JP2019212571A - Secondary battery - Google Patents

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Abstract

To provide a secondary battery improved in charge/discharge characteristics furthermore.SOLUTION: A secondary battery includes a plurality of columnar electrode structures and an electronic conductor layer which is interposed between the columnar electrode structures. Each of the columnar electrode structures includes: a plurality of columnar first electrodes including a first electrode active material, the first electrodes being arranged in a predetermined direction at predetermined intervals; a second electrode including a second electrode active material, the second electrode being arranged to face the first electrode; and an electrolyte having ion conductivity, covering the first electrode and interposed between the first electrode and the second electrode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書で開示する発明は、二次電池に関する。   The invention disclosed in this specification relates to a secondary battery.

従来、この種の二次電池としては、集電部材と活物質含有層とから構成される正極と、集電部材と活物質含有層とから構成される負極と、セパレータを兼ねる電解質層からなる単位セルを複数積層し、所定のケース内に密閉した状態で保持させパッケージ化したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この二次電池では、電極活物質が、その表面に導電助剤と結着剤とを被覆させることで導電処理され、且つこの電極活物質が乾式法で集電体表面に担持されている構成を有し、高エネルギー密度化および高出力密度化を可能とする、としている。また、このような二次電池としては、電解質を含むリチウムイオン供給コア部と、このコア部の外面を囲んで形成され内部電極活物質が外面にコーティングされた3次元網状構造の集電体を含む内部電極と、内部電極の外面を囲んで形成され外部電極活物質層を含む外部電極を含むケーブル型二次電池が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この二次電池では、コア部の電解質が電極の活物質に浸透しやすく、電池の容量特性及びサイクル特性に優れる、としている。   Conventionally, this type of secondary battery includes a positive electrode composed of a current collecting member and an active material-containing layer, a negative electrode composed of a current collecting member and an active material-containing layer, and an electrolyte layer that also serves as a separator. A plurality of unit cells stacked and held in a sealed state in a predetermined case and packaged has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this secondary battery, the electrode active material is subjected to a conductive treatment by coating the surface with a conductive additive and a binder, and the electrode active material is supported on the current collector surface by a dry method. And enables high energy density and high power density. In addition, as such a secondary battery, a lithium ion supply core part including an electrolyte, and a current collector having a three-dimensional network structure formed so as to surround the outer surface of the core part and coated on the outer surface with an internal electrode active material. There has been proposed a cable type secondary battery including an internal electrode including an external electrode including an external electrode active material layer formed so as to surround the external surface of the internal electrode (see, for example, Patent Document 2). In this secondary battery, the electrolyte in the core portion easily penetrates into the active material of the electrode, and the capacity characteristics and cycle characteristics of the battery are excellent.

特開2004−6285号公報JP 2004-6285 A 特表2014−532277号公報Special table 2014-532277 gazette

ところで、近年、リチウム二次電池は、その高容量化、単位体積あたりの高エネルギー密度化が望まれている。例えば、上述した特許文献1に記載の二次電池の電池容量を増加させるには、活物質層の存在量をより増加させる必要がある。例えば、活物質層をより厚くした場合は、より多くのセルを積層するものに比してセパレータや集電体など充放電に関係しない部材の占める体積を抑制可能であるが、厚さ方向のイオンの伝導距離が長くなり、出力が低下することがあった。一方、比較的薄い活物質層を有するセルをより多く積層した場合は、イオンの伝導距離は短く高出力に対応できるものの、充放電に関係しない部材の占める体積が多くなるため、エネルギー密度を高めることは困難であった。また、特許文献2のリチウム二次電池では、容量特性やサイクル特性を向上することができるとしているが、例えば、エネルギー密度や出入力特性を高めるなど、まだ十分でなかった。このように、従来の構造ではない、充放電特性をより高める新規な二次電池が求められていた。   Incidentally, in recent years, lithium secondary batteries have been desired to have higher capacities and higher energy densities per unit volume. For example, in order to increase the battery capacity of the secondary battery described in Patent Document 1 described above, it is necessary to further increase the amount of the active material layer. For example, when the active material layer is made thicker, the volume occupied by members not related to charging / discharging, such as separators and current collectors, can be suppressed as compared with those in which more cells are stacked. In some cases, the conduction distance of ions becomes longer and the output decreases. On the other hand, when more cells having a relatively thin active material layer are stacked, although the ion conduction distance is short and high power can be handled, the volume occupied by members not related to charge / discharge increases, so the energy density is increased. It was difficult. In addition, the lithium secondary battery disclosed in Patent Document 2 is said to be able to improve capacity characteristics and cycle characteristics, but it has not been sufficient, for example, to increase energy density and input / output characteristics. Thus, there has been a demand for a new secondary battery that is not of a conventional structure and that further enhances charge / discharge characteristics.

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、充放電特性をより高めることができる新規な二次電池を提供することを主目的とする。   This indication is made in view of such a subject, and it aims at providing the novel secondary battery which can improve charge / discharge characteristics more.

上述した目的を達成するために鋭意研究したところ、本発明者らは、柱状電極を配列させた柱状電極構造とすると、出入力特性を向上させることでき、その柱状電極構造の間に電子伝導体層を設けると、充放電容量が向上するなど、充放電特性をより向上することができることを見いだし、本明細書で開示する発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to achieve the above-described object, the present inventors have found that a columnar electrode structure in which columnar electrodes are arranged can improve the input / output characteristics, and an electron conductor between the columnar electrode structures. It has been found that the provision of a layer can further improve charge / discharge characteristics such as an improvement in charge / discharge capacity, and the invention disclosed in this specification has been completed.

即ち、本明細書で開示する二次電池は、
第1電極活物質を含み所定方向に所定間隔で配列された複数の柱状の第1電極と、第2電極活物質を含み前記第1電極に対向して配設された第2電極と、イオン伝導性を有し前記第1電極を被覆しており前記第1電極と前記第2電極との間に介在する電解質と、を有する複数の柱状電極構造体と、
前記柱状電極構造体と前記柱状電極構造体との間に介在された電子伝導体層と、
を備えたものである。
That is, the secondary battery disclosed in this specification is
A plurality of columnar first electrodes including a first electrode active material and arranged at predetermined intervals in a predetermined direction; a second electrode including a second electrode active material and disposed opposite to the first electrode; A plurality of columnar electrode structures having conductivity and covering the first electrode and interposing between the first electrode and the second electrode;
An electron conductor layer interposed between the columnar electrode structure and the columnar electrode structure;
It is equipped with.

本開示は、充放電特性をより高める新規な二次電池を提供することができる。このような効果が得られる理由は、例えば、以下のように推察される。例えば、外周面から立体的にイオンの吸蔵放出を行うことができる柱状電極の三次元配列構造を用いることによって、正極及び負極を至近配置することができるため、エネルギー密度や出入力性能を向上することができる。また、柱状電極構造体を複数含む構造において、柱状電極構造体の間に電子伝導体層を有するため、第2電極の集電性が向上し、容量低下などをより抑制して充放電容量などをより向上することができるものと推察される。   The present disclosure can provide a novel secondary battery that further enhances charge / discharge characteristics. The reason why such an effect is obtained is assumed as follows, for example. For example, by using a three-dimensional array structure of columnar electrodes that can occlude and release ions three-dimensionally from the outer peripheral surface, the positive electrode and the negative electrode can be placed close to each other, thereby improving energy density and input / output performance. be able to. In addition, in a structure including a plurality of columnar electrode structures, since the electron conductor layer is provided between the columnar electrode structures, the current collecting property of the second electrode is improved, and the capacity reduction and the like are further suppressed to reduce charge and discharge capacity. It is speculated that this can be further improved.

二次電池20の一例を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a secondary battery 20. 二次電池20の一例を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a secondary battery 20. 二次電池20の製造工程の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the manufacturing process of the secondary battery. 二次電池20Bの一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the secondary battery 20B. 二次電池30の説明図。Explanatory drawing of the secondary battery 30. FIG. 柱状電極連結体の積層数と放電容量の関係図。The relationship figure of the number of lamination | stacking of a column-shaped electrode coupling body and discharge capacity. 注液速度測定セル40の模式図。The schematic diagram of the injection speed measurement cell 40. FIG. 電解液の浸透時間とイオン抵抗との関係図。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the electrolyte penetration time and ionic resistance. 電解液が電子伝導体層28へ浸透する模式図。FIG. 3 is a schematic view showing that an electrolytic solution penetrates into an electron conductor layer 28.

(二次電池)
本実施形態で説明する二次電池は、複数の柱状電極構造体と、柱状電極構造体と柱状電極構造体との間に介在された電子伝導体層と、を備えている。柱状電極構造体は、複数の柱状の第1電極と、第1電極に対向して配設された第2電極と、第1電極と第2電極との間に介在する電解質と、を有する。この柱状電極構造体は、電解質が第1電極上に層状で形成されており、第2電極が電解質上に層状で形成されており、第1電極と電解質と第2電極とを有する電極本体が繋ぎ部により繋がれた柱状電極連結体の構造を有するものとしてもよい。この第1電極は、負極としてもよいし、正極としてもよいが負極であることが好ましい。また、第2電極は、正極としてもよいし、負極としてもよいが、正極であることが好ましい。説明の便宜のため、ここでは、第1電極を負極とし、第2電極を正極とし、リチウムイオンをキャリアとし、繋ぎ部を有する柱状電極連結体を備えたリチウム二次電池をその主たる一例として以下説明する。
(Secondary battery)
The secondary battery described in the present embodiment includes a plurality of columnar electrode structures, and an electron conductor layer interposed between the columnar electrode structures and the columnar electrode structures. The columnar electrode structure includes a plurality of columnar first electrodes, a second electrode disposed to face the first electrode, and an electrolyte interposed between the first electrode and the second electrode. In this columnar electrode structure, the electrolyte is formed in layers on the first electrode, the second electrode is formed in layers on the electrolyte, and an electrode body having the first electrode, the electrolyte, and the second electrode is provided. It is good also as what has the structure of the columnar electrode coupling body connected by the connection part. The first electrode may be a negative electrode or a positive electrode, but is preferably a negative electrode. The second electrode may be a positive electrode or a negative electrode, but is preferably a positive electrode. For convenience of explanation, here, a lithium secondary battery including a columnar electrode assembly including a first electrode as a negative electrode, a second electrode as a positive electrode, lithium ions as a carrier, and a connecting portion as a main example will be described below. explain.

第1電極は、第1電極活物質(負極活物質)を含む柱状体である負極としてもよい。この第1電極は、柱状であればよく、その断面は円形や楕円形であってもよいし、四角形や六角形などの多角形であってもよい。また、二次電池では、複数の柱状の第1電極が所定の間隔を空けて所定方向に配列されている。この第1電極は、第1電極活物質としての炭素質材料を含むものとしてもよい。炭素質材料としては、例えば、コークス類や、ガラス状炭素類、グラファイト類、難黒鉛化性炭素類、熱分解炭素類のうち1以上などが挙げられる。このうち、人造黒鉛、天然黒鉛などのグラファイト類が好ましい。また、グラファイト構造を有する炭素繊維としてもよい。このような炭素質材料は、例えば、柱状の軸方向(長手方向)に結晶が配向したものが好ましい。また、柱状の軸方向に直交する方向に断面視したときに結晶が中心から外周面側に放射状に配向したものであることが好ましい。あるいは、繊維状の負極は、キャリアのイオンを吸蔵放出可能な複合酸化物を柱状に形成したものとしてもよい。複合酸化物としては、例えば、リチウムチタン複合酸化物やリチウムバナジウム複合酸化物などが挙げられる。この負極は、その表面の少なくとも一部に導電成分が形成されているものとしてもよい。この導電成分により、導電性をより高めることができる。この導電成分は、導電性の高い材料であれば特に限定されないが、例えば、炭素質材料や金属としてもよい。また、第1電極は、集電線などの集電部材が埋設されているものとしてもよいし、この集電部材を備えないものとしてもよい。   The first electrode may be a negative electrode that is a columnar body including a first electrode active material (negative electrode active material). The first electrode may be columnar, and the cross section thereof may be circular or elliptical, or may be polygonal such as square or hexagonal. In the secondary battery, a plurality of columnar first electrodes are arranged in a predetermined direction with a predetermined interval. The first electrode may include a carbonaceous material as the first electrode active material. Examples of the carbonaceous material include one or more of cokes, glassy carbons, graphites, non-graphitizable carbons, and pyrolytic carbons. Of these, graphites such as artificial graphite and natural graphite are preferable. Moreover, it is good also as carbon fiber which has a graphite structure. As such a carbonaceous material, for example, a material in which crystals are oriented in a columnar axial direction (longitudinal direction) is preferable. Moreover, it is preferable that the crystal is radially oriented from the center to the outer peripheral surface when viewed in a cross-section in a direction orthogonal to the columnar axial direction. Alternatively, the fibrous negative electrode may be a columnar composite oxide capable of occluding and releasing carrier ions. Examples of the composite oxide include lithium titanium composite oxide and lithium vanadium composite oxide. This negative electrode may have a conductive component formed on at least a part of its surface. With this conductive component, the conductivity can be further increased. The conductive component is not particularly limited as long as it is a highly conductive material. For example, a carbonaceous material or a metal may be used. Further, the first electrode may have a current collecting member such as a current collecting wire embedded therein, or may not have this current collecting member.

この第1電極は、その直径D(μm)が20μm以上800μm以下の範囲であるものとしてもよい。直径Dが20μm以上では連結体の形成プロセスを容易にすることができ、800μm以下では電極中のイオン拡散抵抗の増加をより抑制でき、好ましい。この直径Dは、30μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましい。また、直径Dは、500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましい。また、第1電極間の距離L(μm)は、5μm以上1500μm以下の範囲であるものとしてもよく、10μm以上1000μm以下の範囲であることが好ましい。   The first electrode may have a diameter D (μm) in the range of 20 μm to 800 μm. When the diameter D is 20 μm or more, the formation process of the linked body can be facilitated, and when the diameter D is 800 μm or less, an increase in ion diffusion resistance in the electrode can be further suppressed, which is preferable. The diameter D is preferably 30 μm or more, and more preferably 50 μm or more. Moreover, the diameter D is preferably 500 μm or less, and more preferably 300 μm or less. The distance L (μm) between the first electrodes may be in the range of 5 μm to 1500 μm, and is preferably in the range of 10 μm to 1000 μm.

第2電極は、第2電極活物質(正極活物質)を含み第1電極に対向して配設されている正極としてもよい。この第2電極は、電解質上に層状で形成されているものとしてもよい。また、第2電極は、電解質の表面に形成された合材層としてもよい。第2電極は、その厚さT(μm)が5μm以上200μm以下の範囲であるものとしてもよく、10μm以上100μm以下の範囲であることが好ましい。第2電極の厚さTは、正負極容量比に応じて適宜定めるものとしてもよい。第2電極は、例えば、正極活物質と、必要に応じて導電材と、結着剤とを混合し成形したものとしてもよい。正極活物質は、例えば、キャリアであるリチウムを吸蔵放出可能な材料が挙げられる。正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属とを有する化合物、例えば、リチウムと遷移金属元素とを含む酸化物や、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物などが挙げられる。具体的には、基本組成式をLi(1-x)MnO2(0≦x≦1など、以下同じ)やLi(1-x)Mn24などとするリチウムマンガン複合酸化物、基本組成式をLi(1-x)CoO2などとするリチウムコバルト複合酸化物、基本組成式をLi(1-x)NiO2などとするリチウムニッケル複合酸化物、基本組成式をLi(1-x)CoaNibMnc2(a>0、b>0、c>0、a+b+c=1)、Li(1-x)CoaNibMnc4(0<a<1、0<b<1、1≦c<2、a+b+c=2)などとするリチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物、基本組成式をLiV23などとするリチウムバナジウム複合酸化物、基本組成式をV25などとする遷移金属酸化物などを用いることができる。また、基本組成式をLiFePO4とするリン酸鉄リチウム化合物などを正極活物質として用いることができる。これらのうち、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物、例えば、LiCo1/3Ni1/3Mn1/32やLiNi0.4Co0.3Mn0.32などが好ましい。なお、「基本組成式」とは、他の元素、例えば、AlやMgなどの成分を含んでもよい趣旨である。 The second electrode may be a positive electrode that includes the second electrode active material (positive electrode active material) and is disposed to face the first electrode. This 2nd electrode is good also as what is formed in layers on electrolyte. Further, the second electrode may be a composite layer formed on the surface of the electrolyte. The second electrode may have a thickness T (μm) in the range of 5 μm to 200 μm, and is preferably in the range of 10 μm to 100 μm. The thickness T of the second electrode may be appropriately determined according to the positive / negative electrode capacity ratio. For example, the second electrode may be formed by mixing a positive electrode active material, and, if necessary, a conductive material and a binder. Examples of the positive electrode active material include a material capable of occluding and releasing lithium as a carrier. Examples of the positive electrode active material include a compound having lithium and a transition metal, such as an oxide containing lithium and a transition metal element, and a phosphate compound containing lithium and a transition metal element. Specifically, a lithium manganese composite oxide whose basic composition formula is Li (1-x) MnO 2 (0 ≦ x ≦ 1, etc., the same shall apply hereinafter), Li (1-x) Mn 2 O 4, etc., basic composition Lithium cobalt composite oxide having a formula of Li (1-x) CoO 2 or the like, lithium nickel composite oxide having a basic composition formula of Li (1-x) NiO 2 or the like, and a basic composition formula of Li (1-x) Co a Ni b Mn c O 2 (a> 0, b> 0, c> 0, a + b + c = 1), Li (1-x) Co a Ni b Mn c O 4 (0 <a <1, 0 <b <1, 1 ≦ c <2, a + b + c = 2), etc., lithium cobalt nickel manganese composite oxide, basic composition formula of LiV 2 O 3 etc., lithium vanadium composite oxide, basic composition formula of V 2 O 5 etc. Transition metal oxides such as can be used. A lithium iron phosphate compound having a basic composition formula of LiFePO 4 can be used as the positive electrode active material. Of these, lithium cobalt nickel manganese composite oxides such as LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 and LiNi 0.4 Co 0.3 Mn 0.3 O 2 are preferable. The “basic composition formula” means that other elements such as components such as Al and Mg may be included.

第2電極に含まれる導電材は、電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば特に限定されず、例えば、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛)や人造黒鉛などの黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンウィスカ、ニードルコークス、炭素繊維、金属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀、金など)などの1種又は2種以上を混合したものを用いることができる。結着材は、活物質粒子や導電材粒子を繋ぎ止めて所定の形状を保つ役割を果たすものであり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、或いはポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)ゴム、スルホン化EPDMゴム、天然ブチルゴム(NBR)等を単独で、あるいは2種以上の混合物として用いることができる。また、水系バインダーであるセルロース系やスチレンブタジエンゴム(SBR)の水分散体等を用いることもできる。   The conductive material included in the second electrode is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not adversely affect battery performance. For example, graphite such as natural graphite (scale-like graphite, flake-like graphite) or artificial graphite, acetylene black , Carbon black, ketjen black, carbon whisker, needle coke, carbon fiber, metal (copper, nickel, aluminum, silver, gold, etc.) or a mixture of two or more thereof can be used. The binder serves to keep the active material particles and conductive material particles in a predetermined shape and includes, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), fluororubber, and the like. Fluorine resin, thermoplastic resin such as polypropylene and polyethylene, ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber, sulfonated EPDM rubber, natural butyl rubber (NBR), etc. can be used alone or as a mixture of two or more. In addition, an aqueous dispersion of cellulose or styrene butadiene rubber (SBR), which is an aqueous binder, can also be used.

第2電極において、正極活物質の含有量は、より多いことが好ましく、第2電極の質量全体に対して70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。導電材の含有量は、第2電極の全体の質量に対して0質量%以上20質量%以下の範囲であることが好ましく、0質量%以上10質量%以下の範囲であることがより好ましい。このような範囲では、電池容量の低下を抑制し、導電性を十分に付与することができる。また、結着材の含有量は、第2電極の質量全体に対して0.1質量%以上5質量%以下の範囲であることが好ましく、0.2質量%以上3質量%以下の範囲であることがより好ましい。   In the second electrode, the content of the positive electrode active material is preferably higher, preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more with respect to the entire mass of the second electrode. The content of the conductive material is preferably in the range of 0% by mass to 20% by mass and more preferably in the range of 0% by mass to 10% by mass with respect to the total mass of the second electrode. In such a range, a decrease in battery capacity can be suppressed and sufficient conductivity can be imparted. Further, the content of the binder is preferably in the range of 0.1% by mass to 5% by mass with respect to the entire mass of the second electrode, and in the range of 0.2% by mass to 3% by mass. More preferably.

電解質は、キャリアであるイオン(例えばリチウムイオン)のイオン伝導性を有し第1電極を被覆しており第1電極と第2電極との間に介在するものである。この電解質は、第1電極と第2電極とを絶縁するものである。電解質は、第1電極の外周面の全体に形成されており、第1電極上に層状で形成されているものとしてもよい。この電解質は、その厚さt(μm)が2μm以上15μm以下の範囲であることが好ましい。厚さtが2μm以上では、機械的強度を確保することができ、第1電極及び第2電極の短絡をより防止することができる。また、厚さtが15μm以下では、電解質の占める体積を低減することができ、エネルギー密度を向上することができる。また、イオン伝導する距離をより短縮可能であり、出入力性能をより向上することができる。この厚さtは、機械的強度の観点からは3μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましい。また、厚さtは、エネルギー密度の観点からは12μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。   The electrolyte has ion conductivity of ions (for example, lithium ions) that are carriers, covers the first electrode, and is interposed between the first electrode and the second electrode. This electrolyte insulates the first electrode from the second electrode. The electrolyte may be formed on the entire outer peripheral surface of the first electrode, and may be formed in layers on the first electrode. The electrolyte preferably has a thickness t (μm) in the range of 2 μm to 15 μm. When the thickness t is 2 μm or more, mechanical strength can be ensured, and a short circuit between the first electrode and the second electrode can be further prevented. Further, when the thickness t is 15 μm or less, the volume occupied by the electrolyte can be reduced, and the energy density can be improved. Moreover, the ion conducting distance can be further shortened, and the input / output performance can be further improved. This thickness t is preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more from the viewpoint of mechanical strength. Further, the thickness t is preferably 12 μm or less, and more preferably 10 μm or less from the viewpoint of energy density.

電解質は、イオン伝導性と絶縁性とを有するポリマーが好適である。この電解質は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)や、ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合体や、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、及びPMMAとアクリルポリマーとの共重合体などが挙げられる。例えば、PVdFとHFPとの共重合体では、電解液の一部がこの膜を膨潤ゲル化し、イオン伝導膜となる。また、電解質は、キャリアであるイオンを伝導する電解液を含むものとしてもよい。この電解液は、例えば、非水系溶媒などが挙げられる。電解液の溶媒としては、例えば、非水電解液の溶媒などが挙げられる。この溶媒としては、例えば、カーボネート類、エステル類、エーテル類、ニトリル類、フラン類、スルホラン類及びジオキソラン類などが挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。具体的には、カーボネート類としてエチレンカーボネート(EC)やプロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネートなどの環状カーボネート類や、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート、エチル−n−ブチルカーボネート、メチル−t−ブチルカーボネート、ジ−i−プロピルカーボネート、t−ブチル−i−プロピルカーボネートなどの鎖状カーボネート類、γ−ブチルラクトン、γ−バレロラクトンなどの環状エステル類、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酪酸メチルなどの鎖状エステル類、ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、ジエトキシエタンなどのエーテル類、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、などのフラン類、スルホラン、テトラメチルスルホランなどのスルホラン類、1,3−ジオキソラン、メチルジオキソランなどのジオキソラン類などが挙げられる。この電解液には、二次電池のキャリアであるイオンを含む支持塩を溶解したものとしてもよい。支持塩としては、例えば、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO22、LiC(CF3SO23、LiSbF6、LiSiF6、LiAlF4、LiSCN、LiClO4、LiCl、LiF、LiBr、LiI、LiAlCl4などが挙げられる。このうち、LiPF6、LiBF4、LiClO4などの無機塩、及びLiCF3SO3、LiN(CF3SO22、LiC(CF3SO23などの有機塩からなる群より選ばれる1種又は2種以上の塩を組み合わせて用いることが電気特性の点から見て好ましい。この支持塩は、電解液中の濃度が0.1mol/L以上5mol/L以下であることが好ましく、0.5mol/L以上2mol/L以下であることがより好ましい。 The electrolyte is preferably a polymer having ionic conductivity and insulating properties. Examples of the electrolyte include polyvinylidene fluoride (PVdF), a copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene (HFP), a polymethyl methacrylate (PMMA), and a copolymer of PMMA and an acrylic polymer. Is mentioned. For example, in the case of a copolymer of PVdF and HFP, a part of the electrolytic solution swells and gels this film, and becomes an ion conductive film. Further, the electrolyte may include an electrolytic solution that conducts ions as carriers. Examples of the electrolytic solution include a non-aqueous solvent. Examples of the solvent of the electrolytic solution include a solvent of a nonaqueous electrolytic solution. Examples of the solvent include carbonates, esters, ethers, nitriles, furans, sulfolanes and dioxolanes, and these can be used alone or in combination. Specifically, as carbonates, cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate, vinylene carbonate, butylene carbonate, chloroethylene carbonate, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate, ethyl Chain carbonates such as n-butyl carbonate, methyl-t-butyl carbonate, di-i-propyl carbonate and t-butyl-i-propyl carbonate, cyclic esters such as γ-butyllactone and γ-valerolactone, Chain esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl butyrate, ethers such as dimethoxyethane, ethoxymethoxyethane, diethoxyethane, acetonitrile, benzonitrile, etc. Nitriles, tetrahydrofurans such as tetrahydrofuran and methyltetrahydrofuran, sulfolanes such as sulfolane and tetramethylsulfolane, and dioxolanes such as 1,3-dioxolane and methyldioxolane. The electrolytic solution may be obtained by dissolving a supporting salt containing ions that are carriers of the secondary battery. Examples of the supporting salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiSbF 6 , LiSiF 6 , LiAlF 4 , LiSCN, Examples include LiClO 4 , LiCl, LiF, LiBr, LiI, and LiAlCl 4 . Among these, 1 selected from the group consisting of inorganic salts such as LiPF 6 , LiBF 4 and LiClO 4 and organic salts such as LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and LiC (CF 3 SO 2 ) 3. From the viewpoint of electrical characteristics, it is preferable to use a seed or a combination of two or more salts. The supporting salt preferably has a concentration in the electrolytic solution of 0.1 mol / L or more and 5 mol / L or less, and more preferably 0.5 mol / L or more and 2 mol / L or less.

あるいは、電解質は、固体電解質であるものとしてもよい。固体電解質としては、例えば、無機固体電解質、あるいは有機ポリマー電解質と無機固体電解質との混合材料、若しくは有機バインダーによって結着された無機固体粉末などを膜状にしたものを利用することができる。無機固体電解質としては、例えば、Li3N、LISICONと呼ばれるLi14Zn(GeO44、硫化物のLi3.25Ge0.250.754、ペロブスカイト型のLa0.5Li0.5TiO3、(La2/3Li3x1/3-2x)TiO3(□:原子空孔)、ガーネット型のLi7La3Zr212、NASICON型と呼ばれるLiTi2(PO43、Li1.30.3Ti1.7(PO34(M=Sc,Al)などが挙げられる。また、ガラスセラミックスである80Li2S・20P25(mol%)組成のガラスから得られたLi7311、さらに硫化物系で高い導電率を持つ物質であるLi10Ge2PS2なども挙げられる。ガラス系無機固体電解質ではLi2S−SiS2、Li2S−SiS2−LiI、Li2S−SiS2−Li3PO4、Li2S−SiS2−Li4SiO4、Li2S−P25、Li3PO4−Li4SiO4、Li3BO4−Li4SiO4、そしてSiO2、GeO2、B23、P25をガラス系物質としてLi2Oを網目修飾物質とするものなどが挙げられる。また、チオリシコン固体電解質としてLi2S−GeS2系、Li2S−GeS2−ZnS系、Li2S−Ga22系、Li2S−GeS2−Ga23系、Li2S−GeS2−P25系、Li2S−GeS2−SbS5系、Li2S−GeS2−Al23系、Li2S−SiS2系、Li2S−P25系、Li2S−Al23系、LiS−SiS2−Al23系、Li2S−SiS2−P25系などの固体電解質が挙げられる。 Alternatively, the electrolyte may be a solid electrolyte. As the solid electrolyte, for example, an inorganic solid electrolyte, a mixed material of an organic polymer electrolyte and an inorganic solid electrolyte, or an inorganic solid powder bound by an organic binder or the like can be used. Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, Li 14 Zn (GeO 4 ) 4 called LISICON, sulfide Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4 , perovskite-type La 0.5 Li 0.5 TiO 3 , (La 2 / 3 Li 3x1 / 3-2x ) TiO 3 (□: atomic vacancy), Li 7 La 3 Zr 2 O 12 of garnet type, LiTi 2 (PO 4 ) 3 called NASICON type, Li 1.3 M 0.3 Ti 1.7 (PO 3 ) 4 (M = Sc, Al). In addition, Li 7 P 3 S 11 obtained from glass of glass ceramics with a composition of 80Li 2 S · 20P 2 S 5 (mol%), and Li 10 Ge 2 PS which is a sulfide-based material having high conductivity. 2 and so on. For glass-based inorganic solid electrolytes, Li 2 S—SiS 2 , Li 2 S—SiS 2 —LiI, Li 2 S—SiS 2 —Li 3 PO 4 , Li 2 S—SiS 2 —Li 4 SiO 4 , Li 2 S— P 2 S 5, Li 3 PO 4 -Li 4 SiO 4, Li 3 BO 4 -Li 4 SiO 4, and the Li 2 O and SiO 2, GeO 2, B 2 O 3, P 2 O 5 as a glass-based material Examples of the material that can be used as a network modifier. Further, Li 2 S-GeS 2 system as Chiorishikon solid electrolyte, Li 2 S-GeS 2 -ZnS system, Li 2 S-Ga 2 S 2 system, Li 2 S-GeS 2 -Ga 2 S 3 system, Li 2 S -GeS 2 -P 2 S 5 based, Li 2 S-GeS 2 -SbS 5 system, Li 2 S-GeS 2 -Al 2 S 3 system, Li 2 S-SiS 2 system, Li 2 S-P 2 S 5 And solid electrolytes such as Li 2 S—Al 2 S 3 , LiS—SiS 2 —Al 2 S 3 , and Li 2 S—SiS 2 —P 2 S 5 .

繋ぎ部は、少なくとも電解質により構成され第1電極と第1電極とをつなぎ合わせる部位である。この繋ぎ部の表面には第2電極が形成されていてもよい。即ち、第2電極は、複数の第1電極に亘って形成されているものとしてもよい。この二次電池は、第1電極と電解質と第2電極とを有する電極本体が繋ぎ部により繋がれた柱状電極連結体の構造を有するものとしてもよい。この繋ぎ部は、その厚さが5μm以上200μm以下の範囲であるものとしてもよく、10μm以上100μm以下の範囲が好ましい。   The connecting portion is a portion configured by at least an electrolyte and connecting the first electrode and the first electrode. A second electrode may be formed on the surface of the connecting portion. That is, the second electrode may be formed across the plurality of first electrodes. This secondary battery may have a structure of a columnar electrode assembly in which an electrode body having a first electrode, an electrolyte, and a second electrode is connected by a connecting portion. The connecting portion may have a thickness in the range of 5 μm to 200 μm, and preferably in the range of 10 μm to 100 μm.

柱状電極連結体は、平面状に第1電極が所定間隔で配列されているものとしてもよい。この柱状電極連結体は、2以上の柱状電極連結体が積層された積層体を構成するものとしてよいが、その積層数は、特に限定されず、2層、3層、4層などとしてもよい。第1電極の本数や、柱状電極連結体の積層数は、所望の電池特性が得られるものを適宜選択するものとすればよい。   In the columnar electrode assembly, the first electrodes may be planarly arranged at a predetermined interval. This columnar electrode assembly may constitute a laminate in which two or more columnar electrode assemblies are laminated, but the number of layers is not particularly limited, and may be two layers, three layers, four layers, or the like. . What is necessary is just to select suitably the number of the 1st electrode and the number of lamination | stacking of a columnar electrode coupling body from which a desired battery characteristic is acquired.

この二次電池において、第2電極活物質(正極活物質)の容量に対する第1電極活物質(負極活物質)の容量の比である電極容量比(負極容量/正極容量)は、1.0以上1.5以下の範囲とすることが好ましく、より好ましくは1.2以下の範囲である。第2電極の厚さは、第1電極の直径及び電極容量比に応じて適宜設定されるものとしてもよい。この第2電極の厚さは、例えば、第1電極上に形成された部分のうち最大の厚さをいうものとしてもよい。   In this secondary battery, the electrode capacity ratio (negative electrode capacity / positive electrode capacity), which is the ratio of the capacity of the first electrode active material (negative electrode active material) to the capacity of the second electrode active material (positive electrode active material), is 1.0. The range is preferably 1.5 or less and more preferably 1.2 or less. The thickness of the second electrode may be appropriately set according to the diameter of the first electrode and the electrode capacity ratio. The thickness of the second electrode may be, for example, the maximum thickness among the portions formed on the first electrode.

電子伝導体層は、電子を伝導する電子伝導体により構成される層であり、柱状電極連結体と柱状電極連結体との間に介在する。この電子伝導体層は、柱状電極連結体と柱状電極連結体との間以外に形成されていてもよい。例えば、電子伝導体層は、2以上の柱状電極連結体が積層された積層体の最外周面及び/又は柱状電極連結体の最外周面にも形成されていてもよい。電子伝導体層が最外周面に形成されると、導電性をより高めることができる。この電子伝導体層は、電子伝導性がより高いものがより好ましく、例えば、カーボンペーパー、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、鉄、白金、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラスなどのほか、接着性、導電性及び耐酸化(還元)性向上の目的で、アルミニウムや銅などの表面をカーボン、ニッケル、チタン、銀、白金、金などで処理したものも用いることができる。電子伝導体層の形状は、特に限定されず、例えば、板状、箔状、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の形成体などが挙げられる。   An electron conductor layer is a layer comprised by the electron conductor which conducts an electron, and intervenes between a columnar electrode coupling body and a columnar electrode coupling body. This electron conductor layer may be formed other than between the columnar electrode assembly and the columnar electrode assembly. For example, the electron conductor layer may also be formed on the outermost peripheral surface of the laminate in which two or more columnar electrode assemblies are stacked and / or the outermost peripheral surface of the columnar electrode assemblies. When the electron conductor layer is formed on the outermost peripheral surface, the conductivity can be further increased. The electron conductor layer is more preferably one having higher electron conductivity, such as carbon paper, aluminum, copper, titanium, stainless steel, nickel, iron, platinum, baked carbon, conductive polymer, conductive glass, etc. In addition, for the purpose of improving adhesiveness, conductivity, and oxidation resistance (reduction), those obtained by treating the surface of aluminum or copper with carbon, nickel, titanium, silver, platinum, gold, or the like can be used. The shape of the electron conductor layer is not particularly limited. For example, the shape of the plate, foil, film, sheet, net, punch or expanded, lath, porous, foam, fiber group Examples include formed bodies.

電子伝導体層は、多孔質であることが好ましい。これは、電解液を注液する際に速やかに電解液が浸透し、二次電池の製造時間をより短縮することができるためである。この電子伝導体層は、気孔率が30体積%以上95体積%以下の範囲であることが好ましい。気孔率が30体積%以上では電解液の浸透性をより高めることができる。また、気孔率が95体積%以下では電子伝導性の低下をより抑制することができる。電子伝導体層の気孔率は、電解液の浸透性の観点からは、50体積%以上がより好ましく、70体積%以上が更に好ましい。また、電子伝導体層の気孔率は、電子伝導性の観点からは、90体積%以下がより好ましく、80体積%以下が更に好ましい。また、電子伝導体層は、その厚さが0.1μm以上20μm以下の範囲であることが好ましい。電子伝導体層の厚さが0.1μm以上では電子伝導性をより高めることができる。また、厚さが20μm以下では二次電池のエネルギー密度の低下をより抑制することができる。電子伝導体層の厚さは、電子伝導性の観点からは、0.2μm以上がより好ましく、0.4μm以上が更に好ましい。また、電子伝導体層の厚さは、エネルギー密度の観点からは、10μm以下がより好ましく、5μm以下が更に好ましい。この電子伝導体層には、集電部が接続されているものとしてもよい。集電部は、導電性を有する部材であり、電子伝導体層の端部及び/又は表面に電気的に接続されている。   The electron conductor layer is preferably porous. This is because the electrolyte solution penetrates quickly when the electrolyte solution is injected, and the manufacturing time of the secondary battery can be further shortened. This electron conductor layer preferably has a porosity in the range of 30% by volume to 95% by volume. When the porosity is 30% by volume or more, the permeability of the electrolytic solution can be further increased. Moreover, when the porosity is 95% by volume or less, a decrease in electron conductivity can be further suppressed. The porosity of the electron conductor layer is more preferably 50% by volume or more, and further preferably 70% by volume or more, from the viewpoint of the permeability of the electrolytic solution. The porosity of the electron conductor layer is more preferably 90% by volume or less, and still more preferably 80% by volume or less from the viewpoint of electron conductivity. The thickness of the electron conductor layer is preferably in the range of 0.1 μm to 20 μm. When the thickness of the electron conductor layer is 0.1 μm or more, the electron conductivity can be further increased. In addition, when the thickness is 20 μm or less, a decrease in energy density of the secondary battery can be further suppressed. From the viewpoint of electron conductivity, the thickness of the electron conductor layer is more preferably 0.2 μm or more, and further preferably 0.4 μm or more. Further, the thickness of the electron conductor layer is more preferably 10 μm or less, and further preferably 5 μm or less from the viewpoint of energy density. A current collector may be connected to the electron conductor layer. The current collector is a conductive member, and is electrically connected to the end and / or surface of the electron conductor layer.

図1、2は、二次電池20の一例を示す模式図である。この二次電池20は、図1、2に示すように、所定方向に所定間隔で配列された複数の柱状の第1電極21と、第1電極21に対向して配設された第2電極22と、第1電極21を被覆しており第1電極21と第2電極22との間に介在する電解質24と、第1電極21と第1電極21とをつなぎ合わせる繋ぎ部26と、を備えている。また、二次電池20は、第1電極21と第2電極22と電解質24とを有する電極本体25が繋ぎ部26により繋がれた柱状電極連結体10の構造を有するものとしてもよい。また、二次電池20は、柱状電極連結体10を複数積層した構造を有し、その層間に電子伝導体層28が形成されている。また、電子伝導体層28には、集電部としての集電タブ29が接続されている。   1 and 2 are schematic views showing an example of the secondary battery 20. As shown in FIGS. 1 and 2, the secondary battery 20 includes a plurality of columnar first electrodes 21 arranged at predetermined intervals in a predetermined direction, and a second electrode disposed to face the first electrode 21. 22, an electrolyte 24 that covers the first electrode 21 and is interposed between the first electrode 21 and the second electrode 22, and a connecting portion 26 that connects the first electrode 21 and the first electrode 21. I have. Further, the secondary battery 20 may have a structure of the columnar electrode assembly 10 in which the electrode body 25 having the first electrode 21, the second electrode 22, and the electrolyte 24 is connected by the connecting portion 26. The secondary battery 20 has a structure in which a plurality of columnar electrode assemblies 10 are stacked, and an electron conductor layer 28 is formed between the layers. Further, a current collecting tab 29 as a current collecting unit is connected to the electron conductor layer 28.

(二次電池の製造方法)
本開示の二次電池の製造方法は、柱状電極連結体を形成する連結体形成工程と、柱状電極連結体に電子伝導体層を形成しこれを積層する積層工程と、電子伝導体層に集電部を形成する集電部形成工程とを含むものとしてもよい。各工程では、上述した二次電池の部材や組成、形状、構造などを適宜用いるものとする。なお、集電部形成工程は適宜省略してもよい。連結体形成工程では、第1電極活物質を含む複数の柱状の第1電極を、第1電極と第1電極とをつなぎ合わせる繋ぎ部を形成する間隔を空けて所定方向に配列し、第2電極活物質を含む第2電極とイオン伝導性を有する電解質とを電解質が第1電極上に介在され且つ繋ぎ部を構成するよう配置して加熱押圧する処理を行う。この工程では、第1電極と第2電極と電解質と繋ぎ部とを有する柱状電極連結体を複数作製するものとする。積層工程では、柱状電極連結体の上面及び下面に電子伝導体層を形成し、これらを積層する処理を行う。電子伝導体層は、多孔質の部材を用いることが好ましい。柱状電極連結体を積層した際に、荷重を加えて圧着するものとしてもよい。この工程で得られた柱状電極連結体の積層体は、収容部材に収容され、電解液が注入されて封止されるものとしてもよい。集電部形成工程では、第1電極や電子伝導体層に集電部(集電タブ)を形成する処理を行う。
(Method for manufacturing secondary battery)
The method for manufacturing a secondary battery according to the present disclosure includes a connecting body forming step of forming a columnar electrode assembly, a stacking step of forming an electron conductor layer on the columnar electrode assembly, and laminating the layers, and a concentration of the electron conductor layer. It is good also as a thing including the current collection part formation process which forms an electrical part. In each step, the above-described secondary battery member, composition, shape, structure, and the like are appropriately used. Note that the current collector forming step may be omitted as appropriate. In the coupling body forming step, the plurality of columnar first electrodes including the first electrode active material are arranged in a predetermined direction with an interval for forming a connecting portion for connecting the first electrode and the first electrode, The second electrode containing the electrode active material and the electrolyte having ion conductivity are disposed so that the electrolyte is interposed on the first electrode and constitutes a connecting portion, and a process of heating and pressing is performed. In this step, a plurality of columnar electrode assemblies having a first electrode, a second electrode, an electrolyte, and a connecting portion are produced. In the laminating step, an electron conductor layer is formed on the upper and lower surfaces of the columnar electrode assembly, and a process of laminating them is performed. The electron conductor layer is preferably a porous member. When the columnar electrode assembly is laminated, a load may be applied and crimped. The stacked body of columnar electrode assemblies obtained in this step may be housed in a housing member and sealed by injecting an electrolytic solution. In the current collector forming step, a process of forming a current collector (current collector tab) on the first electrode or the electron conductor layer is performed.

図3は、柱状の第1電極21を連結した柱状電極連結体を積層した二次電池20の製造工程の一例を示す説明図である。この製造方法において、まず、支持体13上に形成した第1電極活物質を含む第2電極層12と、電解質層14とを用意する(図3A)。支持体13は、例えばAl箔などの金属箔を用いることができる。次に、支持体13に形成した第2電極層12と電解質層14とを貼り合せ、プレスする(図3B)。続いて、支持体13を第2電極層12から剥離することで、正極合材を電解質層に転写させ、第2電極層12/電解質層14の接合体を得る(図3C)。この接合体を複数作製する。次に、柱状の第1電極11を所定間隔で整列させ、その上下を接合体で挟み(図3D)、熱融着などにより電解質層14を接合し、柱状電極連結体10を得る(図3E)。柱状電極連結体10の上面と下面の第2電極22に電子伝導体層28を形成し、これらを積層する(図3F)。電子伝導体層28に集電タブ29を接続し、第1電極21に集電タブ27を接続し、収容部材に入れ、電解液を注液して封止し、電子伝導体層28を介して柱状電極連結体10を積層した二次電池20を得ることができる(図3G)。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a manufacturing process of the secondary battery 20 in which the columnar electrode assemblies in which the columnar first electrodes 21 are coupled are stacked. In this manufacturing method, first, the second electrode layer 12 containing the first electrode active material formed on the support 13 and the electrolyte layer 14 are prepared (FIG. 3A). For the support 13, for example, a metal foil such as an Al foil can be used. Next, the second electrode layer 12 and the electrolyte layer 14 formed on the support 13 are bonded and pressed (FIG. 3B). Subsequently, the support 13 is peeled from the second electrode layer 12, whereby the positive electrode mixture is transferred to the electrolyte layer, and the second electrode layer 12 / electrolyte layer 14 assembly is obtained (FIG. 3C). A plurality of the joined bodies are produced. Next, the columnar first electrodes 11 are aligned at a predetermined interval, and the upper and lower sides thereof are sandwiched by a joined body (FIG. 3D), and the electrolyte layer 14 is joined by thermal fusion or the like to obtain the columnar electrode assembly 10 (FIG. 3E). ). The electron conductor layer 28 is formed on the second electrode 22 on the upper surface and the lower surface of the columnar electrode assembly 10, and these are stacked (FIG. 3F). A current collecting tab 29 is connected to the electron conductor layer 28, a current collecting tab 27 is connected to the first electrode 21, put into a housing member, injected with an electrolytic solution and sealed, and the electron conductor layer 28 is interposed therebetween. Thus, the secondary battery 20 in which the columnar electrode assembly 10 is laminated can be obtained (FIG. 3G).

以上詳述した二次電池では、充放電特性をより高める新規な二次電池を提供することができる。このような効果が得られる理由は、例えば、以下のように推察される。例えば、外周面から立体的にイオンの吸蔵放出を行うことができる柱状電極の三次元配列構造を用いることによって、正極及び負極を至近配置することができるため、エネルギー密度や出入力性能を向上することができる。また、柱状電極構造体を複数含む構造において、柱状電極構造体の間に電子伝導体層を有するため、第2電極の集電性が向上し、容量低下などをより抑制して充放電容量などをより向上することができる。   The secondary battery described in detail above can provide a novel secondary battery with higher charge / discharge characteristics. The reason why such an effect is obtained is assumed as follows, for example. For example, by using a three-dimensional array structure of columnar electrodes that can occlude and release ions three-dimensionally from the outer peripheral surface, the positive electrode and the negative electrode can be placed close to each other, thereby improving energy density and input / output performance. be able to. In addition, in a structure including a plurality of columnar electrode structures, an electron conductor layer is provided between the columnar electrode structures, so that the current collecting property of the second electrode is improved, and a decrease in capacity is further suppressed to charge / discharge capacity, etc. Can be further improved.

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   In addition, this indication is not limited to the embodiment mentioned above at all, and as long as it belongs to the technical scope of this indication, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.

例えば、上述した実施形態では、二次電池において、柱状の第1電極を負極とし、第1電極を覆う第2電極を正極として説明したが、特にこれに限定されず、柱状の第1電極を正極とし、第1電極を覆う第2電極を負極としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, in the secondary battery, the columnar first electrode is described as a negative electrode, and the second electrode covering the first electrode is described as a positive electrode. However, the present invention is not limited to this, and the columnar first electrode is not limited to this. The positive electrode may be used, and the second electrode covering the first electrode may be used as the negative electrode.

また、上述した実施形態では、二次電池のキャリアをリチウムイオンとしたが、特にこれに限定されず、ナトリウムイオンやカリウムイオンなどのアルカリ金属イオン、カルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの2族元素イオンとしてもよい。また、正極活物質は、キャリアのイオンを含むものとすればよい。また、電解液を非水系電解液としたが、水溶液系電解液としてもよい。   In the embodiment described above, the carrier of the secondary battery is lithium ion. However, the present invention is not particularly limited to this, and alkali metal ions such as sodium ions and potassium ions, and group II element ions such as calcium ions and magnesium ions. Also good. The positive electrode active material may include carrier ions. Moreover, although the electrolytic solution is a non-aqueous electrolytic solution, it may be an aqueous electrolytic solution.

上述した実施形態では、柱状の第1電極は、円柱形状である例を説明したが、特にこれに限定されず、四角柱や六角柱などの形状としてもよい。   In the above-described embodiment, the columnar first electrode has been described as an example of a columnar shape, but is not particularly limited thereto, and may be a rectangular column, a hexagonal column, or the like.

上述した実施形態では、二次電池は、第1電極と第2電極と電解質とを有する電極本体を繋ぎ部で繋いだ柱状電極連結体を複数積層したものとして説明したが、特にこれに限定されず、第1電極と第2電極と電解質とを有する柱状電極構造体を複数有するものとすれば、特にこれに限定されず、繋ぎ部を省略してもよい。図4は、二次電池20Bの一例を示す説明図である。この二次電池20Bは、第1電極21と第2電極22と電解質24とを有する柱状電極構造体10Bと、柱状電極構造体10Bの間に介在した電子伝導体層28Bとを備える。このような二次電池20Bにおいても、上述した実施形態と同様に、充放電特性をより高める新規な二次電池を提供することができる。   In the embodiment described above, the secondary battery has been described as a stack of a plurality of columnar electrode assemblies in which electrode bodies each having the first electrode, the second electrode, and the electrolyte are connected by a connecting portion, but the present invention is particularly limited to this. However, the present invention is not particularly limited to this as long as it has a plurality of columnar electrode structures having the first electrode, the second electrode, and the electrolyte, and the connecting portion may be omitted. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the secondary battery 20B. The secondary battery 20B includes a columnar electrode structure 10B having a first electrode 21, a second electrode 22, and an electrolyte 24, and an electron conductor layer 28B interposed between the columnar electrode structures 10B. In such a secondary battery 20B as well, as in the above-described embodiment, it is possible to provide a novel secondary battery that further enhances charge / discharge characteristics.

以下には、上述した二次電池を具体的に作製した例を実験例として説明する。まず、二次電池の構造について考察した結果を説明する。なお、実験例1が参考例であり、実験例2、3、6、7が本開示の実施例であり、実験例4,5が比較例に相当する。   Below, the example which produced the secondary battery mentioned above concretely is demonstrated as an experiment example. First, the result of considering the structure of the secondary battery will be described. Experimental example 1 is a reference example, experimental examples 2, 3, 6, and 7 are examples of the present disclosure, and experimental examples 4 and 5 correspond to comparative examples.

(実験例1〜3)
柱状電極連結体を1又は2以上積層したセルを図3に示す作製順に作製した。まず、N−メチルピロリドン(NMP)に溶解させたポリフッ化ビニリデン−co−ヘキサフルオロプロピレン(PVdF−HFP)溶液をガラス基板に塗布・乾燥後、剥離することで、5μmの厚さのPVdF−HFP単離膜(電解質層)を得た。正極活物質をLiNi1/3Co1/3Mn1/32(NCM)とし、導電材をカーボンブラックとし、結着材をPVdFとし、それぞれを質量比で92:5:3で混合し、溶媒としてのNMP中で分散させて正極合材とした。この正極合材のペーストを15μmの厚さのAl箔に塗布し乾燥させることで正極合材層を作製した(図3A)。Al箔に形成した正極合材層と電解質層とを貼り合せ、プレス後(図3B)、Al箔を剥離することで、正極合材を電解質層に転写させ(図3C)、正極合材層/電解質層の接合体を得た。この接合体を複数枚作製した。次に、直径500μmの円柱状炭素電極5本を1mm間隔で整列させ、その上下を接合体で挟み(図3D)、熱融着によりPVdF−HFP膜を接合し、柱状電極連結体を得た(図3E)。柱状電極連結体の上面と下面の正極合材層に電子伝導体としての多孔質Al箔(厚さ15μm、気孔率50体積%)を貼り合せた。この柱状電極連結体を1層のみ、2層積層、4層積層したものを作製し(図3F)、それぞれ実験例1〜3のセルとした。実験例2、3では、柱状電極連結体の層間に電子伝導体層が形成されている(図1、3参照)。正負極タブを接合し電解液を注液後、密封容器に封止して100時間以上静置し、柱状電極配列セルとした(図3G)。電解液としては、1MのLiPF6を含むエチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)を体積比で3:4:3で混合したものを用いた。
(Experimental Examples 1-3)
A cell in which one or two or more columnar electrode assemblies were laminated was produced in the order of production shown in FIG. First, a polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene (PVdF-HFP) solution dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) is applied to a glass substrate, dried, and then peeled to remove PVdF-HFP having a thickness of 5 μm. An isolated membrane (electrolyte layer) was obtained. The positive electrode active material is LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (NCM), the conductive material is carbon black, the binder is PVdF, and they are mixed at a mass ratio of 92: 5: 3. The positive electrode mixture was dispersed in NMP as a solvent. This positive electrode mixture paste was applied to an Al foil having a thickness of 15 μm and dried to prepare a positive electrode mixture layer (FIG. 3A). The positive electrode mixture layer and the electrolyte layer formed on the Al foil are bonded together, and after pressing (FIG. 3B), the Al foil is peeled off to transfer the positive electrode mixture to the electrolyte layer (FIG. 3C). / A joined body of electrolyte layer was obtained. A plurality of the joined bodies were produced. Next, five columnar carbon electrodes having a diameter of 500 μm were aligned at intervals of 1 mm, and the upper and lower sides thereof were sandwiched between joined bodies (FIG. 3D), and PVdF-HFP membranes were joined by thermal fusion to obtain a columnar electrode assembly. (FIG. 3E). A porous Al foil (thickness: 15 μm, porosity: 50% by volume) as an electron conductor was bonded to the positive electrode mixture layers on the upper and lower surfaces of the columnar electrode assembly. This columnar electrode assembly was prepared by stacking only one layer, two layers, and four layers (FIG. 3F), and the cells of Experimental Examples 1 to 3 were obtained. In Experimental Examples 2 and 3, an electron conductor layer is formed between layers of the columnar electrode assembly (see FIGS. 1 and 3). The positive and negative electrode tabs were joined and the electrolyte was injected, then sealed in a sealed container and allowed to stand for 100 hours or longer to obtain a columnar electrode array cell (FIG. 3G). As the electrolytic solution, a mixture of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC) containing 1M LiPF 6 at a volume ratio of 3: 4: 3 was used.

(充放電試験、電池出力測定)
作製した実験例1〜3のセルを用い、充放電試験を行った。充放電試験は、終止電圧を2.0〜4.1V、電流値を0.05C、試験温度を25℃として実施した。また、電池出力は、25℃において4.1Vまで充電したセルを3Cで放電させたときの2秒後の電圧と電流値から算出した。
(Charge / discharge test, battery output measurement)
A charge / discharge test was performed using the produced cells of Experimental Examples 1 to 3. The charge / discharge test was performed at a final voltage of 2.0 to 4.1 V, a current value of 0.05 C, and a test temperature of 25 ° C. The battery output was calculated from the voltage and current value after 2 seconds when a cell charged to 4.1 V at 25 ° C. was discharged at 3 C.

(実験例4、5)
最外周のみに多孔性Al箔を配置し、柱状電極連結体の層間に多孔性Al箔を用いなかった以外は実施例2と同様に作製したセルを実験例4とした。また、最外周のみに多孔性Al箔を配置し、柱状電極連結体の層間に多孔性Al箔を用いなかった以外は実施例3と同様に作製したセルを実験例5とした。図5は、柱状電極連結体の層間に電子伝導体層を含まない二次電池30の説明図である(実験例5)。
(Experimental Examples 4 and 5)
A cell produced in the same manner as in Example 2 except that a porous Al foil was disposed only on the outermost periphery and no porous Al foil was used between the layers of the columnar electrode assembly was designated as Experimental Example 4. A cell produced in the same manner as in Example 3 was used as Experimental Example 5 except that a porous Al foil was disposed only on the outermost periphery and no porous Al foil was used between the layers of the columnar electrode assembly. FIG. 5 is an explanatory diagram of a secondary battery 30 that does not include an electron conductor layer between layers of columnar electrode assemblies (Experimental Example 5).

(結果と考察)
実験例1〜5の積層数、層間の電子伝導体層、放電容量、電池出力をまとめて表1に示した。図6は、柱状電極連結体の層間に電子伝導体層がある場合とない場合においての柱状電極連結体の積層数と放電容量の関係図である。表1及び図6に示すように、電子伝導体層としての多孔性Al箔を層間に用いた場合、柱状電極連結体の積層数に比例して放電容量が増加した。一方、多孔性Al箔を層間に用いなかった場合(実験例4,5)、積層数が増加しても放電容量は増加しなかった。この原因は、以下のように推察される。多孔性Al箔を層間に用いない場合、柱状電極連結体の層間にある合材の電子抵抗が大きいため、層間の活物質は充放電に関与せず、再外周部の合材のみが充放電するものと推察された。このため、層数を増加させても充放電に関与できるのは、電子伝導体(集電体)と接している最外周の柱状電極連結体のみになるため、容量は増加しないものと推察された。一方、層間に多孔性Al箔を配置させた実験例2,3では層間の活物質への電子の授受が行われるため、積層数の増加に応じて、放電容量が比例的に増加するものと推察された。
(Results and discussion)
Table 1 shows the number of stacked layers, the electron conductor layer between layers, the discharge capacity, and the battery output of Experimental Examples 1 to 5. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the number of stacked columnar electrode assemblies and the discharge capacity with and without an electron conductor layer between the layers of the columnar electrode assemblies. As shown in Table 1 and FIG. 6, when a porous Al foil as an electron conductor layer was used between the layers, the discharge capacity increased in proportion to the number of stacked columnar electrode assemblies. On the other hand, when the porous Al foil was not used between the layers (Experimental Examples 4 and 5), the discharge capacity did not increase even when the number of layers increased. The cause is presumed as follows. When the porous Al foil is not used between the layers, the active material between the layers is not involved in charging / discharging because the composite material between the layers of the columnar electrode assembly has a large electronic resistance, and only the re-periphery compound is charged / discharged. It was guessed that For this reason, even if the number of layers is increased, only the outermost columnar electrode assembly in contact with the electron conductor (current collector) can participate in charging / discharging, and it is assumed that the capacity does not increase. It was. On the other hand, in Experimental Examples 2 and 3 in which the porous Al foil is disposed between the layers, since the electrons are transferred to the active material between the layers, the discharge capacity increases proportionally as the number of layers increases. Inferred.

また、表1の実験例2,4、実験例3,5に示すように、同じ積層数のセルにおいて、層間への多孔性Al箔の配置によって、出力が向上した。これは上述の通り、柱状電極連結体の層間にある合材部の電子伝導性向上によるものと推察された。電池出力は入力特性や急速充電特性と相関があることから、柱状電極連結体の層間へ電子伝導体層としての多孔性Al箔を配置することによって、これらの特性が向上していることが推察された。   Further, as shown in Experimental Examples 2 and 4 and Experimental Examples 3 and 5 in Table 1, the output was improved by arranging the porous Al foil between the layers in the same number of stacked cells. As described above, this was presumed to be due to the improvement of the electronic conductivity of the composite material portion between the layers of the columnar electrode assembly. Since battery output correlates with input characteristics and quick charge characteristics, it is inferred that these characteristics are improved by placing porous Al foil as an electron conductor layer between the layers of columnar electrode assemblies. It was done.

Figure 2019212571
Figure 2019212571

(実験例6、7)
次に、電子伝導体層の多孔性について検討した。図7は、電解質への電解液の浸透性を評価する注液速度測定セル40の模式図である。注液速度測定セル40は、電解液43と、電解質44と、電子伝導体層48と、集電線49とを備えている。この注液速度測定セル40は、集電線49を接続した2つの電子伝導体層48の間に電解質44を配置し、電解液43が電解質44に浸透する際のイオン抵抗を集電線49を介して測定するセルである。電解質44としてPVdF−HFP膜(5μm厚)、電子伝導体層48として多孔性Al箔(45μm厚、気孔率50体積%)、電解液を上述した1M−LiPF6/(EC+DMC+EMC)としたものを実験例6のセルとした。また、多孔性Al箔の代わりに無孔Al箔を用いた以外は実験例6と同様のセルを実験例7とした。注液速度測定セル40における電解質44の抵抗は、電解液43をセルへ注入した直後に封止し、25℃で交流インピーダンス法により所定の時間間隔でイオン抵抗を測定することにより評価した。
(Experimental Examples 6 and 7)
Next, the porosity of the electron conductor layer was examined. FIG. 7 is a schematic diagram of a liquid injection rate measuring cell 40 for evaluating the permeability of the electrolytic solution into the electrolyte. The liquid injection rate measuring cell 40 includes an electrolytic solution 43, an electrolyte 44, an electron conductor layer 48, and a current collector 49. In this liquid injection speed measuring cell 40, an electrolyte 44 is disposed between two electron conductor layers 48 connected to a current collector 49, and the ionic resistance when the electrolyte 43 penetrates the electrolyte 44 is measured via the current collector 49. The cell to be measured. PVdF-HFP film (5 μm thickness) as the electrolyte 44, porous Al foil (45 μm thickness, porosity 50 volume%) as the electron conductor layer 48, and 1M-LiPF 6 / (EC + DMC + EMC) as described above. The cell of Experimental Example 6 was obtained. A cell similar to Experimental Example 6 was used as Experimental Example 7 except that a non-porous Al foil was used instead of the porous Al foil. The resistance of the electrolyte 44 in the injection rate measurement cell 40 was evaluated by sealing the electrolyte solution 43 immediately after injecting the electrolyte solution 43 into the cell and measuring the ionic resistance at a predetermined time interval at 25 ° C. by the AC impedance method.

(結果と考察)
実験例6,7の電解液の浸透時間(h)と、電子伝導体層の材質をまとめて表2に示した。図8は、電解液の電解質への浸透時間と電解質のイオン抵抗との関係図である。図8に示すように、実験例6では、時間の経過と共に膜のイオン抵抗が減少した。これは、多孔質の電子伝導体層を介して電解液を電解質が含浸し、電解質の膜中をイオンが伝導できるようになったためである。浸透時間を10時間以上にすると電解質のイオン抵抗は一定になった。これは、電解液の電解質への含浸量が飽和したためであると推察された。電解質のイオン抵抗が一定になるまでに要した時間を注液時間とすると、多孔性Al箔を電子伝導体層として用いた場合、注液時間は10時間であった。一方、無孔Al箔を用いた実験例7の場合、注液時間は33時間となり、多孔性Al箔を用いたときよりも注液時間が長くなることがわかった。なお、実験例6,7において、注液が完了したあとは、これらに充放電特性の違いはない。
(Results and discussion)
Table 2 shows the permeation time (h) of the electrolyte solution of Experimental Examples 6 and 7 and the material of the electron conductor layer. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the penetration time of the electrolytic solution into the electrolyte and the ionic resistance of the electrolyte. As shown in FIG. 8, in Experimental Example 6, the ionic resistance of the film decreased with time. This is because the electrolyte is impregnated with the electrolyte through the porous electron conductor layer, and ions can be conducted in the electrolyte membrane. When the permeation time was 10 hours or longer, the ionic resistance of the electrolyte became constant. This was presumed to be because the amount of electrolyte impregnated in the electrolyte was saturated. Assuming that the time required for the ionic resistance of the electrolyte to be constant is the injection time, when the porous Al foil was used as the electron conductor layer, the injection time was 10 hours. On the other hand, in Experimental Example 7 using the non-porous Al foil, the injection time was 33 hours, and it was found that the injection time was longer than when the porous Al foil was used. In Experimental Examples 6 and 7, there is no difference in charge / discharge characteristics after the injection is completed.

ここで、実験例1〜5の二次電池について考察する。図9は、電解液が電子伝導体層28(電解質24)へ浸透する模式図であり、図9Aが多孔質の電子伝導体層28を用いた二次電池20の図であり、図9Bが無孔の電子伝導体層28Cを用いた二次電池20Cの図である。二次電池20の電解液の注液は、セルを拘束し、柱状電極連結体同士が密着した状態で実施される。図9Bに示すように、無孔の電子伝導体層28Cを用いた場合、電解液は第2電極22の空孔のみを拡散し、電解質24に浸透する。一方、図9Aに示すように、多孔性の電子伝導体層28を用いた場合、第2電極22の合材の空孔に加え、電子伝導体層28の空孔を介して電解液が拡散する。このため、多孔性の電子伝導体層28を用いることによって、電解質24への電解液の注液時間を短縮することができることがわかった。このように、電解液の拡散経路の違いに基づき、電解液の注液速度を高めるには、多孔性の電子伝導体層を備えた方が好適であることがわかった。   Here, the secondary batteries of Experimental Examples 1 to 5 will be considered. FIG. 9 is a schematic view showing that the electrolytic solution penetrates into the electron conductor layer 28 (electrolyte 24). FIG. 9A is a view of the secondary battery 20 using the porous electron conductor layer 28, and FIG. It is a figure of the secondary battery 20C using the non-porous electronic conductor layer 28C. Injection of the electrolytic solution of the secondary battery 20 is performed in a state where the cells are restrained and the columnar electrode assemblies are in close contact with each other. As shown in FIG. 9B, when the non-porous electron conductor layer 28 </ b> C is used, the electrolytic solution diffuses only in the pores of the second electrode 22 and penetrates into the electrolyte 24. On the other hand, as shown in FIG. 9A, when the porous electron conductor layer 28 is used, the electrolyte solution diffuses through the holes in the electron conductor layer 28 in addition to the holes in the composite material of the second electrode 22. To do. For this reason, it has been found that the use of the porous electron conductor layer 28 can shorten the time for injecting the electrolyte into the electrolyte 24. Thus, based on the difference in the diffusion path of the electrolytic solution, it has been found that it is preferable to provide a porous electron conductor layer in order to increase the injection rate of the electrolytic solution.

Figure 2019212571
Figure 2019212571

なお、本開示は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   In addition, this indication is not limited to the Example mentioned above at all, and as long as it belongs to the technical scope of this indication, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.

10 柱状電極連結体、10B 柱状電極構造体、11 第1電極、12 第2電極層、13 支持体、14 電解質層、20,20B,20C 二次電池、21 第1電極、22 第2電極、24 電解質、25 電極本体、26 繋ぎ部、27 集電タブ、28,28B,28C 電子伝導体層、29 集電タブ、30 二次電池、40 注液速度測定セル、43 電解液、44 電解質、48 電子伝導体層、49 集電線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Columnar electrode assembly, 10B Columnar electrode structure, 11 1st electrode, 12 2nd electrode layer, 13 Support body, 14 Electrolyte layer, 20, 20B, 20C Secondary battery, 21 1st electrode, 22 2nd electrode, 24 Electrolyte, 25 Electrode body, 26 Connecting portion, 27 Current collecting tab, 28, 28B, 28C Electron conductor layer, 29 Current collecting tab, 30 Secondary battery, 40 Injection rate measuring cell, 43 Electrolytic solution, 44 Electrolyte, 48 Electron conductor layer, 49 Current collector.

Claims (8)

第1電極活物質を含み所定方向に所定間隔で配列された複数の柱状の第1電極と、第2電極活物質を含み前記第1電極に対向して配設された第2電極と、イオン伝導性を有し前記第1電極を被覆しており前記第1電極と前記第2電極との間に介在する電解質と、を有する複数の柱状電極構造体と、
前記柱状電極構造体と前記柱状電極構造体との間に介在された電子伝導体層と、
を備えた二次電池。
A plurality of columnar first electrodes including a first electrode active material and arranged at predetermined intervals in a predetermined direction; a second electrode including a second electrode active material and disposed opposite to the first electrode; A plurality of columnar electrode structures having conductivity and covering the first electrode and interposing between the first electrode and the second electrode;
An electron conductor layer interposed between the columnar electrode structure and the columnar electrode structure;
Secondary battery equipped with.
前記柱状電極構造体は、少なくとも前記電解質により構成され前記第1電極と前記第1電極とをつなぎ合わせる繋ぎ部、を更に有する柱状電極連結体である、請求項1に記載の二次電池。   2. The secondary battery according to claim 1, wherein the columnar electrode structure is a columnar electrode assembly that includes at least the electrolyte and further includes a connecting portion that connects the first electrode and the first electrode. 前記柱状電極連結体は、平面状に前記第1電極が配列され、2以上の前記柱状電極連結体が積層された積層体を構成し、
前記電子伝導体層は、前記積層体の最外周面及び/又は前記柱状電極連結体の最外周面にも形成されている、請求項2に記載の二次電池。
The columnar electrode assembly comprises a laminate in which the first electrodes are arranged in a planar shape and two or more columnar electrode assemblies are laminated,
The secondary battery according to claim 2, wherein the electron conductor layer is also formed on the outermost peripheral surface of the laminate and / or the outermost peripheral surface of the columnar electrode assembly.
前記電子伝導体層は、多孔質である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the electron conductor layer is porous. 前記電子伝導体層は、気孔率が30体積%以上95体積%以下の範囲である、請求項4に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 4, wherein the electron conductor layer has a porosity in a range of 30% by volume to 95% by volume. 前記電子伝導体層は、その厚さが0.1μm以上20μm以下の範囲である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the electron conductor layer has a thickness in a range of 0.1 μm to 20 μm. 下記(1)〜(4)の1以上を満たす、請求項1〜6のいずれか1項に記載の二次電池。
(1)前記第1電極はその直径D(μm)が20μm以上800μm以下の範囲である。
(2)前記第2電極はその厚さT(μm)が5μm以上200μm以下の範囲である。
(3)前記電解質はその厚さt(μm)が2μm以上15μm以下の範囲である。
(4)前記電解質は前記第1電極上に層状で形成されており、前記第2電極は前記電解質上に層状で形成されている。
The secondary battery according to any one of claims 1 to 6, which satisfies at least one of the following (1) to (4).
(1) The first electrode has a diameter D (μm) in a range of 20 μm to 800 μm.
(2) The second electrode has a thickness T (μm) in the range of 5 μm to 200 μm.
(3) The electrolyte has a thickness t (μm) in the range of 2 μm to 15 μm.
(4) The electrolyte is formed in layers on the first electrode, and the second electrode is formed in layers on the electrolyte.
前記第1電極は、炭素質材料を前記第1電極活物質として含む負極であり、
前記第2電極は、前記電解質の表面に形成された合材層の正極である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の二次電池。
The first electrode is a negative electrode including a carbonaceous material as the first electrode active material,
The secondary battery according to any one of claims 1 to 7, wherein the second electrode is a positive electrode of a composite layer formed on the surface of the electrolyte.
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