JP2022048657A - Power storage element - Google Patents

Power storage element Download PDF

Info

Publication number
JP2022048657A
JP2022048657A JP2020154609A JP2020154609A JP2022048657A JP 2022048657 A JP2022048657 A JP 2022048657A JP 2020154609 A JP2020154609 A JP 2020154609A JP 2020154609 A JP2020154609 A JP 2020154609A JP 2022048657 A JP2022048657 A JP 2022048657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active material
positive electrode
electrode active
material layer
power storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020154609A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
和輝 川口
Kazuki Kawaguchi
亮介 下川
Ryosuke Shimokawa
真規 増田
Masanori Masuda
澄男 森
Sumio Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa Corp
Original Assignee
GS Yuasa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa Corp filed Critical GS Yuasa Corp
Priority to JP2020154609A priority Critical patent/JP2022048657A/en
Publication of JP2022048657A publication Critical patent/JP2022048657A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

To provide a power storage element in which a decrease in output after being left at high temperature is suppressed.SOLUTION: A power storage element includes an electrode having an active material layer containing active material particles, the active material layer contains hydrophilized non-graphitic carbon and does not contain a binder, and the content of the hydrophilized non-graphitic carbon is more than 4 mass%. Further, the active material layer contains particles of nickel-containing lithium transition metal composite oxide as the active material particles.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、蓄電素子に関する。 The present invention relates to a power storage element.

特許文献1には、導電助剤を含むリチウムイオン二次電池用正極であって、前記導電助剤として、表面に親水性官能基を有するアセチレンブラックを用い、前記アセチレンブラックの表面親水性基率が、19.5%以上、かつ22.4%以下である、リチウムイオン二次電池用正極が記載されている。 Patent Document 1 describes a positive electrode for a lithium ion secondary battery containing a conductive auxiliary agent, in which an acetylene black having a hydrophilic functional group on the surface is used as the conductive auxiliary agent, and the surface hydrophilic group ratio of the acetylene black is used. However, a positive electrode for a lithium ion secondary battery, which is 19.5% or more and 22.4% or less, is described.

特開2015-176831号公報JP-A-2015-176831

本発明の目的は、高温で放置された後の出力の低下が抑制された蓄電素子を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power storage element in which a decrease in output after being left at a high temperature is suppressed.

本発明の一側面に係る蓄電素子は、活物質粒子を含む活物質層を有する電極を備え、
前記活物質層は、親水化された非黒鉛質炭素を含み且つバインダを含まない。
The power storage element according to one aspect of the present invention includes an electrode having an active material layer containing active material particles, and comprises an electrode.
The active material layer contains hydrophilized non-graphitable carbon and does not contain binder.

本発明の一側面に係る蓄電素子は、高温で放置された後の出力の低下が抑制されている。 The power storage element according to one aspect of the present invention is suppressed from a decrease in output after being left at a high temperature.

図1は、本実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a power storage element according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る蓄電素子の巻回型電極体における最外周部を引き延ばした状態の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the outermost peripheral portion of the wound electrode body of the power storage element according to the present embodiment is stretched. 図3は、本実施形態に係る蓄電素子を複数備えた蓄電装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a power storage device including a plurality of power storage elements according to the present embodiment.

始めに、本明細書によって開示される蓄電素子1の概要について説明する。 First, an outline of the power storage element 1 disclosed by the present specification will be described.

本発明の一側面に係る蓄電素子1は、活物質粒子を含む活物質層を有する電極を備え、前記活物質層は、親水化された非黒鉛質炭素を含み且つバインダを含まない。 The power storage element 1 according to one aspect of the present invention includes an electrode having an active material layer containing active material particles, and the active material layer contains hydrophilized non-graphitable carbon and does not contain a binder.

この蓄電素子1では、高温で放置された後の出力の低下を抑制できる。 The power storage element 1 can suppress a decrease in output after being left at a high temperature.

ここで、蓄電素子1では、前記活物質層において前記親水化された非黒鉛質炭素の含有率は、4質量%よりも多くてもよい。 Here, in the power storage element 1, the content of the hydrophilized non-graphitic carbon in the active material layer may be more than 4% by mass.

この蓄電素子1では、高温で放置された後の出力の低下をより抑制できる。 With this power storage element 1, it is possible to further suppress a decrease in output after being left at a high temperature.

ここで、蓄電素子1では、前記活物質層は、ニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物の粒子を前記活物質粒子として含んでもよい。 Here, in the power storage element 1, the active material layer may contain particles of the nickel-containing lithium transition metal composite oxide as the active material particles.

この蓄電素子1では、高温で放置された後の出力の低下をより抑制できる。 With this power storage element 1, it is possible to further suppress a decrease in output after being left at a high temperature.

本発明の一実施形態に係る蓄電素子の構成、蓄電装置の構成、及び蓄電素子の製造方法、並びにその他の実施形態について詳述する。なお、各実施形態に用いられる各構成部材(各構成要素)の名称は、背景技術に用いられる各構成部材(各構成要素)の名称と異なる場合がある。 The configuration of the power storage element, the configuration of the power storage device, the method of manufacturing the power storage element, and other embodiments according to the embodiment of the present invention will be described in detail. The name of each component (each component) used in each embodiment may be different from the name of each component (each component) used in the background technology.

<蓄電素子の構成>
本発明の実施形態に係る蓄電素子は、正極40、負極50及びセパレータ60を有する電極体2と、電解質と、上記電極体2及び電解質を収容するケース3と、を備える。電極体2は、通常、正極40及び負極50がセパレータ60を介して積層された状態で巻回された巻回型、又は、複数の正極40及び複数の負極50がセパレータ60を介して積層された積層型である。電解質は、正極40、負極50及びセパレータ60に含まれた状態で存在する。以下、蓄電素子の一例として、非水電解質二次電池(特にリチウムイオン二次電池、以下、単に「二次電池」ともいう。)について説明するが、本発明の適用対象を限定する意図はない。
<Structure of power storage element>
The power storage element according to the embodiment of the present invention includes an electrode body 2 having a positive electrode 40, a negative electrode 50, and a separator 60, an electrolyte, and a case 3 containing the electrode body 2 and the electrolyte. The electrode body 2 is usually wound in a state where the positive electrode 40 and the negative electrode 50 are laminated via the separator 60, or a plurality of positive electrodes 40 and a plurality of negative electrodes 50 are laminated via the separator 60. It is a laminated type. The electrolyte is present in the positive electrode 40, the negative electrode 50 and the separator 60. Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery (particularly, a lithium ion secondary battery, hereinafter also simply referred to as a “secondary battery”) will be described as an example of a power storage element, but there is no intention of limiting the application target of the present invention. ..

本実施形態の蓄電素子1は、図1に示すように、巻回された状態の巻回型の電極体2と、電極体2を収容するケース3と、を備える。また、蓄電素子1は、少なくとも一部を露出させた状態でケース3に取り付けられる又はケース3の少なくとも一部によって構成される2つの外部端子(正極端子4及び負極端子5)を備える。電極体2は、ケース3内において、集電部材などを介して各外部端子4,5と接続されている。外部端子4,5は、ケース3に取り付けられている。ケース3は、扁平な直方体状であり、一方に向けて開口したケース本体31と、ケース本体31の開口を覆う長細い矩形状の蓋体32とを有する。2つの外部端子4,5は、蓋体32の長辺方向に離間して配置されている。
本実施形態の蓄電素子1において、電極体2の巻回軸方向がケース3の蓋体32の長辺方向と同じ方向となるように、電極体2がケース3内に収容されている。
As shown in FIG. 1, the power storage element 1 of the present embodiment includes a wound electrode body 2 in a wound state and a case 3 accommodating the electrode body 2. Further, the power storage element 1 includes two external terminals (positive electrode terminal 4 and negative electrode terminal 5) that are attached to the case 3 with at least a part exposed or are composed of at least a part of the case 3. The electrode body 2 is connected to each of the external terminals 4 and 5 in the case 3 via a current collector or the like. The external terminals 4 and 5 are attached to the case 3. The case 3 has a flat rectangular parallelepiped shape, and has a case main body 31 that opens toward one side and a long and thin rectangular lid 32 that covers the opening of the case main body 31. The two external terminals 4 and 5 are arranged apart from each other in the long side direction of the lid 32.
In the power storage element 1 of the present embodiment, the electrode body 2 is housed in the case 3 so that the winding axis direction of the electrode body 2 is the same as the long side direction of the lid 32 of the case 3.

電極体2は、図2に示すように、長尺シート状の正極40と、長尺シート状の負極50と、長尺シート状の2つのセパレータ60,60とが重ねられ、さらに巻回されて形成されている。換言すると、電極体2は、正極40、負極50、及び2つのセパレータ60,60を含む帯状の積層物が巻回されて形成されている。2つのセパレータ60,60は、正極40及び負極50を電気的に絶縁するようにそれぞれ配置されている。本実施形態では、電極体2は、扁平な巻回体である。 As shown in FIG. 2, the electrode body 2 is formed by stacking a long sheet-shaped positive electrode 40, a long sheet-shaped negative electrode 50, and two long sheet-shaped separators 60 and 60, and further winding the electrode body 2. Is formed. In other words, the electrode body 2 is formed by winding a strip-shaped laminate including a positive electrode 40, a negative electrode 50, and two separators 60 and 60. The two separators 60 and 60 are arranged so as to electrically insulate the positive electrode 40 and the negative electrode 50, respectively. In the present embodiment, the electrode body 2 is a flat wound body.

(正極)
正極40は、正極基材41と、当該正極基材41に直接又は中間層(図示せず)を介して配される正極活物質層42とを有する。本実施形態では、正極基材41の両面に正極活物質層42がそれぞれ重ねられている。
(Positive electrode)
The positive electrode 40 has a positive electrode base material 41 and a positive electrode active material layer 42 arranged directly on the positive electrode base material 41 or via an intermediate layer (not shown). In the present embodiment, the positive electrode active material layers 42 are laminated on both sides of the positive electrode base material 41.

正極基材41は、導電性を有する。「導電性」を有するか否かは、JIS-H-0505(1975年)に準拠して測定される体積抵抗率が10Ω・cmを閾値として判定する。正極基材41の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はこれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ、及びコストの観点からアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。正極基材41としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、正極基材41としてはアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔が好ましい。アルミニウム又はアルミニウム合金としては、JIS-H-4000(2014年)に規定されるA1085、A3003等が例示できる。 The positive electrode base material 41 has conductivity. Whether or not it has "conductivity" is determined with a volume resistivity of 107 Ω · cm measured in accordance with JIS-H-0505 (1975) as a threshold value. As the material of the positive electrode base material 41, metals such as aluminum, titanium, tantalum, and stainless steel, or alloys thereof are used. Among these, aluminum or an aluminum alloy is preferable from the viewpoint of potential resistance, high conductivity, and cost. Examples of the positive electrode base material 41 include a foil and a vapor-deposited film, and the foil is preferable from the viewpoint of cost. Therefore, aluminum foil or aluminum alloy foil is preferable as the positive electrode base material 41. Examples of aluminum or aluminum alloy include A1085 and A3003 specified in JIS-H-4000 (2014).

正極基材41の平均厚さは、3μm以上50μm以下が好ましく、5μm以上40μm以下がより好ましく、8μm以上30μm以下がさらに好ましく、10μm以上25μm以下が特に好ましい。正極基材41の平均厚さを上記の範囲とすることで、正極基材41の強度を高めつつ、二次電池の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。 The average thickness of the positive electrode substrate 41 is preferably 3 μm or more and 50 μm or less, more preferably 5 μm or more and 40 μm or less, further preferably 8 μm or more and 30 μm or less, and particularly preferably 10 μm or more and 25 μm or less. By setting the average thickness of the positive electrode base material 41 in the above range, it is possible to increase the energy density per volume of the secondary battery while increasing the strength of the positive electrode base material 41.

中間層は、正極基材41と正極活物質層42との間に配される層である。中間層は、炭素粒子等の導電性を有する粒子を含むことで正極基材41と正極活物質層42との接触抵抗を低減する。中間層の構成は特に限定されず、例えば、樹脂バインダ及び導電性を有する粒子を含む。 The intermediate layer is a layer arranged between the positive electrode base material 41 and the positive electrode active material layer 42. The intermediate layer contains conductive particles such as carbon particles to reduce the contact resistance between the positive electrode base material 41 and the positive electrode active material layer 42. The composition of the intermediate layer is not particularly limited and includes, for example, a resin binder and conductive particles.

正極活物質層42は、正極活物質を含む。本実施形態では、正極活物質層42は、上記正極活物質と導電剤とを含むことが好ましい。この場合、上記導電剤は少なくとも親水化された非黒鉛質炭素を含み、且つ、正極活物質層42は、バインダ(結着剤)を含まない。正極活物質層42は、必要に応じて、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。 The positive electrode active material layer 42 contains a positive electrode active material. In the present embodiment, the positive electrode active material layer 42 preferably contains the positive electrode active material and the conductive agent. In this case, the conductive agent contains at least hydrophilized non-graphitic carbon, and the positive electrode active material layer 42 does not contain a binder (binder). The positive electrode active material layer 42 contains optional components such as a thickener and a filler, if necessary.

正極活物質としては、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物(α-NaFeO型結晶構造、又は、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物)、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α-NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Li[LiNi(1-x)]O(0≦x<0.5)、Li[LiNiγCo(1-x-γ)]O(0≦x<0.5、0<γ<1)、Li[LiCo(1-x)]O(0≦x<0.5)、Li[LiNiγMn(1-x-γ)]O(0≦x<0.5、0<γ<1)、Li[LiNiγMnβCo(1-x-γ-β)]O(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β<1)、Li[LiNiγCoβAl(1-x-γ-β)]O(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β<1)等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、LixMn、LiNiγMn(2-γ)等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、LiFePO、LiMnPO、LiNiPO、LiCoPO,Li(PO、LiMnSiO、LiCoPOF等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。これらの材料は表面が他の材料で被覆されていてもよい。正極活物質層42においては、これら材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The positive electrode active material can be appropriately selected from known positive electrode active materials. As the positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, a material capable of storing and releasing lithium ions is usually used. Examples of the positive electrode active material include a lithium transition metal composite oxide (a lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO type 2 crystal structure or a spinel type crystal structure), a polyanion compound, a chalcogen compound, sulfur and the like. .. Examples of the lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO type 2 crystal structure include Li [Li x Ni (1-x) ] O 2 (0 ≦ x <0.5) and Li [Li x Ni γ Co ( 0 ≦ x <0.5). 1-x-γ )] O 2 (0 ≦ x <0.5, 0 <γ <1), Li [Li x Co (1-x) ] O 2 (0 ≦ x <0.5), Li [ Li x Ni γ Mn (1-x-γ) ] O 2 (0 ≦ x <0.5, 0 <γ <1), Li [Li x Ni γ Mn β Co (1-x-γ-β) ] O 2 (0≤x <0.5, 0 <γ, 0 <β, 0.5 <γ + β <1), Li [Li x Ni γ Co β Al (1-x-γ-β) ] O 2 ( Examples thereof include 0 ≦ x <0.5, 0 <γ, 0 <β, 0.5 <γ + β <1). Examples of the lithium transition metal composite oxide having a spinel-type crystal structure include LixMn 2 O 4 and Li x Ni γ Mn (2-γ) O 4 . Examples of the polyanionic compound include LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiNiPO 4 , LiCoPO 4 , Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Li 2 MnSiO 4 , Li 2 CoPO 4 F and the like. Examples of the chalcogen compound include titanium disulfide, molybdenum disulfide, molybdenum dioxide and the like. The atoms or polyanions in these materials may be partially substituted with atoms or anion species consisting of other elements. The surface of these materials may be coated with other materials. In the positive electrode active material layer 42, one of these materials may be used alone, or two or more of them may be mixed and used.

好ましい一態様では、正極活物質は、Li及び遷移金属を含む上記のリチウム遷移金属複合酸化物によって構成されている。例えば、上記のリチウム遷移金属複合酸化物として、少なくともリチウム(Li)とニッケル(Ni)とを構成元素として含むニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物が例示される。斯かる複合酸化物は、層状のα-NaFeO型(すなわち空間群R3-mに帰属可能なX線回折パターンの)結晶構造を有し得る。また、上記のリチウム遷移金属複合酸化物として、少なくともリチウム(Li)とコバルト(Co)とを構成元素として含むコバルト含有リチウム遷移金属複合酸化物が例示される。斯かる複合酸化物は、層状のα-NaFeO型結晶構造を有し得る。また、上記のリチウム遷移金属複合酸化物として、少なくともリチウム(Li)とマンガン(Mn)とを構成元素として含むマンガン含有リチウム遷移金属複合酸化物が例示される。斯かる複合酸化物は、層状のα-NaFeO型結晶構造またはスピネル型結晶構造を有し得る。 In a preferred embodiment, the positive electrode active material is composed of the above lithium transition metal composite oxide containing Li and a transition metal. For example, as the above-mentioned lithium transition metal composite oxide, a nickel-containing lithium transition metal composite oxide containing at least lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent elements is exemplified. Such composite oxides may have a layered α-NaFeO type 2 crystal structure (ie, an X-ray diffraction pattern that can be attributed to the space group R3-m). Further, as the above-mentioned lithium transition metal composite oxide, a cobalt-containing lithium transition metal composite oxide containing at least lithium (Li) and cobalt (Co) as constituent elements is exemplified. Such composite oxides may have a layered α-NaFeO type 2 crystal structure. Further, as the above-mentioned lithium transition metal composite oxide, a manganese-containing lithium transition metal composite oxide containing at least lithium (Li) and manganese (Mn) as constituent elements is exemplified. Such composite oxides may have a layered α-NaFeO type 2 crystal structure or a spinel type crystal structure.

正極活物質は、好ましくは上記のニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物を含む。正極活物質が上記のニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物を含むことによって、親水化された非黒鉛質炭素の分散状態が、正極活物質層42において簡便に良好になり得る。そのため、高温で放置された後の蓄電素子1の出力の低下をより十分に抑制できる。 The positive electrode active material preferably contains the above-mentioned nickel-containing lithium transition metal composite oxide. By including the nickel-containing lithium transition metal composite oxide described above in the positive electrode active material, the dispersed state of the hydrophilized non-graphular carbon can be easily improved in the positive electrode active material layer 42. Therefore, it is possible to more sufficiently suppress a decrease in the output of the power storage element 1 after being left at a high temperature.

上記のニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物において、含有される遷移金属(Me)の総モル数に占めるニッケル(Ni)のモル割合(Ni/Me)は、特に限定されない。斯かるモル割合(Ni/Me)は、例えば10モル%以上であってもよく、好ましくは20モル%以上であり、より好ましくは30モル%以上である。ニッケルを斯かる割合で含むニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物を用いることによって、高温で放置された後の蓄電素子1の出力低下効果がより十分に発揮され得る。いくつかの態様において、ニッケルに関わる上記モル割合(Ni/Me)は、50モル%以上であってもよく、60モル%以上(例えば80モル%以上)であってもよい。一方、上記割合(Ni/Me)は、例えば100モル%以下であってもよく、90モル%であってもよい。いくつかの態様において、上記割合(Ni/Me)は、85モル%以下であってもよく、80モル%以下(例えば60モル%以下)であってもよい。 In the above nickel-containing lithium transition metal composite oxide, the molar ratio (Ni / Me) of nickel (Ni) to the total number of moles of the transition metal (Me) contained is not particularly limited. The molar ratio (Ni / Me) may be, for example, 10 mol% or more, preferably 20 mol% or more, and more preferably 30 mol% or more. By using a nickel-containing lithium transition metal composite oxide containing nickel in such a proportion, the effect of reducing the output of the power storage element 1 after being left at a high temperature can be more sufficiently exhibited. In some embodiments, the molar proportion (Ni / Me) associated with nickel may be 50 mol% or more, 60 mol% or more (eg 80 mol% or more). On the other hand, the above ratio (Ni / Me) may be, for example, 100 mol% or less, or 90 mol% or less. In some embodiments, the proportion (Ni / Me) may be 85 mol% or less, or 80 mol% or less (eg, 60 mol% or less).

上記のニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物は、遷移金属として、マンガン及びコバルトの少なくとも一方をさらに含むことが好ましく、マンガン及びコバルトの両方をさらに含むことがより好ましい。より好適な例として、リチウムおよびニッケルの他に、コバルト及びマンガンを構成元素として含む層状のニッケルコバルトマンガン含有リチウム遷移金属複合酸化物(NCM)が挙げられる。斯かるNCMとしては、上記ニッケルに関わる上記モル割合(Ni/Me)が、含有される遷移金属(Me)の総モル数に占めるマンガン(Mn)のモル割合(Mn/Me)及び含有される遷移金属(Me)の総モル数に占めるコバルト(Co)のモル割合(Co/Me)のいずれよりも大きいNCM、又は、NiとCoとMnとをほぼ同じ割合で含有するNCMが好ましい。 The nickel-containing lithium transition metal composite oxide preferably further contains at least one of manganese and cobalt as a transition metal, and more preferably contains both manganese and cobalt. More preferred examples include layered nickel cobalt manganese-containing lithium transition metal composite oxides (NCMs) containing cobalt and manganese as constituent elements in addition to lithium and nickel. In such NCM, the molar ratio (Ni / Me) related to nickel is contained as the molar ratio (Mn / Me) of manganese (Mn) to the total number of moles of the transition metal (Me) contained. An NCM having a larger molar ratio (Co / Me) of cobalt (Co) to the total number of moles of the transition metal (Me), or an NCM containing Ni, Co, and Mn in substantially the same ratio is preferable.

上記のニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物の好適な例として、例えば、下記の組成式(1)で表される複合酸化物が例示される。
LiNiCoMn 組成式(1)
[組成式(1)において、Mは、Li、Ni、Co及びMn以外の元素から選択される少なくとも1種の元素であり、0<x≦1.3、a+b+c+d=1、0<a≦1、0≦b<1、0≦c<1、0≦d<1、及び、1.7≦e≦2.3が満たされる。]
As a suitable example of the nickel-containing lithium transition metal composite oxide described above, for example, the composite oxide represented by the following composition formula (1) is exemplified.
Li x Ni a Co b Mn c M d Oe Composition formula (1)
[In the composition formula (1), M is at least one element selected from elements other than Li, Ni, Co and Mn, and is 0 <x≤1.3, a + b + c + d = 1, 0 <a≤1. , 0 ≦ b <1, 0 ≦ c <1, 0 ≦ d <1, and 1.7 ≦ e ≦ 2.3 are satisfied. ]

詳しくは、上記組成式(1)において、Mは、例えば、Al、Mg、Zr、W、Ti,Ca、K、Na、Si、B、F、Bi、Er、及び、Luからなる群より選択される1種または2種以上の元素である。このうち、Mとしては、Al、B、Zr、W、及びTiのうちのいずれか1種、または、2種以上の組み合わせが好ましい。また、組成式(1)において、xは、好ましくは1以上であり、1であってもよい。蓄電素子1の出力低下をより十分に抑制する等の観点から、aは、好ましくは0.3以上であり、より好ましくは1/3以上である。また、aは、1未満であってもよく、好ましくは0.9以下であり、より好ましくは0.8以下である。いくつかの態様において、aは、例えば0.6以下であってもよく、0.5以下であってもよい。bは、好ましくは0よりも大きく、より好ましくは0.05以上である。いくつかの態様において、bは、0.1以上であってもよく、0.2以上であってもよく、0.3以上であってもよい。また、bは、好ましくは1未満であり、より好ましくは0.5以下である。いくつかの態様において、bは、1/3以下であってもよく、0.2以下であってもよく、0.1以下であってもよい。cは、好ましくは0よりも大きく、より好ましくは0.05以上である。いくつかの態様において、cは、0.1以上であってもよく、0.2以上であってもよく、0.3以上であってもよい。また、cは、好ましくは1未満であり、より好ましくは0.5以下である。いくつかの態様において、cは、1/3以下であってもよく、0.2以下であってもよく、0.1以下であってもよい。dは、好ましくは0.1以下であり、実質的に0であってもよい。eは、電荷中性条件を満たすように1.7≦e≦2.3の範囲内で定まる値であり、実質的に2であってもよい。 Specifically, in the above composition formula (1), M is selected from the group consisting of, for example, Al, Mg, Zr, W, Ti, Ca, K, Na, Si, B, F, Bi, Er, and Lu. It is one kind or two or more kinds of elements. Of these, as M, any one of Al, B, Zr, W, and Ti, or a combination of two or more thereof is preferable. Further, in the composition formula (1), x is preferably 1 or more, and may be 1. From the viewpoint of more sufficiently suppressing the output decrease of the power storage element 1, a is preferably 0.3 or more, more preferably 1/3 or more. Further, a may be less than 1, preferably 0.9 or less, and more preferably 0.8 or less. In some embodiments, a may be, for example, 0.6 or less, or 0.5 or less. b is preferably more than 0, more preferably 0.05 or more. In some embodiments, b may be 0.1 or greater, 0.2 or greater, or 0.3 or greater. Further, b is preferably less than 1, more preferably 0.5 or less. In some embodiments, b may be 1/3 or less, 0.2 or less, or 0.1 or less. c is preferably more than 0, more preferably 0.05 or more. In some embodiments, c may be 0.1 or greater, 0.2 or greater, or 0.3 or greater. Further, c is preferably less than 1, more preferably 0.5 or less. In some embodiments, c may be 1/3 or less, 0.2 or less, or 0.1 or less. d is preferably 0.1 or less, and may be substantially 0. e is a value determined within the range of 1.7 ≦ e ≦ 2.3 so as to satisfy the charge neutrality condition, and may be substantially 2.

正極活物質の性状は、正極活物質層用の合剤組成物に配合される前において、粒子で構成される粉体である。正極活物質は、典型的には一次粒子が集まってなる二次粒子を含む。正極40の活物質粒子は、一次粒子が集合した二次粒子の内部に空隙が形成された中空構造を有してもよい。正極40の活物質粒子が上記の中空構造を有することによって、二次粒子の空隙(典型的には中空部分)に、親水化された非黒鉛質炭素が入り込む。これにより、前述した性能向上効果(例えば高温で放置された後の蓄電素子の出力低下に対する抑制効果)がより効果的に発揮され得る。正極40の活物質粒子の平均粒径D1は、例えば、0.1μm以上20μm以下であることが好ましい。正極活物質粒子の平均粒径D1は、より好ましくは0.5μm以上であり、さらに好ましくは0.8μm以上であり、特に好ましくは1μm以上(例えば3μm以上)である。また、正極活物質粒子の平均粒径D1は、より好ましくは15μm以下であり、さらに好ましくは10μm以下であり、特に好ましくは5μm以下である。正極活物質粒子の平均粒径D1が上記範囲内であることによって、親水化された非黒鉛質炭素による性能向上効果(例えば高温で放置された後の蓄電素子の出力低下に対する抑制効果)がより十分に発揮され得る。また、正極40の活物質粒子の平均粒径D1を上記の下限以上とすることで、正極活物質の製造又は取り扱いがより容易になる。正極40の活物質粒子の平均粒径D1を上記の上限以下とすることで、正極活物質層42の電子伝導性がより向上する。なお、正極活物質と他の材料との複合体を正極活物質層42に配合する場合、該複合体の平均粒径を活物質粒子の平均粒径D1とする。「平均粒径D1」とは、JIS-Z-8825(2013年)に準拠し、粒子を溶媒で希釈した希釈液に対しレーザ回折・散乱法により測定した粒径分布に基づき、JIS-Z-8819-2(2001年)に準拠し計算される体積基準積算分布が50%となる値を意味する。 The property of the positive electrode active material is a powder composed of particles before being blended in the mixture composition for the positive electrode active material layer. The positive electrode active material typically includes secondary particles formed by aggregating primary particles. The active material particles of the positive electrode 40 may have a hollow structure in which voids are formed inside the secondary particles in which the primary particles are aggregated. Since the active material particles of the positive electrode 40 have the above-mentioned hollow structure, the hydrophilized non-graphitic carbon enters the voids (typically, the hollow portion) of the secondary particles. As a result, the above-mentioned performance improving effect (for example, the effect of suppressing the output decrease of the power storage element after being left at a high temperature) can be more effectively exhibited. The average particle size D1 of the active material particles of the positive electrode 40 is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less, for example. The average particle size D1 of the positive electrode active material particles is more preferably 0.5 μm or more, further preferably 0.8 μm or more, and particularly preferably 1 μm or more (for example, 3 μm or more). The average particle size D1 of the positive electrode active material particles is more preferably 15 μm or less, further preferably 10 μm or less, and particularly preferably 5 μm or less. When the average particle size D1 of the positive electrode active material particles is within the above range, the performance improving effect (for example, the effect of suppressing the output decrease of the power storage element after being left at a high temperature) by the hydrophilized non-graphitic carbon is further improved. It can be fully demonstrated. Further, by setting the average particle size D1 of the active material particles of the positive electrode 40 to be equal to or higher than the above lower limit, the production or handling of the positive electrode active material becomes easier. By setting the average particle size D1 of the active material particles of the positive electrode 40 to be equal to or less than the above upper limit, the electron conductivity of the positive electrode active material layer 42 is further improved. When a composite of the positive electrode active material and another material is blended in the positive electrode active material layer 42, the average particle size of the composite is defined as the average particle size D1 of the active material particles. The "average particle size D1" is based on JIS-Z-8825 (2013), and is based on the particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering method for a diluted solution obtained by diluting the particles with a solvent. It means a value at which the volume-based integrated distribution calculated according to 8819-2 (2001) is 50%.

所定粒径の粒子を含む粉体を得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法として、例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル、カウンタージェトミル、旋回気流型ジェットミル又は篩等を用いる方法が挙げられる。粉砕時には水、あるいはヘキサン等の有機溶剤を共存させた湿式粉砕を用いることもできる。分級方法としては、篩や風力分級機等が、乾式、湿式ともに必要に応じて用いられる。 A crusher, a classifier, or the like is used to obtain a powder containing particles having a predetermined particle size. Examples of the crushing method include a method using a mortar, a ball mill, a sand mill, a vibrating ball mill, a planetary ball mill, a jet mill, a counter jet mill, a swirling airflow type jet mill, a sieve, or the like. At the time of pulverization, wet pulverization in which water or an organic solvent such as hexane coexists can also be used. As a classification method, a sieve, a wind power classifier, or the like is used as needed for both dry type and wet type.

正極活物質層42における正極活物質の含有量は、50質量%以上99質量%以下が好ましく、70質量%以上98質量%以下がより好ましく、80質量%以上96質量%以下(例えば85質量%以上95質量%以下)がさらに好ましい。正極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、正極活物質層42の高エネルギー密度化と製造容易性とを両立できる。 The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer 42 is preferably 50% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 70% by mass or more and 98% by mass or less, and 80% by mass or more and 96% by mass or less (for example, 85% by mass). More than 95% by mass or less) is more preferable. By setting the content of the positive electrode active material within the above range, it is possible to achieve both high energy density and ease of manufacture of the positive electrode active material layer 42.

本実施形態では、正極活物質層42は、バインダを含まず、且つ、親水化された非黒鉛質炭素を導電剤として含む。なお、「バインダを含まない」とは、正極活物質層42におけるバインダの含有量が3000ppm未満(0.3質量%未満)であることを意味する。 In the present embodiment, the positive electrode active material layer 42 does not contain a binder and contains hydrophilized non-graphitable carbon as a conductive agent. In addition, "does not contain binder" means that the content of the binder in the positive electrode active material layer 42 is less than 3000 ppm (less than 0.3% by mass).

上記のバインダは、従来の蓄電素子の正極活物質層において一般的に用いられている従来公知の成分(例えば樹脂成分)である。バインダの具体例としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重含体(PFA)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、酢酸ビニル共重合体、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリル酸変性SBR、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、スルホン化EPDM、フッ素ゴム、アラビアゴム、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、ポリエチレンオキサイド-プロピレンオキサイド共重合体(PEO-PPO)等が挙げられる。従来の蓄電素子の正極活物質層において、これらのバインダは、バインダを介して正極活物質同士を互いに結着させるが、高温において非水電解質によって膨潤し、電気抵抗を上昇させ得る成分として作用するため、電気抵抗の低下を制限する要因になり得る。また、これらのバインダは、正極の作製時に、マイグレーションによって偏在して、充放電反応の不均一化を引き起こし得るため、劣化を発生させる要因になり得る。 The above binder is a conventionally known component (for example, a resin component) generally used in the positive electrode active material layer of a conventional power storage element. Specific examples of the binder include, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and ethylene-tetrafluoro. Ethylene copolymer (ETFE), vinyl acetate copolymer, styrene butadiene rubber (SBR), acrylic acid modified SBR, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), sulfonated EPDM, fluororubber, arabic rubber, polyvinylidene fluoride (PVDF) ), Polyvinylidene chloride (PVDC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene oxide-propylene oxide copolymer (PEO-PPO) and the like. In the positive electrode active material layer of the conventional power storage element, these binders bind the positive electrode active materials to each other via the binder, but swell by the non-aqueous electrolyte at a high temperature and act as a component capable of increasing the electric resistance. Therefore, it can be a factor that limits the decrease in electrical resistance. Further, these binders may be unevenly distributed due to migration during the production of the positive electrode and cause non-uniformity of the charge / discharge reaction, which may be a factor of causing deterioration.

これに対して、本実施形態の蓄電素子1では、正極活物質層42がバインダを含まないため、バインダが高温において非水電解質によって膨潤して活物質粒子同士の電気的接触がなくなることを抑制できる。また、正極活物質層42が、親水化された非黒鉛質炭素を含むため、親水化された非黒鉛質炭素がバインダの代わりとなって、高温においても、活物質粒子同士の電気的接触を維持できる。さらに、本実施形態の蓄電素子1では、正極活物質層にバインダを含む蓄電素子と比べて、バインダの偏在に起因する充放電反応の不均一化、及び、その不均一化に伴う劣化が起こりにくくなる。従って、高温においても、正極活物質層42において抵抗が上昇することを抑制できる。これにより、高温で放置された後の蓄電素子1の出力低下を抑制できる。 On the other hand, in the power storage element 1 of the present embodiment, since the positive electrode active material layer 42 does not contain the binder, it is possible to prevent the binder from swelling due to the non-aqueous electrolyte at a high temperature and eliminating the electrical contact between the active material particles. can. Further, since the positive electrode active material layer 42 contains the hydrophilized non-graphitable carbon, the hydrophilized non-graphitable carbon acts as a substitute for the binder and causes electrical contact between the active material particles even at high temperatures. Can be maintained. Further, in the power storage element 1 of the present embodiment, as compared with the power storage element containing a binder in the positive electrode active material layer, non-uniformity of the charge / discharge reaction due to uneven distribution of the binder and deterioration due to the non-uniformity occur. It becomes difficult. Therefore, it is possible to suppress an increase in resistance in the positive electrode active material layer 42 even at a high temperature. As a result, it is possible to suppress a decrease in the output of the power storage element 1 after being left at a high temperature.

親水化された非黒鉛質炭素は、黒鉛以外の炭素質材料であって親水化処理された炭素質材料である。親水化処理とは、表面自由エネルギーを増加させる(濡れ性を高める)処理である。親水化された非黒鉛質炭素としては、例えば、非晶質炭素(アモルファスカーボン)、難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)、易黒鉛化性炭素(ソフトカーボン)、カーボンブラック、カーボンファイバー(炭素繊維)等にそれぞれ親水化処理を施した材料が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、カーボンブラックが好ましい。これらの非黒鉛質炭素は、黒鉛と比べて結晶性が低いため、適度な柔軟性を有する。そのため、充放電により正極40が膨張収縮を繰り返しても、正極40の形状は、適切に保持され得る。非黒鉛質炭素としては、例えば、樹脂由来の炭素質材料、石油ピッチ由来の炭素質材料、石油コークス、石油コークス由来の炭素質材料、植物由来の炭素質材料、アルコール由来の炭素質材料等が挙げられる。 The hydrophilized non-graphitic carbon is a carbonaceous material other than graphite and is a hydrophilized carbonaceous material. The hydrophilization treatment is a treatment for increasing the surface free energy (increasing the wettability). Examples of the hydrophilic non-graphitic carbon include amorphous carbon (amorphous carbon), non-graphitizable carbon (hard carbon), easily graphitizable carbon (soft carbon), carbon black, and carbon fiber (carbon fiber). ) Etc., each of which has been subjected to a hydrophilization treatment. As the non-graphitic carbon, carbon black is preferable. Since these non-graphitic carbons have lower crystallinity than graphite, they have appropriate flexibility. Therefore, even if the positive electrode 40 repeatedly expands and contracts due to charging and discharging, the shape of the positive electrode 40 can be appropriately maintained. Examples of the non-graphic carbon include resin-derived carbonaceous materials, petroleum pitch-derived carbonaceous materials, petroleum coke, petroleum coke-derived carbonaceous materials, plant-derived carbonaceous materials, alcohol-derived carbonaceous materials, and the like. Can be mentioned.

親水化された非黒鉛質炭素の表面には、親水性官能基が存在することが好ましい。親水性官能基としては、酸素(O)を含む官能基、具体的には-OH、又は、>C=Oなどを含む酸性官能基が挙げられる。-OHを含む酸性官能基としては、ヒドロキシ基、スルホ基、フェノール基などが挙げられる。>C=Oを含む酸性官能基としては、ラクトン基、アルデヒド基、ケトン基などが挙げられる。-OH及び>C=Oの両方を含む酸性官能基としては、カルボキシ基が挙げられる。これらの酸性官能基のうち、カルボキシ基、ケトン基、ヒドロキシ基、スルホ基が好ましく、カルボキシ基およびヒドロキシ基が特に好ましい。この種の親水性官能基と、正極活物質表面に存在する水酸基等の官能基とは、脱水縮合して結合できる。これにより、バインダを用いなくとも、非黒鉛質炭素を介して正極活物質同士を互いに強固に結着させることができ、また、非黒鉛質炭素を介して正極活物質を正極基材41に強固に結着させることができる。 It is preferable that hydrophilic functional groups are present on the surface of the hydrophilized non-graphitic carbon. Examples of the hydrophilic functional group include a functional group containing oxygen (O), specifically, an acidic functional group containing -OH,> C = O, or the like. Examples of the acidic functional group containing -OH include a hydroxy group, a sulfo group, a phenol group and the like. Examples of the acidic functional group containing> C = O include a lactone group, an aldehyde group, a ketone group and the like. Examples of the acidic functional group containing both -OH and> C = O include a carboxy group. Of these acidic functional groups, a carboxy group, a ketone group, a hydroxy group and a sulfo group are preferable, and a carboxy group and a hydroxy group are particularly preferable. This kind of hydrophilic functional group and a functional group such as a hydroxyl group existing on the surface of the positive electrode active material can be dehydrated and condensed to be bonded. As a result, the positive electrode active materials can be firmly bonded to each other via the non-graphitic carbon without using a binder, and the positive electrode active material can be firmly bonded to the positive electrode base material 41 via the non-graphitable carbon. Can be tied to.

好ましい一態様では、親水化された非黒鉛質炭素の表面に存在する酸性官能基は、カルボキシ基を含む。親水化された非黒鉛質炭素の粒子表面にカルボキシ基が存在する場合、上記粒子がより強いアルカリ性環境下に置かれることによって、より多くのカルボキシ基がアニオン化(-COO)する。これにより、親水化された非黒鉛質炭素の粒子間における静電的な反発力が上がる。例えば、上述したニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として用いて正極用の合剤組成物を調製すると、この合剤組成物は、非黒鉛質炭素の粒子表面に存在するカルボキシ基によって、アルカリ性となりやすい。この合剤組成物を正極基材41上に塗布して正極活物質層42を作製する場合、親水化された非黒鉛質炭素の粒子同士の静電的な反発力が上がる。これにより、少なくとも上記の非黒鉛質炭素の粒子同士の凝集が抑制され、粒子がより十分に分散し、その結果、分散状態の良好な正極活物質層42を形成できる。正極活物質層42の分散状態が良好である分、蓄電素子1の出力性能も向上し得ることから、高温で放置された後の蓄電素子1の出力の低下をより抑制できる。
なお、親水化された非黒鉛質炭素の粒子表面に存在する酸性官能基が、ヒドロキシ基を含む場合も、同様に、上記の非黒鉛質炭素の粒子同士の凝集が抑制され、粒子がより十分に分散し、その結果、分散状態の良好な正極活物質層42を形成できる。
In a preferred embodiment, the acidic functional group present on the surface of the hydrophilized non-graphitic carbon comprises a carboxy group. When carboxy groups are present on the surface of the hydrophilized non-graphitable carbon particles, more carboxy groups are anionized (-COO- ) by placing the particles in a stronger alkaline environment. This increases the electrostatic repulsive force between the hydrophilized non-graphitable carbon particles. For example, when the above-mentioned nickel-containing lithium transition metal composite oxide is used as a positive electrode active material to prepare a mixture composition for a positive electrode, the mixture composition is based on the carboxy group present on the particle surface of non-graphitic carbon. , Tends to be alkaline. When this mixture composition is applied onto the positive electrode base material 41 to prepare the positive electrode active material layer 42, the electrostatic repulsive force between the hydrophilized non-graphitic carbon particles increases. As a result, at least the aggregation of the non-graphitic carbon particles is suppressed, the particles are more sufficiently dispersed, and as a result, the positive electrode active material layer 42 having a good dispersed state can be formed. Since the output performance of the power storage element 1 can be improved by the amount that the positive electrode active material layer 42 is in a good dispersed state, it is possible to further suppress a decrease in the output of the power storage element 1 after being left at a high temperature.
When the acidic functional group existing on the surface of the hydrophilic non-graphitable carbon particles contains a hydroxy group, the aggregation of the non-graphitable carbon particles is similarly suppressed, and the particles are more sufficient. As a result, the positive electrode active material layer 42 having a good dispersed state can be formed.

本実施形態において、親水化された非黒鉛質炭素は、中和滴定に基づく非黒鉛質炭素の単位質量あたりの親水性官能基量が、100μモル/g以上となる物性を有することが好ましい。このような親水化された非黒鉛質炭素を正極活物質層42に配合することによって、バインダを用いなくとも、親水化された非黒鉛質炭素を介して、正極活物質同士を互いにより強固に結着させることができる。より強固に結着させる等の観点から、上記親水性官能基量は、好ましくは200μモル/g以上であり、より好ましくは300μモル/g以上であり、さらに好ましくは400μモル/g以上である。いくつかの態様において、上記の親水性官能基量は、500μモル/g以上であってもよく、800μモル/g以上(例えば1000μモル/g以上)であってもよい。上記の親水性官能基量の上限は、特に限定されない。製造容易性、及び、正極活物質層42作製時の取り扱い性等の観点から、上記の親水性官能基量の上限は、2000μモル/g以下であることが適当であり、好ましくは1800μモル/g以下であり、より好ましくは1500μモル/g以下である。いくつかの態様において、上記の親水性官能基量は、1300μモル/g以下であってもよく、1200μモル/g以下であってもよい。 In the present embodiment, the hydrophilized non-graphitable carbon preferably has a physical property such that the amount of hydrophilic functional groups per unit mass of the non-graphitable carbon based on neutralization titration is 100 μmol / g or more. By blending such hydrophilized non-graphite carbon into the positive electrode active material layer 42, the positive electrode active materials can be made stronger with each other through the hydrophilized non-graphitable carbon without using a binder. Can be tied. From the viewpoint of binding more firmly, the amount of the hydrophilic functional group is preferably 200 μmol / g or more, more preferably 300 μmol / g or more, still more preferably 400 μmol / g or more. .. In some embodiments, the amount of the above hydrophilic functional groups may be 500 μmol / g or more, or 800 μmol / g or more (eg, 1000 μmol / g or more). The upper limit of the amount of the above hydrophilic functional groups is not particularly limited. From the viewpoint of ease of production, handleability at the time of producing the positive electrode active material layer 42, and the like, the upper limit of the amount of the above hydrophilic functional groups is preferably 2000 μmol / g or less, preferably 1800 μmol / g. It is g or less, more preferably 1500 μmol / g or less. In some embodiments, the amount of the above hydrophilic functional groups may be 1300 μmol / g or less, or 1200 μmol / g or less.

上記の中和滴定は、以下のようにして実施する。詳しくは、炭酸水素ナトリウム水溶液(例えば濃度0.976mol/Lの炭酸水素ナトリウム水溶液0.5L)に、所定量(例えば2g)の親水化された非黒鉛質炭素を分散させる。分散液を6時間振とうした後、親水化された非黒鉛質炭素を濾過処理によって分離する。濾液を水酸化ナトリウム水溶液(例えば濃度0.05mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液)で中和滴定し、pH8付近の中和点までの滴定量を基にして、親水化された非黒鉛質炭素の単位質量あたりの親水性官能基量(μモル/g)を算出できる。 The above neutralization titration is carried out as follows. Specifically, a predetermined amount (for example, 2 g) of hydrophilized non-graphic carbon is dispersed in an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate (for example, 0.5 L of an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate having a concentration of 0.976 mol / L). After shaking the dispersion for 6 hours, the hydrophilized non-graphitic carbon is separated by filtration. The filtrate is neutralized and titrated with an aqueous solution of sodium hydroxide (for example, an aqueous solution of sodium hydroxide having a concentration of 0.05 mol / L), and based on the titration up to the neutralization point near pH 8, the hydrophilized non-gelatinous carbon The amount of hydrophilic functional groups (μmol / g) per unit mass can be calculated.

本実施形態において、上記の親水化された非黒鉛質炭素は、以下の測定方法によって定められる物性値を有することが好ましい。詳しくは、非黒鉛質炭素50mgをイオン交換水(例えば15mLの量)に分散させてスラリーを調製する。そのスラリーのpHを市販のpHメータ(例えば、堀場製作所社製 製品名「D-23」)によって室温(例えば25℃)で測定する。その測定値は、2.0以上7.5以下となることが好ましい。高温で放置された後の蓄電素子1の出力の低下を抑制する効果をより発揮させる等の観点から、上記スラリーのpHは、好ましくは2.2以上7.2以下であり、より好ましくは2.5以上7.0以下であり、さらに好ましくは2.8以上6.6以下である。 In the present embodiment, the hydrophilized non-graphitic carbon preferably has a physical property value determined by the following measuring method. Specifically, 50 mg of non-graphitic carbon is dispersed in ion-exchanged water (for example, an amount of 15 mL) to prepare a slurry. The pH of the slurry is measured at room temperature (for example, 25 ° C.) with a commercially available pH meter (for example, product name “D-23” manufactured by HORIBA, Ltd.). The measured value is preferably 2.0 or more and 7.5 or less. The pH of the slurry is preferably 2.2 or more and 7.2 or less, more preferably 2 from the viewpoint of further exerting the effect of suppressing a decrease in the output of the power storage element 1 after being left at a high temperature. It is 5.5 or more and 7.0 or less, and more preferably 2.8 or more and 6.6 or less.

親水化された非黒鉛質炭素の形状は、特に限定されない。形状としては、球状、変形球状、塊状、薄片状、繊維状、さらには不規則形状などが挙げられる。斯かる非黒鉛質炭素の粒子の平均粒径D2(平均一次粒子径)は、30nm以上であることが好ましい。非黒鉛質炭素の粒子同士の凝集を抑制する等の観点から、上記の平均粒径D2は、好ましくは50μm以上であり、より好ましくは80μm以上であり、さらに好ましくは100μm以上である。上記の平均粒径D2の上限は、300nm以下であることが適当である。バインダとしての機能をより発揮させる等の観点から、上記の平均粒径D2は、好ましくは200nm以下であり、より好ましくは150nm以下であり、さらに好ましくは120nm以下である。上記の平均粒径D2は、例えば電子顕微鏡観察により測定することができる。具体的には、正極活物質層42の厚さ方向の切断面を電子顕微鏡によって観察し、少なくとも100個(例えば100個~1000個の所定個数)の粒子直径を測定し、平均することによって、上記の平均粒径D2を測定する。なお、粒子直径は、観察像における各粒子を取り囲むように外接する最小円(真円)の直径とする。 The shape of the hydrophilized non-graphite carbon is not particularly limited. Examples of the shape include a spherical shape, a deformed spherical shape, a lump shape, a flaky shape, a fibrous shape, and an irregular shape. The average particle size D2 (average primary particle size) of such non-graphitic carbon particles is preferably 30 nm or more. From the viewpoint of suppressing aggregation of non-graphitic carbon particles, the average particle size D2 is preferably 50 μm or more, more preferably 80 μm or more, and further preferably 100 μm or more. It is appropriate that the upper limit of the average particle size D2 is 300 nm or less. From the viewpoint of more exerting the function as a binder, the average particle size D2 is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, and further preferably 120 nm or less. The above average particle size D2 can be measured, for example, by observation with an electron microscope. Specifically, the cut surface in the thickness direction of the positive electrode active material layer 42 is observed with an electron microscope, and the particle diameters of at least 100 particles (for example, a predetermined number of 100 to 1000 particles) are measured and averaged. The above average particle size D2 is measured. The particle diameter is the diameter of the smallest circle (perfect circle) circumscribing so as to surround each particle in the observation image.

好ましい一態様では、親水化された非黒鉛質炭素の複数の粒子の少なくとも一部は、正極活物質の複数の粒子の少なくとも一部に接触している。換言すると、複数の正極活物質粒子の表面の少なくとも一部は、親水化された非黒鉛質炭素の粒子によってそれぞれ被覆されている。1つの正極活物質粒子に対して、1つの非黒鉛質炭素の粒子が接触していてもよく、複数の非黒鉛質炭素の粒子が接触していてもよい。上記の電子顕微鏡による観察結果に基づいて、正極活物質層42における平均値として、正極活物質粒子の表面の20%以上が、親水化された非黒鉛質炭素の粒子によって被覆されていることが好ましい。正極活物質粒子の総表面積に対する、親水化された非黒鉛質炭素の粒子で被覆された面積の割合である被覆率は、好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上である。このように正極活物質粒子の表面のより多くが親水化された非黒鉛質炭素の粒子で被覆されていることによって、親水化された非黒鉛質炭素の粒子を介して、正極活物質粒子同士を互いにより強固に結着でき、また、正極活物質粒子を正極基材41により強固に結着できる。 In a preferred embodiment, at least a portion of the hydrophilized non-graphite carbon particles is in contact with at least a portion of the positive electrode active material particles. In other words, at least a portion of the surface of the plurality of positive electrode active material particles is each coated with hydrophilic non-graphitable carbon particles. One non-graphite carbon particle may be in contact with one positive electrode active material particle, or a plurality of non-graphite carbon particles may be in contact with each other. Based on the above observation results by an electron microscope, as an average value in the positive electrode active material layer 42, 20% or more of the surface of the positive electrode active material particles is covered with hydrophilic non-graphitable carbon particles. preferable. The coverage, which is the ratio of the area covered with the hydrophilic non-graphitable carbon particles to the total surface area of the positive electrode active material particles, is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 50%. That is all. In this way, more of the surface of the positive electrode active material particles is coated with the hydrophilized non-graphic carbon particles, so that the positive electrode active material particles pass through the hydrophilized non-graphic carbon particles. Can be more firmly bound to each other, and the positive electrode active material particles can be firmly bound to each other by the positive electrode base material 41.

好ましい一態様では、正極活物質層42において、正極活物質に対する、親水化された非黒鉛質炭素の質量比は、例えば0.01以上0.20以下であってもよい。斯かる質量比は、好ましくは0.03以上であり、より好ましくは0.05以上である。また、斯かる質量比は、好ましくは0.15以下であり、より好ましくは0.10以下である。斯かる質量比が上記の数値範囲であることによって、親水化された非黒鉛質炭素を介して正極活物質粒子同士を互いに強固に結着できるという上述した効果をより十分に発揮させることができる。 In a preferred embodiment, in the positive electrode active material layer 42, the mass ratio of the hydrophilized non-graphitic carbon to the positive electrode active material may be, for example, 0.01 or more and 0.20 or less. Such a mass ratio is preferably 0.03 or more, and more preferably 0.05 or more. Further, such a mass ratio is preferably 0.15 or less, and more preferably 0.10 or less. When the mass ratio is in the above numerical range, the above-mentioned effect that the positive electrode active material particles can be firmly bonded to each other via the hydrophilized non-graphitable carbon can be more sufficiently exhibited. ..

正極活物質粒子の結着という上記効果をより十分に発揮させる等の観点から、正極活物質粒子の平均粒径D1と、親水化された非黒鉛質炭素の粒子の平均粒径D2との関係が、0.01≦(D2/D1)≦0.05を満たすことが好ましい。上記の関係を満たす特定の粒径比で、正極活物質粒子と、親水化された非黒鉛質炭素の粒子とを組み合わせて用いることによって、上記の非黒鉛質炭素の粒子を介した正極活物質粒子同士の結着が強く、且つ、正極活物質層42が正極基材41から剥がれ難い正極40が、バインダを配合しなくても実現され得る。正極活物質粒子の平均粒径D1と、非黒鉛質炭素の粒子の平均粒径D2との関係は、好ましくは0.015≦(D2/D1)≦0.04であり、より好ましくは0.02≦(D2/D1)≦0.035であり、さらに好ましくは0.025≦(D2/D1)≦0.03である。 The relationship between the average particle size D1 of the positive electrode active material particles and the average particle size D2 of the hydrophilized non-graphic carbon particles from the viewpoint of more fully exerting the above-mentioned effect of binding the positive electrode active material particles. However, it is preferable that 0.01 ≦ (D2 / D1) ≦ 0.05 is satisfied. By using the positive electrode active material particles in combination with the hydrophilic non-graphitable carbon particles at a specific particle size ratio satisfying the above relationship, the positive electrode active material via the above-mentioned non-graphitable carbon particles is used. A positive electrode 40 in which the particles are strongly bonded to each other and the positive electrode active material layer 42 is not easily peeled off from the positive electrode base material 41 can be realized without blending a binder. The relationship between the average particle size D1 of the positive electrode active material particles and the average particle size D2 of the non-graphic carbon particles is preferably 0.015 ≦ (D2 / D1) ≦ 0.04, and more preferably 0. 02 ≦ (D2 / D1) ≦ 0.035, more preferably 0.025 ≦ (D2 / D1) ≦ 0.03.

親水化された非黒鉛質炭素は、以下のようにして作製できる。非黒鉛質炭素の親水性を高める親水化処理は、特に限定されないが、典型的には親水性官能基を粒子表面に導入する親水化処理といった、従来公知の親水化処理が採用される。親水化処理方法としては、例えば、非黒鉛質炭素を酸性溶液(酸や酸化剤を含む溶液)で酸化処理する方法、非黒鉛質炭素をプラズマ処理する方法等が挙げられる。非黒鉛質炭素をプラズマ処理する方法は、例えば、酸素を含む化学種(例えば、酸素ガス(O)、オゾン(O)、酸化物イオン(O2-)、酸素ラジカル、酸素プラズマ等)を非黒鉛質炭素に供給する処理方法であってもよい。
なお、親水化された非黒鉛質炭素としては、市販されている製品を用いることもできる。
The hydrophilized non-graphitic carbon can be produced as follows. The hydrophilic treatment for increasing the hydrophilicity of the non-graphitic carbon is not particularly limited, but typically a conventionally known hydrophilic treatment such as a hydrophilic treatment for introducing a hydrophilic functional group into the particle surface is adopted. Examples of the hydrophilization treatment method include a method of oxidizing non-graphitable carbon with an acidic solution (a solution containing an acid and an oxidizing agent), a method of plasma-treating non-graphitable carbon, and the like. The method for plasma-treating non-graphic carbon is, for example, a chemical species containing oxygen (for example, oxygen gas (O 2 ), ozone (O 3 ), oxide ion (O 2- ), oxygen radical, oxygen plasma, etc.). May be a treatment method for supplying non-polar carbon.
As the hydrophilized non-graphitic carbon, a commercially available product can also be used.

正極活物質層42において、親水化された非黒鉛質炭素の含有率は、特に限定されないが、4質量%よりも多くてもよく、4.5質量%以上であってもよく、4.7質量%以上であってもよい。いくつかの態様において、非黒鉛質炭素の含有率は、例えば6質量%以上であってもよく、8質量%以上であってもよい。斯かる含有率は、20質量%以下であってもよく、15質量%以下であってもよい。いくつかの態様において、非黒鉛質炭素の含有率は、例えば12質量%以下であってもよく、10質量%以下であってもよい。
親水化された非黒鉛質炭素の含有率が4質量%よりも多いことによって、正極活物質層42にバインダを含まないバインダレス正極を好適に実現でき、また、高温で放置された後の蓄電素子1の出力の低下をより抑制できる。
The content of the hydrophilized non-graphitic carbon in the positive electrode active material layer 42 is not particularly limited, but may be more than 4% by mass, may be 4.5% by mass or more, and may be 4.7. It may be mass% or more. In some embodiments, the non-graphitable carbon content may be, for example, 6% by weight or more, or 8% by weight or more. Such a content may be 20% by mass or less, or may be 15% by mass or less. In some embodiments, the non-graphitable carbon content may be, for example, 12% by weight or less, or 10% by weight or less.
Since the content of the hydrophilized non-graphitic carbon is more than 4% by mass, a binderless positive electrode containing no binder in the positive electrode active material layer 42 can be suitably realized, and the storage capacity after being left at a high temperature is stored. The decrease in the output of the element 1 can be further suppressed.

正極活物質層42は、親水化された非黒鉛質炭素以外の導電剤(以下、他の導電剤ともいう)をさらに含み得る。
他の導電剤は、導電性を有する材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、例えば、特定の炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛、親水化処理されていない非黒鉛質炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。上記の非黒鉛質炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、球状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、CNTと親水化されていないカーボンブラックとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点から、他の導電剤としては、親水化されていないカーボンブラックが好ましく、中でも親水化されていないアセチレンブラックが好ましい。
The positive electrode active material layer 42 may further contain a conductive agent other than the hydrophilized non-graphitic carbon (hereinafter, also referred to as another conductive agent).
The other conductive agent is not particularly limited as long as it is a conductive material. Examples of such a conductive agent include specific carbonaceous materials, metals, conductive ceramics and the like. Examples of the carbonaceous material include graphite, non-graphitic carbon that has not been hydrophilized, graphene-based carbon, and the like. Examples of the non-graphitic carbon include carbon nanofibers, pitch-based carbon fibers, and carbon black. Examples of carbon black include furnace black, acetylene black, and ketjen black. Examples of graphene-based carbon include graphene, carbon nanotubes (CNT), and fullerenes. Examples of the shape of the conductive agent include a spherical shape and a fibrous shape. As the conductive agent, one of these materials may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used. Further, these materials may be combined and used. For example, a material in which CNT and non-hydrophilic carbon black are combined may be used. Among these, as the other conductive agent, carbon black which is not hydrophilized is preferable, and acetylene black which is not hydrophilized is preferable, from the viewpoint of electron conductivity and coatability.

正極活物質層42におけるその他の導電剤の含有量(親水化された非黒鉛質炭素を除いた導電剤の総量)は、10質量%以下が好ましく、9質量%以下がより好ましい。その他の導電剤の含有量が上記の範囲であることによって、二次電池のエネルギー密度をより高めることができる。正極活物質層42が、親水化された非黒鉛質炭素以外の導電剤を含まない態様は、本実施形態において好ましい。 The content of the other conductive agent in the positive electrode active material layer 42 (total amount of the conductive agent excluding the hydrophilized non-graphitic carbon) is preferably 10% by mass or less, more preferably 9% by mass or less. When the content of the other conductive agent is in the above range, the energy density of the secondary battery can be further increased. An embodiment in which the positive electrode active material layer 42 does not contain a conductive agent other than hydrophilized non-graphitable carbon is preferable in the present embodiment.

正極活物質層42に配合され得る増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。増粘剤がリチウム等と反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させてもよい。増粘剤を使用する場合、正極活物質層42における増粘剤の含有量は、8質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。ここで開示される技術は、正極活物質層42が上記増粘剤を含まない態様で好ましく実施され得る。 Examples of the thickener that can be blended in the positive electrode active material layer 42 include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose. When the thickener has a functional group that reacts with lithium or the like, this functional group may be inactivated by methylation or the like in advance. When a thickener is used, the content of the thickener in the positive electrode active material layer 42 is preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. The technique disclosed herein can be preferably carried out in a manner in which the positive electrode active material layer 42 does not contain the thickener.

正極活物質層42に配合され得るフィラーは、特に限定されない。フィラーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の無機酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウム等の難溶性のイオン結晶、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。フィラーを使用する場合、正極活物質層42におけるフィラーの含有量は、8質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。ここで開示される技術は、正極活物質層42が上記フィラーを含まない態様で好ましく実施され得る。 The filler that can be blended in the positive electrode active material layer 42 is not particularly limited. Fillers include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, silicon dioxide, alumina, titanium dioxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, magnesium oxide, inorganic oxides such as aluminosilicate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and hydroxide. Hydroxides such as aluminum, carbonates such as calcium carbonate, sparingly soluble ion crystals such as calcium fluoride, barium fluoride, barium sulfate, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, talc, montmorillonite, boehmite, zeolite, etc. Examples include mineral resource-derived substances such as apatite, kaolin, mulite, spinel, olivine, sericite, bentonite, and mica, or man-made products thereof. When a filler is used, the content of the filler in the positive electrode active material layer 42 is preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. The technique disclosed herein can be preferably carried out in a manner in which the positive electrode active material layer 42 does not contain the above filler.

正極活物質層42は、B、N、P、F、Cl、Br、I等の典型非金属元素を含む物質、Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Ge、Sn、Sr、Ba等の典型金属元素を含む物質、又は、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Zr、Nb、W等の遷移金属元素を含む物質を、正極活物質、導電剤、増粘剤、フィラー以外の成分として含有してもよい。 The positive electrode active material layer 42 contains substances containing typical non-metal elements such as B, N, P, F, Cl, Br, and I, Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Zn, Ga, Ge, Sn, and the like. A substance containing a typical metal element such as Sr and Ba, or a substance containing a transition metal element such as Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Zr, Nb and W is used as a positive electrode. It may be contained as a component other than an active material, a conductive agent, a thickener, and a filler.

正極活物質層42の密度は、特に限定されないが、1.5g/cm以上5.0g/cm以下であることが適当であり、好ましくは1.8g/cm以上4.0g/cm以下であり、より好ましくは2.0g/cm以上3.5g/cm以下である。いくつかの態様において、正極活物質層42の密度は、2.4g/cm以上3.2g/cm以下であってもよく、2.7g/cm以上3.0g/cm以下であってもよい。このような範囲内の密度を有する正極活物質層42を有する蓄電素子1であれば、高温で放置された後の出力の低下がより十分に抑制され得る。 The density of the positive electrode active material layer 42 is not particularly limited, but is preferably 1.5 g / cm 3 or more and 5.0 g / cm 3 or less, preferably 1.8 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm. It is 3 or less, more preferably 2.0 g / cm 3 or more and 3.5 g / cm 3 or less. In some embodiments, the density of the positive electrode active material layer 42 may be 2.4 g / cm 3 or more and 3.2 g / cm 3 or less, 2.7 g / cm 3 or more and 3.0 g / cm 3 or less. There may be. A power storage element 1 having a positive electrode active material layer 42 having a density within such a range can more sufficiently suppress a decrease in output after being left at a high temperature.

正極活物質層42の厚さ(正極基材41の両面に重なってそれぞれ正極活物質層が形成されている場合、正極基材41の片面に配された正極活物質層42のみの厚さ)は、特に限定されないが、15μm以上200μm以下であることが適当であり、好ましくは20μm以上150μm以下であり、より好ましくは25μm以上100μm以下である。いくつかの態様において、正極活物質層42の厚さは、28μm以上80μm以下であってもよく、30μm以上50μm以下であってもよい。このような範囲内の厚さを有する正極活物質層42を有する蓄電素子1であれば、高温で放置された後の出力の低下がより十分に抑制され得る。 Thickness of the positive electrode active material layer 42 (when the positive electrode active material layer is formed on both sides of the positive electrode base material 41, the thickness of only the positive electrode active material layer 42 arranged on one side of the positive electrode base material 41) Is not particularly limited, but is preferably 15 μm or more and 200 μm or less, preferably 20 μm or more and 150 μm or less, and more preferably 25 μm or more and 100 μm or less. In some embodiments, the thickness of the positive electrode active material layer 42 may be 28 μm or more and 80 μm or less, or 30 μm or more and 50 μm or less. A power storage element 1 having a positive electrode active material layer 42 having a thickness within such a range can more sufficiently suppress a decrease in output after being left at a high temperature.

(負極)
負極50は、負極基材51と、当該負極基材51に直接又は中間層(図示せず)を介して配される負極活物質層52とを有する。中間層の構成は特に限定されず、例えば上記正極40で例示した構成から選択することができる。本実施形態では、負極基材51の両面に負極活物質層52がそれぞれ重ねられている。
(Negative electrode)
The negative electrode 50 has a negative electrode base material 51 and a negative electrode active material layer 52 arranged directly on the negative electrode base material 51 or via an intermediate layer (not shown). The configuration of the intermediate layer is not particularly limited, and can be selected from, for example, the configurations exemplified by the positive electrode 40. In the present embodiment, the negative electrode active material layers 52 are laminated on both surfaces of the negative electrode base material 51.

負極基材51は、導電性を有する。負極基材51の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼、アルミニウム 等の金属又はこれらの合金が用いられる。これらの中でも銅又は銅合金が好ましい。負極基材51としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、負極基材51としては銅箔又は銅合金箔が好ましい。銅箔の例としては、圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられる。 The negative electrode base material 51 has conductivity. As the material of the negative electrode base material 51, metals such as copper, nickel, stainless steel, nickel-plated steel, and aluminum, or alloys thereof are used. Among these, copper or a copper alloy is preferable. Examples of the negative electrode base material 51 include a foil and a vapor-deposited film, and the foil is preferable from the viewpoint of cost. Therefore, a copper foil or a copper alloy foil is preferable as the negative electrode base material 51. Examples of the copper foil include rolled copper foil, electrolytic copper foil and the like.

負極基材51の平均厚さは、2μm以上35μm以下が好ましく、3μm以上30μm以下がより好ましく、4μm以上25μm以下がさらに好ましく、5μm以上20μm以下が特に好ましい。負極基材51の平均厚さを上記の範囲とすることで、負極基材51の強度を高めつつ、二次電池の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。 The average thickness of the negative electrode base material 51 is preferably 2 μm or more and 35 μm or less, more preferably 3 μm or more and 30 μm or less, further preferably 4 μm or more and 25 μm or less, and particularly preferably 5 μm or more and 20 μm or less. By setting the average thickness of the negative electrode base material 51 in the above range, it is possible to increase the strength of the negative electrode base material 51 and the energy density per volume of the secondary battery.

負極活物質層52は、負極活物質を含む。負極活物質層52は、必要に応じて導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。導電剤、増粘剤、フィラー等の任意成分は、上記正極40で例示した材料から選択できる。また、本実施形態では、負極活物質層52は、上記負極活物質と導電剤とを含んでいてもよい。この場合、上記導電剤は少なくとも親水化された非黒鉛質炭素を含み、且つ、負極活物質層52は、バインダを含まなくてもよい。 The negative electrode active material layer 52 contains a negative electrode active material. The negative electrode active material layer 52 contains optional components such as a conductive agent, a binder, a thickener, and a filler, if necessary. Optional components such as a conductive agent, a thickener, and a filler can be selected from the materials exemplified by the positive electrode 40. Further, in the present embodiment, the negative electrode active material layer 52 may contain the negative electrode active material and the conductive agent. In this case, the conductive agent may contain at least hydrophilized non-graphitic carbon, and the negative electrode active material layer 52 may not contain a binder.

負極活物質層52に含まれ得るバインダとしては、例えば、フッ素樹脂(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)等)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル、ポリイミド等の熱可塑性樹脂;エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等のエラストマー;多糖類高分子等が挙げられる。 Examples of the binder that can be contained in the negative electrode active material layer 52 include fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), polyethylene, polypropylene, polyacrylic, and thermoplastic resins such as polyimide; ethylene. -Ethylene propylene-diene rubber (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluororubber and other elastomers; polysaccharide polymers and the like can be mentioned.

負極活物質層52にバインダを配合する場合、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム(SBR)等の水系バインダを用いることが好ましい。負極活物質層52におけるバインダの含有量は、1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上9質量%以下がより好ましい。バインダの含有量を上記の範囲とすることで、活物質を安定して保持することができる。 When the binder is blended in the negative electrode active material layer 52, it is preferable to use an aqueous binder such as ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), sulfonated EPDM, and styrene-butadiene rubber (SBR). The binder content in the negative electrode active material layer 52 is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 9% by mass or less. By setting the binder content within the above range, the active substance can be stably retained.

負極活物質層52に増粘剤を使用する場合、負極活物質層52における増粘剤の含有量は、0.5質量%以上8質量%以下が好ましく、1質量%以上5質量%以下がより好ましい。導電剤を使用する場合、負極活物質層52における導電剤の含有量は、8質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。ここで開示される技術は、負極活物質層52が上記導電剤を含まない態様で好ましく実施され得る。フィラーを使用する場合、負極活物質層52におけるフィラーの含有量は、8質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。ここで開示される技術は、負極活物質層52が上記フィラーを含まない態様で好ましく実施され得る。 When a thickener is used in the negative electrode active material layer 52, the content of the thickener in the negative electrode active material layer 52 is preferably 0.5% by mass or more and 8% by mass or less, preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less. More preferred. When a conductive agent is used, the content of the conductive agent in the negative electrode active material layer 52 is preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. The technique disclosed herein can be preferably carried out in a manner in which the negative electrode active material layer 52 does not contain the above-mentioned conductive agent. When a filler is used, the content of the filler in the negative electrode active material layer 52 is preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. The technique disclosed herein can be preferably carried out in a manner in which the negative electrode active material layer 52 does not contain the above filler.

負極活物質層52は、B、N、P、F、Cl、Br、I等の典型非金属元素、Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Ge、Sn、Sr、Ba、等の典型金属元素、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Zr、Ta、Hf、Nb、W等の遷移金属元素を負極活物質、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー以外の成分として含有してもよい。 The negative electrode active material layer 52 includes typical non-metal elements such as B, N, P, F, Cl, Br, and I, Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Zn, Ga, Ge, Sn, Sr, and Ba. , Etc., transition metal elements such as Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Zr, Ta, Hf, Nb, W, etc. , May be contained as a component other than a thickener and a filler.

負極活物質としては、公知の負極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。負極活物質としては、例えば、金属Li;Si、Sn等の金属又は半金属;Si酸化物、Ti酸化物、Sn酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物;LiTiO1、LiTiO、TiNb等のチタン含有酸化物;ポリリン酸化合物;炭化ケイ素;黒鉛(グラファイト)、非黒鉛質炭素(易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素)等の炭素質材料等が挙げられる。これらの材料の中でも、黒鉛及び非黒鉛質炭素が好ましい。負極活物質層52においては、これら材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The negative electrode active material can be appropriately selected from known negative electrode active materials. As the negative electrode active material for a lithium ion secondary battery, a material capable of storing and releasing lithium ions is usually used. Examples of the negative electrode active material include metal Li; metal or semi-metal such as Si and Sn; metal oxide or semi-metal oxide such as Si oxide, Ti oxide and Sn oxide; Li 4 Ti 5 O12 , Titanium-containing oxides such as LiTIO 2 and TiNb 2 O7; polyphosphate compounds; silicon carbide; carbonaceous materials such as graphite (graphite) and non-graphitable carbon (easy graphitable carbon or non-graphitizable carbon) Can be mentioned. Among these materials, graphite and non-graphitic carbon are preferable. In the negative electrode active material layer 52, one of these materials may be used alone, or two or more of them may be mixed and used.

「黒鉛」とは、充放電前又は放電状態において、X線回折法により決定される(002)面の平均格子面間隔(d002)が0.33nm以上0.34nm未満の炭素質材料をいう。黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。安定した物性の材料を入手できるという観点から、人造黒鉛が好ましい。 "Graphite" refers to a carbonaceous material having an average lattice spacing (d 002 ) of (002) planes determined by X-ray diffraction before charging / discharging or in a discharged state of 0.33 nm or more and less than 0.34 nm. .. Examples of graphite include natural graphite and artificial graphite. Artificial graphite is preferable from the viewpoint that a material having stable physical properties can be obtained.

「非黒鉛質炭素」とは、充放電前又は放電状態においてX線回折法により決定される(002)面の平均格子面間隔(d002)が0.34nm以上0.42nm以下の炭素質材料をいう。非黒鉛質炭素としては、難黒鉛化性炭素や、易黒鉛化性炭素が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、例えば、樹脂由来の材料、石油ピッチ由来の材料、石油コークスまたは石油コークス由来の材料、植物由来の材料、アルコール由来の材料等が挙げられる。 "Non-graphitic carbon" is a carbonaceous material having an average lattice spacing (d 002 ) of the (002) plane determined by X-ray diffraction before charging / discharging or in a discharged state of 0.34 nm or more and 0.42 nm or less. To say. Examples of non-graphitizable carbon include non-graphitizable carbon and easily graphitizable carbon. Examples of the non-graphitic carbon include a resin-derived material, a petroleum pitch-derived material, a petroleum coke or a petroleum coke-derived material, a plant-derived material, an alcohol-derived material, and the like.

ここで、「放電状態」とは、負極活物質として炭素質材料を含む負極を作用極として、金属Liを対極として用いた単極電池において、開回路電圧が0.7V以上である状態をいう。開回路状態での金属Li対極の電位は、Liの酸化還元電位とほぼ等しいため、上記単極電池における開回路電圧は、Liの酸化還元電位に対する炭素質材料を含む負極の電位とほぼ同等である。つまり、上記単極電池における開回路電圧が0.7V以上であることは、負極活物質である炭素質材料から、充放電に伴い吸蔵放出可能なリチウムイオンが十分に放出されていることを意味する。 Here, the "discharged state" means a state in which the open circuit voltage is 0.7 V or more in a single-pole battery using a negative electrode containing a carbonaceous material as a negative electrode active material as a working electrode and metal Li as a counter electrode. .. Since the potential of the metal Li counter electrode in the open circuit state is almost equal to the redox potential of Li, the open circuit voltage in the single pole battery is almost the same as the potential of the negative electrode containing the carbonaceous material with respect to the redox potential of Li. be. That is, the fact that the open circuit voltage in the single-pole battery is 0.7 V or more means that lithium ions that can be occluded and discharged are sufficiently released from the carbonaceous material that is the negative electrode active material. do.

「難黒鉛化性炭素」とは、上記d002が0.36nm以上0.42nm以下の炭素質材料をいう。 The “non-graphitizable carbon” refers to a carbonaceous material having d 002 of 0.36 nm or more and 0.42 nm or less.

「易黒鉛化性炭素」とは、上記d002が0.34nm以上0.36nm未満の炭素質材料をいう。 The “graphitizable carbon” refers to a carbonaceous material in which d002 is 0.34 nm or more and less than 0.36 nm.

負極活物質は、通常、粒子状(粒子を含む粉体)である。負極活物質の平均粒径は、例えば、1nm以上100μm以下とすることができる。負極活物質が炭素質材料、チタン含有酸化物又はポリリン酸化合物である場合、その平均粒径は、1μm以上100μm以下であってもよい。負極活物質が、Si、Sn、Si酸化物、又は、Sn酸化物等である場合、その平均粒径は、1nm以上1μm以下であってもよい。負極活物質の平均粒径を上記下限以上とすることで、負極活物質の製造又は取り扱いが容易になる。負極活物質の平均粒径を上記上限以下とすることで、活物質層の電子伝導性が向上する。所定粒径の粒子を含む粉体を得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法及び粉級方法は、例えば、上記正極40で例示した方法から選択できる。負極活物質が金属Li等の金属である場合、負極活物質は、箔状であってもよい。 The negative electrode active material is usually in the form of particles (powder containing particles). The average particle size of the negative electrode active material can be, for example, 1 nm or more and 100 μm or less. When the negative electrode active material is a carbonaceous material, a titanium-containing oxide or a polyphosphate compound, the average particle size thereof may be 1 μm or more and 100 μm or less. When the negative electrode active material is Si, Sn, Si oxide, Sn oxide or the like, the average particle size thereof may be 1 nm or more and 1 μm or less. By setting the average particle size of the negative electrode active material to be equal to or higher than the above lower limit, the production or handling of the negative electrode active material becomes easy. By setting the average particle size of the negative electrode active material to the above upper limit or less, the electron conductivity of the active material layer is improved. A crusher, a classifier, or the like is used to obtain a powder containing particles having a predetermined particle size. The pulverization method and the powder grade method can be selected from, for example, the methods exemplified for the positive electrode 40. When the negative electrode active material is a metal such as metal Li, the negative electrode active material may be in the form of a foil.

負極活物質層52における負極活物質の含有量は、60質量%以上99質量%以下が好ましく、90質量%以上98質量%以下がより好ましい。負極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、負極活物質層52の高エネルギー密度化と製造容易性とを両立できる。 The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer 52 is preferably 60% by mass or more and 99% by mass or less, and more preferably 90% by mass or more and 98% by mass or less. By setting the content of the negative electrode active material within the above range, it is possible to achieve both high energy density and ease of manufacture of the negative electrode active material layer 52.

(セパレータ)
セパレータ60は、公知のセパレータの中から適宜選択できる。セパレータ60として、例えば、基材層のみからなるセパレータ、基材層の一方の面又は双方の面に耐熱粒子とバインダとを含む耐熱層が形成されたセパレータ等を使用することができる。セパレータ60の基材層の形態としては、例えば、織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が挙げられる。これらの中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。セパレータ60の基材層の材料としては、シャットダウン機能の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。セパレータ60の基材層として、これらの樹脂を複合した材料を用いてもよい。
(Separator)
The separator 60 can be appropriately selected from known separators. As the separator 60, for example, a separator composed of only a base material layer, a separator having a heat-resistant layer containing heat-resistant particles and a binder formed on one surface or both surfaces of the base material layer can be used. Examples of the form of the base material layer of the separator 60 include woven fabrics, non-woven fabrics, and porous resin films. Among these, a porous resin film is preferable from the viewpoint of strength, and a non-woven fabric is preferable from the viewpoint of liquid retention of a non-aqueous electrolyte. As the material of the base material layer of the separator 60, polyolefins such as polyethylene and polypropylene are preferable from the viewpoint of shutdown function, and polyimide and aramid are preferable from the viewpoint of oxidative decomposition resistance. As the base material layer of the separator 60, a material in which these resins are combined may be used.

耐熱層に含まれる耐熱粒子は、1気圧の空気雰囲気下で室温から500℃に加熱したときの質量減少が5%以下であるものが好ましく、1気圧の空気雰囲気下で室温から800℃に加熱したときの質量減少が5%以下であるものがさらに好ましい。質量減少が所定以下である材料として無機化合物が挙げられる。無機化合物として、例えば、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の酸化物;水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物;窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物;炭酸カルシウム等の炭酸塩;硫酸バリウム等の硫酸塩;フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の難溶性のイオン結晶;シリコン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶;タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。無機化合物として、これらの物質の単体又は複合体を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらの無機化合物の中でも、蓄電素子1の安全性の観点から、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又はアルミノケイ酸塩が好ましい。 The heat-resistant particles contained in the heat-resistant layer preferably have a mass loss of 5% or less when heated from room temperature to 500 ° C. in an air atmosphere of 1 atm, and are heated from room temperature to 800 ° C. in an air atmosphere of 1 atm. It is more preferable that the mass reduction is 5% or less. Inorganic compounds can be mentioned as materials whose mass reduction is less than or equal to a predetermined value. Examples of the inorganic compound include oxides such as iron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, barium titanate, zirconium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, magnesium oxide and aluminosilicate; magnesium hydroxide and water. Hydroxides such as calcium oxide and aluminum hydroxide; Nitridees such as aluminum nitride and silicon nitride; Carbonates such as calcium carbonate; Sulfates such as barium sulfate; Slowly soluble ion crystals such as calcium fluoride and barium fluoride Covalently bonded crystals such as silicon and diamond; talc, montmorillonite, boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mulite, spinel, olivine, sericite, bentonite, mica and other mineral resource-derived substances or man-made products thereof. .. As the inorganic compound, a simple substance or a complex of these substances may be used alone, or two or more kinds thereof may be mixed and used. Among these inorganic compounds, silicon oxide, aluminum oxide, or aluminosilicate is preferable from the viewpoint of safety of the power storage element 1.

セパレータ60の空孔率は、強度の観点から80体積%以下が好ましく、放電性能の観点から20体積%以上が好ましい。ここで、「空孔率」とは、体積基準の値であり、水銀ポロシメータでの測定値を意味する。 The porosity of the separator 60 is preferably 80% by volume or less from the viewpoint of strength, and preferably 20% by volume or more from the viewpoint of discharge performance. Here, the "porosity" is a volume-based value and means a measured value with a mercury porosity meter.

セパレータ60として、ポリマーと非水電解質とで構成されるポリマーゲルを用いてもよい。ポリマーとして、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。ポリマーゲルを用いると、漏液を抑制する効果がある。セパレータ60として、上述したような多孔質樹脂フィルム又は不織布等とポリマーゲルを併用してもよい。 As the separator 60, a polymer gel composed of a polymer and a non-aqueous electrolyte may be used. Examples of the polymer include polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyvinylpyrrolidone, polyvinylidene fluoride and the like. The use of polymer gel has the effect of suppressing liquid leakage. As the separator 60, a polymer gel may be used in combination with the porous resin film or non-woven fabric as described above.

(非水電解質)
非水電解質としては、公知の非水電解質の中から適宜選択できる。非水電解質には、非水電解液を用いてもよい。非水電解液は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。
(Non-water electrolyte)
As the non-aqueous electrolyte, a known non-aqueous electrolyte can be appropriately selected. A non-aqueous electrolyte solution may be used as the non-aqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte solution contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent.

非水溶媒としては、公知の非水溶媒の中から適宜選択できる。非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、カルボン酸エステル、リン酸エステル、スルホン酸エステル、エーテル、アミド、ニトリル等が挙げられる。非水溶媒として、これらの化合物に含まれる水素原子の一部がハロゲンに置換されたものを用いてもよい。 As the non-aqueous solvent, a known non-aqueous solvent can be appropriately selected. Examples of the non-aqueous solvent include cyclic carbonates, chain carbonates, carboxylic acid esters, phosphoric acid esters, sulfonic acid esters, ethers, amides, nitriles and the like. As the non-aqueous solvent, a solvent in which some of the hydrogen atoms contained in these compounds are replaced with halogen may be used.

環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ビニレンカーボネート(VC)、ビニルエチレンカーボネート(VEC)、クロロエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジフルオロエチレンカーボネート(DFEC)、スチレンカーボネート、1-フェニルビニレンカーボネート、1,2-ジフェニルビニレンカーボネート等が挙げられる。これらの中でもPCが好ましい。 Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), vinyl ethylene carbonate (VEC), chloroethylene carbonate, fluoroethylene carbonate (FEC), and difluoroethylene carbonate. (DFEC), styrene carbonate, 1-phenylvinylene carbonate, 1,2-diphenylvinylene carbonate and the like can be mentioned. Among these, PC is preferable.

鎖状カーボネートとしては、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジフェニルカーボネート、トリフルオロエチルメチルカーボネート、ビス(トリフルオロエチル)カーボネート等が挙げられる。これらの中でもDMC及びEMCが好ましい。 Examples of the chain carbonate include diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethylmethyl carbonate (EMC), diphenyl carbonate, trifluoroethylmethyl carbonate, bis (trifluoroethyl) carbonate and the like. Among these, DMC and EMC are preferable.

非水溶媒として、環状カーボネート又は鎖状カーボネートを用いることが好ましく、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用することがより好ましい。環状カーボネートを用いることで、電解質塩の解離を促進して非水電解液のイオン伝導度を向上させることができる。鎖状カーボネートを用いることで、非水電解液の粘度を低く抑えることができる。環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用する場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの体積比率(環状カーボネート:鎖状カーボネート)としては、例えば、5:95から50:50の範囲とすることが好ましい。 As the non-aqueous solvent, it is preferable to use cyclic carbonate or chain carbonate, and it is more preferable to use cyclic carbonate and chain carbonate in combination. By using the cyclic carbonate, the dissociation of the electrolyte salt can be promoted and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte solution can be improved. By using the chain carbonate, the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution can be kept low. When the cyclic carbonate and the chain carbonate are used in combination, the volume ratio of the cyclic carbonate to the chain carbonate (cyclic carbonate: chain carbonate) is preferably in the range of, for example, 5:95 to 50:50.

電解質塩としては、公知の電解質塩から適宜選択できる。電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等が挙げられる。これらの中でもリチウム塩が好ましい。 The electrolyte salt can be appropriately selected from known electrolyte salts. Examples of the electrolyte salt include lithium salt, sodium salt, potassium salt, magnesium salt, onium salt and the like. Of these, lithium salts are preferred.

リチウム塩としては、LiPF、LiPO、LiBF、LiClO、LiN(SOF)等の無機リチウム塩、LiSOCF、LiN(SOCF、LiN(SO、LiN(SOCF)(SO)、LiC(SOCF、LiC(SO等のハロゲン化炭化水素基を有するリチウム塩等が挙げられる。これらの中でも、無機リチウム塩が好ましく、LiPFがより好ましい。 Lithium salts include inorganic lithium salts such as LiPF 6 , LiPO 2 F 2 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiN (SO 2 F) 2 , LiSO 3 CF 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 ). C 2 F 5 ) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) (SO 2 C 4 F 9 ), LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiC (SO 2 C 2 F 5 ) 3 and other halogenated hydrocarbon groups Examples thereof include lithium salts having. Among these, an inorganic lithium salt is preferable, and LiPF 6 is more preferable.

非水電解液における電解質塩の含有量は、20℃1気圧下において、0.1mol/dm以上2.5mol/dm以下であると好ましく、0.3mol/dm以上2.0mol/dm以下であるとより好ましく、0.5mol/dm以上1.7mol/dm以下であるとさらに好ましく、0.7mol/dm以上1.5mol/dm以下であると特に好ましい。電解質塩の含有量を上記の範囲とすることで、非水電解液のイオン伝導度を高めることができる。 The content of the electrolyte salt in the non-aqueous electrolyte solution is preferably 0.1 mol / dm 3 or more and 2.5 mol / dm 3 or less at 20 ° C. and 1 atm, and 0.3 mol / dm 3 or more and 2.0 mol / dm. It is more preferably 3 or less, more preferably 0.5 mol / dm 3 or more and 1.7 mol / dm 3 or less, and particularly preferably 0.7 mol / dm 3 or more and 1.5 mol / dm 3 or less. By setting the content of the electrolyte salt in the above range, the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte solution can be increased.

非水電解液は、非水溶媒と電解質塩以外に、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジフルオロエチレンカーボネート(DFEC)等のハロゲン化炭酸エステル;リチウムビス(オキサレート)ボレート(LiBOB)、リチウムジフルオロオキサレートボレート(LiFOB)、リチウムビス(オキサレート)ジフルオロホスフェート(LiFOP)等のシュウ酸エステル;リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)等のイミド塩;ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物;2-フルオロビフェニル、o-シクロヘキシルフルオロベンゼン、p-シクロヘキシルフルオロベンゼン等の前記芳香族化合物の部分ハロゲン化物;2,4-ジフルオロアニソール、2,5-ジフルオロアニソール、2,6-ジフルオロアニソール、3,5-ジフルオロアニソール等のハロゲン化アニソール化合物;ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物;亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレン、亜硫酸ジメチル、プロパンスルトン、プロペンスルトン、ブタンスルトン、メタンスルホン酸メチル、ブスルファン、トルエンスルホン酸メチル、硫酸ジメチル、硫酸エチレン、スルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、テトラメチレンスルホキシド、ジフェニルスルフィド、4,4’-ビス(2,2-ジオキソ-1,3,2-ジオキサチオラン)、4-メチルスルホニルオキシメチル-2,2-ジオキソ-1,3,2-ジオキサチオラン、チオアニソール、ジフェニルジスルフィド、ジピリジニウムジスルフィド、パーフルオロオクタン、ホウ酸トリストリメチルシリル、リン酸トリストリメチルシリル、チタン酸テトラキストリメチルシリル、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム等が挙げられる。これら添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The non-aqueous electrolyte solution may contain additives in addition to the non-aqueous solvent and the electrolyte salt. Examples of the additive include halogenated carbonate esters such as fluoroethylene carbonate (FEC) and difluoroethylene carbonate (DFEC); lithium bis (oxalate) borate (LiBOB), lithium difluorooxalate borate (LiFOB), and lithium bis (oxalate). ) Sulfonic acid ester such as difluorophosphate (LiFOP); imide salt such as lithium bis (fluorosulfonyl) imide (LiFSI); biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydride of terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene , T-Amilbenzene, diphenyl ether, dibenzofuran and other aromatic compounds; partial halides of the aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene; 2,4-difluoroanisole, 2 , 5-Difluoroanisole, 2,6-difluoroanisole, 3,5-difluoroanisole and other halogenated anisole compounds; vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, ethylvinylene carbonate, succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, anhydrous. Citraconic acid, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride; ethylene sulfite, propylene sulfite, dimethyl sulfite, propane sulton, propensulton, butane sulton, methyl methanesulphonate, busulfan, methyl toluenesulfonate, dimethyl sulfate, sulfate Ester, Sulfonide, Dimethyl Sulfonide, Diethyl Sulfonide, Dimethyl Sulfoxide, Diethyl Sulfoxide, Tetramethylene Sulfoxide, Diphenyl Sulfate, 4,4'-Bis (2,2-Dioxo-1,3,2-Dioxathiolane), 4-Methylsulfonyloxy Methyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, thioanisole, diphenyldisulfide, dipyridinium disulfide, perfluorooctane, tristrimethylsilyl borate, tristrimethylsilyl phosphate, tetrakistrimethylsilyl titanate, lithium monofluorophosphate , Lithium difluorophosphate and the like. These additives may be used alone or in combination of two or more.

非水電解液に含まれる添加剤の含有量は、非水電解液全体の質量に対して0.01質量%以上10質量%以下であると好ましく、0.1質量%以上7質量%以下であるとより好ましく、0.2質量%以上5質量%以下であるとさらに好ましく、0.3質量%以上3質量%以下であると特に好ましい。添加剤の含有量を上記の範囲とすることで、高温保存後の容量維持性能又は充放電サイクル性能を向上させたり、安全性をより向上させたりすることができる。 The content of the additive contained in the non-aqueous electrolytic solution is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and is 0.1% by mass or more and 7% by mass or less with respect to the total mass of the non-aqueous electrolytic solution. It is more preferable to have it, more preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less, and particularly preferably 0.3% by mass or more and 3% by mass or less. By setting the content of the additive in the above range, it is possible to improve the capacity maintenance performance or charge / discharge cycle performance after high temperature storage, and further improve the safety.

非水電解質には、固体電解質を用いてもよく、非水電解液と固体電解質とを併用してもよい。 As the non-aqueous electrolyte, a solid electrolyte may be used, or a non-aqueous electrolyte solution and a solid electrolyte may be used in combination.

固体電解質としては、リチウム、ナトリウム、カルシウム等のイオン伝導性を有し、常温(例えば15℃~25℃)において固体である任意の材料から選択できる。固体電解質としては、例えば、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、及び酸窒化物固体電解質、ポリマー固体電解質等が挙げられる。 The solid electrolyte can be selected from any material having ionic conductivity such as lithium, sodium and calcium and being solid at room temperature (for example, 15 ° C to 25 ° C). Examples of the solid electrolyte include sulfide solid electrolytes, oxide solid electrolytes, oxynitride solid electrolytes, polymer solid electrolytes and the like.

硫化物固体電解質としては、リチウムイオン二次電池の場合、例えば、LiS-P、LiI-LiS-P、Li10Ge-P12等が挙げられる。 Examples of the lithium ion secondary battery include Li 2 SP 2 S 5, Li I-Li 2 SP 2 S 5 , Li 10 Ge -P 2 S 12 and the like as the sulfide solid electrolyte.

本実施形態の蓄電素子1の形状については特に限定されるものではなく、例えば、円筒型電池、角型電池、扁平型電池、コイン型電池、ボタン型電池等が挙げられる。
図1に角型電池の一例としての蓄電素子1を示す。なお、同図は、ケース3内部を透視した図としている。セパレータ60を挟んで巻回された正極40及び負極50を有する電極体2が角型のケース3に収納される。正極40は正極リード45を介して正極端子4と電気的に接続されている。負極50は負極リード55を介して負極端子5と電気的に接続されている。
The shape of the power storage element 1 of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical battery, a square battery, a flat battery, a coin battery, and a button battery.
FIG. 1 shows a power storage element 1 as an example of a square battery. The figure is a perspective view of the inside of the case 3. The electrode body 2 having the positive electrode 40 and the negative electrode 50 wound around the separator 60 is housed in the square case 3. The positive electrode 40 is electrically connected to the positive electrode terminal 4 via the positive electrode lead 45. The negative electrode 50 is electrically connected to the negative electrode terminal 5 via the negative electrode lead 55.

<非水電解質蓄電装置の構成>
本実施形態の蓄電素子1は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器用電源、又は電力貯蔵用電源等に、複数の蓄電素子1を集合して構成した蓄電ユニット10(バッテリーモジュール)として搭載することができる。この場合、蓄電装置に含まれる少なくとも一つの蓄電素子1に対して、本発明の技術が適用されていればよい。
図3に、電気的に接続された二以上の蓄電素子1が集合した蓄電ユニット10をさらに集合した蓄電装置100の一例を示す。蓄電装置100は、二以上の蓄電素子1を電気的に接続するバスバ(図示せず)、二以上の蓄電ユニット10を電気的に接続するバスバ(図示せず)等を備えていてもよい。蓄電ユニット10又は蓄電装置100は、一以上の蓄電素子1の状態を監視する状態監視装置(図示せず)を備えていてもよい。
<Structure of non-aqueous electrolyte power storage device>
The power storage element 1 of the present embodiment is used as a power source for automobiles such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), and a plug-in hybrid vehicle (PHEV), a power source for electronic devices such as a personal computer and a communication terminal, or a power storage device. It can be mounted on a power source or the like as a power storage unit 10 (battery module) composed of a plurality of power storage elements 1 assembled together. In this case, the technique of the present invention may be applied to at least one power storage element 1 included in the power storage device.
FIG. 3 shows an example of a power storage device 100 in which a power storage unit 10 in which two or more electrically connected power storage elements 1 are assembled is further assembled. The power storage device 100 may include a bus bar (not shown) for electrically connecting two or more power storage elements 1, a bus bar (not shown) for electrically connecting two or more power storage units 10. The power storage unit 10 or the power storage device 100 may include a state monitoring device (not shown) for monitoring the state of one or more power storage elements 1.

<蓄電素子の製造方法>
本実施形態の蓄電素子1の製造方法は、公知の方法から適宜選択できる。当該製造方法は、例えば、電極体2を準備することと、電解質を調製することと、電極体2及び電解質をケース3に収容して蓄電素子を組み立てることと、を備える。電極体2を準備することは、正極40を作製することと、負極50を作製することと、セパレータ60を介して正極40及び負極50を積層し、必要に応じてさらに巻回して電極体2を形成することとを備える。
<Manufacturing method of power storage element>
The method for manufacturing the power storage element 1 of the present embodiment can be appropriately selected from known methods. The manufacturing method includes, for example, preparing an electrode body 2, preparing an electrolyte, and accommodating the electrode body 2 and the electrolyte in a case 3 to assemble a power storage element. To prepare the electrode body 2, the positive electrode 40 is manufactured, the negative electrode 50 is manufactured, the positive electrode 40 and the negative electrode 50 are laminated via the separator 60, and the electrode body 2 is further wound as necessary. To prepare for forming.

電極体2の準備において、正極40を作製することでは、好ましくは、水を含む水含有溶媒(好ましくは水)を用いて、水と、正極活物質と、親水化された非黒鉛質炭素とを含む正極合剤組成物を調製する。この正極合剤組成物には、バインダを配合しない。調製した正極合剤組成物を正極基材41に塗布し、溶媒(水など)を揮発させることによって、正極活物質層42を形成し、正極40を作製する。
親水化された非黒鉛質炭素は、親水化されている分、水含有溶媒中で分散しやすい。特に、上述した親水性官能基(酸性官能基など)が表面に存在する親水化された非黒鉛質炭素は、水含有溶媒中でより分散しやすい。そのため、上述したように、親水化された非黒鉛質炭素の粒子同士の凝集が抑制され、粒子がより十分に分散し、その結果、分散状態の良好な正極活物質層42を形成できる。特に、上述したニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物を含む正極活物質を正極合剤組成物に配合した場合には、正極合剤組成物がよりアルカリ性となりやすいため、上述したように、より良好な分散状態の正極活物質層42を形成できる。
上記の溶媒の揮発方法は、自然乾燥法であってもよく、加熱乾燥法などであってもよい。溶媒の揮発方法は、熱風乾燥炉を用いた熱風乾燥法であることが好ましい。熱風乾燥法によって上記溶媒を速やかに揮発させることで、親水化された非黒鉛質炭素の粒子同士の凝集がより十分に抑制され、より均一に近い分散状態の正極活物質層42を形成できる。
In the preparation of the electrode body 2, in preparing the positive electrode 40, water, a positive electrode active material, and hydrophilized non-graphular carbon are preferably used by using a water-containing solvent containing water (preferably water). To prepare a positive electrode mixture composition containing. No binder is added to this positive electrode mixture composition. The prepared positive electrode mixture composition is applied to the positive electrode base material 41 and the solvent (water or the like) is volatilized to form the positive electrode active material layer 42 to prepare the positive electrode 40.
The hydrophilized non-graphitic carbon is easily dispersed in a water-containing solvent because it is hydrophilized. In particular, the hydrophilized non-graphitic carbon in which the above-mentioned hydrophilic functional groups (acidic functional groups, etc.) are present on the surface is more likely to be dispersed in a water-containing solvent. Therefore, as described above, the aggregation of the hydrophilized non-graphitable carbon particles is suppressed, the particles are more sufficiently dispersed, and as a result, the positive electrode active material layer 42 having a good dispersed state can be formed. In particular, when the positive electrode active material containing the nickel-containing lithium transition metal composite oxide described above is blended in the positive electrode mixture composition, the positive electrode mixture composition tends to be more alkaline, and thus is better as described above. The positive electrode active material layer 42 in a dispersed state can be formed.
The above-mentioned solvent volatilization method may be a natural drying method, a heat drying method, or the like. The method for volatilizing the solvent is preferably a hot air drying method using a hot air drying furnace. By rapidly volatilizing the solvent by the hot air drying method, the aggregation of the hydrophilized non-graphitable carbon particles is more sufficiently suppressed, and the positive electrode active material layer 42 in a more uniform dispersed state can be formed.

また、正極40を作製することでは、親水化された非黒鉛質炭素の表面に存在する上記の親水性官能基(酸性官能基など)と、正極活物質表面に存在する水酸基等の官能基とが、上述したように脱水縮合して結合できる。この結合は、比較的多量の水を含む正極合剤組成物で正極活物質層42を形成する場合に、より多く生じ得る。これにより、バインダを用いなくとも、正極活物質同士を、また、正極活物質と正極基材41とを、非黒鉛質炭素を介してより強固に結着させることができる。 Further, in producing the positive electrode 40, the above-mentioned hydrophilic functional groups (acidic functional groups, etc.) existing on the surface of the hydrophilized non-graphic carbon and the functional groups such as hydroxyl groups existing on the surface of the positive electrode active material are used. However, as described above, it can be dehydrated and condensed to be bonded. This bond can occur more when the positive electrode active material layer 42 is formed with the positive electrode mixture composition containing a relatively large amount of water. As a result, the positive electrode active materials and the positive electrode active material and the positive electrode base material 41 can be more firmly bonded to each other via the non-graphitable carbon without using a binder.

電極体2の準備において、負極50を作製することでは、正極40の作製と同様に、溶媒として水を含む溶媒(好ましくは水)を用いて負極合剤組成物を調製し、負極活物質層52を形成してもよい。一方、溶媒として有機溶媒を用いて負極合剤組成物を調製し、負極活物質層52を形成してもよい。 In the preparation of the electrode body 2, in the preparation of the negative electrode 50, a negative electrode mixture composition is prepared using a solvent containing water (preferably water) as a solvent in the same manner as in the preparation of the positive electrode 40, and the negative electrode active material layer is prepared. 52 may be formed. On the other hand, a negative electrode mixture composition may be prepared using an organic solvent as the solvent to form the negative electrode active material layer 52.

電極体2の準備において、電極体2を形成することでは、一般的な方法によって積層型の電極体、又は、巻回型の電極体などを作ることができる。 In the preparation of the electrode body 2, by forming the electrode body 2, a laminated type electrode body, a wound type electrode body, or the like can be produced by a general method.

非水電解質の調製においては、例えば複数種の非水溶媒と、1種又は複数種の電解質塩とを混合して、非水電解液(非水電解質)を調製する。 In the preparation of the non-aqueous electrolyte, for example, a plurality of types of non-aqueous solvents and one or a plurality of types of electrolyte salts are mixed to prepare a non-aqueous electrolyte solution (non-aqueous electrolyte).

蓄電素子の組み立てにおいて、公知の方法から適宜選択した一般的な方法によって、非水電解質をケース3に収容する。例えば、非水電解質として非水電解液を用いる場合、ケース3内に電極体2を収容した後、ケース3に形成された注入口から非水電解液を注入した後、注入口を封止すればよい。 In assembling the power storage element, the non-aqueous electrolyte is housed in the case 3 by a general method appropriately selected from known methods. For example, when a non-aqueous electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte, the electrode body 2 is housed in the case 3, the non-aqueous electrolyte is injected from the injection port formed in the case 3, and then the injection port is sealed. Just do it.

<その他の実施形態>
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
<Other embodiments>
The power storage element of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention. For example, the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment, and a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment or a well-known technique. In addition, some of the configurations of certain embodiments can be deleted. Further, a well-known technique can be added to the configuration of a certain embodiment.

上記実施形態では、蓄電素子1が充放電可能な非水電解質二次電池(例えばリチウムイオン二次電池)として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類、形状、寸法、容量等は任意である。本発明は、種々の二次電池、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタにも適用できる。 In the above embodiment, the case where the power storage element 1 is used as a non-aqueous electrolyte secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery) capable of charging and discharging has been described, but the type, shape, dimensions, capacity, etc. of the power storage element are arbitrary. be. The present invention can also be applied to capacitors such as various secondary batteries, electric double layer capacitors and lithium ion capacitors.

上記実施形態では、正極40が、親水化された非黒鉛質炭素を含み且つバインダを含まない蓄電素子1について詳しく説明したが、他の実施形態の蓄電素子では、負極が、親水化された非黒鉛質炭素を含み且つバインダを含まなくてもよい。 In the above embodiment, the power storage element 1 in which the positive electrode 40 contains hydrophilized non-graphitable carbon and does not contain a binder has been described in detail, but in the power storage element of another embodiment, the negative electrode is not hydrophilized. It may contain graphitic carbon and may not contain binders.

上記実施形態では、正極40及び負極50がセパレータ60を介して積層された電極体2について説明したが、電極体は、セパレータ60を備えなくてもよい。例えば、正極又は負極の活物質層上に導電性を有さない層が形成された状態で、正極及び負極が直接接してもよい。 In the above embodiment, the electrode body 2 in which the positive electrode 40 and the negative electrode 50 are laminated via the separator 60 has been described, but the electrode body may not include the separator 60. For example, the positive electrode and the negative electrode may be in direct contact with each other in a state where a non-conductive layer is formed on the active material layer of the positive electrode or the negative electrode.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The present invention is not limited to the following examples.

以下に示すようにして、非水電解質二次電池(リチウムイオン二次電池)を製造した。 A non-aqueous electrolyte secondary battery (lithium ion secondary battery) was manufactured as shown below.

(1)正極の作製
(実施例1)
[原材料]
まず、正極活物質と導電剤を準備した。
・正極活物質(活物質粒子を含む粉体)
ニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物 LiNi1/3Co1/3Mn1/3
一次粒子が互いに凝結した二次粒子の粒径D50:4μm(平均粒径D1)
・導電剤(親水化された非黒鉛質炭素を含む水分散スラリー液)
親水化処理された親水化カーボンブラックの水分散スラリー液
製品名「Aqua-Black162」(東海カーボン社製)
固形分:19.2質量%
親水化カーボンブラックの平均一次粒子径(平均粒径D2):110nm
親水化カーボンブラック粒子表面に多数のカルボキシ基が存在
上述した中和滴定によって求めた親水性官能基量:780[μモル/g]
上述した方法で測定したスラリーのpH:6.5
(D2/D1)=0.03
上記の親水化された非黒鉛質炭素を含む水分散スラリー液に粒子状の正極活物質を添加して、混合及び混練した。その後、熱風乾燥、及び、真空乾燥によって水分を除去して、導電剤と正極活物質との混合物を作製した。
このようにして準備した混合物と、水とを混合、混練することで正極合剤組成物を調整した。正極活物質及び導電剤の固形分の配合比は、それぞれ表1に示す通りとした。
調製した正極合剤組成物を、乾燥後の塗布量(目付量)が8.6mg/cmとなるように、正極基材であるアルミニウム箔(厚さ15μm)の片面に塗布し、乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を揮発させて除去し、正極活物質層を形成した。
正極活物質層(1層分)の厚さは、31μmであった。正極活物質層の密度は、2.8g/cm であった。
(1) Preparation of positive electrode (Example 1)
[raw materials]
First, a positive electrode active material and a conductive agent were prepared.
・ Positive electrode active material (powder containing active material particles)
Nickel-containing lithium transition metal composite oxide LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2
Particle size D50 of secondary particles in which primary particles are condensed with each other: 4 μm (average particle size D1)
-Conducting agent (hydrophilic dispersion slurry liquid containing hydrophilized non-graphitable carbon)
Hydrophilized carbon black water-dispersed slurry liquid Product name "Aqua-Black162" (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
Solid content: 19.2% by mass
Average primary particle size of hydrophilized carbon black (average particle size D2): 110 nm
A large number of carboxy groups are present on the surface of the hydrophilized carbon black particles. Amount of hydrophilic functional groups determined by the above-mentioned neutralization titration: 780 [μmol / g]
Slurry pH measured by the method described above: 6.5
(D2 / D1) = 0.03
Particulate positive electrode active material was added to the aqueous dispersion slurry liquid containing the hydrophilized non-graphitic carbon, and mixed and kneaded. Then, the water was removed by hot air drying and vacuum drying to prepare a mixture of the conductive agent and the positive electrode active material.
The positive electrode mixture composition was prepared by mixing and kneading the mixture prepared in this manner with water. The mixing ratios of the solid content of the positive electrode active material and the conductive agent were as shown in Table 1, respectively.
The prepared positive electrode mixture composition is applied to one side of an aluminum foil (thickness 15 μm) as a positive electrode base material so that the coating amount (weight) after drying is 8.6 mg / cm 2 , and after drying. , Roll pressed. Then, it was vacuum dried to volatilize and remove water and the like to form a positive electrode active material layer.
The thickness of the positive electrode active material layer (for one layer) was 31 μm. The density of the positive electrode active material layer was 2.8 g / cm 3 .

(実施例2)
正極活物質及び導電剤の配合比が表1に示す値になるように変更した点以外は、実施例1と同様にして正極合剤組成物を調製した。
調製した正極合剤組成物を、正極基材であるアルミニウム箔(厚さ15μm)の片面に、乾燥後の塗布量(目付量)が8.2mg/cmとなるように塗布し、乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を揮発させて除去し、正極活物質層を形成した。
正極活物質層(1層分)の厚さは、29μmであった。正極活物質層の密度は、2.8g/cm であった。
(Example 2)
A positive electrode mixture composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratios of the positive electrode active material and the conductive agent were changed to the values shown in Table 1.
The prepared positive electrode mixture composition was applied to one side of an aluminum foil (thickness 15 μm) as a positive electrode base material so that the coating amount (weight) after drying was 8.2 mg / cm 2 , and after drying. , Roll pressed. Then, it was vacuum dried to volatilize and remove water and the like to form a positive electrode active material layer.
The thickness of the positive electrode active material layer (for one layer) was 29 μm. The density of the positive electrode active material layer was 2.8 g / cm 3 .

(実施例3)
正極活物質としてLiFePO(粒径D50:7μm)を用いた点以外は、実施例1と同様にして、正極合剤組成物を調製した。また、正極活物質及び導電剤の固形分の配合比は、実施例1と同様とした。
調製した正極用の合剤組成物を、正極基材であるアルミニウム箔(厚さ15μm)の片面に、乾燥後の塗布量(目付量)が8.3mg/cmとなるように塗布し、乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を揮発させて除去し、正極活物質層を形成した。
正極活物質層(1層分)の厚さは、38μmであった。正極活物質層の密度は、2.2g/cmであった。
(Example 3)
A positive electrode mixture composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that LiFePO 4 (particle size D50: 7 μm) was used as the positive electrode active material. Moreover, the compounding ratio of the solid content of the positive electrode active material and the conductive agent was the same as in Example 1.
The prepared mixture composition for a positive electrode was applied to one side of an aluminum foil (thickness 15 μm) as a positive electrode base material so that the applied amount (weight) after drying was 8.3 mg / cm 2 . After drying, a roll press was performed. Then, it was vacuum dried to volatilize and remove water and the like to form a positive electrode active material layer.
The thickness of the positive electrode active material layer (for one layer) was 38 μm. The density of the positive electrode active material layer was 2.2 g / cm 3 .

(比較例1)
N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、導電剤(親水化処理を施していないカーボンブラック[アセチレンブラック])、バインダ(PVdF)、正極活物質(LiNi1/3Co1/3Mn1/3、一次粒子が互いに凝結した二次粒子の粒径D50:4μm)を、混合、混練することで、正極合剤組成物を調製した。
正極活物質、導電剤、及びバインダの固形分の配合比は、それぞれ表1に示す通りとした。
調製した正極合剤組成物を、乾燥後の塗布量(目付量)が8.6mg/cmとなるように、正極基材であるアルミニウム箔(厚さ15μm)の片面に塗布し、乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を揮発させて除去し、正極活物質層を形成した。
正極活物質層(1層分)の厚さは、32μmであった。正極活物質層の密度は、2.7g/cm であった。
(Comparative Example 1)
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), conductive agent (carbon black [acetylene black] without hydrophilization treatment), binder (PVdF), positive electrode active material (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 ) A positive electrode mixture composition was prepared by mixing and kneading O 2 (particle size D50: 4 μm) of the secondary particles in which the primary particles were condensed with each other.
The compounding ratios of the solid content of the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder were as shown in Table 1, respectively.
The prepared positive electrode mixture composition is applied to one side of an aluminum foil (thickness 15 μm) as a positive electrode base material so that the coating amount (weight) after drying is 8.6 mg / cm 2 , and after drying. , Roll pressed. Then, it was vacuum dried to volatilize and remove water and the like to form a positive electrode active material layer.
The thickness of the positive electrode active material layer (for one layer) was 32 μm. The density of the positive electrode active material layer was 2.7 g / cm 3 .

(比較例2)
実施例1で用いた親水化カーボンブラックのスラリー液に、正極活物質(LiNi1/3Co1/3Mn1/3)を混合、混練した。その後、熱風乾燥、真空乾燥により水分を除去して、導電剤と正極活物質との混合物を作製した。
このようにして準備した混合物と、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、バインダ(PVdF)とを混合、混練することで正極合剤組成物を調整した。
正極活物質、導電剤、及びバインダの固形分の配合比は、それぞれ表1に示す通りとした。
上記の正極合剤組成物を用いた点以外は、比較例1と同様にして、正極活物質層を形成した。
正極活物質層の目付量、厚さ(1層分)、密度は、比較例1と同様であった。
(Comparative Example 2)
The positive electrode active material (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) was mixed with the hydrophilized carbon black slurry liquid used in Example 1 and kneaded. Then, the water was removed by hot air drying and vacuum drying to prepare a mixture of the conductive agent and the positive electrode active material.
The positive electrode mixture composition was prepared by mixing and kneading the mixture prepared in this manner, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and binder (PVdF).
The compounding ratios of the solid content of the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder were as shown in Table 1, respectively.
A positive electrode active material layer was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the above positive electrode mixture composition was used.
The basis weight, thickness (for one layer), and density of the positive electrode active material layer were the same as in Comparative Example 1.

(比較例3)
N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、導電剤(親水化処理を施していないカーボンブラック[アセチレンブラック])、バインダ(PVdF)、正極活物質(実施例3で用いたLiFePO)を、混合、混練することで、正極合剤組成物を調製した。
正極活物質、導電剤、及びバインダの固形分の配合比は、それぞれ表1に示す通りとした。
調製した正極合剤組成物を、乾燥後の塗布量(目付量)が8.3mg/cmとなるように、正極基材であるアルミニウム箔(厚さ15μm)の片面に塗布し、乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を揮発させて除去し、正極活物質層を形成した。
正極活物質層(1層分)の厚さは、38μmであった。正極活物質層の密度は、2.2g/cm (実施例3と同じ)であった。
(Comparative Example 3)
N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP), a conductive agent (carbon black [acetylene black] not subjected to hydrophilization treatment), a binder (PVdF), and a positive electrode active material (LiFePO 4 used in Example 3) are mixed. , A positive electrode mixture composition was prepared by kneading.
The compounding ratios of the solid content of the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder were as shown in Table 1, respectively.
The prepared positive electrode mixture composition is applied to one side of an aluminum foil (thickness 15 μm) as a positive electrode base material so that the coating amount (weight) after drying is 8.3 mg / cm 2 , and after drying. , Roll pressed. Then, it was vacuum dried to volatilize and remove water and the like to form a positive electrode active material layer.
The thickness of the positive electrode active material layer (for one layer) was 38 μm. The density of the positive electrode active material layer was 2.2 g / cm 3 (same as in Example 3).

(2)負極の作製
すべての実施例及び比較例において、同じ負極を作製して電池に用いた。
負極活物質としては、平均粒子径が3.3μmの粒子状の非黒鉛質炭素(難黒鉛化性炭素)を用いた。また、バインダとしては、PVdFを用いた。
負極合剤組成物は、溶媒としてNMPと、バインダと、活物質とを混合、混練することで調製した。バインダと、活物質を、それぞれ固形分が、7質量%、93質量%となるように配合した。
調製した負極合剤組成物を、乾燥後の塗布量(目付量)が3.95mg/cmとなるように、負極基材である銅箔(厚さ8μm)の片面に塗布した。乾燥後、ロールプレスを行い、真空乾燥して、水分等を除去し、負極活物質層を形成した。
負極活物質層(1層分)の厚さは、35μmであった。負極活物質層の密度は、1.13g/cmであった。
(2) Preparation of negative electrode In all the examples and comparative examples, the same negative electrode was prepared and used for the battery.
As the negative electrode active material, particulate non-graphitable carbon (non-graphitizable carbon) having an average particle diameter of 3.3 μm was used. Moreover, PVdF was used as a binder.
The negative electrode mixture composition was prepared by mixing and kneading NMP, a binder, and an active material as solvents. The binder and the active substance were blended so that the solid content was 7% by mass and 93% by mass, respectively.
The prepared negative electrode mixture composition was applied to one side of a copper foil (thickness 8 μm) as a negative electrode base material so that the coating amount (weight) after drying was 3.95 mg / cm 2 . After drying, a roll press was performed and vacuum drying was performed to remove water and the like to form a negative electrode active material layer.
The thickness of the negative electrode active material layer (for one layer) was 35 μm. The density of the negative electrode active material layer was 1.13 g / cm 3 .

(3)セパレータの準備
すべての実施例及び比較例において、同じセパレータを電池に用いた。
厚さ15μmのポリエチレン微多孔膜(セパレータ基材)上の片面に、厚さ6μmの無機塗工層(耐熱層)が塗工されたセパレータ(無機塗工セパレータ)を準備した。このセパレータの透気度は、約100秒/100ccであり、総厚さは、21μmであった。
(3) Preparation of separator In all the examples and comparative examples, the same separator was used for the battery.
A separator (inorganic coating separator) having an inorganic coating layer (heat resistant layer) having a thickness of 6 μm coated on one side of a polyethylene microporous membrane (separator base material) having a thickness of 15 μm was prepared. The air permeability of this separator was about 100 seconds / 100 cc, and the total thickness was 21 μm.

(4)非水電解液の調製
すべての実施例及び比較例において、同じ非水電解液を電池に用いた。
プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートを、いずれも1容量部ずつ混合した非水溶媒を調製した。この非水溶媒に、塩濃度が1mol/LとなるようにLiPFを溶解させて、非水電解液を調製した。
(4) Preparation of non-aqueous electrolyte solution In all Examples and Comparative Examples, the same non-aqueous electrolyte solution was used for the battery.
A non-aqueous solvent was prepared by mixing 1 part by volume of propylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate. LiPF 6 was dissolved in this non-aqueous solvent so that the salt concentration was 1 mol / L to prepare a non-aqueous electrolytic solution.

(5)評価用セル(非水電解質二次電池)の作製
(5-1)
正極活物質としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3を用いた評価用セルは、以下の方法で作製した。
上記正極、負極、セパレータを積層し、電極体を作製した。なお、正極及び負極は、それぞれの活物質層がセパレータを介して互いに対向するように配置し、セパレータは無機塗工層が正極活物質層と対向するように配置した。そして、この電極体を金属樹脂複合フィルム製のケースに収納し、非水電解液を注入した後、熱溶着により封口し、評価用セルを作製した。
作製した評価セルについて、定電流充電(充電電流3.5mA、充電時間1時間、充電温度25℃)をおこない、25℃で12時間静置後、4.2Vまで定電流充電(充電電流3.5mA、充電温度25℃)し、さらに4.2Vで定電圧充電(充電時間3時間、充電温度25℃)をおこない、その後、2.4Vまで定電流放電(放電電流7mA、放電温度25℃)をおこなった。
次に、80%SOCとなる電気量を定電流充電(充電電流3.5mA、充電温度25℃)をおこない、45℃で15時間静置し、その後に25℃で4時間以上静置し、2.4Vまで定電流放電(放電電流7mA、放電温度25℃)をおこなった。
その後、20%SOCとなる電気量を定電流充電(充電電流3.5mA、充電温度25℃)し、25℃で10日間静置した。
(5-2)
正極活物質としてLiFePO を用いた評価用セルは、以下の方法で作製した。
上記(5-1)と同様にして、評価用セルを作製した。
作製した評価セルについて、定電流充電(充電電流3.5mA、充電時間1時間、充電温度25℃)をおこない、25℃で12時間静置後、3.55Vまで定電流充電(充電電流3.5mA、充電温度25℃)し、さらに3.55Vで定電圧充電(充電時間3時間、充電温度25℃)をおこない、その後、2.0Vまで定電流放電(放電電流7mA、放電温度25℃)をおこなった。
次に、80%SOCとなる電気量を定電流充電(充電電流3.5mA、充電温度25℃)をおこない、45℃で15時間静置し、その後に25℃で4時間以上静置し、2.0Vまで定電流放電(放電電流7mA、放電温度25℃)をおこなった。
その後、20%SOCとなる電気量を定電流充電(充電電流3.5mA、充電温度25℃)し、25℃で10日間静置した。
(5) Preparation of evaluation cell (non-aqueous electrolyte secondary battery) (5-1)
An evaluation cell using LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 as the positive electrode active material was prepared by the following method.
The positive electrode, the negative electrode, and the separator were laminated to prepare an electrode body. The positive electrode and the negative electrode were arranged so that the respective active material layers faced each other via the separator, and the separator was arranged so that the inorganic coating layer faced the positive electrode active material layer. Then, this electrode body was housed in a case made of a metal resin composite film, and after injecting a non-aqueous electrolytic solution, the electrode body was sealed by heat welding to prepare an evaluation cell.
The prepared evaluation cell is charged with a constant current (charging current 3.5 mA, charging time 1 hour, charging temperature 25 ° C), allowed to stand at 25 ° C for 12 hours, and then charged with a constant current up to 4.2 V (charging current 3. 5mA, charging temperature 25 ° C), then constant voltage charging (charging time 3 hours, charging temperature 25 ° C) at 4.2V, then constant current discharge to 2.4V (discharge current 7mA, discharge temperature 25 ° C). Was done.
Next, a constant current charge (charging current 3.5 mA, charging temperature 25 ° C.) is performed with an amount of electricity of 80% SOC, and the mixture is allowed to stand at 45 ° C. for 15 hours, and then at 25 ° C. for 4 hours or more. A constant current discharge (discharge current 7 mA, discharge temperature 25 ° C.) was performed up to 2.4 V.
Then, the electric quantity of 20% SOC was charged with a constant current (charging current 3.5 mA, charging temperature 25 ° C.), and allowed to stand at 25 ° C. for 10 days.
(5-2)
An evaluation cell using LiFePO 4 as the positive electrode active material was prepared by the following method.
An evaluation cell was prepared in the same manner as in (5-1) above.
The prepared evaluation cell is charged with a constant current (charging current 3.5 mA, charging time 1 hour, charging temperature 25 ° C), allowed to stand at 25 ° C for 12 hours, and then charged with a constant current to 3.55 V (charging current 3. 5mA, charging temperature 25 ° C), then constant voltage charging (charging time 3 hours, charging temperature 25 ° C) at 3.55V, then constant current discharge to 2.0V (discharge current 7mA, discharge temperature 25 ° C). Was done.
Next, a constant current charge (charging current 3.5 mA, charging temperature 25 ° C.) is performed with an amount of electricity of 80% SOC, and the mixture is allowed to stand at 45 ° C. for 15 hours, and then at 25 ° C. for 4 hours or more. A constant current discharge (discharge current 7 mA, discharge temperature 25 ° C.) was performed up to 2.0 V.
Then, the electric quantity of 20% SOC was charged with a constant current (charging current 3.5 mA, charging temperature 25 ° C.), and allowed to stand at 25 ° C. for 10 days.

<高温放置後の出力性能の評価>
1.容量確認
1-1.正極活物質としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3を用いたセル
25℃恒温槽中で、4.2Vまで定電流充電(充電電流3.5mA)し、さらに4.2Vで定電圧充電(充電時間3時間)の後、2.4Vまで定電流放電(放電電流7mA)をおこなった。
1-2.正極活物質としてLiFePOを用いたセル
25℃恒温槽中で、3.55Vまで定電流充電(充電電流3.5mA)し、さらに3.55Vで定電圧充電(充電時間3時間)の後、2.0Vまで定電流放電(放電時間7mA)をおこなった。
2.出力確認試験
2-1.正極活物質としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3を用いたセル
25℃の恒温槽中で、SOC50%に調整したセル(開回路電圧3.65V)を14mAの電流値で10秒間放電し、60秒間の休止後、3.5mAの電流値で放電した電気量と同電気量を充電した。
300秒間の休止後、放電電流値を28mA、42mA、56mA、70mAと変化させた以外は、同じ条件で各電流値での放電試験を実施した。
その後、各放電電流値を横軸に、各電流値での放電開始後1秒目の電圧を縦軸に、それぞれプロットし、これらを最小二乗法によって直線線形近似をおこなった。その直線の傾きをセルの抵抗Rとした。
算出したRに基づき、セルの出力Pを以下の式により算出した。
P[W]=2.5× (3.65-2.4)/R
2-2.正極活物質としてLiFePOを用いたセル
25℃の恒温槽中で、SOC50%に調整したセル(開回路電圧3.18V)を14mAの電流値で10秒間放電し、60秒間の休止後、3.5mAの電流値で放電した電気量と同電気量を充電した。
300秒間の休止後、放電電流値を28mA、42mA、56mA、70mAと変化させた点以外は、同じ条件で各電流値での放電試験を実施した。
その後、各放電電流値を横軸に、各電流値での放電開始後1秒目の電圧を縦軸に、それぞれプロットし、これらを最小二乗法によって直線線形近似をおこなった。その直線の傾きをセルの抵抗Rとした。
算出したRに基づき、セルの出力Pを以下の式により算出した。
P[W]=2.0× (3.18-2.0)/R
3.高温放置試験
25℃の恒温槽中でSOC85%に調整したセルを、65℃恒温槽中で15日間静置した。
その後に25℃の恒温槽中で4時間以上静置し、上記の出力確認試験を実施し、試験開始から15日後の出力を算出した。
同様に、上記の65℃恒温槽中での15日間静置及び上記の出力確認試験を繰り返すことで、高温放置試験開始から30日後及び45日後の出力を算出した。高温放置試験前の出力をP1、45日後の出力をP2とし、以下の計算式で出力劣化率を算出した。
出力低下率[%]=100-[(P2/P1)×100]
なお、上記の出力低下率[%]が小さいほど、出力の低下がより十分に抑制されていることを表す。
<Evaluation of output performance after leaving at high temperature>
1. 1. Capacity confirmation 1-1. Cell using LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O2 as the positive electrode active material In a constant temperature bath at 25 ° C, constant current charge to 4.2 V (charging current 3.5 mA), and then at 4.2 V. After constant voltage charging (charging time 3 hours), constant current discharge (discharge current 7 mA) was performed up to 2.4 V.
1-2. A cell using LiFePO 4 as a positive electrode active material is charged with a constant current up to 3.55 V (charging current 3.5 mA) in a constant temperature bath at 25 ° C., and then charged with a constant voltage at 3.55 V (charging time 3 hours). A constant current discharge (discharge time 7 mA) was performed up to 2.0 V.
2. 2. Output confirmation test 2-1. Cell using LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O2 as positive electrode active material Cell adjusted to SOC 50% (open circuit voltage 3.65V) in a constant temperature bath at 25 ° C with a current value of 14mA. After discharging for 10 seconds and resting for 60 seconds, the same amount of electricity as the discharged amount of electricity was charged at a current value of 3.5 mA.
After a pause of 300 seconds, the discharge test was carried out under the same conditions except that the discharge current values were changed to 28 mA, 42 mA, 56 mA, and 70 mA.
Then, each discharge current value was plotted on the horizontal axis, and the voltage 1 second after the start of discharge at each current value was plotted on the vertical axis, and these were linearly and linearly approximated by the least squares method. The slope of the straight line was taken as the resistance R of the cell.
Based on the calculated R, the cell output P was calculated by the following formula.
P [W] = 2.5 × (3.65-2.4) / R
2-2. Cell using LiFePO 4 as positive electrode active material In a constant temperature bath at 25 ° C, a cell adjusted to SOC 50% (open circuit voltage 3.18 V) was discharged at a current value of 14 mA for 10 seconds, and after a pause of 60 seconds, 3 The same amount of electricity as the amount of discharged electricity was charged with a current value of .5 mA.
After a pause of 300 seconds, the discharge test was carried out under the same conditions except that the discharge current values were changed to 28 mA, 42 mA, 56 mA, and 70 mA.
Then, each discharge current value was plotted on the horizontal axis, and the voltage 1 second after the start of discharge at each current value was plotted on the vertical axis, and these were linearly and linearly approximated by the least squares method. The slope of the straight line was taken as the resistance R of the cell.
Based on the calculated R, the cell output P was calculated by the following formula.
P [W] = 2.0 × (3.18-2.0) / R
3. 3. High temperature standing test A cell adjusted to SOC 85% in a constant temperature bath at 25 ° C. was allowed to stand in a constant temperature bath at 65 ° C. for 15 days.
After that, the mixture was allowed to stand in a constant temperature bath at 25 ° C. for 4 hours or more, the above output confirmation test was carried out, and the output 15 days after the start of the test was calculated.
Similarly, by repeating the above-mentioned standing in a constant temperature bath at 65 ° C. for 15 days and the above-mentioned output confirmation test, the outputs 30 days and 45 days after the start of the high-temperature standing test were calculated. The output before the high temperature standing test was P1 and the output after 45 days was P2, and the output deterioration rate was calculated by the following formula.
Output reduction rate [%] = 100-[(P2 / P1) x 100]
It should be noted that the smaller the output reduction rate [%] is, the more sufficiently the reduction in output is suppressed.

実施例1~3、及び、比較例1~3の評価用セルについて行った評価結果を表1に示す。なお、表1においてカーボンブラックを「CB」と表記する。 Table 1 shows the evaluation results of the evaluation cells of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3. In Table 1, carbon black is referred to as "CB".

Figure 2022048657000002
Figure 2022048657000002

表1から把握されるように、実施例の蓄電素子では、高温で放置された後の出力の低下が抑制された。一方、比較例の蓄電素子では、高温で放置された後の出力の低下が必ずしも抑制されなかった。
実施例1と実施例2との対比から、実施例の蓄電素子において、正極活物質層が、親水化された非黒鉛質炭素を4質量%よりも多く含むことによって、高温放置後の出力低下が十分に抑制された。
実施例1と比較例1との対比から、及び、実施例3と比較例3との対比から、実施例の蓄電素子において、正極活物質層が、親水化された非黒鉛質炭素と、ニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物(正極活物質)とを含むことによって、高温放置後の出力低下が顕著に抑制されたといえる。
As can be seen from Table 1, in the power storage element of the example, the decrease in output after being left at a high temperature was suppressed. On the other hand, in the power storage element of the comparative example, the decrease in output after being left at a high temperature was not always suppressed.
From the comparison between Example 1 and Example 2, in the power storage device of Example, the positive electrode active material layer contains more than 4% by mass of hydrophilized non-graphitable carbon, so that the output is reduced after being left at a high temperature. Was sufficiently suppressed.
From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1 and from the comparison between Example 3 and Comparative Example 3, in the power storage element of the example, the positive electrode active material layer is made of hydrophilic non-graphicular carbon and nickel. It can be said that the inclusion of the contained lithium transition metal composite oxide (positive electrode active material) significantly suppressed the decrease in output after being left at a high temperature.

1:蓄電素子(非水電解質二次電池)、
2:電極体、
3:ケース、 31:ケース本体、 32:蓋体、
4:正極端子、 5:負極端子、
40:正極、
41:正極基材、 42:正極活物質層、
50:負極、
51:負極基材、 52:負極活物質層、
45:正極リード、 55:負極リード、
60:セパレータ、
10:蓄電ユニット、 100:蓄電装置。
1: Power storage element (non-aqueous electrolyte secondary battery),
2: Electrode body,
3: Case, 31: Case body, 32: Cover body,
4: Positive electrode terminal, 5: Negative electrode terminal,
40: Positive electrode,
41: Positive electrode base material, 42: Positive electrode active material layer,
50: Negative electrode,
51: Negative electrode base material, 52: Negative electrode active material layer,
45: Positive electrode lead, 55: Negative electrode lead,
60: Separator,
10: Power storage unit, 100: Power storage device.

Claims (3)

活物質粒子を含む活物質層を有する電極を備え、
前記活物質層は、親水化された非黒鉛質炭素を含み且つバインダを含まない、蓄電素子。
With an electrode having an active material layer containing active material particles,
The active material layer is a power storage element containing hydrophilic non-graphitic carbon and containing no binder.
前記活物質層において前記親水化された非黒鉛質炭素の含有率は、4質量%よりも多い、請求項1に記載の蓄電素子。 The power storage device according to claim 1, wherein the content of the hydrophilized non-graphitic carbon in the active material layer is more than 4% by mass. 前記活物質層は、ニッケル含有リチウム遷移金属複合酸化物の粒子を前記活物質粒子として含む、請求項1又は2に記載の蓄電素子。 The power storage element according to claim 1 or 2, wherein the active material layer contains particles of a nickel-containing lithium transition metal composite oxide as the active material particles.
JP2020154609A 2020-09-15 2020-09-15 Power storage element Pending JP2022048657A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020154609A JP2022048657A (en) 2020-09-15 2020-09-15 Power storage element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020154609A JP2022048657A (en) 2020-09-15 2020-09-15 Power storage element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022048657A true JP2022048657A (en) 2022-03-28

Family

ID=80844223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020154609A Pending JP2022048657A (en) 2020-09-15 2020-09-15 Power storage element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022048657A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7215331B2 (en) Method for manufacturing non-aqueous electrolyte storage element and non-aqueous electrolyte storage element
JP2022018845A (en) Positive electrode and non-aqueous electrolyte power storage element
WO2021246186A1 (en) Positive electrode and power storage element
WO2021193500A1 (en) Positive electrode for energy storage element and energy storage element
JP7409132B2 (en) Nonaqueous electrolyte storage element
JP2022134613A (en) Positive electrode mixture for non-aqueous electrolyte storage element, positive electrode for non-aqueous electrolyte storage element, and non-aqueous electrolyte storage element
JP2022091637A (en) Negative electrode for nonaqueous electrolyte electricity-storage device, nonaqueous electrolyte electricity-storage device, and manufacturing method of them
JP2021163583A (en) Power storage element
JP2021190165A (en) Positive electrode and power storage element
JP2022048657A (en) Power storage element
WO2023224070A1 (en) Non-aqueous electrolyte power storage element
WO2023190422A1 (en) Positive electrode for non-aqueous electrolyte power storage element, and non-aqueous electrolyte power storage element comprising same
WO2023189140A1 (en) Positive electrode for power storage element, power storage element, and power storage device
WO2022209815A1 (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte power storage elements, positive electrode for nonaqueous electrolyte power storage elements, nonaqueous electrolyte power storage element, power storage unit, and power storage device
US20230411624A1 (en) Electrode, energy storage device, and energy storage apparatus
WO2023276863A1 (en) Non-aqueous electrolyte power storage element
WO2022181516A1 (en) Nonaqueous electrolyte power storage element
WO2024029333A1 (en) Non-aqueous electrolyte power storage element
US20240055662A1 (en) Nonaqueous electrolyte energy storage device, electronic device, and automobile
WO2022239861A1 (en) Electric power storage element
WO2023224071A1 (en) Nonaqueous electrolyte power storage element
WO2022097612A1 (en) Positive electrode for non-aqueous electrolyte power storage element, non-aqueous electrolyte power storage element, and power storage device
WO2021200373A1 (en) Power storage element
WO2022249667A1 (en) Nonaqueous electrolyte power storage element and power storage device
WO2023032752A1 (en) Power storage element and power storage device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230710