface without spilling from the separator surface due to the surface tension of the electrolytic solution. In the separator (S-1), the excess electrolyte solution that did not enter the pores was on the separator surface.

<製造例16>
電解液を450部に変更したこと以外は製造例15と同様にして細孔内に電解液を含浸させたセパレータ(S−2)を作製した。細孔に入らなかった過剰の電解液がセパレータ表面に載った状態であった。
<Production Example 16>
A separator (S-2) having pores impregnated with an electrolytic solution was produced in the same manner as in Production Example 15 except that the electrolytic solution was changed to 450 parts. The excess electrolyte solution that did not enter the pores was on the separator surface.

<実施例1>
ドライチャンバー内で、2枚の角型のラミネートフィルムの3辺をヒートシールして作製した外装体の中にカーボンコートアルミ箔、正極活物質層(P−1)、電解液を含浸させていないセパレータ(S−0)、負極活物質層(N−1)及び銅箔をこの順に積層した。次いで、ドライチャンバー内を−1気圧に減圧し、ドライチャンバー内で外装体の上にテフロン板(テフロンは登録商標)を乗せ、その上から加重をかけて圧縮し、外装体から過剰の電解液6.4gを排出するまで圧縮を継続した。続いて開口部から電流取り出し用端子を出した状態で封止し、その後ドライチャンバー内を乾燥空気で常圧に戻して評価用電池を作製した。その後下記のサイクル特性評価を行った。
<Example 1>
In a dry chamber, the outer body produced by heat-sealing three sides of two rectangular laminate films is not impregnated with carbon-coated aluminum foil, positive electrode active material layer (P-1), or electrolyte. A separator (S-0), a negative electrode active material layer (N-1), and a copper foil were laminated in this order. Next, the inside of the dry chamber is depressurized to -1 atm, a Teflon plate (Teflon is a registered trademark) is placed on the exterior body in the dry chamber, and compression is performed by applying a load from above, and an excess electrolyte solution is obtained from the exterior body. Compression was continued until 6.4 g was discharged. Subsequently, the battery was sealed with the terminal for taking out a current from the opening, and then the inside of the dry chamber was returned to normal pressure with dry air to produce an evaluation battery. Thereafter, the following cycle characteristics were evaluated.

[サイクル特性の評価]
評価用電池の電流取り出し用端子を充放電測定装置「バッテリーアナライザー1470型」[東陽テクニカ(株)製]に接続した。
続いて、上記充放電測定装置を用いて、積層単位に対して、0.05Cの電流で正極の電位が2.5V(vs.Li/Li)となるまで放電して10分休止した後、正極の電位が4.2V(vs.Li/Li)となるまで充電して予備充電を行った。
続いて、予備充電工程後の評価用電池に対して、さらに、0.05Cの電流で正極の電位が2.5V(vs.Li/Li)となるまで放電、10分休止、0.05Cの電流で正極の電位が4.2V(vs.Li/Li)となるまで充電、10分休止、のサイクルを3回繰り返して行った。
1回目充電容量を100%とし、1回目充電容量に対する3回目充電容量の割合(3サイクル目容量維持率)を求め、結果を表1に示した。
電極活物質層中に電解液が不均一に含まれていると電解液が含浸していない部分の電極活物質がリチウムイオンの移動に関与できないために1回目の充電容量が設計値よりも小さくなり、充放電サイクルを繰り返す中で時間の経過とともに電解液が全体に行き渡ることで1回目よりも充電容量が大きくなる。すなわち、3サイクル目容量維持率が100%を超える。
一方、1サイクル目から電解液が均一に含まれている場合には、3サイクル目では設計値に近い充電容量を示す。そして設計値は1サイクル目容量から不可逆容量を引いた値となるため、電解液が均一に含まれる場合の3サイクル目容量維持率は100%よりも小さくなる。
[Evaluation of cycle characteristics]
The terminal for taking out the current of the evaluation battery was connected to a charge / discharge measuring device “Battery Analyzer 1470 type” [manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.].
Subsequently, using the above charge / discharge measuring apparatus, after discharging the laminate unit at a current of 0.05 C until the potential of the positive electrode becomes 2.5 V (vs. Li + / Li) and resting for 10 minutes. Then, the battery was charged until the potential of the positive electrode was 4.2 V (vs. Li + / Li), and preliminary charging was performed.
Subsequently, the battery for evaluation after the preliminary charging step was further discharged at a current of 0.05 C until the potential of the positive electrode became 2.5 V (vs. Li + / Li), paused for 10 minutes, 0.05 C The cycle of charging and resting for 10 minutes was repeated three times until the potential of the positive electrode reached 4.2 V (vs. Li + / Li) at a current of 3 times.
The ratio of the third charge capacity to the first charge capacity (the third cycle capacity maintenance rate) was determined with the first charge capacity set to 100%, and the results are shown in Table 1.
If the electrode active material layer contains an electrolyte nonuniformly, the portion of the electrode active material not impregnated with the electrolyte cannot participate in the movement of lithium ions, so the first charge capacity is smaller than the design value. Thus, as the time passes, the electrolytic solution spreads over the whole while repeating the charge / discharge cycle, and the charge capacity becomes larger than the first time. That is, the third cycle capacity retention rate exceeds 100%.
On the other hand, when the electrolyte solution is uniformly contained from the first cycle, the charge capacity close to the design value is shown in the third cycle. Since the design value is a value obtained by subtracting the irreversible capacity from the first cycle capacity, the third cycle capacity retention rate when the electrolyte is uniformly contained is smaller than 100%.

<実施例2>
ドライチャンバー内で、実施例1と同様の外装体の中にカーボンコートアルミ箔、正極活物質層(P−2)、電解液を含浸させていないセパレータ(S−0)、負極活物質層(N−2)及び銅箔をこの順に積層した。次いで、ドライチャンバー内を−1気圧に減圧した。その後、開口部から電流取り出し用端子を出した状態で封止し、その後ドライチャンバー内を乾燥空気で常圧に戻して評価用電池を作製した。評価用電池を作製した。
実施例1と同様にサイクル特性を評価し、結果を表1に記載した。
<Example 2>
In a dry chamber, the same outer package as in Example 1 was coated with carbon coated aluminum foil, positive electrode active material layer (P-2), separator not impregnated with electrolyte (S-0), negative electrode active material layer ( N-2) and copper foil were laminated in this order. Subsequently, the inside of the dry chamber was depressurized to -1 atm. Thereafter, the battery was sealed in a state where a current extraction terminal was taken out from the opening, and then the inside of the dry chamber was returned to normal pressure with dry air to produce an evaluation battery. An evaluation battery was produced.
The cycle characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

<実施例3>
ドライチャンバー内で、実施例1と同様の外装体の中にカーボンコートアルミ箔、正極活物質層(P−1)、電解液を含浸させたセパレータ(S−1)、負極活物質層(N−3)及び銅箔をこの順に積層した。次いで、ドライチャンバー内を−1気圧に減圧した。その後、開口部から電流取り出し用端子を出した状態で封止し、ドライチャンバー内を乾燥空気で常圧に戻して評価用電池を作製した。
実施例1と同様にサイクル特性を評価し、結果を表1に記載した。
<Example 3>
In the dry chamber, the same outer package as in Example 1 was coated with carbon coated aluminum foil, positive electrode active material layer (P-1), separator impregnated with electrolyte (S-1), and negative electrode active material layer (N -3) and copper foil were laminated in this order. Subsequently, the inside of the dry chamber was depressurized to -1 atm. Thereafter, the battery was sealed with the terminal for taking out the current from the opening, and the inside of the dry chamber was returned to normal pressure with dry air to produce an evaluation battery.
The cycle characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

<実施例4>
ドライチャンバー内で、実施例1と同様の外装体の中にカーボンコートアルミ箔、正極活物質層(P−1)、電解液を含浸させたセパレータ(S−2)、負極活物質層(N−4)及び銅箔をこの順に積層した。次いで、開口部から電解液5.6gを入れた。次いで、ドラフトチャンバー内は常圧のまま、外装体の開口部から真空ポンプを用いて外装体の中を排気し、続いて電流取り出し用端子を出した状態で封止して評価用電池を作製した。
実施例1と同様にサイクル特性を評価し、結果を表1に記載した。
<Example 4>
Inside the dry chamber, the same outer package as in Example 1 was coated with carbon coated aluminum foil, positive electrode active material layer (P-1), separator impregnated with electrolyte (S-2), and negative electrode active material layer (N -4) and copper foil were laminated in this order. Next, 5.6 g of an electrolytic solution was added from the opening. Next, the inside of the exterior body is evacuated from the opening of the exterior body using a vacuum pump while the inside of the draft chamber is at normal pressure, and then sealed in a state in which the terminal for extracting current is taken out to produce a battery for evaluation. did.
The cycle characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

<比較例1>
ドライチャンバー内で、実施例1と同様の外装体の中にカーボンコートアルミ箔、正極活物質層(P−1)、電解液を含浸させていないセパレータ(S−0)、負極活物質層(N−4)及び銅箔をこの順に積層した。次いで、開口部から電解液6.2gを入れた。次いで、ドライチャンバー内を−1気圧に減圧した。その後、開口部から電流取り出し用端子を出した状態で封止し、ドライチャンバー内を乾燥空気で常圧に戻して評価用電池を作製した。
実施例1と同様にサイクル特性を評価し、結果を表1に記載した。
<Comparative Example 1>
Inside the dry chamber, the same outer package as in Example 1 was coated with carbon coated aluminum foil, positive electrode active material layer (P-1), separator not impregnated with electrolyte (S-0), negative electrode active material layer ( N-4) and copper foil were laminated in this order. Next, 6.2 g of electrolytic solution was added from the opening. Subsequently, the inside of the dry chamber was depressurized to -1 atm. Thereafter, the battery was sealed with the terminal for taking out the current from the opening, and the inside of the dry chamber was returned to normal pressure with dry air to produce an evaluation battery.
The cycle characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

Figure 2019212464
Figure 2019212464

表1に記載の評価用電池の電極は全て10cm×10cmの正方形である。
また、表1において、電解液を含浸していないセパレータを「S−0」と、正極活物質層の体積から正極活物質層に含まれる正極活物質の合計体積を除いた値に対する正極活物質層に含まれる電解液の体積の割合を「正極活物質層の電解液割合[%]」と、負極活物質層の体積から負極活物質層に含まれる負極活物質の合計体積を除いた値に対する負極活物質層に含まれる電解液の体積の割合を「負極活物質層の電解液割合[%]」と記載した。
セパレータ(S−1)と(S−2)とはともに細孔は全て電解液で満たされ、細孔に入らなかった余剰の電解液がセパレータ表面に載っており、セパレータ(S−1)の方がより多く電解液が載っている。
All the electrodes of the battery for evaluation described in Table 1 are 10 cm × 10 cm squares.
Moreover, in Table 1, the positive electrode active material with respect to the value which remove | excluding the total volume of the positive electrode active material contained in the positive electrode active material layer from the volume of "S-0" and the positive electrode active material layer in the separator which is not impregnated with electrolyte solution The ratio of the volume of the electrolyte contained in the layer is the value obtained by subtracting the total volume of the anode active material contained in the anode active material layer from the volume of the anode active material layer and the ratio of the electrolyte solution in the cathode active material layer [%] The ratio of the volume of the electrolyte contained in the negative electrode active material layer to the negative electrode active material layer was described as “electrolyte ratio of negative electrode active material layer [%]”.
In both the separators (S-1) and (S-2), the pores are all filled with the electrolyte solution, and the excess electrolyte solution that has not entered the pores is placed on the separator surface, and the separator (S-1) There are more electrolytes on it.

電極活物質層中に電解液が不均一に含まれていると、電解液の無い部分の電極活物質がリチウムイオンの移動に関与できないために充放電容量が小さくなり、時間が経過するとともに電解液が全体に含まれていくことで充放電容量が大きくなる。
表1の結果より、本発明のリチウムイオン電池の製造方法により作製された実施例に係る評価用電池は、比較例に係る評価用電池に比べて、3サイクル目容量維持率が100%より小さくなっており、電解液を均一に含浸させることができたことがわかる。
If the electrode active material layer contains a non-uniform amount of electrolyte, the portion of the electrode active material that does not contain the electrolyte cannot participate in the movement of lithium ions. The charge / discharge capacity increases as the liquid is contained throughout.
From the results of Table 1, the evaluation battery according to the example manufactured by the method for manufacturing a lithium ion battery of the present invention has a capacity retention rate at the third cycle of less than 100% as compared with the evaluation battery according to the comparative example. It can be seen that the electrolyte solution could be uniformly impregnated.

10 電極活物質層(A)
20 セパレータ
30 電極活物質層(B)
100 積層単位
10 Electrode active material layer (A)
20 Separator 30 Electrode active material layer (B)
100 stacking unit

Claims (5)

電極活物質層(A)と前記電極活物質層(A)の対極となる電極活物質層(B)とがセパレータを介して積層された積層単位、電解液、及び、前記積層単位と前記電解液とを収容する外装体を備えたリチウムイオン電池の製造方法であって、
前記電極活物質層(A)、前記セパレータ及び前記電極活物質層(B)が積層されてなる積層単位を得る積層工程を備え、
前記積層単位を形成する前において、前記セパレータ及び前記電極活物質層(B)の少なくとも1つには前記電解液が含有されており、前記電極活物質層(A)、前記セパレータ及び前記電極活物質層(B)は、下記(1)〜(2)の少なくとも1つの条件を満たすことを特徴とするリチウムイオン電池の製造方法。
(1)前記セパレータが有する細孔のすべてが前記電解液で満たされており、かつ電解液を含んでいない状態において前記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積が前記電極活物質層(A)に含まれる前記電解液の体積よりも大きい。
(2)少なくとも前記電極活物質層(B)が前記電解液を含み、電解液を含んでいない状態において前記電極活物質層(B)が有する細孔の総体積に対する前記電極活物質層(B)に含まれる前記電解液の体積の割合が、電解液を含んでいない状態において前記電極活物質層(A)が有する細孔の総体積に対する前記電極活物質層(A)に含まれる前記電解液の体積の割合よりも大きい。
A laminated unit in which an electrode active material layer (A) and an electrode active material layer (B) serving as a counter electrode of the electrode active material layer (A) are laminated via a separator, an electrolytic solution, and the laminated unit and the electrolytic A method for producing a lithium ion battery including an exterior body that contains a liquid,
A lamination step of obtaining a lamination unit in which the electrode active material layer (A), the separator and the electrode active material layer (B) are laminated,
Before forming the laminated unit, at least one of the separator and the electrode active material layer (B) contains the electrolytic solution, and the electrode active material layer (A), the separator, and the electrode active material are contained. The material layer (B) satisfies at least one of the following conditions (1) to (2):
(1) The total volume of the pores of the electrode active material layer (A) in a state where all of the pores of the separator are filled with the electrolyte and does not contain the electrolyte is the electrode active material The volume of the electrolyte solution contained in the layer (A) is larger.
(2) The electrode active material layer (B) with respect to the total volume of pores of the electrode active material layer (B) in a state in which at least the electrode active material layer (B) contains the electrolyte solution and does not contain the electrolyte solution The electrolytic solution contained in the electrode active material layer (A) with respect to the total volume of pores of the electrode active material layer (A) when the volume ratio of the electrolytic solution contained in the electrode active material layer does not contain the electrolytic solution. It is larger than the liquid volume ratio.
前記積層工程の前に、前記セパレータ及び前記電極活物質層(B)の少なくとも1つに前記電解液を含有させる吸液工程をさらに備える請求項1に記載のリチウムイオン電池の製造方法。 The method for producing a lithium ion battery according to claim 1, further comprising a liquid absorption step in which at least one of the separator and the electrode active material layer (B) contains the electrolytic solution before the stacking step. 前記積層単位が前記外装体に収容された収容体を得る収容工程をさらに備える請求項1又は2に記載のリチウムイオン電池の製造方法。 The manufacturing method of the lithium ion battery of Claim 1 or 2 further equipped with the accommodation process which obtains the container in which the said lamination | stacking unit was accommodated in the said exterior body. 前記収容体を減圧環境下に置くことで前記収容体内の気体を排出する排気工程をさらに備える請求項3に記載のリチウムイオン電池の製造方法。 The method for manufacturing a lithium ion battery according to claim 3, further comprising an exhaust process of discharging the gas in the container by placing the container in a reduced pressure environment. 前記電極活物質層(A)及び/又は前記電極活物質層(B)は、粘着性樹脂を含む請求項1〜4のいずれかに記載のリチウムイオン電池の製造方法。 The said electrode active material layer (A) and / or the said electrode active material layer (B) are the manufacturing methods of the lithium ion battery in any one of Claims 1-4 containing adhesive resin.
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