JP4707324B2 - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、非水電解質二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

近年、移動体通信機、ノートブック型パソコン、パームトップ型パソコン、一体型ビデオカメラ、ポータブルCD(MD)プレーヤー、コードレス電話等の電子機器の小形化、軽量化を図る上で、これらの電子機器の電源として、特に小型で大容量の電池が求められている。   In recent years, electronic devices such as mobile communication devices, notebook computers, palmtop computers, integrated video cameras, portable CD (MD) players, cordless telephones, etc. have been reduced in size and weight. As a power source, a battery having a small size and a large capacity is particularly demanded.

これら電子機器の電源として普及している電池としては、アルカリマンガン電池のような一次電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等の二次電池が挙げられる。その中でも、正極にリチウム複合酸化物を用い、負極にリチウムイオンを吸蔵・放出できる炭素質材料を用いた非水電解質二次電池が、小型軽量で単電池電圧が高く、高エネルギー密度を得られることから注目されている。   Examples of batteries that are widely used as power sources for these electronic devices include primary batteries such as alkaline manganese batteries, and secondary batteries such as nickel cadmium batteries and lead storage batteries. Among them, the non-aqueous electrolyte secondary battery using a lithium composite oxide for the positive electrode and a carbonaceous material capable of occluding and releasing lithium ions for the negative electrode is small and light, has a high unit cell voltage, and can obtain a high energy density. It is attracting attention.

特許文献1には、厚さが0.3mm以下の容器を備えた薄型非水電解質二次電池において、15〜20体積%のエチレンカーボネート、2〜35体積%のプロピレンカーボネート及び30〜85体積%のγ−ブチロラクトンを含む非水溶媒にLiBF4とLiPF6の混合塩を使用すると、45℃での充放電サイクル寿命が向上されるとの記載があるものの、LiBF4とLiPF6それぞれの濃度の検討はなされていない。
特開2002−15771号公報
In Patent Document 1, in a thin non-aqueous electrolyte secondary battery including a container having a thickness of 0.3 mm or less, 15 to 20% by volume of ethylene carbonate, 2 to 35% by volume of propylene carbonate, and 30 to 85% by volume. Although there is a description that when a mixed salt of LiBF 4 and LiPF 6 is used in a non-aqueous solvent containing γ-butyrolactone, the charge / discharge cycle life at 45 ° C. is improved, the concentration of each of LiBF 4 and LiPF 6 is There is no examination.
JP 2002-15771 A

本発明は、充放電サイクル寿命が向上された非水電解質二次電池を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a nonaqueous electrolyte secondary battery having an improved charge / discharge cycle life.

本発明に係る非水電解質二次電池は、正極及び負極がセパレータを介して扁平形状に捲
回された電極群と、前記正極と電気的に接続され、前記電極群の渦巻面から突き出た正極
タブと、前記負極と電気的に接続され、前記電極群の渦巻面から突き出た負極タブと、非
水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記非水電解質は、0.001mol/L〜0.2mol/LのLiBF4と、0.7
mol/L〜1.8mol/LのLiPF6とを含み、
前記正極タブと前記負極タブの最短距離を8mm〜17mmの範囲とし、前記渦巻面の
長手方向の幅を22〜65mmの範囲とされたことを特徴とするものである。
The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes an electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a flat shape via a separator, and a positive electrode that is electrically connected to the positive electrode and protrudes from a spiral surface of the electrode group A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a tab, a negative electrode tab electrically connected to the negative electrode and protruding from a spiral surface of the electrode group, and a nonaqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte comprises 0.001 mol / L to 0.2 mol / L LiBF 4 , 0.7
mol / L to 1.8 mol / L LiPF 6 ,
The shortest distance between the positive electrode tab and the negative electrode tab is in the range of 8 mm to 17 mm, and the spiral surface
It is characterized in that the longitudinal width is in the range of 22~65Mm.

本発明によれば、充放電サイクル寿命が向上された非水電解質二次電池を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having an improved charge / discharge cycle life.

以下、本発明に係る非水電解質二次電池について説明する。   Hereinafter, the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described.

この非水電解質二次電池は、正極及び負極がセパレータを介して扁平形状に捲回された電極群と、前記正極と電気的に接続され、前記電極群の渦巻面から突き出た正極タブと、前記負極と電気的に接続され、前記電極群の渦巻面から突き出た負極タブと、非水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記非水電解質は、0.001mol/L〜0.2mol/LのLiBF4と、0.7mol/L〜1.8mol/LのLiPF6とを含み、
前記正極タブと前記負極タブの最短距離を6mm〜18mmの範囲にすることを特徴とするものである。
The non-aqueous electrolyte secondary battery includes an electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a flat shape via a separator, a positive electrode tab electrically connected to the positive electrode and protruding from a spiral surface of the electrode group, A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode tab electrically connected to the negative electrode and protruding from a spiral surface of the electrode group, and a non-aqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte includes 0.001 mol / L to 0.2 mol / L LiBF 4 and 0.7 mol / L to 1.8 mol / L LiPF 6 .
The shortest distance between the positive electrode tab and the negative electrode tab is in a range of 6 mm to 18 mm.

本発明に係る非水電解質二次電池の形態は、図1及び図2に例示される薄型、図3に例示される角形等にすることができる。   The form of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention can be a thin shape exemplified in FIGS. 1 and 2, a square shape exemplified in FIG.

まず、薄型非水電解質二次電池について説明する。   First, a thin nonaqueous electrolyte secondary battery will be described.

図1に示すように、矩形のカップ状をなす容器本体1内には、電極群2が収納されている。電極群2は、正極3と、負極4と、正極3と負極4の間に配置されるセパレータ5を含む積層物が偏平形状に捲回された構造を有する。非水電解質は、電極群2に保持されている。容器本体1の縁の一部は幅広になっており、蓋板6として機能する。容器本体1と蓋板6は、それぞれ、ラミネートフィルムから構成される。このラミネートフィルムは、外部保護層7と、熱可塑性樹脂を含有する内部保護層8と、外部保護層7と内部保護層8の間に配置される金属層9とを含む。容器本体1には蓋体6が内部保護層8の熱可塑性樹脂を用いてヒートシールによって固定され、それにより容器内に電極群2が密封される。正極3には正極タブ10が電気的に接続され、負極4には負極タブ11が電気的に接続され、それぞれ容器の外部に引き出されて、正極端子及び負極端子の役割を果たす。   As shown in FIG. 1, an electrode group 2 is accommodated in a container body 1 having a rectangular cup shape. The electrode group 2 has a structure in which a laminate including a positive electrode 3, a negative electrode 4, and a separator 5 disposed between the positive electrode 3 and the negative electrode 4 is wound into a flat shape. The nonaqueous electrolyte is held in the electrode group 2. A part of the edge of the container body 1 is wide and functions as the lid plate 6. The container body 1 and the cover plate 6 are each composed of a laminate film. The laminate film includes an external protective layer 7, an internal protective layer 8 containing a thermoplastic resin, and a metal layer 9 disposed between the external protective layer 7 and the internal protective layer 8. A lid 6 is fixed to the container body 1 by heat sealing using a thermoplastic resin of the inner protective layer 8, whereby the electrode group 2 is sealed in the container. A positive electrode tab 10 is electrically connected to the positive electrode 3, and a negative electrode tab 11 is electrically connected to the negative electrode 4. The negative electrode tab 11 is drawn out of the container and functions as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal.

なお、図1,図2に例示される薄型非水電解質二次電池では、カップ状の容器を用いる例を説明したが、容器の形状は特に限定されず、例えば袋状等にすることができる。   In the thin non-aqueous electrolyte secondary battery illustrated in FIGS. 1 and 2, an example using a cup-shaped container has been described, but the shape of the container is not particularly limited, and can be, for example, a bag shape. .

次いで、角形非水電解質二次電池について説明する。   Next, the prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery will be described.

図3に示すように、例えばアルミニウムのような金属製の有底矩形筒状容器12内には、電極群2が収納されている。電極群2は、正極3、セパレータ5及び負極4がこの順序で積層され、扁平状に捲回されたものである。中央付近に開口部を有するスペーサ13は、電極群2の上方に配置されている。   As shown in FIG. 3, the electrode group 2 is accommodated in a bottomed rectangular cylindrical container 12 made of metal such as aluminum. In the electrode group 2, a positive electrode 3, a separator 5, and a negative electrode 4 are laminated in this order and wound in a flat shape. The spacer 13 having an opening near the center is arranged above the electrode group 2.

非水電解質は、電極群2に保持されている。電解液注液口14を備え、かつ中央付近に円形孔が開口されている封口板15は、容器12の開口部にレーザ溶接されている。なお、注液口14は、封止蓋(図示せず)によって封止された状態にある。負極端子16は、封口板15の円形孔にハーメチックシールを介して配置されている。負極4から引き出された負極タブ11は、負極端子16の下端に溶接されている。一方、正極タブ(図示しない)は、正極端子を兼ねる容器12に接続されている。   The nonaqueous electrolyte is held in the electrode group 2. A sealing plate 15 having an electrolyte solution inlet 14 and having a circular hole near the center is laser welded to the opening of the container 12. The liquid injection port 14 is sealed with a sealing lid (not shown). The negative electrode terminal 16 is disposed in a circular hole of the sealing plate 15 via a hermetic seal. The negative electrode tab 11 drawn out from the negative electrode 4 is welded to the lower end of the negative electrode terminal 16. On the other hand, a positive electrode tab (not shown) is connected to a container 12 that also serves as a positive electrode terminal.

この二次電池に用いられる扁平形電極群の一例を図4〜図6に示す。この図4〜図6では、正極と負極の位置関係をわかりやすくするためにセパレータを省略している。   An example of the flat electrode group used for this secondary battery is shown in FIGS. 4 to 6, the separator is omitted for easy understanding of the positional relationship between the positive electrode and the negative electrode.

図4は、正極タブ10及び負極タブ11の双方が電極群の中心付近に位置する内内タブの例である。電極群2は、例えば、正極3と負極4の間にセパレータを介在させて扁平形状に捲回することにより作製される。この際、負極4を正極3に先行させて捲回行なうため、負極4の捲き始め部は正極と対向しておらず、負極集電体30の捲き始め部に負極層を担持させる必要がない。帯状の負極タブ11は、負極集電体30の捲き始め部の内側の面に溶接されている。正極3の正極集電体31の捲き始め部は、負極4の捲き始め部とセパレータ(図示しない)を介して対向しており、充放電反応に関与できないために正極層を担持させていない。帯状の正極タブ10は、正極集電体31の捲き始め部の内面に溶接されている。   FIG. 4 is an example of the inner and inner tabs in which both the positive electrode tab 10 and the negative electrode tab 11 are located near the center of the electrode group. The electrode group 2 is produced by winding a flat shape with a separator interposed between the positive electrode 3 and the negative electrode 4, for example. At this time, since the negative electrode 4 is wound before the positive electrode 3, the starting portion of the negative electrode 4 does not face the positive electrode, and it is not necessary to support the negative electrode layer on the starting portion of the negative electrode current collector 30. . The strip-shaped negative electrode tab 11 is welded to the inner surface of the starting portion of the negative electrode current collector 30. The starting part of the positive electrode current collector 31 of the positive electrode 3 is opposed to the starting part of the negative electrode 4 through a separator (not shown), and does not support the charge / discharge reaction, so that the positive electrode layer is not supported. The belt-like positive electrode tab 10 is welded to the inner surface of the starting portion of the positive electrode current collector 31.

負極4では、捲き始め部から1周目までは外側の面のみ正極層と対向するため、負極集電体30の外側の面のみに負極層32が形成されている。それ以降では、両面が正極層33と対向しているため、負極集電体30の両面に負極層32が形成されている。   In the negative electrode 4, since only the outer surface faces the positive electrode layer from the beginning of winding to the first round, the negative electrode layer 32 is formed only on the outer surface of the negative electrode current collector 30. Since then, both surfaces are opposed to the positive electrode layer 33, so that the negative electrode layer 32 is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 30.

一方、正極3では、捲き始め部以降は、両面が負極層32と対向するため、正極集電体31の両面に正極層33が形成されている。但し、電極群2の最外周が正極3で、電極群2の最外周を構成する部分では内側の面のみ負極層32と対向するため、正極集電体31の内側の面のみに正極層33が形成されている。   On the other hand, since both sides of the positive electrode 3 face the negative electrode layer 32 after the beginning of rolling, the positive electrode layer 33 is formed on both surfaces of the positive electrode current collector 31. However, since the outermost periphery of the electrode group 2 is the positive electrode 3 and only the inner surface of the portion constituting the outermost periphery of the electrode group 2 faces the negative electrode layer 32, the positive electrode layer 33 is formed only on the inner surface of the positive electrode current collector 31. Is formed.

正極タブによる短絡を防止するための2枚の保護テープ34は、一方が正極集電体31に溶接された正極タブ10を被覆し、他方が溶接箇所の裏側に貼り付けられている。電極群2の最外周の端部は、捲き止めテープ35により最外周表面に固定されている。なお、保護テープ34と捲き止めテープ35は、なくても構わない。   One of the two protective tapes 34 for preventing a short circuit due to the positive electrode tab covers the positive electrode tab 10 welded to the positive electrode current collector 31, and the other is attached to the back side of the welded portion. The outermost peripheral end of the electrode group 2 is fixed to the outermost peripheral surface with a wrapping tape 35. Note that the protective tape 34 and the squeeze tape 35 may be omitted.

なお、前述した図4では、タブを電極の捲き始め部に取りつけた例を説明したが、内内タブの構成にする場合のタブの取付け位置はこれに限らない。正極タブ10は、捲き始め部の代わりに、正極3の中で最も外側に位置する周よりも内側の周における任意の箇所に配置することができる。一方、負極タブ11は、捲き始め部の代わりに、負極4の中で最も外側に位置する周よりも内側の周における任意の箇所に配置することができる。   In addition, in FIG. 4 mentioned above, although the example which attached the tab to the starting part of the electrode was demonstrated, the attachment position of the tab in the case of setting it as the structure of an inner / inner tab is not restricted to this. The positive electrode tab 10 can be disposed at an arbitrary position on the inner periphery of the outermost periphery of the positive electrode 3 instead of the starting portion. On the other hand, the negative electrode tab 11 can be arrange | positioned in the arbitrary locations in the inner periphery rather than the periphery located in the outermost part in the negative electrode 4, instead of the starting part.

図5,図6は、正極タブ10が電極群の最外周に配置され、負極タブ11が電極群の中心付近に位置する内外タブの例である。   5 and 6 are examples of inner and outer tabs in which the positive electrode tab 10 is disposed on the outermost periphery of the electrode group and the negative electrode tab 11 is positioned near the center of the electrode group.

図5では、負極4の捲き始め部は、正極よりも先行しており、充放電反応に関与しないことから、負極層を形成する必要がない。これと対向する正極3の捲き始め部も、充放電反応に関与しないため、正極層が形成されていない。負極4では、捲き始め部から1周分が外側の面のみ正極層33と対向するために負極集電体30の外側の面のみに負極層32が形成されており、それ以降は両面が正極層33と対向するために負極集電体30の両面に負極層32が形成されている。   In FIG. 5, the starting portion of the negative electrode 4 precedes the positive electrode and does not participate in the charge / discharge reaction, so there is no need to form a negative electrode layer. Since the starting portion of the positive electrode 3 facing this also does not participate in the charge / discharge reaction, the positive electrode layer is not formed. In the negative electrode 4, the negative electrode layer 32 is formed only on the outer surface of the negative electrode current collector 30 because only one outer surface of the negative electrode 4 faces the positive electrode layer 33, and thereafter both surfaces are positive electrodes. A negative electrode layer 32 is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 30 so as to face the layer 33.

一方、正極3では、捲き始め部以降は両面が負極層32と対向するために正極集電体31の両面に正極層33が形成されている。但し、最外周では内側の面のみ負極層32と対向するため、正極集電体31の内側の面のみに正極層33が形成されている。帯状の正極タブ10は、正極集電体31の捲き終わり部の内面に溶接されている。一方、帯状の負極タブ11は、負極集電体30の捲き始め部の内面に溶接されている。図5は、左捲き・偶数層の例であるが、図5よりも捲回数を半周多くした左捲き・奇数層の一例が図6である。   On the other hand, in the positive electrode 3, the positive electrode layer 33 is formed on both surfaces of the positive electrode current collector 31 because both surfaces of the positive electrode 3 are opposed to the negative electrode layer 32 after the beginning of rolling. However, since only the inner surface faces the negative electrode layer 32 at the outermost periphery, the positive electrode layer 33 is formed only on the inner surface of the positive electrode current collector 31. The strip-shaped positive electrode tab 10 is welded to the inner surface of the end portion of the positive electrode current collector 31. On the other hand, the strip-shaped negative electrode tab 11 is welded to the inner surface of the starting portion of the negative electrode current collector 30. FIG. 5 shows an example of a left-handed / even layer, but FIG. 6 shows an example of a left-handed / odd layer in which the number of times of wrinkles is half that of FIG.

図6においては、正極集電体31の捲き終わり端部と負極集電体30の捲き終わり端部が、図5よりも半周分だけ後方に位置している。この正極集電体31の捲き終わり部の内面に帯状の正極タブ10が溶接されている。一方、負極集電体30の捲き始め部の内面に帯状の負極タブ11が溶接されている。   In FIG. 6, the end portion of the positive electrode current collector 31 and the end portion of the negative electrode current collector 30 are positioned at the rear by a half circumference from FIG. 5. A belt-like positive electrode tab 10 is welded to the inner surface of the end portion of the positive electrode current collector 31. On the other hand, the strip-shaped negative electrode tab 11 is welded to the inner surface of the starting portion of the negative electrode current collector 30.

なお、図5、図6においては、一方の電極のタブをその電極の捲き終わり部に配置し、他方の電極のタブをその電極の捲き始め部に配置した例を説明したが、内外タブを構成するためのタブ配置はこれに限定されない。例えば、電極の捲き終わり部に配置する代わりにその電極の中で最も外側に位置する周に配置しても良いし、電極の捲き始め部に配置する代わりにその電極の中で最も外側に位置する周よりも内側の周に配置することができる。   5 and 6, the example in which the tab of one electrode is disposed at the end of the electrode and the tab of the other electrode is disposed at the beginning of the electrode has been described. The tab arrangement for configuring is not limited to this. For example, it may be arranged on the outermost circumference of the electrode instead of being arranged at the end of the electrode, or it may be located on the outermost side of the electrode instead of being arranged at the beginning of the electrode. It can arrange | position to the circumference inside the circumference | surroundings to perform.

前述した図4〜図6においては、電極群の最外周を正極にした例を説明したが、電極群の最外周を負極にすることができる。この場合、負極タブ11を負極4の捲き終わり部に配置し、かつ正極タブ10を正極3の捲き始め部に配置することが可能である。また、電極群の最外周を正極または負極にする代わりにセパレータとしても良い。   In FIGS. 4 to 6 described above, the example in which the outermost periphery of the electrode group is the positive electrode has been described, but the outermost periphery of the electrode group can be the negative electrode. In this case, the negative electrode tab 11 can be disposed at the end of the negative electrode 4 and the positive electrode tab 10 can be disposed at the start of the positive electrode 3. Moreover, it is good also as a separator instead of making the outermost periphery of an electrode group into a positive electrode or a negative electrode.

前述した図4〜図6においては、正極タブ10及び負極タブ11を正極集電体31と負極集電体30それぞれに溶接する例を説明したが、これに限らず、正極集電体31の一部を延長したものを正極タブとして使用したり、負極集電体30の一部を延長したものを負極タブとして使用することができる。   In FIGS. 4 to 6 described above, the example in which the positive electrode tab 10 and the negative electrode tab 11 are welded to the positive electrode current collector 31 and the negative electrode current collector 30 has been described. A part of which is partially extended can be used as a positive electrode tab, or a part of the negative electrode current collector 30 can be extended as a negative electrode tab.

前述した図4〜図6においては、内内タブ構造と内外タブ構造について説明したが、本願発明はこれに限定されない。例えば、電極群の最外周を正極とし、正極の捲き終わり部にタブを配置し、この正極とセパレータを介して対向する負極を捲き終わり端部が正極の捲き終わり端部から突出するように延ばし、この負極の捲き終わり端部に負極タブを配置する外外タブ構造にしても良い。また、外外タブ構造においては、電極群の最外周を負極とし、負極の捲き終わり端部に負極タブを配置し、かつ最外周の負極と対向する正極の捲き終わり端部に正極タブを配置することも可能である。   In FIG. 4 to FIG. 6 described above, the inner / inner tab structure and the inner / outer tab structure have been described, but the present invention is not limited to this. For example, the outermost periphery of the electrode group is a positive electrode, a tab is disposed at the end of the positive electrode, and the negative electrode facing this positive electrode and the separator is extended so that the end of the electrode protrudes from the end of the positive electrode. Further, an outer / outer tab structure in which a negative electrode tab is disposed at the end portion of the negative electrode at the end of winding may be employed. In the outer / outer tab structure, the outermost periphery of the electrode group is the negative electrode, the negative electrode tab is disposed at the end of the negative electrode, and the positive electrode tab is disposed at the end of the positive electrode facing the outermost negative electrode. It is also possible to do.

正極タブ10は、例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケルから形成することができる。一方、負極タブ11は、例えば、ニッケル、銅、ステンレスから形成することができる。   The positive electrode tab 10 can be formed from aluminum, stainless steel, or nickel, for example. On the other hand, the negative electrode tab 11 can be formed from nickel, copper, or stainless steel, for example.

正極タブ10と負極タブ11との最短距離Dは、6mm〜18mmの範囲にすることが望ましい。これは以下に説明する理由によるものである。正極タブ10と負極タブ11は、例えば、ラミネートフィルム製容器の場合にはフィルムの間に挟まれた状態でヒートシールされ、金属製容器の場合には容器内面に溶接される等、何らかのかたちで容器に固定されており、また、金属製で剛性を有していることから、正極と負極の充放電による膨張収縮を規制することができる。最短距離Dを6mm未満にすると、二つのタブで規制しているというよりは寧ろ一つのタブで電極の膨張・収縮を規制している状態に近いため、膨張・収縮で生じた応力が不均一に拡散して電解質の偏在が起こり、充放電反応斑が多くなり、充放電サイクル寿命が短くなる。一方、最短距離Dが18mmを超えると、正極タブと負極タブの間に位置する正負極の充放電反応に伴う膨張・収縮を、タブで規制することができず、大きくなるため、電解質の偏在から充放電反応斑が多くなり、充放電サイクル寿命が低下する。最短距離Dのさらに好ましい範囲は8mm〜17mmで、最も好ましい範囲は10mm〜16mmである。   The shortest distance D between the positive electrode tab 10 and the negative electrode tab 11 is preferably in the range of 6 mm to 18 mm. This is due to the reason explained below. The positive electrode tab 10 and the negative electrode tab 11 are, for example, heat sealed in a state of being sandwiched between films in the case of a laminate film container, and welded to the inner surface of the container in the case of a metal container. Since it is fixed to the container and is made of metal and has rigidity, expansion and contraction due to charging / discharging of the positive electrode and the negative electrode can be regulated. When the shortest distance D is less than 6 mm, the stress generated by the expansion / contraction is not uniform because it is close to the state where the expansion / contraction of the electrode is regulated by one tab rather than by two tabs. As a result, the electrolyte is unevenly distributed, charging / discharging reaction spots increase, and the charge / discharge cycle life is shortened. On the other hand, if the shortest distance D exceeds 18 mm, the expansion / contraction associated with the charge / discharge reaction of the positive and negative electrodes located between the positive electrode tab and the negative electrode tab cannot be regulated by the tab and becomes large. Therefore, charge / discharge reaction spots increase, and the charge / discharge cycle life is reduced. A more preferable range of the shortest distance D is 8 mm to 17 mm, and a most preferable range is 10 mm to 16 mm.

電極群の膨張・収縮で生じた応力をより均等に拡散させるために、電極群2の渦巻面の長手方向の幅L(図4に示す)を22〜65mmの範囲にすることが好ましい。これは、渦巻面の長手方向の幅Lが長くても、短くても、応力が偏って拡散しやすくなるからである。より望ましい範囲は22〜55mmで、さらに好ましい範囲は22〜45mmである。   In order to more evenly diffuse the stress generated by the expansion / contraction of the electrode group, it is preferable that the longitudinal width L (shown in FIG. 4) of the spiral surface of the electrode group 2 be in the range of 22 to 65 mm. This is because, even if the longitudinal width L of the spiral surface is long or short, the stress is biased and easily diffuses. A more desirable range is 22 to 55 mm, and a further preferred range is 22 to 45 mm.

正極タブ10の幅(短辺側の幅)と、負極タブ11の幅(短辺側の幅)は、それぞれ、2mm〜5mmの範囲にすることが望ましい。また、正極タブ10を正極集電体31とは別に設けてこれらを溶接等により一体化する場合、正極タブ10の厚さは40μm〜150μmの範囲にすることができる。正極集電体31の一部を正極タブ10として使用する場合、正極タブ10の厚さは当然のことながら正極集電体31の厚さに等しくなる。正極集電体31の厚さは、例えば、5μm〜20μmの範囲にすることができる。   The width of the positive electrode tab 10 (the width on the short side) and the width of the negative electrode tab 11 (the width on the short side) are preferably in the range of 2 mm to 5 mm, respectively. Moreover, when providing the positive electrode tab 10 separately from the positive electrode collector 31 and integrating these by welding etc., the thickness of the positive electrode tab 10 can be made into the range of 40 micrometers-150 micrometers. When a part of the positive electrode current collector 31 is used as the positive electrode tab 10, the thickness of the positive electrode tab 10 is naturally equal to the thickness of the positive electrode current collector 31. The thickness of the positive electrode current collector 31 can be, for example, in the range of 5 μm to 20 μm.

一方、負極タブ11を負極集電体30とは別に設けてこれらを溶接等により一体化する場合、負極タブ11の厚さは40μm〜150μmの範囲にすることができる。負極集電体30の一部を負極タブ11として使用する場合、負極タブ11の厚さは当然のことながら負極集電体30の厚さに等しくなる。負極集電体30の厚さは、例えば、5μm〜20μmの範囲にすることができる。   On the other hand, when the negative electrode tab 11 is provided separately from the negative electrode current collector 30 and integrated by welding or the like, the thickness of the negative electrode tab 11 can be in the range of 40 μm to 150 μm. When a part of the negative electrode current collector 30 is used as the negative electrode tab 11, the thickness of the negative electrode tab 11 is naturally equal to the thickness of the negative electrode current collector 30. The thickness of the negative electrode current collector 30 can be, for example, in the range of 5 μm to 20 μm.

以下、正極、負極、セパレータ、非水電解質及び容器について説明する。   Hereinafter, the positive electrode, the negative electrode, the separator, the nonaqueous electrolyte, and the container will be described.

1)正極
この正極は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に担持され、活物質を含む正極層とを含む。
1) Positive electrode The positive electrode includes a current collector and a positive electrode layer that is supported on one or both surfaces of the current collector and includes an active material.

前記正極層は、結着剤及び導電剤をさらに含むことが望ましい。   The positive electrode layer preferably further includes a binder and a conductive agent.

前記正極活物質としては、種々の酸化物、例えば二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物などを挙げることができる。中でも、リチウム含有コバルト酸化物(例えば、LiCoO2 )、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物(例えば、LiNi0.8 Co0.2 2 )、リチウムマンガン複合酸化物(例えば、LiMn2 4 、LiMnO2 )を用いると、高電圧が得られるために好ましい。なお、正極活物質としては、1種類の酸化物を単独で使用しても、あるいは2種類以上の酸化物を混合して使用しても良い。 Examples of the positive electrode active material include various oxides such as manganese dioxide, lithium manganese composite oxide, lithium-containing nickel oxide, lithium-containing cobalt oxide, lithium-containing nickel cobalt oxide, lithium-containing iron oxide, and lithium. Examples thereof include vanadium oxide and chalcogen compounds such as titanium disulfide and molybdenum disulfide. Among them, when a lithium-containing cobalt oxide (for example, LiCoO 2 ), a lithium-containing nickel cobalt oxide (for example, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 ), or a lithium manganese composite oxide (for example, LiMn 2 O 4 , LiMnO 2 ) is used. This is preferable because a high voltage can be obtained. As the positive electrode active material, one kind of oxide may be used alone, or two or more kinds of oxides may be mixed and used.

前記導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。   Examples of the conductive agent include acetylene black, carbon black, and graphite.

前記結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエーテルサルフォン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等を用いることができる。   Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyethersulfone, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), and styrene-butadiene rubber (SBR). be able to.

前記正極活物質、導電剤および結着剤の配合割合は、正極活物質85〜98重量%、導電剤1〜10重量%、結着剤1〜5重量%の範囲にすることが好ましい。   The blending ratio of the positive electrode active material, the conductive agent and the binder is preferably in the range of 85 to 98% by weight of the positive electrode active material, 1 to 10% by weight of the conductive agent, and 1 to 5% by weight of the binder.

前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、アルミニウム、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。   As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, aluminum, stainless steel, or nickel.

前記正極は、例えば、正極活物質に導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物を集電体に塗布、乾燥してプレスすることにより作製される。   The positive electrode is produced, for example, by suspending a conductive agent and a binder in an appropriate solvent in a positive electrode active material, applying the suspension to a current collector, drying it, and pressing it.

2)負極
前記負極は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に担持される負極層とを含む。
2) Negative electrode The negative electrode includes a current collector and a negative electrode layer supported on one side or both sides of the current collector.

前記負極層は、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物及び結着剤を含むことが望ましい。   The negative electrode layer preferably contains a carbonaceous material that absorbs and releases lithium ions and a binder.

前記炭素質物としては、例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体などの黒鉛質材料もしくは炭素質材料; 熱硬化性樹脂、等方性ピッチ、メソフェーズピッチ系炭素、メソフェーズピッチ系炭素繊維、メソフェーズ小球体などに500〜3000℃で熱処理を施すことにより得られる黒鉛質材料または炭素質材料; 黒鉛質材料粒子の表面を粒子よりも結晶性の低い炭素層で被覆したもの等を挙げることができる。中でも、(002)面の面間隔d002が0.34nm以下である黒鉛結晶を有する黒鉛質材料を用いるのが好ましい。このような黒鉛質材料を炭素質物として含む負極を備えた非水電解質二次電池は、電池容量および大電流放電特性を大幅に向上することができる。前記面間隔d002 は、0.337nm以下であることが更に好ましい。 Examples of the carbonaceous material include graphite materials, carbonaceous materials such as graphite, coke, carbon fiber, spherical carbon, pyrolytic vapor phase carbonaceous material, and resin fired body; thermosetting resin, isotropic pitch, mesophase pitch, and the like. Graphite material or carbonaceous material obtained by heat-treating carbon-based carbon, mesophase pitch-based carbon fiber, mesophase microspheres, etc. at 500 to 3000 ° C .; a carbon layer having a surface of the graphite material particles having lower crystallinity than the particles Can be mentioned. Among them, it is preferable to use a graphite material having a graphite crystal having a (002) plane spacing d002 of 0.34 nm or less. A nonaqueous electrolyte secondary battery including a negative electrode containing such a graphite material as a carbonaceous material can greatly improve battery capacity and large current discharge characteristics. More preferably, the surface interval d002 is 0.337 nm or less.

前記結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いることができる。   Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene - propylene - diene copolymer (EPDM), styrene - butadiene rubber (SBR), and carboxymethyl cellulose (CMC) Can be used.

前記炭素質物及び前記結着剤の配合割合は、炭素質物90〜98重量%、結着剤2〜10重量%の範囲であることが好ましい。   The blending ratio of the carbonaceous material and the binder is preferably in the range of 90 to 98% by weight of the carbonaceous material and 2 to 10% by weight of the binder.

前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。   As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, copper, stainless steel, or nickel.

前記負極は、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた懸濁物を集電体に塗布し、乾燥した後、所望の圧力で1回プレスもしくは2〜5回多段階プレスすることにより作製される。   The negative electrode is, for example, kneaded with a carbonaceous material that occludes / releases lithium ions and a binder in the presence of a solvent, and the resulting suspension is applied to a current collector and dried, followed by a desired pressure. It is produced by pressing once or multistage pressing 2-5 times.

3)セパレータ
このセパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物等を用いることができる。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。セパレータの形成材料としては、前述した種類の中から選ばれる1種類または2種類以上を用いることができる。
3) Separator As this separator, a microporous film, a woven fabric, a non-woven fabric, a laminate of the same material or different materials among these can be used. Examples of the material for forming the separator include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene-butene copolymer. As a material for forming the separator, one type or two or more types selected from the types described above can be used.

前記セパレータの厚さは、30μm以下にすることが好ましく、さらに好ましい範囲は25μm以下である。また、厚さの下限値は5μmにすることが好ましく、さらに好ましい下限値は8μmである。   The thickness of the separator is preferably 30 μm or less, and more preferably 25 μm or less. Moreover, it is preferable that the lower limit of thickness is 5 micrometers, and a more preferable lower limit is 8 micrometers.

前記セパレータは、120℃、1時間での熱収縮率を20%以下であることが好ましい。前記熱収縮率は、15%以下にすることがより好ましい。   The separator preferably has a heat shrinkage rate of 20% or less at 120 ° C. for 1 hour. The heat shrinkage rate is more preferably 15% or less.

前記セパレータは、多孔度が30〜60%の範囲であることが好ましい。多孔度のより好ましい範囲は、35〜50%である。   The separator preferably has a porosity in the range of 30 to 60%. A more preferable range of the porosity is 35 to 50%.

前記セパレータは、空気透過率が600秒/100cm3 以下であることが好ましい。空気透過率は、100cm3の空気がセパレータを透過するのに要した時間(秒)を意味する。空気透過率の上限値は500秒/100cm3 にすることがより好ましい。また、空気透過率の下限値は50秒/100cm3 にすることが好ましく、さらに好ましい下限値は80秒/100cm3 である。 The separator is preferably air permeability of 600 sec / 100 cm 3 or less. The air permeability means time (seconds) required for 100 cm 3 of air to pass through the separator. The upper limit of the air permeability is more preferably to 500 seconds / 100 cm 3. The lower limit value of the air permeability is preferably 50 seconds / 100 cm 3, and a more preferable lower limit value is 80 seconds / 100 cm 3 .

セパレータの幅は、正極と負極の幅に比べて広くすることが望ましい。このような構成にすることにより、正極と負極がセパレータを介さずに直接接触するのを防ぐことができる。   The width of the separator is desirably wider than the width of the positive electrode and the negative electrode. By adopting such a configuration, it is possible to prevent the positive electrode and the negative electrode from coming into direct contact without a separator.

4)非水電解質
前記非水電解質には、実質的に液状またはゲル状の形態を有するものを使用することができる。
4) Non-aqueous electrolyte As the non-aqueous electrolyte, one having a substantially liquid or gel form can be used.

前記非水電解質は、例えば、以下の(I)〜(IV)に説明する方法で調製される。   The nonaqueous electrolyte is prepared, for example, by the method described in (I) to (IV) below.

(I)非水溶媒に電解質(例えば、リチウム塩)を溶解させることにより非水電解質を得る(液状非水電解質)。   (I) A nonaqueous electrolyte is obtained by dissolving an electrolyte (for example, lithium salt) in a nonaqueous solvent (liquid nonaqueous electrolyte).

(II)有機高分子化合物と、リチウム塩を溶媒に溶解させ、ポリマー溶液を調製する。次いで、このポリマー溶液を電極(正極及び負極のうちの少なくとも一方)か、セパレータか、または電極とセパレータの両方に塗布または含浸させ、溶媒を蒸発させてキャストする。次いで、正極と負極をその間にセパレータを介在させて電極群を得る。これを容器に収容し、非水電解液を注液し、これをキャストしたポリマー膜に保持させることにより、ゲル状非水電解質を備える二次電池を得る。   (II) An organic polymer compound and a lithium salt are dissolved in a solvent to prepare a polymer solution. Next, this polymer solution is applied or impregnated into an electrode (at least one of a positive electrode and a negative electrode), a separator, or both an electrode and a separator, and the solvent is evaporated to cast. Next, an electrode group is obtained by interposing a separator between the positive electrode and the negative electrode. This is accommodated in a container, a non-aqueous electrolyte is injected, and this is held by a cast polymer film, thereby obtaining a secondary battery including a gel-like non-aqueous electrolyte.

(III)前述した(II)の方法において、有機高分子化合物の代わりに、架橋ポリマーを用いても良い。例えば、(a)架橋性の官能基を有する化合物とリチウム塩と溶媒とからプレポリマー溶液を調製し、これを電極(正極及び負極のうちの少なくとも一方)か、セパレータか、または電極とセパレータの両方に塗布または含浸させた後、架橋性の官能基を有する化合物を架橋させる。次いで、正極と負極の間にセパレータを介在させて電極群を得る。架橋工程は、溶媒を揮発させる前に行っても後に行ってもよく、加熱により架橋させる場合などは溶媒を揮発させつつ架橋させてもよい。あるいは、(b)プレポリマー溶液を電極(正極及び負極のうちの少なくとも一方)か、セパレータか、または電極とセパレータの両方に塗布または含浸させた後、正極と負極をその間にセパレータを介在させて電極群を得る。その後、架橋工程を行うことも可能である。   (III) In the method (II) described above, a crosslinked polymer may be used instead of the organic polymer compound. For example, (a) a prepolymer solution is prepared from a compound having a crosslinkable functional group, a lithium salt, and a solvent, and this is used as an electrode (at least one of a positive electrode and a negative electrode), a separator, or an electrode and a separator. After applying or impregnating both, the compound having a crosslinkable functional group is crosslinked. Next, an electrode group is obtained by interposing a separator between the positive electrode and the negative electrode. The crosslinking step may be performed before or after the solvent is volatilized, and may be crosslinked while the solvent is volatilized in the case of crosslinking by heating. Alternatively, (b) after applying or impregnating the prepolymer solution to the electrode (at least one of the positive electrode and the negative electrode), the separator, or both of the electrode and the separator, the positive electrode and the negative electrode are interposed between them. An electrode group is obtained. Thereafter, a crosslinking step can be performed.

架橋させる方法は特に限定されないが、装置の簡便性およびコスト面から考えて、加熱重合あるいは紫外線による光重合が好ましい。なお、加熱あるいは紫外線照射により架橋を行う場合には、重合方法に適した重合開始剤をプレポリマー溶液に添加しておく必要がある。また重合開始剤は、1種類に限られるものではなく、2種以上を混合して用いてもよい。   The method for crosslinking is not particularly limited, but heat polymerization or photopolymerization with ultraviolet rays is preferable from the viewpoint of simplicity of the apparatus and cost. When crosslinking is performed by heating or ultraviolet irradiation, it is necessary to add a polymerization initiator suitable for the polymerization method to the prepolymer solution. Moreover, a polymerization initiator is not restricted to one type, You may mix and use 2 or more types.

(IV)有機高分子化合物とリチウム塩とを直接非水溶媒に溶解させ、ゲル状電解質を得る。このゲル状電解質を電極(正極及び負極のうちの少なくとも一方)か、セパレータか、または電極とセパレータの両方に塗布または含浸させ、ひきつづき、正極と負極の間にセパレータを介在させて電極群を得て、ゲル状非水電解質を備える二次電池を得る。   (IV) An organic polymer compound and a lithium salt are directly dissolved in a nonaqueous solvent to obtain a gel electrolyte. This gel electrolyte is applied or impregnated into an electrode (at least one of a positive electrode and a negative electrode), a separator, or both of the electrode and the separator, and subsequently, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode to obtain an electrode group. Thus, a secondary battery provided with a gel-like nonaqueous electrolyte is obtained.

(V)前述した(IV)の方法において、有機高分子化合物の代わりに架橋ポリマーを用いることができる。例えば、架橋性の官能基を有する化合物とリチウム塩と非水溶媒とからプレゲル溶液を調製し、これを電極(正極及び負極のうちの少なくとも一方)か、セパレータか、または電極とセパレータの両方に塗布または含浸させたのち、架橋性の官能基を有する化合物を架橋させる。この架橋工程は、電極群を作製する前に行っても作製後に行ってもよい。   (V) In the method (IV) described above, a crosslinked polymer can be used instead of the organic polymer compound. For example, a pregel solution is prepared from a compound having a crosslinkable functional group, a lithium salt, and a nonaqueous solvent, and this is applied to an electrode (at least one of a positive electrode and a negative electrode), a separator, or both an electrode and a separator. After application or impregnation, the compound having a crosslinkable functional group is crosslinked. This crosslinking step may be performed before or after the electrode group is manufactured.

架橋させる方法は特に限定されないが、前述した(III)において説明したのと同様なものを挙げることができる。   The method for crosslinking is not particularly limited, and examples thereof include those described in the above (III).

(VI)正極と負極の間にセパレータを介在させた電極群を、容器に収容する。次いで、前述した(IV)のゲル状非水電解質を電極群に含浸させた後、容器を密封し、ゲル状非水電解質を備える二次電池を得る。あるいは、(V)のプレゲル溶液を電極群に含浸させた後、容器を封口する前か後にプレゲル溶液を架橋させ、ゲル状非水電解質を備える二次電池を得る。   (VI) An electrode group in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode is accommodated in a container. Next, after impregnating the electrode group with the above-described gel-like nonaqueous electrolyte (IV), the container is sealed to obtain a secondary battery including the gel-like nonaqueous electrolyte. Alternatively, after the electrode group is impregnated with the pregel solution of (V), the pregel solution is crosslinked before or after sealing the container to obtain a secondary battery having a gel-like nonaqueous electrolyte.

前述した(II)と(IV)における有機高分子化合物には、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドまたはその誘導体を骨格とするポリマー; フッ化ビニリデン、6フッ化プロピレン、4フッ化エチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、またはその共重合体; ポリアクリロニトリルまたはポリアクリロニトリルを主成分とし、アクリル酸メチル、ビニルピロリドン、酢酸ビニルなどとの共重合体を骨格とするポリアクリレート系ポリマー; ポリエーテル系ポリマー; ポリカーボネート系ポリマー; ポリアクリロニトリル系ポリマー; ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートまたはそれらの誘導体を骨格とし、メタクリル酸エチル、スチレン、酢酸ビニルなどとの共重合体であるポリエステル系ポリマー; フッ素樹脂; ポリオレフィン系樹脂; ポリエーテル系樹脂; およびこれらの2種以上からなる共重合体;等が挙げられる。また、これらの高分子の前駆体となるモノマーやオリゴマーからプレポリマー溶液(III)、プレゲル溶液(V)を作製できる。   Examples of the organic polymer compound in (II) and (IV) described above include polymers having a backbone of alkylene oxide such as polyethylene oxide and polypropylene oxide or derivatives thereof; vinylidene fluoride, propylene hexafluoride, tetrafluoroethylene , Perfluoroalkyl vinyl ether, or a copolymer thereof; a polyacrylate polymer having polyacrylonitrile or polyacrylonitrile as a main component and a copolymer of methyl acrylate, vinyl pyrrolidone, vinyl acetate, etc .; polyether polymer Polycarbonate polymer; polyacrylonitrile polymer; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate or their derivatives as the backbone, ethyl methacrylate, styrene, vinyl acetate, etc. A polyester-based polymer that is a copolymer with the above; a fluororesin; a polyolefin-based resin; a polyether-based resin; and a copolymer composed of two or more of these; Further, a prepolymer solution (III) and a pregel solution (V) can be prepared from monomers and oligomers which are precursors of these polymers.

次いで、液状非水電解質およびゲル状非水電解質に含まれる非水溶媒および電解質について説明する。   Next, the nonaqueous solvent and the electrolyte contained in the liquid nonaqueous electrolyte and the gel nonaqueous electrolyte will be described.

電解質は、0.001mol/L〜0.2mol/LのLiBF4と、0.7mol/L〜1.8mol/LのLiPF6とを含む。 The electrolyte contains 0.001 mol / L to 0.2 mol / L LiBF 4 and 0.7 mol / L to 1.8 mol / L LiPF 6 .

LiBF4の濃度を前記範囲に規定するのは以下に説明する理由によるものである。LiBF4の濃度が0.2mol/Lを超えると、充放電サイクル後期において急激な容量低下を生じるため、充放電サイクル寿命が短くなる。LiBF4の濃度を0.2mol/L以下にすることによって、充放電サイクル後期の容量低下を抑えることができ、充放電サイクル寿命を向上することができる。LiBF4の濃度は0.15mol/L以下にすることが望ましく、さらに好ましい範囲は0.13mol/L以下である。但し、LiBF4の濃度が0.001mol/L未満では、充放電サイクル寿命改善の効果が見られなかった。十分な効果を得るために、LiBF4の濃度の下限値は0.005mol/L以上にすることが好ましく、さらに好ましい範囲は0.01mol/L以上である。 The concentration of LiBF 4 to define the ranges are the reasons described below. When the concentration of LiBF 4 exceeds 0.2 mol / L, a rapid capacity drop occurs in the latter stage of the charge / discharge cycle, and the charge / discharge cycle life is shortened. By setting the concentration of LiBF 4 to 0.2 mol / L or less, it is possible to suppress a decrease in capacity in the latter stage of the charge / discharge cycle and to improve the charge / discharge cycle life. The concentration of LiBF 4 is desirably 0.15 mol / L or less, and a more preferable range is 0.13 mol / L or less. However, when the concentration of LiBF 4 was less than 0.001 mol / L, the effect of improving the charge / discharge cycle life was not observed. In order to obtain a sufficient effect, the lower limit of the concentration of LiBF 4 is preferably 0.005 mol / L or more, and more preferably 0.01 mol / L or more.

LiPF6の濃度を前記範囲に規定するのは以下に説明する理由によるものである。LiPF6の濃度を0.7mol/L未満にすると、充放電サイクル寿命の改善が見られないばかりか、低温放電特性も低下する。充放電サイクル寿命改善の効果を十分に得るためにLiPF6の濃度を0.8mol/L以上にすることがより好ましいものの、LiPF6の濃度が1.8mol/Lを超えると、二次電池の安全性が低下する恐れがあるため、LiPF6の濃度の上限は1.8mol/Lにすることが望ましい。より好ましい範囲は1.6mol/L以下であり、さらに好ましい範囲は1.3mol/L以下で、最も好ましい範囲は1.2mol/L以下である。 The concentration of LiPF 6 to define the ranges are the reasons described below. When the LiPF 6 concentration is less than 0.7 mol / L, not only the charge / discharge cycle life is not improved, but also the low-temperature discharge characteristics are deteriorated. In order to sufficiently obtain the effect of improving the charge / discharge cycle life, it is more preferable to set the concentration of LiPF 6 to 0.8 mol / L or more, but if the concentration of LiPF 6 exceeds 1.8 mol / L, Since there is a possibility that safety may be lowered, the upper limit of the concentration of LiPF 6 is desirably 1.8 mol / L. A more preferred range is 1.6 mol / L or less, a further preferred range is 1.3 mol / L or less, and a most preferred range is 1.2 mol / L or less.

LiBF4とLiPF6のトータル濃度は、0.7〜2mol/Lとすることが望ましい。さらに好ましい範囲は、0.8〜1.6mol/Lである。 The total concentration of LiBF 4 and LiPF 6 is preferably 0.7-2 mol / L. A more preferable range is 0.8 to 1.6 mol / L.

非水溶媒としては、例えば、環状カーボネート、鎖状カーボネート、スルトン化合物(環内に少なくとも一つの二重結合を有するスルトン化合物、1,3−プロパンスルトン(PS)など)、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)、フェニルエチレンカーボネート(phEC)、γ−ブチロラクトン(GBL)、γ−バレロラクトン(VL)、プロピオン酸メチル(MP)、プロピオン酸エチル(EP)、2−メチルフラン(2Me−F)、フラン(F)、チオフェン(TIOP)、カテコールカーボネート(CATC)、エチレンサルファイト(ES)、12−クラウン−4(Crown)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(Ether)、シクロヘキシルベンゼン(CHB)、2,4−ジフルオロアニソール(DFA)等を挙げることができる。他の溶媒の種類は、1種類もしくは2種類以上にすることができる。   Examples of the non-aqueous solvent include cyclic carbonates, chain carbonates, sultone compounds (sultone compounds having at least one double bond in the ring, 1,3-propane sultone (PS), etc.), vinylene carbonate (VC), Vinylethylene carbonate (VEC), phenylethylene carbonate (phEC), γ-butyrolactone (GBL), γ-valerolactone (VL), methyl propionate (MP), ethyl propionate (EP), 2-methylfuran (2Me- F), furan (F), thiophene (TIOP), catechol carbonate (CATC), ethylene sulfite (ES), 12-crown-4 (Crown), tetraethylene glycol dimethyl ether (Ether), cyclohexylbenzene (CHB), 2 , 4-Diff Examples include Luoloanisole (DFA). The type of the other solvent can be one type or two or more types.

非水溶媒の組成としては、例えば、環状カーボネートと鎖状カーボネートを含むもの、環状カーボネートとGBLを含むものなどを挙げることができる。環状カーボネートしては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)などを挙げることができる。また、鎖状カーボネートには、メチルエチルカーボネート(MEC)が含まれていることが望ましく、MECのみを鎖状カーボネートとして用いても、MECに他の鎖状カーボネートを併用しても良い。他の鎖状カーボネートとしては、ジエチルカーボネート(DEC)及びジメチルカーボネート(DMC)のうちの少なくとも一方が好ましい。   Examples of the composition of the non-aqueous solvent include those containing a cyclic carbonate and a chain carbonate, and those containing a cyclic carbonate and GBL. Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). The chain carbonate preferably contains methyl ethyl carbonate (MEC), and only MEC may be used as the chain carbonate, or other chain carbonate may be used in combination with MEC. The other chain carbonate is preferably at least one of diethyl carbonate (DEC) and dimethyl carbonate (DMC).

ECと鎖状カーボネートを含む非水溶媒においては、非水溶媒中のECの含有量を25体積%〜50体積%にし、かつ鎖状カーボネートの含有量を40体積%〜80体積%にすることが望ましい。これにより長い充放電サイクル寿命を得ることができる。EC含有量のより好ましい範囲は25体積%〜45体積%である。一方、鎖状カーボネート含有量のより好ましい範囲は50体積%〜80体積%で、さらに好ましい範囲は55体積%〜75体積%である。   In a non-aqueous solvent containing EC and a chain carbonate, the EC content in the non-aqueous solvent is 25% by volume to 50% by volume, and the chain carbonate content is 40% by volume to 80% by volume. Is desirable. Thereby, a long charge / discharge cycle life can be obtained. A more preferable range of the EC content is 25% to 45% by volume. On the other hand, the more preferable range of the chain carbonate content is 50% by volume to 80% by volume, and the more preferable range is 55% by volume to 75% by volume.

また、非水溶媒にGBLを添加する場合、非水溶媒中のGBLの含有量は10体積%以下にすることが好ましい。これは、GBL含有量が10体積%を超えるところでは、上記混合塩を使用することによるサイクル寿命の改善が見られない恐れがあるからである。より好ましい範囲は0.1〜10体積%で、さらに好ましい範囲は0.5〜8体積%である。   Moreover, when adding GBL to a nonaqueous solvent, it is preferable that content of GBL in a nonaqueous solvent shall be 10 volume% or less. This is because when the GBL content exceeds 10% by volume, the cycle life may not be improved by using the mixed salt. A more preferable range is 0.1 to 10% by volume, and a further preferable range is 0.5 to 8% by volume.

サイクル寿命をさらに向上させるために、非水溶媒中にVC、VEC及び環内に少なくとも一つの二重結合を有するスルトン化合物よりなる群から選択される少なくとも1種類を添加することが望ましい。これら添加成分の比率は、10体積%以下にすることが望ましい。これは、添加成分の比率が10%体積を超えると、長い充放電サイクル寿命を得られない恐れがあるからである。サイクル寿命が低下する原因としては、スルトン化合物によって電極とセパレータが、充放電に伴う膨張・収縮で生じた応力の拡散を妨げる程に密着したり、VCやVECによる被膜形成により抵抗が上昇して充放電反応が不均一に生じ、これにより膨張収縮で生じた応力が偏ったりする等が挙げられる。添加成分の割合は4%体積以下であることがより望ましい。また、十分なサイクル寿命改善効果を得るためには、添加成分の比率を最低でも0.01体積%確保することが望ましい。更に、添加成分の比率が0.1体積%以上あれば、例えば60℃等の更に高い温度でも充分なサイクル寿命を示すことができる。   In order to further improve the cycle life, it is desirable to add at least one selected from the group consisting of VC, VEC and a sultone compound having at least one double bond in the ring in a non-aqueous solvent. The ratio of these additive components is preferably 10% by volume or less. This is because if the ratio of the additive component exceeds 10% volume, a long charge / discharge cycle life may not be obtained. The cause of the decrease in the cycle life is that the sultone compound causes the electrode and the separator to be in close contact with each other so as to prevent the diffusion of stress caused by expansion / contraction due to charge / discharge, or the resistance increases due to film formation by VC or VEC. For example, the charge / discharge reaction occurs non-uniformly, and the stress generated by the expansion and contraction is biased. The ratio of the additive component is more preferably 4% volume or less. In addition, in order to obtain a sufficient cycle life improvement effect, it is desirable to ensure a ratio of the additive component of at least 0.01% by volume. Furthermore, if the ratio of the additive component is 0.1% by volume or more, a sufficient cycle life can be exhibited even at a higher temperature such as 60 ° C.

添加成分としてVCとVECの双方を使用する際には、非水溶媒中のVECとVCの合計体積を6体積%以下にすることが望ましく、より好ましい範囲は4体積%以下である。この際、非水溶媒全体積に対するVECの割合は、0.05〜2体積%の範囲にすることが望ましく、さらに好ましい範囲は、0.1体積%〜2体積%である。さらに、非水溶媒全体積に対するVCの割合は0.05体積%以上にすることが望ましく、より好ましい範囲は0.1体積%以上である。   When both VC and VEC are used as additive components, the total volume of VEC and VC in the non-aqueous solvent is desirably 6% by volume or less, and a more preferable range is 4% by volume or less. At this time, the ratio of VEC to the total volume of the non-aqueous solvent is desirably 0.05 to 2% by volume, and more preferably 0.1 to 2% by volume. Furthermore, the ratio of VC with respect to the total volume of the nonaqueous solvent is desirably 0.05% by volume or more, and a more preferable range is 0.1% by volume or more.

環内に少なくとも1つの二重結合を有するスルトン化合物としては、下記化1に示す一般式で表わされるスルトン化合物Aか、もしくはスルトン化合物Aの少なくとも1つのHが炭化水素基で置換されたスルトン化合物Bを用いることができる。なお、本願では、スルトン化合物Aまたはスルトン化合物Bを単独で用いても、スルトン化合物Aとスルトン化合物Bの双方を使用しても良い。

Figure 0004707324
The sultone compound having at least one double bond in the ring is a sultone compound A represented by the general formula shown in the following chemical formula 1, or a sultone compound in which at least one H of the sultone compound A is substituted with a hydrocarbon group B can be used. In the present application, sultone compound A or sultone compound B may be used alone, or both sultone compound A and sultone compound B may be used.
Figure 0004707324

化1において、Cmnは直鎖状の炭化水素基で、mとnは、2m>nを満たす2以上の整数である。 In Chemical Formula 1, C m H n is a linear hydrocarbon group, and m and n are integers of 2 or more that satisfy 2m> n.

環内に少なくとも一つの二重結合を有するスルトン化合物は、負極との反応により二重結合が開いて重合反応が起こるため、負極表面にリチウムイオン透過性の保護被膜を形成することができる。スルトン化合物の中でも好ましいのは、スルトン化合物Aのうちm=3、n=4である化合物、即ち1,3−プロペンスルトン(PRS)、または、m=4、n=6である化合物、即ち1,4−ブチレンスルトン(BTS)である。スルトン化合物としては、1,3−プロペンスルトン(PRS)あるいは1,4−ブチレンスルトン(BTS)を単独で用いても、これらPRSとBTSを併用しても良い。   Since a sultone compound having at least one double bond in the ring opens a double bond by reaction with the negative electrode to cause a polymerization reaction, a lithium ion-permeable protective film can be formed on the negative electrode surface. Among the sultone compounds, a compound in which sultone compound A has m = 3 and n = 4, that is, 1,3-propene sultone (PRS), or a compound in which m = 4 and n = 6, that is, 1 , 4-butylene sultone (BTS). As the sultone compound, 1,3-propene sultone (PRS) or 1,4-butylene sultone (BTS) may be used alone, or these PRS and BTS may be used in combination.

前記液状非水電解質には、セパレータとの濡れ性を良くするために、トリオクチルフォスフェート(TOP)のような界面活性剤を含有させることが望ましい。界面活性剤の添加量は、3%以下が好ましく、さらには0.1〜1%の範囲内にすることが好ましい。   The liquid non-aqueous electrolyte preferably contains a surfactant such as trioctyl phosphate (TOP) in order to improve the wettability with the separator. The addition amount of the surfactant is preferably 3% or less, and more preferably in the range of 0.1 to 1%.

前記液状非水電解質の量は、電池単位容量100mAh当たり0.15〜0.55gにすることが好ましい。液状非水電解質量のより好ましい範囲は、0.2〜0.5g/100mAhである。   The amount of the liquid non-aqueous electrolyte is preferably 0.15 to 0.55 g per 100 mAh of battery unit capacity. A more preferable range of the liquid nonaqueous electrolytic mass is 0.2 to 0.5 g / 100 mAh.

5)容器(収納容器)
容器の形状は、前述したように、例えば、有底矩形筒型、袋状、カップ状等にすることができる。
5) Container (storage container)
The shape of the container can be, for example, a bottomed rectangular tube shape, a bag shape, or a cup shape as described above.

この容器は、例えば、樹脂層を含むシート、金属板、金属フィルム等から形成することができる。   This container can be formed from, for example, a sheet including a resin layer, a metal plate, a metal film, or the like.

前記シートに含まれる樹脂層は、例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリアミド等から形成することができる。シートは1種類または2種類以上の樹脂層のみから構成されていても良いが、金属層を含むものであっても良い。金属層は、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉄、銅、ニッケル等を挙げることができる。   The resin layer contained in the sheet can be formed from, for example, polyolefin (for example, polyethylene, polypropylene), polyamide or the like. The sheet may be composed of only one type or two or more types of resin layers, but may include a metal layer. Examples of the metal layer include aluminum, stainless steel, iron, copper, and nickel.

前記金属板及び前記金属フィルムは、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムから形成することができる。   The metal plate and the metal film can be formed of, for example, iron, stainless steel, or aluminum.

樹脂層を含むシートで容器を形成する場合、シートの厚さは0.3mm以下にすることが望ましく、より好ましい範囲は0.25mm以下で、更に好ましい範囲は0.15mm以下で、最も好ましい範囲は0.12mm以下である。また、容器の強度確保の観点から、シート厚さの下限値は0.05mmにすることが好ましい。   When forming a container with a sheet including a resin layer, the thickness of the sheet is desirably 0.3 mm or less, a more preferable range is 0.25 mm or less, a further preferable range is 0.15 mm or less, and the most preferable range. Is 0.12 mm or less. Further, from the viewpoint of securing the strength of the container, the lower limit value of the sheet thickness is preferably 0.05 mm.

アルミニウムから容器を形成する場合、容器側面のうち幅の広い面の板厚は0.4mm以下にすることが好ましく、より好ましい範囲は0.3mm以下で、さらに好ましい範囲は0.25mm以下である。また、容器の強度を確保するために、幅の広い面の板厚の下限値を0.1mmにすることが望ましく、さらに望ましい下限値は0.15mmである。   When forming a container from aluminum, it is preferable that the plate | board thickness of the wide surface among container side surfaces shall be 0.4 mm or less, a more preferable range is 0.3 mm or less, and a more preferable range is 0.25 mm or less. . Moreover, in order to ensure the strength of the container, it is desirable to set the lower limit value of the plate thickness of the wide surface to 0.1 mm, and a more desirable lower limit value is 0.15 mm.

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、扁平型電極群を備える二次電池において、正極タブと負極タブの最短距離を6〜18mmにし、非水電解質中のLiBF4濃度を0.001mol/L〜0.2mol/Lにすると共にLiPF6濃度を0.7mol/L〜1.8mol/Lにすることによって、充放電サイクル後期における容量低下が抑制され、充放電サイクル寿命が向上されることを見出したのである。本願発明の効果が得られるメカニズムは、明らかでないが、タブ最短距離が前述した範囲内であることによって、扁平形状電極群の充放電に伴う膨張・収縮で生じた応力が拡散する際の偏りが緩和され、電極群の歪みが減少したことが、関係しているものと推測される。 As a result of intensive studies, the present inventors have determined that in a secondary battery including a flat electrode group, the shortest distance between the positive electrode tab and the negative electrode tab is 6 to 18 mm, and the LiBF 4 concentration in the nonaqueous electrolyte is 0.001 mol / By setting the LiPF 6 concentration to 0.7 mol / L to 1.8 mol / L in addition to L to 0.2 mol / L, capacity reduction in the latter stage of the charge / discharge cycle is suppressed, and the charge / discharge cycle life is improved. Was found. The mechanism by which the effect of the present invention is obtained is not clear, but the bias when the stress generated by the expansion / contraction associated with charging / discharging of the flat electrode group is diffused by the shortest tab distance being within the above-described range. It is presumed to be related that the strain was relaxed and the distortion of the electrode group was reduced.

[実施例]
以下、本発明の実施例を前述した図面を参照して詳細に説明する。
[Example]
Hereinafter, detailed description of the embodiments of the present invention with reference to the drawings mentioned above.

(実施例1)
<正極の作製>
まず、リチウムコバルト酸化物(LixCoO2;但し、Xは0<X≦1である)粉末90重量%に、アセチレンブラック5重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量%のジメチルフォルムアミド(DMF)溶液とを加えて混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが15μmのアルミニウム箔からなる集電体の両面に正極タブ溶接箇所を除いて塗布した後、乾燥し、プレスすることにより、正極層が集電体の両面に担持された構造の正極を作製した。なお、正極層の厚さは、片面当り60μmであった。
Example 1
<Preparation of positive electrode>
First, 90% by weight of lithium cobalt oxide (Li x CoO 2 ; X is 0 <X ≦ 1) powder, 5% by weight of acetylene black, and 5% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) dimethylformamide (DMF) solution was added and mixed to prepare a slurry. A structure in which the positive electrode layer is supported on both surfaces of the current collector by applying the slurry to both surfaces of a current collector made of aluminum foil having a thickness of 15 μm, excluding the positive electrode tab welds, and then drying and pressing. A positive electrode was prepared. It should be noted that the thickness of the positive electrode layer was a single-sided per 60μm.

<負極の作製>
炭素質材料として3000℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維(粉末X線回折により求められる(002)面の面間隔(d002 )が0.336nm)の粉末を95重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量%のジメチルフォルムアミド(DMF)溶液とを混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが12μmの銅箔からなる集電体の両面に負極タブ溶接箇所を除いて塗布し、乾燥し、プレスすることにより、負極層が集電体に担持された構造の負極を作製した。なお、負極層の厚さは、片面当り55μmであった。
<Production of negative electrode>
As a carbonaceous material, 95% by weight of powder of mesophase pitch-based carbon fiber (having a (002) plane interval (d 002 ) of 0.336 nm determined by powder X-ray diffraction) heat-treated at 3000 ° C. and polyvinylidene fluoride ( (PVdF) 5% by weight dimethylformamide (DMF) solution was mixed to prepare a slurry. The slurry was applied to both sides of a current collector made of copper foil having a thickness of 12 μm, excluding the negative electrode tab welds, dried, and pressed to form a negative electrode having a structure in which the negative electrode layer was supported on the current collector. Produced. It should be noted that the thickness of the negative electrode layer was a single-sided per 55μm.

なお、炭素質物の(002)面の面間隔d002は、粉末X線回折スペクトルから半値幅中点法によりそれぞれ求めた。この際、ローレンツ散乱等の散乱補正は、行わなかった。 The surface spacing d 002 of (002) plane of the carbonaceous material were respectively determined by the powder X-ray diffraction spectrum half width midpoint method. At this time, scattering correction such as Lorentz scattering was not performed.

<セパレータ>
厚さが25μmの微多孔性ポリエチレン膜からなるセパレータを用意した。
<Separator>
Thickness was prepared separator made of a microporous polyethylene membrane of 25 [mu] m.

<液状非水電解質(非水電解液)の調製>
エチレンカーボネート(EC)及びメチルエチルカーボネート(MEC)を体積比率(EC:MEC)が下記表1に示す値になるように混合して非水溶媒を調製した。得られた非水溶媒に六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )と四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )をその濃度が下記表1に示す値となるように溶解させて、液状非水電解質を調製した。
<Preparation of liquid nonaqueous electrolyte (nonaqueous electrolyte)>
A nonaqueous solvent was prepared by mixing ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (MEC) so that the volume ratio (EC: MEC) was a value shown in Table 1 below. A liquid nonaqueous electrolyte is prepared by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) and lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in the obtained nonaqueous solvent so that the concentrations thereof are as shown in Table 1 below. Was prepared.

<電極群の作製>
前記正極の集電体の未塗工部に帯状アルミニウム箔(厚さ100μm、短辺側の幅4mm)からなる正極タブを超音波溶接し、前記負極の集電体の未塗工部に帯状ニッケル箔(厚さ100μm、短辺側の幅4mm)からなる負極タブを超音波溶接した後、前記正極及び前記負極をその間に前記セパレータを介して渦捲き状に捲回した後、偏平状に成形し、前述した図4に示すような内内タブ構造を有する電極群を作製した。得られた電極群において、正極タブと負極タブの最短距離Dは14mmであった。また、電極群2の渦巻面の長手方向の幅Lは、32mmであった。
<Production of electrode group>
A positive electrode tab made of a strip-shaped aluminum foil (thickness 100 μm, width 4 mm on the short side) is ultrasonically welded to the uncoated portion of the positive electrode current collector, and a strip shape is formed on the uncoated portion of the negative electrode current collector. After ultrasonic welding a negative electrode tab made of nickel foil (thickness: 100 μm, short side width: 4 mm), the positive electrode and the negative electrode are wound in a spiral shape through the separator therebetween, and then flattened. molded, to prepare an electrode group having an inner in the tab structure shown in FIG. 4 described above. In the obtained electrode group, the shortest distance D between the positive electrode tab and the negative electrode tab was 14 mm. The longitudinal width L of the spiral surface of the electrode group 2 was 32 mm.

厚さが250μmのアルミニウムシートを厚さが4mm、幅が34mm、高さが43mmの直方体の缶に成形し、得られた容器内に前記電極群を収納した。   An aluminum sheet having a thickness of 250 μm was formed into a rectangular can having a thickness of 4 mm, a width of 34 mm, and a height of 43 mm, and the electrode group was housed in the obtained container.

次いで、容器内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより電極群及びアルミニウム缶に吸着している水分を除去した。   Subsequently, the electrode group in the container was vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours to remove moisture adsorbed on the electrode group and the aluminum can.

容器内の電極群に前記液状非水電解質を電池容量1Ah当たりの量が3gとなるように注入し、封止することによって、前述した図3に示す構造を有する角形非水電解質二次電池を組み立てた。   By injecting the liquid non-aqueous electrolyte into the electrode group in the container so that the amount per battery capacity of 1 Ah is 3 g and sealing, the rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery having the structure shown in FIG. Assembled.

(実施例2〜12,14〜19,21〜25及び参考例13,20
非水溶媒の組成と、電解質の濃度と、正極タブと負極タブの最短距離Dとを下記表1〜2に示すように設定すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして角形非水電解質二次電池を組み立てた。
(Example 2 12,14~19,21~ 25 and Reference Examples 13, 20)
Except for setting the composition of the non-aqueous solvent, the concentration of the electrolyte, and the shortest distance D between the positive electrode tab and the negative electrode tab as shown in Tables 1 and 2 below, the same as described in Example 1 above. A rectangular nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled.

(実施例26)
アルミニウム箔の両面をポリエチレンで覆った厚さ100μmのラミネートフィルムを、プレス機により矩形のカップ状に成形し、得られた容器内に実施例1で説明したのと同様な電極群を収納した。
(Example 26)
A laminate film having a thickness of 100 μm in which both surfaces of an aluminum foil were covered with polyethylene was formed into a rectangular cup shape by a press machine, and the same electrode group as described in Example 1 was accommodated in the obtained container.

次いで、容器内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより電極群及びラミネートフィルムに含まれる水分を除去した。   Next, the electrode group in the container was vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours to remove moisture contained in the electrode group and the laminate film.

容器内の電極群に実施例1で説明したのと同様な液状非水電解質を電池容量1Ah当たりの量が4.8gとなるように注入し、ヒートシールにより封止した後、前述した図1、2に示す構造を有し、厚さが3.6mm、幅が35mm、高さが62mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。   A liquid non-aqueous electrolyte similar to that described in Example 1 was injected into the electrode group in the container so that the amount per battery capacity 1 Ah was 4.8 g, sealed by heat sealing, and then the above-described FIG. 2, a thin nonaqueous electrolyte secondary battery having a thickness of 3.6 mm, a width of 35 mm, and a height of 62 mm was assembled.

(実施例27)
非水溶媒の組成を下記表2に示すように設定すること以外は、前述した実施例26で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
(Example 27)
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 26 except that the composition of the nonaqueous solvent was set as shown in Table 2 below.

(実施例28〜38)
非水溶媒の組成と、電解質濃度と、正極タブと負極タブの最短距離Dとを下記表2〜3に示すように設定すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして角形非水電解質二次電池を組み立てた。
(Examples 28 to 38)
Except for setting the composition of the nonaqueous solvent, the electrolyte concentration, and the shortest distance D between the positive electrode tab and the negative electrode tab as shown in Tables 2 to 3 below, the same as described in Example 1 above. A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled.

(実施例39)
前述した図5に示すように、正極タブを正極の捲き終わり部に配置し、かつ負極タブを負極の捲き始め部に配置すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして角形非水電解質二次電池を組み立てた。
(Example 39)
As shown in FIG. 5, the positive electrode tab is disposed at the end of the positive electrode and the negative electrode tab is disposed at the start of the negative electrode, as described in the first embodiment. A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled.

(実施例40)
前述した図6に示すように、正極タブを正極の捲き終わり部に配置し、負極タブを負極の捲き始め部に配置し、かつ捲回数を実施例38よりも半周分多くすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして角形非水電解質二次電池を組み立てた。
(Example 40)
As described above with reference to FIG. 6, except that the positive electrode tab is disposed at the end of the positive electrode, the negative electrode tab is disposed at the start of the negative electrode, and the number of times of winding is increased by a half of that in Example 38, A square nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 1 above.

(比較例1〜9)
非水溶媒の組成と、電解質の種類及び濃度と、正極タブと負極タブの最短距離Dとを下記表4に示すように設定すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして角形非水電解質二次電池を組み立てた。
(Comparative Examples 1-9)
Except that the composition of the nonaqueous solvent, the type and concentration of the electrolyte, and the shortest distance D between the positive electrode tab and the negative electrode tab are set as shown in Table 4 below, the same as described in Example 1 above. A rectangular nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled.

(比較例10)
LiBF4が無添加であること以外は、前述した実施例26で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
(Comparative Example 10)
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 26 described above except that LiBF 4 was not added.

得られた実施例1〜12,14〜19,21〜40、参考例13,20及び比較例1〜10の二次電池について、500サイクル時の容量維持率を以下に説明する方法で測定し、その結果を下記表1〜4に示す。 For the obtained secondary batteries of Examples 1 to 12, 14 to 19, 21 to 40, Reference Examples 13 and 20, and Comparative Examples 1 to 10, the capacity retention rate at 500 cycles was measured by the method described below. The results are shown in Tables 1 to 4 below.

各二次電池について、初充放電工程として、室温で0.2Cで4.2Vまで定電流・定電圧充電を10時間行い、その後、室温で0.2Cで3.0Vまで放電した。   Each secondary battery was subjected to constant current / constant voltage charging to 0.2 V at 0.2 C at room temperature for 10 hours as an initial charge / discharge process, and then discharged to 3.0 V at 0.2 C at room temperature.

次に、充電レート1.0Cで、充電終止電圧が4.2Vの定電流定電圧充電を3時間行い、その後、1.0Cで3.0Vまで放電する充放電サイクルを20℃において繰り返し、500サイクル目の放電容量を測定し、1サイクル目の放電容量を100%として500サイクル時の容量維持率を算出し、その結果を下記表1〜4に示す。   Next, a charge / discharge cycle in which a constant current and constant voltage charge at a charge rate of 1.0 C and a charge end voltage of 4.2 V is performed for 3 hours and then discharged to 1.0 V at 1.0 C is repeated at 20 ° C. The discharge capacity at the cycle was measured, the discharge capacity at the first cycle was taken as 100%, the capacity retention rate at 500 cycles was calculated, and the results are shown in Tables 1 to 4 below.

ここで、1Cとは公称容量(Ah)を1時間で放電するために必要な電流値である。   Here, 1C is a current value necessary for discharging the nominal capacity (Ah) in one hour.

なお、表1〜表4中、ECはエチレンカーボネート、MECはメチルエチルカーボネート、DECはジエチルカーボネート、DMCはジメチルカーボネート、GBLはγ−ブチロラクトン、PCはプロピレンカーボネート、VCはビニレンカーボネート、VECはビニルエチレンカーボネート、PRSは1,3−プロペンスルトンを示す。   In Table 1 to Table 4, EC is ethylene carbonate, MEC methyl ethyl carbonate, DEC diethyl carbonate, DMC dimethyl carbonate, GBL is γ- butyrolactone, PC propylene carbonate, VC is vinylene carbonate, VEC vinyl ethylene Carbonate and PRS represent 1,3-propene sultone.

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表1〜4から明らかなように、実施例1〜12,14〜19,21〜40の二次電池は、比較例1〜10の二次電池に比較して500サイクル時の容量維持率が高かった。 As is clear from Tables 1 to 4, the secondary batteries of Examples 1 to 12, 14 to 19 , 21 to 40 have a capacity maintenance rate at 500 cycles as compared with the secondary batteries of Comparative Examples 1 to 10. it was high.

比較例1,10においてはLiBF4が無添加であること、比較例4においてはLiBF4濃度が0.2mol/Lを超えていること、比較例2,3においてはタブ最短距離が6mm〜18mmの範囲を外れていること、比較例5,6においてはLiPF6濃度が0.7〜1.8mol/Lの範囲を外れていることにより、500サイクル時の容量維持率が低くなった。また、実施例26〜27と比較例10の比較から、角形の金属製容器の代わりにラミネートフィルム製の容器を使用する薄型二次電池についても、角形の場合と同様な効果が得られることがわかる。 In Comparative Examples 1 and 10, LiBF 4 is not added. In Comparative Example 4, the LiBF 4 concentration exceeds 0.2 mol / L. In Comparative Examples 2 and 3, the shortest tab distance is 6 mm to 18 mm. Since the LiPF 6 concentration was out of the range of 0.7 to 1.8 mol / L in Comparative Examples 5 and 6, the capacity retention rate at 500 cycles was low. Further, from the comparison between Examples 26 to 27 and Comparative Example 10, it is possible to obtain the same effect as in the case of a rectangular battery even in a thin secondary battery that uses a laminate film container instead of a rectangular metal container. Recognize.

実施例1〜12の結果を比較することによりLiBF4濃度については、0.005〜0.15mol/Lにすると容量維持率がより高くなり、上限を0.13mol/Lにするとさらに良好になることがわかった。 By comparing the results of Examples 1 to 12, with respect to the LiBF 4 concentration, the capacity retention rate is higher when the concentration is 0.005 to 0.15 mol / L, and is further improved when the upper limit is 0.13 mol / L. I understood it.

また、実施例14〜19及び参考例13,20の結果を比較することによりタブ最短距離については、8〜17mmにするとより高い容量維持率が得られ、10〜16mmにする際にさらに高くなることがわかった。 Further, by comparing the results of Examples 14 to 19 and Reference Examples 13 and 20 , with regard to the shortest tab distance, a higher capacity retention rate is obtained when the distance is 8 to 17 mm, and is further increased when the distance is 10 to 16 mm. I understood it.

一方、実施例21〜25から、LiPF6濃度については、下限値を0.8mol/Lにすると容量維持率がさらに高くなり、一方、上限値については、1.6mol/Lにすることが望ましく、さらに好ましいのは1.3mol/Lであることがわかった。 On the other hand, from Examples 21 to 25, regarding the LiPF 6 concentration, when the lower limit value is set to 0.8 mol / L, the capacity retention rate is further increased, and on the other hand, the upper limit value is preferably set to 1.6 mol / L. Further, it was found that 1.3 mol / L is more preferable.

さらに、実施例1のような内内タブの時だけでなく実施例39,40のような内外タブの場合にも、容量維持率を向上することができた。   Furthermore, not only the inner and inner tabs as in the first embodiment but also the inner and outer tabs as in the 39th and 40th embodiments, the capacity maintenance rate could be improved.

なお、比較例11,12として円筒形非水電解質二次電池を用意し、充放電サイクル試験を行なったところ、以下のような結果が得られた。   In addition, when the cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery was prepared as the comparative examples 11 and 12, and the charge / discharge cycle test was performed, the following results were obtained.

(比較例11)
実施例1で説明したのと同様な正極、負極及びセパレータを用意し、正極と負極の間にセパレータを介在して渦巻き状に捲回することにより円筒形の電極群を作製した。
(Comparative Example 11)
A positive electrode, a negative electrode, and a separator similar to those described in Example 1 were prepared, and a cylindrical electrode group was produced by winding in a spiral with a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode.

負極端子を兼ねる金属製円筒形容器内に電極群を収納した後、実施例1で説明したのと同様な液状非水電解質を注入した。次いで、電極群の上面から引き出されている正極タブを、正極端子を兼ねる蓋体の内面に溶接した。なお、負極の導通については、電極群の最外周を負極とし、容器内面に接触させることにより確保した。ひきつづき、封口処理を施すことにより18650サイズ(直径が18mm、高さが65mm)の円筒形非水電解質二次電池を組み立てた。   After housing the electrode group in a metal cylindrical container that also serves as the negative electrode terminal, a liquid nonaqueous electrolyte similar to that described in Example 1 was injected. Next, the positive electrode tab drawn out from the upper surface of the electrode group was welded to the inner surface of the lid that also serves as the positive electrode terminal. In addition, about the conduction | electrical_connection of a negative electrode, it ensured by making the outermost periphery of an electrode group into a negative electrode, and making it contact with the container inner surface. Subsequently, a cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery of 18650 size (diameter: 18 mm, height: 65 mm) was assembled by performing a sealing treatment.

(比較例12)
液状非水電解質の組成を前述した比較例4と同様なものに変更すること以外は、前述した比較例11で説明したのと同様な構成の円筒形非水電解質二次電池を組み立てた。
(Comparative Example 12)
A cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery having the same configuration as that described in Comparative Example 11 was assembled except that the composition of the liquid nonaqueous electrolyte was changed to the same as that in Comparative Example 4 described above.

得られた比較例11,12の円筒形二次電池について、初充放電工程として、室温で0.2Cで4.2Vまで定電流・定電圧充電を10時間行い、その後、室温で0.2Cで3.0Vまで放電した。   The obtained cylindrical secondary batteries of Comparative Examples 11 and 12 were subjected to constant current / constant voltage charging for 10 hours up to 4.2 V at 0.2 C at room temperature as the initial charge / discharge process, and then 0.2 C at room temperature. Was discharged to 3.0V.

次に、充電レート1.0Cで、充電終止電圧が4.2Vの定電流定電圧充電を3時間行い、その後、1.0Cで3.0Vまで放電する充放電サイクルを20℃において繰り返し、500サイクル目の放電容量を測定し、1サイクル目の放電容量を100%として500サイクル時の容量維持率を算出したところ、LiBF4濃度が0.05mol/Lの比較例11の二次電池では40%であるのに対し、LiBF4濃度が0.25mol/Lの比較例12の二次電池では80%であった。このことから、円筒形状の電極群を使用する二次電池においては、LiBF4濃度を0.2mol/L以下にすると充放電サイクル寿命が低下するという逆の傾向を示すことが明らかになった。このような結果が得られるメカニズムは明らかでないものの、以下のように推測される。 Next, a charge / discharge cycle in which a constant current and constant voltage charge at a charge rate of 1.0 C and a charge end voltage of 4.2 V is performed for 3 hours and then discharged to 1.0 V at 1.0 C is repeated at 20 ° C. When the discharge capacity at the cycle was measured and the capacity maintenance rate at 500 cycles was calculated with the discharge capacity at the first cycle as 100%, the secondary battery of Comparative Example 11 having a LiBF 4 concentration of 0.05 mol / L was 40. In contrast, the secondary battery of Comparative Example 12 having a LiBF 4 concentration of 0.25 mol / L was 80%. From this, it became clear that in the secondary battery using the cylindrical electrode group, when the LiBF 4 concentration is 0.2 mol / L or less, the charge / discharge cycle life is decreased. Although the mechanism for obtaining such a result is not clear, it is presumed as follows.

すなわち、円筒形状の電極群を使用する二次電池においては、その電極群形状ゆえに充放電に伴う電極の膨張・収縮で生じた応力が均一に拡散しやすいため、充放電サイクル後期における反応斑の原因が、電極群の歪みではなく、膨張・収縮に伴う液状非水電解質の移動が大きいことで生じるリチウム塩の偏在に起因すると推測される。膨張・収縮時の液状非水電解質の移動が激しいと、LiPF6の偏在が起こりやすく、LiPF6に比べて拡散速度の遅いLiBF4を0.2mol/Lよりも多く添加することによって、リチウム塩の偏在を緩和することができ、充放電サイクル寿命が向上されたものと考えられる。 In other words, in a secondary battery using a cylindrical electrode group, the stress generated by the expansion / contraction of the electrode accompanying charge / discharge is easily diffused due to the shape of the electrode group. It is assumed that the cause is not the distortion of the electrode group but the uneven distribution of the lithium salt caused by the large movement of the liquid nonaqueous electrolyte accompanying expansion / contraction. LiPF 6 is likely to be unevenly distributed when the movement of the liquid non-aqueous electrolyte during expansion / contraction is severe, and by adding more than 0.2 mol / L of LiBF 4 , which has a lower diffusion rate than LiPF 6 , a lithium salt It can be considered that the uneven distribution of water is mitigated and the charge / discharge cycle life is improved.

(VECの検出方法)
実施例30の二次電池について、前記初充放電工程後、5時間以上回路を開放して十分に電位を落ち着かせた後、Ar濃度が99.9%以上、かつ露点が−50℃以下のグローブボックス内で分解し、電極群を取り出した。前記電極群を遠沈管につめ、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6を加えて密封し、前記グローブボックスより取り出し、遠心分離を行った。その後、前記グローブボックス内で、前記遠沈管から前記電解液と前記DMSO−d6の混合溶液を採取した。前記混合溶媒を5mmφのNMR用試料管に0.5ml程度入れ、NMR測定を行った。前記NMR測定に用いた装置は日本電子株式会社製JNM−LA400WBであり、観測核は1H、観測周波数は400MHz、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6中に僅かに含まれる残余プロトン信号を内部基準として利用した(2.5ppm)。測定温度は25℃とした。1HNMRスペクトルではECに対応するピークが4.5ppm付近、VECに対応するピークが5.2,5.4,6ppm付近に観測され、初充放電工程後の実施例30の二次電池に存在する非水溶媒中にVECが含まれていることを確認できた。また、前記ECのNMR積分強度に対して前記VECのNMR積分強度の比を求めたところ、非水溶媒全体に対するVECの割合が二次電池組立て前より減少していることがわかった。参考に実施例30で用いた非水電解質の1HNMRスペクトルを図7に示す。
(VEC detection method)
For the secondary battery of Example 30, after the initial charge / discharge step, the circuit was opened for 5 hours or more to sufficiently settle the potential, and then the Ar concentration was 99.9% or more and the dew point was −50 ° C. or less. It decomposed | disassembled in the glove box and took out the electrode group. The electrode group was put in a centrifuge tube, dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 was added and sealed, removed from the glove box, and centrifuged. Thereafter, a mixed solution of the electrolytic solution and the DMSO-d 6 was collected from the centrifuge tube in the glove box. The mixed solvent was placed about 0.5ml to NMR sample tube of 5 mm.phi, was subjected to NMR measurement. The apparatus used for the NMR measurement is JNM-LA400WB manufactured by JEOL Ltd., the observation nucleus is 1 H, the observation frequency is 400 MHz, and the residual proton signal slightly contained in dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 is used as an internal reference. (2.5 ppm). The measurement temperature was 25 ° C. In the 1 HNMR spectrum, a peak corresponding to EC is observed at around 4.5 ppm, and a peak corresponding to VEC is observed at around 5.2, 5.4, 6 ppm, and is present in the secondary battery of Example 30 after the initial charge / discharge process. It was confirmed that VEC was contained in the non-aqueous solvent. Further, when the ratio of the VEC NMR integrated intensity to the EC NMR integrated intensity was determined, it was found that the ratio of VEC to the entire non-aqueous solvent was reduced from before the secondary battery assembly. The 1 HNMR spectrum of the non-aqueous electrolyte used in Example 30 with reference shown in Fig.

(PRSとVCの検出方法)
また、実施例35の二次電池について、前記初充放電工程後、5時間以上回路を開放して十分に電位を落ち着かせた後、Ar濃度が99.9%以上、かつ露点が−50℃以下のグローブボックス内で分解し、電極群を取り出した。前記電極群を遠沈管につめ、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6を加えて密封し、前記グローブボックスより取り出し、遠心分離を行った。その後、前記グローブボックス内で、前記遠沈管から前記電解液と前記DMSO−d6の混合溶液を採取した。前記混合溶媒を5mmφのNMR用試料管に0.5ml程度入れ、NMR測定を行った。前記NMR測定に用いた装置は日本電子株式会社製JNM−LA400WBであり、観測核は1H、観測周波数は400MHz、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6中に僅かに含まれる残余プロトン信号を内部基準として利用した(2.5ppm)。測定温度は25℃とした。1HNMRスペクトルではECに対応するピークが4.5ppm付近、VCに対応するピークが7.7ppm付近に観測された。一方、PRSに対応するピークが、図8に示すスペクトルのように5.1ppm付近(P1)、7.05ppm付近(P2)及び7.2ppm付近(P3)に観測された。これらの結果から、初充放電工程後の実施例35の二次電池に存在する非水溶媒中にVCとPRSが含まれていることを確認できた。
(PRS and VC detection method)
Further, with respect to the secondary battery of Example 35, after the initial charge / discharge step, the circuit was opened for 5 hours or more to sufficiently settle the potential, and then the Ar concentration was 99.9% or more and the dew point was −50 ° C. It decomposed | disassembled in the following glove boxes and took out the electrode group. The electrode group was put in a centrifuge tube, dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 was added and sealed, removed from the glove box, and centrifuged. Thereafter, a mixed solution of the electrolytic solution and the DMSO-d 6 was collected from the centrifuge tube in the glove box. The mixed solvent was placed about 0.5ml to NMR sample tube of 5 mm.phi, was subjected to NMR measurement. The apparatus used for the NMR measurement is JNM-LA400WB manufactured by JEOL Ltd., the observation nucleus is 1 H, the observation frequency is 400 MHz, and the residual proton signal slightly contained in dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 is used as an internal reference. (2.5 ppm). The measurement temperature was 25 ° C. In the 1 HNMR spectrum, a peak corresponding to EC was observed near 4.5 ppm, and a peak corresponding to VC was observed near 7.7 ppm. On the other hand, peaks corresponding to PRS were observed in the vicinity of 5.1 ppm (P 1 ), 7.05 ppm (P 2 ), and 7.2 ppm (P 3 ) as shown in the spectrum of FIG. From these results, it was confirmed that VC and PRS were contained in the nonaqueous solvent present in the secondary battery of Example 35 after the initial charge / discharge step.

また、観測周波数を100MHzとし、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6(39.5ppm)を内部基準物質として13CNMR測定を行ったところ、ECに対応するピークが66ppm付近、VCに対応するピークが133ppm付近、PRSに対応するピークが74ppm付近と124ppm付近と140ppm付近に観測され、この結果からも、初充放電工程後の実施例35の二次電池に存在する非水溶媒中にVCとPRSが含まれていることを確認できた。 Further, when 13 CNMR measurement was performed with an observation frequency of 100 MHz and dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 (39.5 ppm) as an internal reference substance, a peak corresponding to EC was around 66 ppm, and a peak corresponding to VC was 133 ppm. In the vicinity, peaks corresponding to PRS were observed at around 74 ppm, around 124 ppm and around 140 ppm. From this result as well, VC and PRS were found in the nonaqueous solvent present in the secondary battery of Example 35 after the initial charge / discharge process. It was confirmed that it was included.

さらに、1HNMRスペクトルにおいて、ECのNMR積分強度に対するVCのNMR積分強度の比と、ECのNMR積分強度に対するPRSのNMR積分強度の比を求めたところ、非水溶媒全体に対するVCの割合、PRSの割合がいずれも二次電池組立て前より減少していることを確認することができた。 Further, in the 1 H NMR spectrum, the ratio of the NMR integrated intensity of the VC to the NMR integrated intensity of the EC and the ratio of the NMR integrated intensity of the PRS to the NMR integrated intensity of the EC were determined. It was confirmed that the ratios of both were lower than before the secondary battery assembly.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明に係わる非水電解質二次電池の一例である薄型非水電解質二次電池を示す斜視図。The perspective view which shows the thin nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of the nonaqueous electrolyte secondary battery concerning this invention. 図1の薄型非水電解質二次電池をII−II線に沿って切断した部分断面図。The fragmentary sectional view which cut | disconnected the thin nonaqueous electrolyte secondary battery of FIG. 1 along the II-II line. 本発明に係る非水電解質二次電池の一例である角形非水電解質二次電池を示す部分切欠斜視図。The partial notch perspective view which shows the square nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on this invention. 図1または図3の非水電解質二次電池に用いられる電極群の一例を示す横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of an electrode group used in the nonaqueous electrolyte secondary battery in FIG. 1 or FIG. 3. 図1または図3の非水電解質二次電池に用いられる電極群の別な例を示す横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of an electrode group used in the nonaqueous electrolyte secondary battery in FIG. 1 or FIG. 3. 図1または図3の非水電解質二次電池に用いられる電極群のさらに別な例を示す横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing still another example of an electrode group used in the nonaqueous electrolyte secondary battery in FIG. 1 or FIG. 3. 実施例30の非水電解質二次電池の非水電解質に含まれるVECについての1HNMRスペクトルを示す特性図。Characteristic diagram showing The 1 HNMR spectrum of the VEC contained in the non-aqueous electrolyte of the non-aqueous electrolyte secondary battery of Example 30. 実施例35の非水電解質二次電池の非水電解質に含まれるPRSについての1HNMRスペクトルを示す特性図。The characteristic view which shows the < 1 > HNMR spectrum about PRS contained in the nonaqueous electrolyte of the nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 35.

符号の説明Explanation of symbols

1…容器本体、2…電極群、3…正極、4…負極、5…セパレータ、6…蓋板、7…外部保護層、8…内部保護層、9…金属層、10…正極タブ、11…負極タブ、D…正極タブと負極タブの最短距離、L…電極群の渦巻面の長手方向の幅。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container main body, 2 ... Electrode group, 3 ... Positive electrode, 4 ... Negative electrode, 5 ... Separator, 6 ... Cover plate, 7 ... External protective layer, 8 ... Internal protective layer, 9 ... Metal layer, 10 ... Positive electrode tab, 11 ... negative electrode tab, D ... shortest distance between positive electrode tab and negative electrode tab, L ... width in the longitudinal direction of the spiral surface of the electrode group.

Claims (3)

正極及び負極がセパレータを介して扁平形状に捲回された電極群と、前記正極と電気的
に接続され、前記電極群の渦巻面から突き出た正極タブと、前記負極と電気的に接続され
、前記電極群の渦巻面から突き出た負極タブと、非水電解質とを具備する非水電解質二次
電池であって、
前記非水電解質は、0.001mol/L〜0.2mol/LのLiBF4と、0.7
mol/L〜1.8mol/LのLiPF6とを含み、
前記正極タブと前記負極タブの最短距離を8mm〜17mmの範囲とし、前記渦巻面の
長手方向の幅を22〜65mmの範囲とされたことを特徴とする非水電解質二次電池。
An electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a flat shape via a separator, and electrically connected to the positive electrode, a positive electrode tab protruding from a spiral surface of the electrode group, and electrically connected to the negative electrode, A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode tab protruding from a spiral surface of the electrode group and a nonaqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte comprises 0.001 mol / L to 0.2 mol / L LiBF 4 , 0.7
mol / L to 1.8 mol / L LiPF 6 ,
The shortest distance between the positive electrode tab and the negative electrode tab is in the range of 8 mm to 17 mm, and the spiral surface
A nonaqueous electrolyte secondary battery having a longitudinal width in a range of 22 to 65 mm .
前記正極タブは、最外周よりも内側の周の前記正極に電気的に接続され、かつ前記負極
タブは、最外周よりも内側の周の前記負極に電気的に接続されていることを特徴とする請
求項1記載の非水電解質二次電池。
The positive electrode tab is electrically connected to the positive electrode on the inner periphery of the outermost periphery, and the negative electrode tab is electrically connected to the negative electrode on the inner periphery of the outermost periphery. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1.
前記正極タブは、最外周の前記正極に電気的に接続され、かつ前記負極タブは、最外周
よりも内側の周の前記負極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の非
水電解質二次電池。
The positive electrode tab is electrically connected to the positive electrode on the outermost periphery, and the negative electrode tab is electrically connected to the negative electrode on the inner periphery of the outermost periphery. Non-aqueous electrolyte secondary battery.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20200076005A1 (en) * 2016-12-05 2020-03-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2021006171A1 (en) * 2019-07-05 2021-01-14 株式会社村田製作所 Battery
CN116868403A (en) * 2022-02-28 2023-10-10 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device and electronic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11265732A (en) * 1998-03-18 1999-09-28 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte battery
JP2003168478A (en) * 2001-11-30 2003-06-13 Sony Corp Lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2003272603A (en) * 2002-03-13 2003-09-26 Sumitomo Electric Ind Ltd Power storage device and lead unit used for it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11265732A (en) * 1998-03-18 1999-09-28 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte battery
JP2003168478A (en) * 2001-11-30 2003-06-13 Sony Corp Lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2003272603A (en) * 2002-03-13 2003-09-26 Sumitomo Electric Ind Ltd Power storage device and lead unit used for it

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