JP4713886B2 - 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、VTR、携帯電話、モバイルコンピュータ等の電子機器の小型、軽量化に伴い、それらの電源である二次電池のエネルギー密度を高くすることが要望されている。このようなことから、リチウムを負極とする非水電解質二次電池の研究が活発におこなわれている。   In recent years, with the reduction in size and weight of electronic devices such as VTRs, mobile phones, and mobile computers, it has been desired to increase the energy density of secondary batteries that are power sources thereof. For this reason, research on non-aqueous electrolyte secondary batteries using lithium as a negative electrode has been actively conducted.

ところで、非水電解質二次電池の正極活物質としては、LiCoO2やLiNiO2のようなリチウム複合酸化物が知られている。一方、負極には、リチウム、リチウム合金またはリチウムを吸蔵放出する化合物が用いられている。また、非水電解質としては、非水溶媒にリチウム塩(電解質)を溶解したものが多用されている。かかる非水溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、1,2−ジメトキシエタン(DME)、γ−ブチロラクトン(γ−BL)、テトラヒドロフラン(THF)、2−メチルテトラヒドロフラン(2−MeTHF)が知られている。一方、リチウム塩としては、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiAlCl4が知られている。 Incidentally, lithium composite oxides such as LiCoO 2 and LiNiO 2 are known as positive electrode active materials for non-aqueous electrolyte secondary batteries. On the other hand, lithium, a lithium alloy, or a compound that occludes and releases lithium is used for the negative electrode. As the non-aqueous electrolyte, a solution obtained by dissolving a lithium salt (electrolyte) in a non-aqueous solvent is often used. Such non-aqueous solvents include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), 1,2-dimethoxyethane (DME), γ- Butyrolactone (γ-BL), tetrahydrofuran (THF), and 2-methyltetrahydrofuran (2-MeTHF) are known. On the other hand, LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , and LiAlCl 4 are known as lithium salts.

このような非水電解質二次電池において、高温環境下でのガス発生を抑制することを目的とし、LiCoO2とLi2SnO3との混合物を正極活物質として用いることが提案されている(例えば、特開昭63−121258号公開公報等)。 In such a nonaqueous electrolyte secondary battery, it has been proposed to use a mixture of LiCoO 2 and Li 2 SnO 3 as a positive electrode active material for the purpose of suppressing gas generation in a high temperature environment (for example, JP-A-63-121258, etc.).

しかしながら、LiCoO2とLi2SnO3との混合物を正極活物質として用いた二次電池は、放電容量と放電レート特性が低いという問題点がある。 However, a secondary battery using a mixture of LiCoO 2 and Li 2 SnO 3 as a positive electrode active material has a problem that discharge capacity and discharge rate characteristics are low.

本発明は、放電容量と放電レート特性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 with improved discharge capacity and discharge rate characteristics.

本発明によれば、正極活物質を含む正極と、負極と、非水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記正極活物質は、リチウムコバルト複合酸化物及びスズ酸リチウムを含有する活物質粒子Aと、下記(B)式で表わされる酸化物を含有する活物質粒子Bとを含有し、前記正極活物質中の前記活物質粒子Aの含有量は50重量%より多く、かつ前記正極活物質において下記(1)〜(5)式の関係が成立し、
前記リチウムコバルト複合酸化物の量を100重量部とした際の前記スズ酸リチウムの量が0.1〜3重量部である。
LiNi1-x-yCoxy2 (B)
1.4≦(DC90/DC50)≦2 (1)
1.4≦(DC50/DC10)≦2 (2)
1.4≦(DN90/DN50)≦2 (3)
1.4≦(DN50/DN10)≦2 (4)
1.5≦(DN50/DC50)≦2.5 (5)
但し、前記Mは、Mn、B及びAlよりなる群から選択される1種類以上の元素を含み、前記モル比x、yは、それぞれ、0<x≦0.5、0≦y≦0.1であり、前記DC10、前記DC50、前記DC90は、それぞれ、前記活物質粒子Aの体積累積頻度が10%、50%、90%の粒径であり、前記DN10、前記DN50、前記DN90は、それぞれ、前記活物質粒子Bの体積累積頻度が10%、50%、90%の粒径である。
According to the present invention, a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode containing a positive electrode active material, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte,
The positive electrode active material contains active material particles A containing a lithium cobalt composite oxide and lithium stannate, and active material particles B containing an oxide represented by the following formula (B), and the positive electrode active material The content of the active material particles A is more than 50% by weight, and the following formulas (1) to (5) are satisfied in the positive electrode active material :
The amount of the lithium stannate when the amount of the lithium cobalt composite oxide is 100 parts by weight is 0.1 to 3 parts by weight.
LiNi 1-xy Co x M y O 2 (B)
1.4 ≦ (D C90 / D C50 ) ≦ 2 (1)
1.4 ≦ (D C50 / D C10 ) ≦ 2 (2)
1.4 ≦ (D N90 / D N50 ) ≦ 2 (3)
1.4 ≦ (D N50 / D N10 ) ≦ 2 (4)
1.5 ≦ (D N50 / D C50 ) ≦ 2.5 (5)
However, said M contains 1 or more types of elements selected from the group which consists of Mn, B, and Al, and said molar ratio x and y are 0 <x <= 0.5, 0 <= y <= 0. 1, D C10 , D C50 , and D C90 are particle diameters of 10%, 50%, and 90% of the volume cumulative frequency of the active material particles A, respectively, and D N10 , D N50 , D N90 is a particle size in which the volume cumulative frequency of the active material particles B is 10%, 50%, and 90%, respectively.

以上詳述したように本発明によれば、放電容量及び放電レート特性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。   As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a nonaqueous electrolyte secondary battery with improved discharge capacity and discharge rate characteristics.

本発明に係る非水電解質二次電池の一例について説明する。   An example of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described.

本発明に係る非水電解質二次電池は、容器と、容器内に収納され、かつ正極及び負極を含む電極群と、前記電極群に保持される非水電解質とを具備する。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a container, an electrode group that is housed in the container and includes a positive electrode and a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte that is held by the electrode group.

この二次電池においては、正極と負極の間にセパレータを配置しても良いし、セパレータの代わりにゲル状または固体状の非水電解質層を用いることも可能である。   In this secondary battery, a separator may be disposed between the positive electrode and the negative electrode, or a gel or solid nonaqueous electrolyte layer may be used instead of the separator.

以下、正極、負極、セパレータ、非水電解質およ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、前記集電体の片面もしくは両面に担持される活物質含有層とを含む。
1) Positive electrode The positive electrode includes a current collector and an active material-containing layer supported on one or both surfaces of the current collector.

正極活物質は、リチウムコバルト複合酸化物及びスズ酸リチウムを含有する活物質粒子Aと、下記(B)式で実質的に表わされる組成を有する活物質粒子Bとを含有する。   The positive electrode active material contains active material particles A containing lithium cobalt composite oxide and lithium stannate, and active material particles B having a composition substantially represented by the following formula (B).

LiNi1-x-yCoxy2 (B)
但し、前記Mは、Mn、B及びAlよりなる群から選択される1種類以上の元素を含み、前記モル比x、yは、それぞれ、0<x≦0.5、0≦y≦0.1である。
LiNi 1-xy Co x M y O 2 (B)
However, said M contains 1 or more types of elements selected from the group which consists of Mn, B, and Al, and said molar ratio x and y are 0 <x <= 0.5, 0 <= y <= 0. 1.

前記正極活物質中の前記活物質粒子Aの含有量は50重量%より多い。また、前記正極活物質は、下記(1)〜(5)式を満足する。   The content of the active material particles A in the positive electrode active material is more than 50% by weight. The positive electrode active material satisfies the following formulas (1) to (5).

1.4≦(DC90/DC50)≦2 (1)
1.4≦(DC50/DC10)≦2 (2)
1.4≦(DN90/DN50)≦2 (3)
1.4≦(DN50/DN10)≦2 (4)
1.5≦(DN50/DC50)≦2.5 (5)
但し、前記DC10は前記活物質粒子Aの体積累積頻度が10%の粒径で、前記DC50は前記活物質粒子Aの体積累積頻度が50%の粒径で、前記DC90は前記活物質粒子Aの体積累積頻度が90%の粒径で、前記DN10は前記活物質粒子Bの体積累積頻度が10%の粒径で、前記DN50は前記活物質粒子Bの体積累積頻度が50%の粒径で、前記DN90は前記活物質粒子Bの体積累積頻度が90%の粒径である。
1.4 ≦ (D C90 / D C50 ) ≦ 2 (1)
1.4 ≦ (D C50 / D C10 ) ≦ 2 (2)
1.4 ≦ (D N90 / D N50 ) ≦ 2 (3)
1.4 ≦ (D N50 / D N10 ) ≦ 2 (4)
1.5 ≦ (D N50 / D C50 ) ≦ 2.5 (5)
However, D C10 is a particle size in which the volume cumulative frequency of the active material particles A is 10%, D C50 is a particle size in which the volume cumulative frequency of the active material particles A is 50%, and D C90 is the active particle particle A. The volume accumulation frequency of the material particles A is 90%, the DN 10 is the particle diameter of the active material particles B is 10%, and the DN 50 is the volume accumulation frequency of the active material particles B. With a particle size of 50%, the DN 90 is a particle size in which the volume cumulative frequency of the active material particles B is 90%.

(活物質粒子A)
この活物質粒子Aとしては、例えば、リチウムコバルト複合酸化物の結晶粒界にスズ酸リチウムが析出した混合物、リチウムコバルト複合酸化物粒子とスズ酸リチウム粒子との混合物、リチウムコバルト複合酸化物粒子の表面にサブミクロン程度の粒径を有するスズ酸リチウム粒子が結合した複合粒子などを挙げることができる。活物質粒子Aの粒子形態は、単粒子でも、二次凝集粒子でも良い。また、活物質粒子Aには、Li2SO4のようなSを含有するリチウム複合酸化物や、SiOのようなケイ素酸化物が含有されていても良い。
(Active material particles A)
Examples of the active material particles A include a mixture in which lithium stannate is precipitated at a crystal grain boundary of a lithium cobalt composite oxide, a mixture of lithium cobalt composite oxide particles and lithium stannate particles, and a lithium cobalt composite oxide particle. Examples thereof include composite particles in which lithium stannate particles having a particle size of about submicron are bonded to the surface. The particle form of the active material particles A may be single particles or secondary agglomerated particles. The active material particles A may contain a lithium composite oxide containing S such as Li 2 SO 4 or a silicon oxide such as SiO.

リチウムコバルト複合酸化物としては、例えば、LiCoO2などを挙げることができる。 Examples of the lithium cobalt composite oxide include LiCoO 2 .

スズ酸リチウムとしては、例えば、Li2SnO3などを挙げることができる。 Examples of lithium stannate include Li 2 SnO 3 .

活物質粒子Aの組成は、例えば、下記(A)式で表すことができる。   The composition of the active material particles A can be represented by, for example, the following formula (A).

LiaCoM1Snd2 (A)
但し、前記M1は、Ni、Mn、B及びAlよりなる群から選択される1種類以上の元素であり、前記モル比a、b、cは、それぞれ、0.95≦a≦1.05、0.95≦b≦1.05、0≦c≦0.05、0<d≦0.05、0.95≦b+c+d≦1.05を示す。モル比a,b,c,dのさらに好ましい範囲は、それぞれ、0.97≦a≦1.03、0.97≦b≦1.03、0.001≦c≦0.03、0.001≦d≦0.03である。
Li a Co b M1 c Sn d O 2 (A)
Where M1 is one or more elements selected from the group consisting of Ni, Mn, B and Al, and the molar ratios a, b and c are 0.95 ≦ a ≦ 1.05, 0.95 ≦ b ≦ 1.05, 0 ≦ c ≦ 0.05, 0 <d ≦ 0.05, 0.95 ≦ b + c + d ≦ 1.05 are shown. More preferable ranges of the molar ratios a, b, c, d are 0.97 ≦ a ≦ 1.03, 0.97 ≦ b ≦ 1.03, 0.001 ≦ c ≦ 0.03, 0.001 respectively. ≦ d ≦ 0.03.

リチウムコバルト複合酸化物の量を100重量部とした際に、スズ酸リチウムの量は、0.1〜3重量部の範囲内であることが望ましい。これは以下に説明するような理由によるものである。   When the amount of the lithium cobalt composite oxide is 100 parts by weight, the amount of lithium stannate is preferably in the range of 0.1 to 3 parts by weight. This is due to the reason described below.

非水電解質二次電池に高温環境下(45℃付近)で充放電サイクルを繰り返すと、正極活物質表面で非水電解質の分解反応が起こる。この分解生成物は、正極活物質から供給される酸素と反応して炭酸ガスを生じ、二次電池の内圧を上昇させるという問題点を招く。また、分解生成物の重合反応によって正極の表面に炭化水素皮膜が形成されるため、正極表面の反応抵抗が増大する。かかる分解反応は、γ−ブチロラクトンを含む非水電解質を用いる際に顕著に生じる。   When the non-aqueous electrolyte secondary battery is repeatedly charged and discharged under a high temperature environment (around 45 ° C.), a decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte occurs on the surface of the positive electrode active material. This decomposition product reacts with oxygen supplied from the positive electrode active material to generate carbon dioxide gas, causing a problem that the internal pressure of the secondary battery is increased. Moreover, since a hydrocarbon film is formed on the surface of the positive electrode by the polymerization reaction of the decomposition products, the reaction resistance on the surface of the positive electrode increases. Such a decomposition reaction remarkably occurs when a nonaqueous electrolyte containing γ-butyrolactone is used.

スズ酸リチウムには、正極活物質表面における非水電解質の分解反応を抑制する働きがある。発明者らの研究によると、スズ酸リチウムは、正極活物質表面に良好なS.E.I.(Solid Electrolyte Interface)を形成する反応の触媒的な役割をなすことが推察され、過充電時におけるガス発生を抑制し、高温サイクル特性を向上させる結果が得られている。スズ酸リチウムを含む正極活物質によると、正極表面の充放電反応を阻害することなく、副反応であるガス発生並びに炭化水素皮膜の形成を抑制することが可能となる。   Lithium stannate has a function of suppressing the decomposition reaction of the nonaqueous electrolyte on the surface of the positive electrode active material. According to the inventors' research, lithium stannate is thought to play a catalytic role in the formation of a good SEI (Solid Electrolyte Interface) on the surface of the positive electrode active material, suppressing gas generation during overcharge. As a result, high temperature cycle characteristics are improved. According to the positive electrode active material containing lithium stannate, it is possible to suppress gas generation and hydrocarbon film formation, which are side reactions, without inhibiting the charge / discharge reaction on the positive electrode surface.

スズ酸リチウムの量を0.1重量部未満にすると、上記副反応の抑制効果が不十分となって優れた高温サイクル特性を得られない恐れがある。スズ酸リチウムの量が多い方が副反応抑制効果が高くなる傾向があるものの、スズ酸リチウムの量が3重量部を超えると、単位重量あたりの充放電容量が損なわれる恐れがある。スズ酸リチウムの量のより好ましい範囲は、0.3〜2重量部である。   If the amount of lithium stannate is less than 0.1 parts by weight, the effect of suppressing the side reaction may be insufficient, and excellent high-temperature cycle characteristics may not be obtained. Although the amount of lithium stannate tends to increase the side reaction suppression effect, if the amount of lithium stannate exceeds 3 parts by weight, the charge / discharge capacity per unit weight may be impaired. A more preferable range of the amount of lithium stannate is 0.3 to 2 parts by weight.

(DC90/DC50)と(DC50/DC10)のそれぞれを1.4〜2の範囲内に限定するのは、以下に説明する理由によるものである。(DC90/DC50)と(DC50/DC10)が1であるとは、活物質粒子Aの粒度分布が単分散であることを意味する。(DC90/DC50)および(DC50/DC10)が1.4未満であると、活物質粒子Aの粒度分布が狭いため、正極の活物質充填量が不足して高容量を得られなくなる。 The reason why each of (D C90 / D C50 ) and (D C50 / D C10 ) is limited to the range of 1.4 to 2 is for the reason described below. When (D C90 / D C50 ) and (D C50 / D C10 ) are 1, it means that the particle size distribution of the active material particles A is monodisperse. When (D C90 / D C50 ) and (D C50 / D C10 ) are less than 1.4, the active material particles A have a narrow particle size distribution, so that the active material filling amount of the positive electrode is insufficient and a high capacity can be obtained. Disappear.

一方、(DC90/DC50)が2を超える活物質粒子Aには、大粒径の粒子が多く含まれている。このような活物質粒子Aは、リチウム拡散速度が遅いため、大電流充放電特性の低下を招く。 On the other hand, the active material particles A in which (D C90 / D C50 ) exceeds 2 contain a large number of particles having a large particle diameter. Since such an active material particle A has a low lithium diffusion rate, it causes a decrease in large current charge / discharge characteristics.

また、(DC50/DC10)が2を超える活物質粒子Aには、微小粒子が多く含まれている。このような活物質粒子Aは、非水電解質との反応性が高いため、高温環境下で非水電解質の酸化分解が進み、高温での充放電サイクル寿命が低下する。 Further, the active material particle A having (D C50 / D C10 ) exceeding 2 contains a large amount of fine particles. Since such active material particles A have high reactivity with the non-aqueous electrolyte, the oxidative decomposition of the non-aqueous electrolyte proceeds in a high-temperature environment, and the charge / discharge cycle life at high temperatures decreases.

(DC90/DC50)および(DC50/DC10)それぞれのさらに好ましい範囲は、1.5〜1.9である。 A more preferable range of each of (D C90 / D C50 ) and (D C50 / D C10 ) is 1.5 to 1.9.

活物質粒子AのDC50は、0.2μm以上、30μm以下の範囲内であることが好ましい。これは次のような理由によるものである。DC50を0.2μm未満にすると、活物質粒子Aの結晶成長が不充分となって充分な放電容量を得られなくなる恐れがある。一方、DC50が30μmを超えると、正極の製造時に、均一な正極表面を得ることが困難になる。DC50のより好ましい範囲は、1μm以上、15μm以下である。 The DC 50 of the active material particle A is preferably in the range of 0.2 μm or more and 30 μm or less. This is due to the following reason. If D C50 is less than 0.2 μm, the crystal growth of the active material particles A is insufficient, and a sufficient discharge capacity may not be obtained. On the other hand, if D C50 exceeds 30 μm, it is difficult to obtain a uniform positive electrode surface when manufacturing the positive electrode. A more preferable range of D C50 is 1 μm or more and 15 μm or less.

正極活物質中の活物質粒子Aの含有量を50重量%よりも多くするのは、以下に説明する理由によるものである。正極活物質中の活物質粒子Aの含有量を50重量%以下にすると、放電レート特性を十分に改善することが困難になるばかりか、正極活物質の熱安定性が低下する。但し、活物質粒子Aの含有量が95重量%を超えると、高い放電容量が得られなくなる恐れがあるため、活物質粒子Aの含有量は、50重量%より多く、95重量%以下の範囲内にすることが望ましい。さらに好ましい範囲は、55〜90重量%である。   The reason why the content of the active material particles A in the positive electrode active material is more than 50% by weight is as follows. When the content of the active material particles A in the positive electrode active material is 50% by weight or less, it is difficult to sufficiently improve the discharge rate characteristics, and the thermal stability of the positive electrode active material is lowered. However, if the content of the active material particles A exceeds 95% by weight, a high discharge capacity may not be obtained. Therefore, the content of the active material particles A is in the range of more than 50% by weight and 95% by weight or less. It is desirable to be inside. A more preferred range is 55 to 90% by weight.

(活物質粒子B)
活物質粒子Bは、下記(B)式で実質的に表わされる組成を有する。
(Active material particles B)
The active material particle B has a composition substantially represented by the following formula (B).

LiNi1-x-yCoxy2 (B)
但し、前記Mは、Mn、B及びAlよりなる群から選択される1種類以上の元素を含み、前記モル比x、yは、それぞれ、0<x≦0.5、0≦y≦0.1である。
LiNi 1-xy Co x M y O 2 (B)
However, said M contains 1 or more types of elements selected from the group which consists of Mn, B, and Al, and said molar ratio x and y are 0 <x <= 0.5, 0 <= y <= 0. 1.

活物質粒子Bは、単粒子でも、二次凝集粒子でも良い。   The active material particles B may be single particles or secondary agglomerated particles.

活物質粒子Bは、例えば、(CowNi1-w)(OH)2の共沈複合水酸化物とLiOH・H2Oを混合した後、空気中で850℃で焼成することにより作製される。 The active material particles B are prepared by, for example, mixing (Co w Ni 1-w ) (OH) 2 coprecipitated composite hydroxide and LiOH · H 2 O and firing in air at 850 ° C. The

活物質粒子Bには、純度の高いLiNi1-x-yCoxy2粒子を用いても、あるいはLi2CO3やLiOHのようなアルカリ性の未反応物を含有するLiNi1-x-yCoxy2粒子を用いることも可能である。 The active material particles B, high purity LiNi 1-xy Co x M y O 2 be used particles, or Li 2 CO 3 and containing an alkaline unreacted materials such as LiOH LiNi 1-xy Co x it is also possible to use M y O 2 particles.

(Coのモル比x)
Coのモル比xを前記範囲に規定するのは、次のような理由によるものである。LiNiO2のニッケル成分をコバルト成分で置換することにより、正極活物質のサイクル特性および熱安定性が向上される。但し、モル比xが0.5を超えると、LiNi1-x-yCoxy2のニッケルイオンがリチウムイオンサイトへ混入し、ディスオーダーを起こしやすくなる。それにより、放電容量と放電作動電圧の低下か、大電流放電特性の低下を誘発する。モル比xのより好ましい範囲は、0.1≦x≦0.25である。
(Molar ratio x of Co)
The reason why the molar ratio x of Co is defined within the above range is as follows. By replacing the nickel component of LiNiO 2 with a cobalt component, the cycle characteristics and thermal stability of the positive electrode active material are improved. However, the molar ratio x exceeds 0.5, mixed nickel ions LiNi 1-xy Co x M y O 2 is the lithium ion sites become susceptible to disordering. This induces a decrease in discharge capacity and discharge operating voltage or a decrease in large current discharge characteristics. A more preferable range of the molar ratio x is 0.1 ≦ x ≦ 0.25.

(元素Mのモル比y)
モル比yの範囲としては、0≦y≦0.1であることが好ましい。y=0のとき、元素Mによるニッケルサイトの置換は行われないことを表す。本発明では、y=0においても十分な効果を期待できるが、更なる熱安定性の向上を図るために元素Mによるニッケルサイトの置換を行うことがより好ましい。但し、モル比yが0.1を超えると、LiNi1-x-yCoxy2自身の電気的中性を保つために不可逆なリチウムイオンが増えるため、充放電に関与するリチウムイオンの総量が減少する。モル比yのより好ましい範囲は、0≦y<0.06である。
(Molar ratio y of element M)
The range of the molar ratio y is preferably 0 ≦ y ≦ 0.1. When y = 0, the nickel site is not replaced by the element M. In the present invention, a sufficient effect can be expected even at y = 0, but it is more preferable to replace the nickel site with the element M in order to further improve the thermal stability. However, the molar ratio y exceeds 0.1, since the irreversible lithium ion is increased in order to maintain the electrical neutrality of LiNi 1-xy Co x M y O 2 itself, the total amount of the lithium ions involved in the charge and discharge Decrease. A more preferable range of the molar ratio y is 0 ≦ y <0.06.

(DN90/DN50)と(DN50/DN10)のそれぞれを1.4〜2の範囲内に限定するのは、以下に説明する理由によるものである。(DN90/DN50)と(DN50/DN10)が1であるとは、活物質粒子Bの粒度分布が単分散であることを意味する。(DN90/DN50)および(DN50/DN10)が1.4未満であると、活物質粒子Bの粒度分布が狭いため、正極の活物質充填量が不足して高容量を得られなくなる。 The reason why each of (D N90 / D N50 ) and (D N50 / D N10 ) is limited to the range of 1.4 to 2 is for the reason described below. When (D N90 / D N50 ) and (D N50 / D N10 ) are 1, it means that the particle size distribution of the active material particles B is monodisperse. When (D N90 / D N50 ) and (D N50 / D N10 ) are less than 1.4, the particle size distribution of the active material particles B is narrow, so the active material filling amount of the positive electrode is insufficient and a high capacity can be obtained. Disappear.

一方、(DN90/DN50)が2を超える活物質粒子Bには、大粒径の粒子が多く含まれている。このような活物質粒子Bは、リチウム拡散速度が遅いため、二次電池の放電レート特性が低下する。 On the other hand, the active material particle B having (D N90 / D N50 ) exceeding 2 contains a large number of particles having a large particle diameter. Since such an active material particle B has a low lithium diffusion rate, the discharge rate characteristics of the secondary battery are degraded.

また、(DN50/DN10)が2を超える活物質粒子Bには、微小粒子が多く含まれている。このような活物質粒子Bは、非水電解質に対する反応性が高いため、高温環境下での非水電解質の酸化分解が進み、高温での充放電サイクル寿命が低下する。 In addition, the active material particle B having (D N50 / D N10 ) exceeding 2 contains a large amount of fine particles. Since such an active material particle B has high reactivity with respect to the non-aqueous electrolyte, the oxidative decomposition of the non-aqueous electrolyte in a high-temperature environment proceeds, and the charge / discharge cycle life at high temperatures decreases.

(DN90/DN50)および(DN50/DN10)それぞれのさらに好ましい範囲は、1.5〜1.9である。 A more preferable range of each of (D N90 / D N50 ) and (D N50 / D N10 ) is 1.5 to 1.9.

(DN50/DC50)を1.5〜2.5の範囲内に規定する理由について説明する。(DN50/DC50)が1であることは、活物質粒子Bの粒度分布と活物質粒子Aの粒度分布がほぼ重なることを意味する。(DN50/DC50)が1以上、1.5未満であると、活物質粒子Bの粒度分布と活物質粒子Aの粒度分布の類似性が高いため、正極活物質の充填密度を向上させることが困難になる。その結果、高い放電容量を得られないばかりか、正極の導電性が低下するために放電レート特性を改善することが困難になる。(DN50/DC50)が1より小さい場合には、活物質粒子Aの粒度分布が活物質粒子Bの粒度分布よりも大粒径側に存在するため、活物質粒子Aのリチウム拡散速度が損なわれ、放電レート特性が劣化する。 The reason for defining (D N50 / D C50 ) within the range of 1.5 to 2.5 will be described. When (D N50 / D C50 ) is 1, it means that the particle size distribution of the active material particles B and the particle size distribution of the active material particles A almost overlap. When (D N50 / D C50 ) is 1 or more and less than 1.5, the particle size distribution of the active material particles B and the particle size distribution of the active material particles A are high, so that the packing density of the positive electrode active material is improved. It becomes difficult. As a result, not only a high discharge capacity cannot be obtained, but also the conductivity of the positive electrode is lowered, making it difficult to improve the discharge rate characteristics. When (D N50 / D C50 ) is smaller than 1, since the particle size distribution of the active material particles A is larger than the particle size distribution of the active material particles B, the lithium diffusion rate of the active material particles A is The discharge rate characteristics are deteriorated.

(DN50/DC50)が2.5を超えると、活物質粒子Bの粒度分布が活物質粒子Aの粒度分布よりも著しく大粒径側に位置するため、活物質粒子Bの反応性と活物質粒子Aの反応性の差が顕著になる。その結果、正極において充放電反応が不均一に生じやすくなるため、充放電サイクル寿命が低下する。また、かかる正極活物質を用いてペーストを調製すると、ペーストの分散性あるいは塗工性が損なわれるため、品質の安定した正極を得ることが困難になる。(DN50/DC50)のより好ましい範囲は、1.6〜2.4である。 When (D N50 / D C50 ) exceeds 2.5, the particle size distribution of the active material particles B is significantly larger than the particle size distribution of the active material particles A. The difference in reactivity of the active material particles A becomes remarkable. As a result, the charge / discharge reaction tends to occur non-uniformly in the positive electrode, so that the charge / discharge cycle life is reduced. In addition, when a paste is prepared using such a positive electrode active material, the dispersibility or coating property of the paste is impaired, so that it is difficult to obtain a positive electrode with stable quality. A more preferable range of (D N50 / D C50 ) is 1.6 to 2.4.

正極活物質には、活物質粒子Aと活物質粒子Bとをそれぞれ1種類ずつ用いても良いが、活物質粒子Aとして組成の異なる2種類以上を用いても、もしくは活物質粒子Bとして組成の異なる2種類以上を用いても良い。   As the positive electrode active material, one type of active material particle A and one type of active material particle B may be used, but two or more types having different compositions may be used as active material particle A, or composition as active material particle B may be used. Two or more different types may be used.

前記正極活物質の比表面積は、0.5〜2m2/gの範囲内であることが好ましい。前記比表面積を0.5m2/g未満にすると、電極作製時において前記正極活物質の充填密度が低下し、充分な放電容量が得られなくなる可能性がある。さらに、反応面積の減少により充放電効率が低下する恐れがある。一方、前記比表面積が2m2/gを超えると、反応面積の増加に伴い非水電解質の分解反応が起こりやすくなり、さらには正極活物質と非水電解質との反応により正極活物質の分解反応が進行し、過充電をはじめとする電池異常時において電池の異常発熱や破裂・発火といった状態を招きやすくなる。 The specific surface area of the positive electrode active material is preferably in the range of 0.5 to 2 m 2 / g. If the specific surface area is less than 0.5 m 2 / g, the filling density of the positive electrode active material may be reduced during electrode production, and a sufficient discharge capacity may not be obtained. Further, the charge / discharge efficiency may be reduced due to the reduction of the reaction area. On the other hand, when the specific surface area exceeds 2 m 2 / g, the decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte is likely to occur as the reaction area increases, and further, the decomposition reaction of the positive electrode active material is caused by the reaction between the positive electrode active material and the non-aqueous electrolyte. When the battery is abnormal, such as overcharge, the battery is likely to overheat, burst, or ignite.

前記正極は、例えば、以下の(i)〜(iii)に説明する方法で作製される。   The positive electrode is produced, for example, by the method described in (i) to (iii) below.

(i) 正極活物質、導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁させ、得られた合剤スラリーを集電体に塗布し、乾燥した後、プレスを施し、所望の大きさに裁断することによって正極を得る。この時、集電体の片面当りのスラリーの塗布量を100〜300g/m2の範囲内にすることが好ましい。塗布量のさらに好ましい範囲は、200〜280g/m2である。 (i) The positive electrode active material, conductive agent and binder are suspended in an appropriate solvent, and the resulting mixture slurry is applied to a current collector, dried, pressed, and cut into a desired size. By doing so, a positive electrode is obtained. At this time, it is preferable that the coating amount of the slurry per one side of the current collector is in the range of 100 to 300 g / m 2 . A more preferable range of the coating amount is 200 to 280 g / m 2 .

(ii) 正極活物質、導電剤および結着剤を混練し、得られた混合物をペレット状に成型した後、得られたペレットを集電体に圧着することにより正極を得る。   (ii) A positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are kneaded, and the resulting mixture is formed into a pellet. The resulting pellet is pressure-bonded to a current collector to obtain a positive electrode.

(iii) 正極活物質、導電剤および結着剤を混練し、得られた混合物をシート状に成型した後、得られたシートを集電体に圧着することにより正極を得る。   (iii) A positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are kneaded, and the resulting mixture is formed into a sheet shape. Then, the resulting sheet is pressure-bonded to a current collector to obtain a positive electrode.

前記導電剤としては、例えば、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどのカーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。   Examples of the conductive agent include carbon black such as acetylene black and ketjen black, graphite, and the like.

前記結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ化ビニリデン−6フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−6フッ化プロピレン三元共重合体、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体、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(PFA)−フッ化ビニリデン三元共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン(FEP)−フッ化ビニリデン三元共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン−フッ化ビニリデン三元共重合体、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体、クロロトリフルオロエチレン−エチレン−フッ化ビニリデン三元共重合体、フッ化ビニル−フッ化ビニリデン共重合体、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 polyvinylidene fluoride (PVdF), vinylidene fluoride-6-propylene fluoride copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-6-propylene terpolymer, and vinylidene fluoride- Pentafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether (PFA) -vinylidene fluoride terpolymer Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene (FEP) -vinylidene fluoride terpolymer, tetrafluoroethylene-ethylene-vinylidene fluoride terpolymer, chlorotrifluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, chlorotrifluoro Loe Len - ethylene - vinylidene fluoride terpolymer, vinyl fluoride - vinylidene fluoride copolymer, an ethylene - propylene - diene copolymer (EPDM), styrene - can be used butadiene rubber (SBR) and the like.

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80〜95重量%、導電剤3〜20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 positive electrode active material, the conductive agent and the binder is preferably in the range of 80 to 95% by weight of the positive electrode active material, 3 to 20% by weight of the conductive agent, and 2 to 10% by weight of the binder.

前記集電体としては、例えばアルミニウム箔、ステンレス箔、チタン箔を用いることができる。引張り強度、電気化学的な安定性および捲回時の柔軟性等を考慮するとアルミニウム箔が最も好ましい。この時の箔の厚さは10μm以上、30μm以下であることが好ましい。集電体は箔状である他にもパンチドメタル、エキスパンドメタル等の有孔集電体を使用しても良い。   As the current collector, for example, an aluminum foil, a stainless steel foil, or a titanium foil can be used. Aluminum foil is most preferable in consideration of tensile strength, electrochemical stability, flexibility during winding, and the like. The thickness of the foil at this time is preferably 10 μm or more and 30 μm or less. In addition to the foil-like current collector, a perforated current collector such as a punched metal or an expanded metal may be used.

活物質粒子AのDC10,DC50及びDC90と、活物質粒子BのDN10,DN50及びDN90は、例えば、以下に説明する方法で測定される。 The D C10 , D C50 and D C90 of the active material particles A and the D N10 , D N50 and D N90 of the active material particles B are measured, for example, by the method described below.

まず、二次電池を分解して正極を取り出す。取り出した正極を空気のような酸化雰囲気にて400℃で焼成することにより、正極中に含まれる結着剤を除去する。なお、焼成温度は、400℃に限定されるものではなく、結着剤の除去が可能で、かつ集電体(例えばアルミニウム製集電体)の燃焼反応が起こらない温度範囲であれば良い。   First, the secondary battery is disassembled and the positive electrode is taken out. The taken out positive electrode is baked at 400 ° C. in an oxidizing atmosphere such as air to remove the binder contained in the positive electrode. Note that the firing temperature is not limited to 400 ° C., and may be any temperature range in which the binder can be removed and a combustion reaction of the current collector (eg, an aluminum current collector) does not occur.

次いで、集電体から活物質含有層を引き剥がし、活物質含有層を空気のような酸化雰囲気にて600℃で焼成することにより、導電剤を酸化燃焼させて炭酸ガスとして系外に放出させる。この焼成によって活物質含有層に残留している結着剤も酸化燃焼により除去される。この焼成温度も600℃に限定されるものではなく、導電剤と結着剤の酸化燃焼による除去が可能で、かつ正極活物質に例えば融合反応のような正極活物質の性質に変化を与える反応が生じない温度範囲であれば良い。   Next, the active material-containing layer is peeled off from the current collector, and the active material-containing layer is baked at 600 ° C. in an oxidizing atmosphere such as air, so that the conductive agent is oxidized and burned and discharged as carbon dioxide out of the system. . By this firing, the binder remaining in the active material-containing layer is also removed by oxidative combustion. This firing temperature is not limited to 600 ° C., and the reaction that can remove the conductive agent and the binder by oxidative combustion, and changes the properties of the positive electrode active material, such as a fusion reaction, for example. Any temperature range that does not occur is acceptable.

焼成後に粉末X線回折測定により、導電剤に由来するピークと結着剤に由来するピークが検出されないことを確認する。   After firing, it is confirmed by powder X-ray diffraction measurement that a peak derived from the conductive agent and a peak derived from the binder are not detected.

この粉末を、マイクロ波誘導プラズマを用いた微粒子分析装置(例えば、堀場製作所のパーティクルアナライザシステムDP−1000)により分析を行なうことによって、活物質粒子AのDC10,DC50及びDC90と、活物質粒子BのDN10,DN50及びDN90が得られる。この微粒子分析装置は、マイクロ波誘導プラズマ発光分光分析法に基づいて測定を行なうもので、フィルタ上の粒子をアスピレータで吸引し、1個ずつヘリウムマイクロ波プラズマに導入することで発光分析を行ない、発光波長から元素の特定、発光強度から粒径、発光回数から個数を測定するものである。使用可能な微粒子分析装置は、堀場製作所のパーティクルアナライザシステムDP−1000に限らず、これと等価な性能を有する分析装置であれば代用可能である。 The powder is analyzed by a microparticle analyzer using microwave induction plasma (for example, a particle analyzer system DP-1000 manufactured by HORIBA, Ltd.), whereby D C10 , D C50 and D C90 of the active material particles A D N10 , D N50 and D N90 of the material particles B are obtained. This particle analyzer performs measurements based on microwave-induced plasma emission spectrometry, and performs emission analysis by sucking particles on the filter with an aspirator and introducing them one by one into helium microwave plasma. The element is identified from the emission wavelength, the particle diameter is measured from the emission intensity, and the number is measured from the number of times of emission. The usable fine particle analyzer is not limited to the particle analyzer system DP-1000 manufactured by HORIBA, but can be substituted if it has an equivalent performance.

2)負極
この負極は、集電体と、前記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 carried on one or both surfaces of the current collector.

負極層には、リチウムイオンまたはリチウム原子を吸蔵・放出する化合物が負極材料として含まれる。かかる化合物としては、例えば、導電性高分子(例えば、ポリアセタール、ポリアセチレン、ポリピロールなど)、有機物焼結体のような炭素材料などを挙げることができる。   The negative electrode layer includes a lithium ion or a compound that occludes / releases lithium atoms as a negative electrode material. Examples of such compounds include conductive polymers (for example, polyacetal, polyacetylene, polypyrrole, etc.), carbon materials such as organic sintered bodies, and the like.

前記炭素材料は、原料の種類や焼結法により特性を調節することができる。炭素材料の具体例としては、黒鉛系炭素材料、黒鉛結晶部と非晶質部が混在したような炭素材料、結晶層の積層に規則性のない乱層構造を取る炭素材料などを挙げることができる。   The characteristics of the carbon material can be adjusted by the type of raw material and the sintering method. Specific examples of the carbon material include a graphite-based carbon material, a carbon material in which a graphite crystal part and an amorphous part are mixed, and a carbon material having a turbulent structure with no regularity in the lamination of crystal layers. it can.

前記負極は、例えば、以下の(I)〜(III)に説明する方法で作製される。   The said negative electrode is produced by the method demonstrated to the following (I)-(III), for example.

(I) 負極材料と結着剤とを適当な溶媒に懸濁させ、得られた合剤スラリーを集電体に塗布し、乾燥した後、プレスを施し、所望の大きさに裁断することによって負極を得る。この時、集電体の片面当りのスラリーの塗布量を50〜150g/m2の範囲内にすることが好ましい。 (I) A negative electrode material and a binder are suspended in a suitable solvent, and the resulting mixture slurry is applied to a current collector, dried, pressed, and cut into a desired size. A negative electrode is obtained. At this time, it is preferable that the coating amount of the slurry per one side of the current collector is in the range of 50 to 150 g / m 2 .

(II) 負極材料と結着剤とを混練し、得られた混合物をペレット状に成型した後、得られたペレットを集電体に圧着することにより負極を得る。   (II) The negative electrode material and the binder are kneaded, the resulting mixture is molded into a pellet, and the resulting pellet is pressure-bonded to a current collector to obtain a negative electrode.

(III) 負極材料と結着剤とを混練し、得られた混合物をシート状に成型した後、得られたシートを集電体に圧着することにより負極を得る。   (III) After the negative electrode material and the binder are kneaded and the resulting mixture is formed into a sheet, the negative electrode is obtained by pressure-bonding the obtained sheet to a current collector.

前記結着剤としては、前述した正極で説明したのと同様なものを挙げることができる。   Examples of the binder include the same ones as described for the positive electrode.

負極材料と結着剤の配合割合は、負極材料80〜98重量%、結着剤2〜20重量%の範囲であることが好ましい。   The mixing ratio of the negative electrode material and the binder is preferably in the range of 80 to 98% by weight of the negative electrode material and 2 to 20% by weight of the binder.

前記負極の集電体としては、例えば銅箔、ニッケル箔等を用いることができる。電気化学的な安定性および柔軟性を考慮すると、銅箔がもっとも好ましい。この時の箔の厚さはとしては8μm以上、20μm以下であることが好ましい。集電体は箔状である他にもパンチドメタル、エキスパンドメタル等の有孔集電体を使用しても良い。   As the current collector of the negative electrode, for example, a copper foil, a nickel foil or the like can be used. In view of electrochemical stability and flexibility, copper foil is most preferred. The thickness of the foil at this time is preferably 8 μm or more and 20 μm or less. In addition to the foil-like current collector, a perforated current collector such as a punched metal or an expanded metal may be used.

3)非水電解質
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。液状非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解される電解質とを含む。一方、ゲル状非水電解質は、液状非水電解質と、液状非水電解質をゲル化させるゲル化剤とを含むものである。ゲル化剤としては、例えば、ポリエチレンオキサイド分子内に重合基としてアクリル酸及びメタクリル酸のうちの少なくとも1種類を含み、重合して分子量が大きいまたは架橋されたポリマー、ポリアクリロニトリル等を挙げることができる。
3) Non-aqueous electrolyte As the non-aqueous electrolyte, one having a substantially liquid or gel-like form can be used. The liquid nonaqueous electrolyte includes a nonaqueous solvent and an electrolyte dissolved in the nonaqueous solvent. On the other hand, the gel-like non-aqueous electrolyte contains a liquid non-aqueous electrolyte and a gelling agent that gels the liquid non-aqueous electrolyte. Examples of the gelling agent include a polymer having at least one of acrylic acid and methacrylic acid as a polymerization group in the polyethylene oxide molecule, polymerized to have a large molecular weight or crosslinked, polyacrylonitrile, and the like. .

前記非水溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、1,2−ジメトキシエタン(DME)、ジエトキシエタン(DEE)、γ−ブチロラクトン(γ−BL)、テトラヒドロフラン(THF)、2−メチルテトラヒドロフラン(2−MeTHF)、1,3−ジオキソラン、1,3−ジメトキシプロパン、ビニレンカーボネート(VC)等を挙げることができる。使用する非水溶媒の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。   Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), 1,2-dimethoxyethane (DME), Diethoxyethane (DEE), γ-butyrolactone (γ-BL), tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran (2-MeTHF), 1,3-dioxolane, 1,3-dimethoxypropane, vinylene carbonate (VC), etc. Can be mentioned. The kind of non-aqueous solvent to be used can be one kind or two or more kinds.

非水溶媒として好ましいものは、ECとγ−BLとを含む非水溶媒a、ECとγ−BLとVCとを含む非水溶媒b、ECとγ−BLとPCとを含む非水溶媒c、ECとγ−BLとPCとVCとを含む非水溶媒dが挙げられる。非水溶媒a〜非水溶媒dそれぞれのγ−ブチロラクトンの体積比率は、30体積%以上、90体積%以下であることが好ましい。このような構成にすることによって、初充電時並びに充電状態で貯蔵時のガス発生を抑制することができる。   Preferred non-aqueous solvents are a non-aqueous solvent a containing EC and γ-BL, a non-aqueous solvent b containing EC, γ-BL and VC, and a non-aqueous solvent c containing EC, γ-BL and PC. Non-aqueous solvent d containing EC, γ-BL, PC and VC. The volume ratio of γ-butyrolactone in each of nonaqueous solvent a to nonaqueous solvent d is preferably 30% by volume or more and 90% by volume or less. By adopting such a configuration, it is possible to suppress gas generation at the time of initial charge and during storage in a charged state.

前記電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム(LiClO4)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[(LiN(CF3SO22]、LiN(C25SO22、四塩化アルミニウムリチウム(LiAlCl4)などのリチウム塩を挙げることができる。使用する電解質の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。なかでも、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)は、初充電時におけるガス発生を抑制できるので好ましい。 Examples of the electrolyte include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium hexafluoroarsenide (LiAsF 6 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), bistri Examples include lithium salts such as lithium fluoromethylsulfonylimide [(LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ], LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium aluminum tetrachloride (LiAlCl 4 ), etc. The type can be one type or two or more types, among which lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) is preferable because it can suppress gas generation during the initial charge.

前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、1〜3モル/Lの範囲内にすることが望ましい。より好ましくは1〜2モル/Lの範囲である。   The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is preferably in the range of 1 to 3 mol / L. More preferably, it is the range of 1-2 mol / L.

4)セパレータ
このセパレータは、多孔質シートから形成される。
4) Separator This separator is formed from a porous sheet.

前記多孔質シートは、例えば、多孔質フィルム、もしくは不織布を用いることができる。前記多孔質シートは、例えば、ポリオレフィンおよびセルロースから選ばれる少なくとも1種類の材料からなることが好ましい。前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンをあげることができる。中でも、ポリエチレンか、あるいはポリプロピレン、または両者からなる多孔質フィルムは、二次電池の安全性を向上できるため好ましい。   For example, a porous film or a non-woven fabric can be used as the porous sheet. The porous sheet is preferably made of at least one material selected from, for example, polyolefin and cellulose. Examples of the polyolefin include polyethylene and polypropylene. Among these, a porous film made of polyethylene, polypropylene, or both is preferable because it can improve the safety of the secondary battery.

5)容器
容器の形状は、例えば、有底円筒形、有底角筒形、袋状、カップ状等にすることができる。
5) Container The shape of the container may be, for example, a bottomed cylindrical shape, a bottomed rectangular tube shape, a bag shape, or a cup shape.

前記容器は、例えば、樹脂、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。   The container can be formed of, for example, a resin, a sheet including a resin layer, a metal plate, a metal film, or the like.

前記樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン、ナイロン等をあげることができる。   Examples of the resin include polyolefin such as polyethylene and polypropylene, nylon, and the like.

前記シートに含まれる樹脂層は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等から形成することができる。前記シートとしては金属層と、前記金属層の両面に配置された保護層とが一体化されたシートを用いることが好ましい。前記金属層は、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉄、銅、ニッケル等から形成される。中でも、軽量で、水分を遮断する機能が高いアルミニウムが好ましい。前記金属層は、1種類の金属から形成してもよいが、2種類以上の金属を一体化させたものから形成してもよい。前記2つの保護層のうち、外部と接する保護層は前記金属層の損傷を防止する役割をなす。この外部保護層は、1種類の樹脂層、もしくは2種類以上の樹脂層から形成される。一方、内部保護層は、前記金属層が非水電解質により腐食されるのを防止する役割を担う。この内部保護層は、1種類の樹脂層、もしくは2種類以上の樹脂層から形成される。また、かかる内部保護層の表面に熱可塑性樹脂を配することができる。   The resin layer included in the sheet can be formed from, for example, polyethylene, polypropylene, nylon, or the like. As the sheet, it is preferable to use a sheet in which a metal layer and protective layers disposed on both sides of the metal layer are integrated. The metal layer is made of, for example, aluminum, stainless steel, iron, copper, nickel or the like. Among these, aluminum that is lightweight and has a high function of blocking moisture is preferable. The metal layer may be formed from one type of metal, but may be formed from a combination of two or more types of metals. Of the two protective layers, the protective layer in contact with the outside serves to prevent damage to the metal layer. This external protective layer is formed of one type of resin layer or two or more types of resin layers. On the other hand, the internal protective layer plays a role of preventing the metal layer from being corroded by the non-aqueous electrolyte. This internal protective layer is formed of one type of resin layer or two or more types of resin layers. In addition, a thermoplastic resin can be disposed on the surface of the internal protective layer.

前記金属板およ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.

本発明に係わる非水二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を図1および図2を参照にして説明する。   A thin lithium ion secondary battery which is an example of a non-aqueous secondary battery according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は本発明に係わる非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を示す断面図、図2は図1のA部を示す拡大断面図である。図1に示すように、容器1内には、電極群2が収納されている。前記電極群2は、正極、セパレータおよび負極からなる積層物が扁平形状に捲回された構造を有する。前記積層物は、図2に示すように、(図の下側から)セパレータ3、活物質含有層4と正極集電体5と活物質含有層4とを備えた正極6、セパレータ3、負極層7と負極集電体8と負極層7とを備えた負極9、セパレータ3、活物質含有層4と正極集電体5と活物質含有層4とを備えた正極6、セパレータ3、負極層7と負極集電体8とを備えた負極9がこの順番に積層されたされたものからなる。帯状正極リード10は、一端が前記正極群2の前記正極集電体5に接続され、かつ、他端が前記容器1から延出されている。一方、帯状の負極リード11は、一端が前記負極群2の前記負極集電体8に接続され、かつ、他端が前記容器1から延出されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a thin lithium ion secondary battery as an example of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing part A of FIG. As shown in FIG. 1, an electrode group 2 is accommodated in the container 1. The electrode group 2 has a structure in which a laminate composed of a positive electrode, a separator, and a negative electrode is wound into a flat shape. As shown in FIG. 2, the laminate includes a separator 3 (from the lower side of the figure), a positive electrode 6 including an active material-containing layer 4, a positive electrode current collector 5, and an active material-containing layer 4, a separator 3, a negative electrode A negative electrode 9 including a layer 7, a negative electrode current collector 8, and a negative electrode layer 7, a separator 3, a positive electrode 6 including a positive electrode current collector 5, an active material containing layer 4, a separator 3, and a negative electrode The negative electrode 9 provided with the layer 7 and the negative electrode current collector 8 is formed by laminating in this order. One end of the strip-like positive electrode lead 10 is connected to the positive electrode current collector 5 of the positive electrode group 2, and the other end is extended from the container 1. On the other hand, one end of the strip-like negative electrode lead 11 is connected to the negative electrode current collector 8 of the negative electrode group 2 and the other end is extended from the container 1.

なお、前述した図1、図2においては正極と負極がセパレータを介在させて扁平形状に捲回された電極群を用いたが、正極と負極をセパレータを介在させて折りたたむことによる電極群や、正極と負極をセパレータを介在させて積層した電極群などを使用してもよい。   In addition, in FIG. 1 and FIG. 2 described above, the electrode group in which the positive electrode and the negative electrode are wound in a flat shape with a separator interposed therebetween is used, but the electrode group by folding the positive electrode and the negative electrode with a separator interposed therebetween, An electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are laminated with a separator interposed therebetween may be used.

また、本発明を角形非水電解質二次電池に適用した例を図3に示す。   Moreover, the example which applied this invention to the square nonaqueous electrolyte secondary battery is shown in FIG.

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13が収納されている。電極群13は、正極14、セパレータ15及び負極16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17は、電極群13の上方に配置されている。   As shown in FIG. 3, an electrode group 13 is accommodated in a bottomed rectangular cylindrical container 12 made of metal such as aluminum. In the electrode group 13, a positive electrode 14, a separator 15 and a negative electrode 16 are laminated in this order and wound in a flat shape. A spacer 17 having an opening near the center is disposed above the electrode group 13.

非水電解質は、電極群13に保持されている。防爆機構18aを備え、かつ中央付近に円形孔が開口されている封口板18bは、容器12の開口部にレーザ溶接されている。負極端子19は、封口板18b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16から引き出された負極タブ20は、負極端子19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 13. A sealing plate 18 b having an explosion-proof mechanism 18 a and having a circular hole opened near the center is laser welded to the opening of the container 12. The negative electrode terminal 19 is disposed in a circular hole of the sealing plate 18b via a hermetic seal. The negative electrode tab 20 drawn out from the negative electrode 16 is welded to the lower end of the negative electrode terminal 19. On the other hand, a positive electrode tab (not shown) is connected to a container 12 that also serves as a positive electrode terminal.

以上説明した本発明に係る非水電解質二次電池の正極活物質は、リチウムコバルト複合酸化物及びスズ酸リチウムを含有する活物質粒子Aと、LiNi1-x-yCoxy2を含有する活物質粒子Bとを含有する。前記正極活物質中の前記活物質粒子Aの含有量は50重量%より多い。また、前記正極活物質は、前記(1)〜(5)式を満足する。 The positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention described above, the active material particles A containing lithium-cobalt composite oxide and lithium stannate, containing LiNi 1-xy Co x M y O 2 Active material particles B. The content of the active material particles A in the positive electrode active material is more than 50% by weight. Moreover, the said positive electrode active material satisfies the said (1)-(5) Formula.

このような二次電池によれば、実用的な充放電サイクル寿命を確保しつつ、放電容量と放電レート特性とを向上することができる。   According to such a secondary battery, it is possible to improve discharge capacity and discharge rate characteristics while ensuring a practical charge / discharge cycle life.

すなわち、正極活物質中の活物質粒子Aの含有量を50重量%よりも多くした際に、活物質粒子Aの(DC90/DC50)と活物質粒子Bの(DN90/DN50)それぞれを1.4〜2の範囲内にし、かつ(DN50/DC50)を1.5〜2.5の範囲内にすることによって、正極活物質のリチウム拡散速度を向上することができるため、二次電池の放電レート特性を改善することができる。同時に、正極活物質の粒度分布に適度な幅を持たせることができるため、正極活物質の充填密度を向上することができ、放電容量を向上することができる。 That is, when the content of the active material particles A in the positive electrode active material is more than 50% by weight, (D C90 / D C50 ) of the active material particles A and (D N90 / D N50 ) of the active material particles B By making each within the range of 1.4 to 2 and (D N50 / D C50 ) within the range of 1.5 to 2.5, the lithium diffusion rate of the positive electrode active material can be improved. The discharge rate characteristics of the secondary battery can be improved. At the same time, since the particle size distribution of the positive electrode active material can have an appropriate width, the packing density of the positive electrode active material can be improved and the discharge capacity can be improved.

また、活物質粒子Aの(DC50/DC10)と活物質粒子Bの(DN50/DN10)とを1.4〜2の範囲内にすることによって、正極活物質の非水電解質に対する反応性を低くすることができるため、非水電解質の酸化分解を抑制することができ、45℃のような高温においても長寿命を得ることができる。 Further, by setting (D C50 / D C10 ) of the active material particles A and (D N50 / D N10 ) of the active material particles B within the range of 1.4 to 2, the positive electrode active material with respect to the nonaqueous electrolyte Since the reactivity can be lowered, the oxidative decomposition of the nonaqueous electrolyte can be suppressed, and a long life can be obtained even at a high temperature such as 45 ° C.

従って、本願発明によれば、放電容量、放電レート特性、活物質充填密度および充放電サイクル寿命を同時に満足する非水電解質二次電池を実現することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a non-aqueous electrolyte secondary battery that simultaneously satisfies the discharge capacity, discharge rate characteristics, active material filling density, and charge / discharge cycle life.

本発明に係る非水電解質二次電池において、正極は下記(6)式を満足することが望ましい。   In the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the positive electrode preferably satisfies the following formula (6).

1<P2 (6)
但し、P1は前記活物質含有層の両表面のうち前記集電体側の表面(以下、第1の面と称す)における前記活物質粒子Aの存在比率で、P2は前記第1の面と反対側に位置する第2の面における前記活物質粒子Aの存在比率である。
P 1 <P 2 (6)
Where P 1 is the abundance ratio of the active material particles A on the current collector-side surface (hereinafter referred to as the first surface) of both surfaces of the active material-containing layer, and P 2 is the first surface. Is the abundance ratio of the active material particles A on the second surface located on the opposite side.

この(6)式を満たすことによって、45℃での充放電サイクル寿命をさらに向上することができる。   By satisfying the equation (6), the charge / discharge cycle life at 45 ° C. can be further improved.

すなわち、エチレンカーボネート(EC)とγ−ブチロラクトン(GBL)を含む非水電解質は、正極表面(第2の面)にEC由来の保護被膜を形成することができる。正極表面に活物質粒子Aが多く存在すると、活物質粒子Aが保護被膜形成反応を促進する触媒としての機能を十分に発揮することができるため、S.E.I.と呼ばれる良質な保護被膜を形成することができる。その結果、正極のGBLに対する反応性を低下させることができるため、45℃における充放電サイクル寿命をさらに向上することができる。   That is, the nonaqueous electrolyte containing ethylene carbonate (EC) and γ-butyrolactone (GBL) can form a protective film derived from EC on the positive electrode surface (second surface). When many active material particles A are present on the surface of the positive electrode, the active material particles A can sufficiently exhibit a function as a catalyst for promoting the protective film formation reaction. E. I. Can be formed. As a result, the reactivity of the positive electrode with respect to GBL can be reduced, so that the charge / discharge cycle life at 45 ° C. can be further improved.

前述した(6)式を満たす正極は、例えば、以下に説明する方法で作製される。   The positive electrode satisfying the above-described expression (6) is produced, for example, by the method described below.

活物質粒子A及び活物質粒子Bを含む正極活物質と、導電剤と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)を含有する結着剤とを適当な溶媒に懸濁させる。得られた合剤スラリーを集電体に塗布する。活物質粒子Bには、Li2CO3やLiOHのようなアルカリ性の未反応物が含まれているため、この未反応物によりPVdFの架橋反応が促進される。また、活物質粒子Bの粒度分布は、活物質粒子Aの粒度分布よりも大粒径側に存在する。これらの結果、合剤スラリーにおいて活物質粒子Bが沈降しやすくなるため、合剤スラリーを集電体の片面もしくは両面に塗布した際、集電体側に活物質粒子Bが偏在する。このスラリー塗布済みの集電体を乾燥した後、プレスを施し、所望の大きさに裁断することによって、前記(6)式を満たす正極を得る。 A positive electrode active material including the active material particles A and the active material particles B, a conductive agent, and a binder containing polyvinylidene fluoride (PVdF) are suspended in a suitable solvent. The obtained mixture slurry is applied to a current collector. Since the active material particles B contain an alkaline unreacted material such as Li 2 CO 3 or LiOH, the unreacted material promotes the crosslinking reaction of PVdF. Further, the particle size distribution of the active material particles B is larger than the particle size distribution of the active material particles A. As a result, since the active material particles B are likely to settle in the mixture slurry, the active material particles B are unevenly distributed on the current collector side when the mixture slurry is applied to one or both surfaces of the current collector. After drying the slurry-coated current collector, pressing is performed, and a desired size is obtained by cutting into a desired size.

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<正極の作製>
体積累積頻度10%粒径DC10が2μmで、体積累積頻度50%粒径DC50が3.5μmで、体積累積頻度90%粒径DC90が5.8μmの活物質粒子Aを用意した。また、LiCoO2の量を100重量部とした際のLi2SnO3の量は、1重量部である。活物質粒子Aについて粉末X線回折測定を行なったところ、LiCoO2に由来するピークと、Li2SnO3に由来するピークが検出された。また、活物質粒子Aの組成式はLi1.023Co0.992Sn0.0052であった。
<Preparation of positive electrode>
An active material particle A having a volume cumulative frequency 10% particle size D C10 of 2 μm, a volume cumulative frequency 50% particle size D C50 of 3.5 μm, and a volume cumulative frequency 90% particle size D C90 of 5.8 μm was prepared. The amount of Li 2 SnO 3 when the amount of LiCoO 2 is 100 parts by weight is 1 part by weight. When the powder X-ray diffraction measurement was performed on the active material particles A, a peak derived from LiCoO 2 and a peak derived from Li 2 SnO 3 were detected. The composition formula of the active material particles A was Li 1.023 Co 0.992 Sn 0.005 O 2 .

一方、活物質粒子Bとして、体積累積頻度10%粒径DN10が4.1μmで、体積累積頻度50%粒径DN50が7μmで、体積累積頻度90%粒径DN90が11.8μmのLiNi0.8Co0.22粒子を用意した。このLiNi0.8Co0.22粒子には、LiOHが0.7重量%含まれていた。 On the other hand, as the active material particles B, the volume cumulative frequency 10% particle diameter D N10 is at 4.1 .mu.m, in 7μm volume cumulative frequency 50% particle diameter D N50, the volume cumulative frequency 90% particle diameter D N90 is 11.8μm LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 particles were prepared. The LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 particles contained 0.7% by weight of LiOH.

(DN50/DN10)、(DN90/DN50)、(DC50/DC10)、(DC90/DC50)および(DN50/DC50)を下記表2に示す。 Table 2 shows (D N50 / D N10 ), (D N90 / D N50 ), (D C50 / D C10 ), (D C90 / D C50 ), and (D N50 / D C50 ).

体積累積頻度10%、50%、90%粒径は、以下に説明する方法で測定した。すなわち、レーザー回折・散乱法によりニッケル系粒子とコバルト系粒子それぞれについての粒径と各粒度区間での粒子の占有体積を測定する。粒度区間の体積を累積して全体の10%となった時の粒径を体積累積頻度10%粒径とし、50%の時の粒径を体積累積頻度50%粒径とし、90%の時の粒径を体積累積頻度90%粒径とする。   The volume cumulative frequencies of 10%, 50%, and 90% were measured by the method described below. That is, the particle size for each of the nickel-based particles and the cobalt-based particles and the occupied volume of the particles in each particle size interval are measured by a laser diffraction / scattering method. When the volume of the particle size interval is 10% of the total, the particle size is 10% of the volume cumulative frequency, the particle size of 50% is the volume cumulative frequency of 50%, and 90%. The particle diameter is set to a volume cumulative frequency of 90%.

上記活物質粒子Aを60重量部と上記活物質粒子Bを40重量部とを混合し、得られた正極活物質100重量部に対し、グラファイト(ロンザ社製商品名:KS6)3重量部を添加し、ヘンシェルミキサで混合した。N−メチル−2−ピロリドンにポリフッ化ビニリデンが3重量部となるように溶解させ、得られた溶液と正極活物質とグラファイトとを混練することにより合剤スラリーを調製した。この合剤スラリーを厚さ15μmのアルミニウム箔に塗布し、乾燥した後、加熱ロールプレスすることにより、正極を作製した。   60 parts by weight of the active material particles A and 40 parts by weight of the active material particles B are mixed, and 3 parts by weight of graphite (trade name: KS6 manufactured by Lonza) is added to 100 parts by weight of the obtained positive electrode active material. Added and mixed with Henschel mixer. A mixture slurry was prepared by dissolving 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride in N-methyl-2-pyrrolidone and kneading the resulting solution, the positive electrode active material, and graphite. The mixture slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and then heated and pressed to produce a positive electrode.

<負極の作製>
メソフェーズピッチ系炭素繊維をアルゴンガス雰囲気下で3000℃にて黒鉛化することにより黒鉛化炭素粉末を合成した。続いて、前記黒鉛化炭素粉末100重量%と、ポリフッ化ビニリデン5重量%をN−メチル−2−ピロリドンに溶解させたものとを混合し、合剤スラリーを調製した。この合剤スラリーを厚さ12μmの銅箔に塗布し、乾燥した後、加熱ロールプレスすることにより負極を作製した。
<Production of negative electrode>
Graphitized carbon powder was synthesized by graphitizing mesophase pitch-based carbon fibers at 3000 ° C. in an argon gas atmosphere. Subsequently, 100% by weight of the graphitized carbon powder and 5% by weight of polyvinylidene fluoride dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone were mixed to prepare a mixture slurry. This mixture slurry was applied to a copper foil having a thickness of 12 μm, dried, and then heated and pressed to prepare a negative electrode.

あらかじめ正極の集電タブとして厚さ100μm、長さ70mmのアルミニウムリボンを所定の位置に超音波溶接し、短絡防止のためのポリイミド製保護テープを溶接部位に貼付した前記正極、ポリプロピレン製微多孔フィルムからなるセパレータ、およびあらかじめ負極の集電タブとして厚さ100μm、長さ70mmの銅リボンを所定の位置に超音波溶接し、短絡防止のためのポリイミド製保護テープを溶接部位に貼付した前記負極をそれぞれこの順序で積層した後、扁平状に捲回し、90℃で30秒間加熱プレスして電極群を作製した。   The positive electrode and the microporous film made of polypropylene, in which an aluminum ribbon having a thickness of 100 μm and a length of 70 mm is ultrasonically welded to a predetermined position in advance as a current collecting tab of the positive electrode, and a polyimide protective tape for preventing a short circuit is pasted on the welding site And a negative electrode current collecting tab having a thickness of 100 μm and a length of 70 mm of copper ribbon ultrasonically welded at a predetermined position, and a polyimide protective tape for preventing a short circuit applied to the welded portion. After laminating them in this order, they were wound into a flat shape and heated and pressed at 90 ° C. for 30 seconds to produce an electrode group.

さらに、エチレンカーボネートとγ−ブチロラクトンの混合溶媒(混合体積比率1:3)にLiBF4を2モル/L溶解させることにより、非水電解液を調製した。 Furthermore, 2 mol / L of LiBF 4 was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and γ-butyrolactone (mixing volume ratio 1: 3) to prepare a nonaqueous electrolytic solution.

電極群および非水電解液を発電素子を収納し得るカップ成型が施されたアルミラミネートフィルム製容器内に収納して、前述した図1に示す薄型非水溶媒二次電池(383562サイズ)を組み立てた。注液および密封工程は、すべてAr雰囲気下で露点−80℃以下に制御されたグローブボックス内にて行った。   A thin nonaqueous solvent secondary battery (383562 size) shown in FIG. 1 described above is assembled by storing the electrode group and the nonaqueous electrolyte in a container made of an aluminum laminate film in which a power generation element can be stored. It was. All of the injection and sealing steps were performed in a glove box controlled to a dew point of −80 ° C. or lower under an Ar atmosphere.

正極中の活物質粒子Aの配合量を70重量部にし、かつ活物質粒子Bの配合量を30重量部にすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。   The thin non-aqueous solution is the same as described in Example 1 except that the amount of the active material particles A in the positive electrode is 70 parts by weight and the amount of the active material particles B is 30 parts by weight. An electrolyte secondary battery was manufactured.

正極中の活物質粒子Aの配合量を90重量部にし、かつ活物質粒子Bの配合量を10重量部にすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。   The thin non-aqueous solution is the same as described in Example 1 except that the amount of the active material particles A in the positive electrode is 90 parts by weight and the amount of the active material particles B is 10 parts by weight. An electrolyte secondary battery was manufactured.

活物質粒子Bとして、DN10が4.8μmで、DN50が6.9μmで、DN90が10.5μmで、かつLiOHの含有量が0.7重量%のLiNi0.8Co0.22粒子を用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 As the active material particles B, and D N10 is 4.8 .mu.m, with D N50 is 6.9 [mu] m, with D N90 is 10.5 [mu] m, and the LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 particles content of 0.7% by weight LiOH A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as described in Example 1 except that it was used.

活物質粒子Bとして、DN10が3.8μmで、DN50が7.1μmで、DN90が13.8μm、かつLiOHの含有量が0.7重量%のLiNi0.8Co0.22粒子を用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 As the active material particles B, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 particles having DN 10 of 3.8 μm, DN 50 of 7.1 μm, DN 90 of 13.8 μm, and a LiOH content of 0.7 wt% are used. Except for this, a thin nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as described in Example 1 above.

活物質粒子AのDC10を2.4μmにし、DC50を3.4μmにし、かつDC90を5.1μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 The D C10 of the active material particles A to 2.4 [mu] m, and the D C50 to 3.4 .mu.m, and except that the D C90 to 5.1 .mu.m, a thin nonaqueous in a manner similar to that described in Example 1 above An electrolyte secondary battery was manufactured.

活物質粒子AのDC10を1.8μmにし、DC50を3.5μmにし、かつDC90を6.6μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 The thin non-aqueous solution is the same as described in Example 1 except that the active material particle A has a D C10 of 1.8 μm, a D C50 of 3.5 μm, and a D C90 of 6.6 μm. An electrolyte secondary battery was manufactured.

活物質粒子AのDC10を2μmにし、DC50を3.5μmにし、かつDC90を5.8μmにすると共に、活物質粒子BのDN10を4.6μmにし、DN50を8.6μmにし、かつDN90を13.8μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 The D C10 of the active material particle A is set to 2 μm, the D C50 is set to 3.5 μm, the D C90 is set to 5.8 μm, the D N10 of the active material particle B is set to 4.6 μm, and the D N50 is set to 8.6 μm. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as described in Example 1 except that DN 90 was changed to 13.8 μm.

活物質粒子AのDC10を2μmにし、DC50を3.5μmにし、かつDC90を5.8μmにすると共に、活物質粒子BのDN10を3.2μmにし、DN50を5.8μmにし、かつDN90を9.9μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 D C10 of active material particle A is set to 2 μm, D C50 is set to 3.5 μm, D C90 is set to 5.8 μm, DN 10 of active material particle B is set to 3.2 μm, and D N50 is set to 5.8 μm. A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as described in Example 1 except that DN90 was 9.9 μm.

活物質粒子AのDC10を2.3μmにし、DC50を3.8μmにし、かつDC90を6.5μmにすると共に、活物質粒子A中のLi2SnO3の含有量を2.8重量部(LiCoO2の量を100重量部とする)にしてLi1.027Co0.978Sn0.0152にすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 The D C10 of the active material particles A to 2.3 .mu.m, a D C50 to 3.8 .mu.m, and with the D C90 to 6.5 [mu] m, 2.8 weight content of Li 2 SnO 3 in the active material particles A A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was prepared in the same manner as described in Example 1 except that Li 1.027 Co 0.978 Sn 0.015 O 2 was added (parts of LiCoO 2 was 100 parts by weight). Manufactured.

活物質粒子AのDC10を2.4μmにし、DC50を3.9μmにし、かつDC90を6.2μmにすると共に、活物質粒子A中のLi2SnO3の含有量を0.2重量部(LiCoO2の量を100重量部とする)にしてLi1.021Co0.998Sn0.0012にすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 The active material particle A has D C10 of 2.4 μm, D C50 of 3.9 μm and D C90 of 6.2 μm, and the content of Li 2 SnO 3 in the active material particle A is 0.2 weight. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was prepared in the same manner as described in Example 1 except that Li 1.021 Co 0.998 Sn 0.001 O 2 (parts of LiCoO 2 was 100 parts by weight) was used. Manufactured.

活物質粒子Bとして、DN10が4.1μmで、DN50が7.0μmで、DN90が12.0μmのLiNi0.76Co0.18Al0.062粒子を用意した。このLiNi0.76Co0.18Al0.062粒子には、LiOHが0.5重量%含まれていた。このような活物質粒子Bを用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 As active material particles B, LiNi 0.76 Co 0.18 Al 0.06 O 2 particles having DN 10 of 4.1 μm, DN 50 of 7.0 μm, and DN 90 of 12.0 μm were prepared. The LiNi 0.76 Co 0.18 Al 0.06 O 2 particles contained 0.5% by weight of LiOH. A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as described in Example 1 except that such active material particles B were used.

活物質粒子Bとして、DN10が4.1μmで、DN50が7.2μmで、DN90が11.8μmのLiNi0.76Co0.18Mn0.062粒子を用意した。このLiNi0.76Co0.18Mn0.062粒子には、LiOHが0.2重量%含まれていた。このような活物質粒子Bを用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 As active material particles B, LiNi 0.76 Co 0.18 Mn 0.06 O 2 particles having DN 10 of 4.1 μm, DN 50 of 7.2 μm, and DN 90 of 11.8 μm were prepared. The LiNi 0.76 Co 0.18 Mn 0.06 O 2 particles contained 0.2% by weight of LiOH. A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as described in Example 1 except that such active material particles B were used.

〈比較例1〉
前述した実施例1で説明したのと同様な活物質粒子Aのみを正極活物質として用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。
<Comparative example 1>
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as described in Example 1 except that only the active material particles A similar to those described in Example 1 were used as the positive electrode active material. .

〈比較例2〉
活物質粒子Aの配合量を40重量部にし、かつ活物質粒子Bの配合量を60重量部にすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。
<Comparative example 2>
The thin non-aqueous electrolyte secondary is the same as described in Example 1 except that the amount of the active material particles A is 40 parts by weight and the amount of the active material particles B is 60 parts by weight. A battery was manufactured.

〈比較例3〉
活物質粒子AのDC10を2.5μmにし、DC50を3.3μmにし、かつDC90を4.7μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。
<Comparative Example 3>
The D C10 of the active material particles A to 2.5 [mu] m, and the D C50 to 3.3 [mu] m, and except that the D C90 to 4.7 [mu] m, a thin nonaqueous in a manner similar to that described in Example 1 above An electrolyte secondary battery was manufactured.

〈比較例4〉
活物質粒子AのDC10を1.4μmにし、DC50を3.8μmにし、かつDC90を10μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。
<Comparative example 4>
The D C10 of the active material particles A to 1.4 [mu] m, and the D C50 to 3.8 .mu.m, and except that the D C90 to 10 [mu] m, a thin nonaqueous electrolyte secondary in a manner similar to that described in Example 1 above A secondary battery was manufactured.

〈比較例5〉
活物質粒子AのDC10を3.1μmにし、DC50を5.5μmにし、かつDC90を9μmにすると共に、活物質粒子BのDN10を4.1μmにし、DN50を7μmにし、かつDN90を11.8μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。
<Comparative Example 5>
D C10 of active material particle A is 3.1 μm, D C50 is 5.5 μm, D C90 is 9 μm, DN 10 of active material particle B is 4.1 μm, DN 50 is 7 μm, and A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as described in Example 1 except that DN90 was 11.8 μm.

〈比較例6〉
活物質粒子AのDC10を1.6μmにし、DC50を2.6μmにし、かつDC90を4.8μmにすると共に、活物質粒子BのDN10を4.1μmにし、DN50を7μmにし、かつDN90を11.8μmにすること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。
<Comparative Example 6>
D C10 of active material particle A is set to 1.6 μm, D C50 is set to 2.6 μm, D C90 is set to 4.8 μm, DN 10 of active material particle B is set to 4.1 μm, and D N50 is set to 7 μm. A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as described in Example 1 except that DN90 was changed to 11.8 μm.

〈比較例7〉
前述した実施例1で説明したのと同様な活物質粒子Bのみを正極活物質として用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。
<Comparative Example 7>
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as described in Example 1 except that only the active material particles B similar to those described in Example 1 were used as the positive electrode active material. .

(比較例8)
体積累積頻度10%粒径DC10が2.1μmで、体積累積頻度50%粒径DC50が6.2μmで、体積累積頻度90%粒径DC90が3.7μmのLiCoO2粒子を用意した。
(Comparative Example 8)
LiCoO 2 particles having a volume cumulative frequency 10% particle diameter D C10 of 2.1 μm, a volume cumulative frequency 50% particle diameter D C50 of 6.2 μm, and a volume cumulative frequency 90% particle diameter D C90 of 3.7 μm were prepared. .

一方、体積累積頻度10%粒径DN10が4.3μmで、体積累積頻度50%粒径DN50が7.3μmで、体積累積頻度90%粒径DN90が12.8μmの活物質粒子Cを用意した。活物質粒子Cは、LiOHを0.7重量%含有する粒子である。また、LiNi0.8Co0.22の量を100重量部とした際のLi2SnO3の量は、12重量部である。 On the other hand, the volume cumulative frequency 10% particle diameter D N10 is 4.3 [mu] m, a volume cumulative frequency 50% particle diameter D N50 is 7.3 .mu.m, the active material particle having a volume cumulative frequency 90% particle diameter D N90 is 12.8 C Prepared. The active material particles C are particles containing 0.7% by weight of LiOH. The amount of Li 2 SnO 3 when the amount of LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 is 100 parts by weight is 12 parts by weight.

LiCoO2粒子を60重量部と活物質粒子Cを40重量部とを混合し、得られた正極活物質を用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。 The thin nonaqueous electrolyte is the same as that described in Example 1 except that 60 parts by weight of LiCoO 2 particles and 40 parts by weight of active material particles C are mixed and the obtained positive electrode active material is used. A secondary battery was manufactured.

得られた実施例1〜13及び比較例1〜8の二次電池について、集電体5側の活物質含有層4表面における活物質粒子Aの存在比P1と、セパレータ3側の活物質含有層4表面(正極表面)における活物質粒子Aの存在比P2とを測定した。 For the obtained secondary batteries of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 8, the abundance ratio P 1 of the active material particles A on the surface of the active material containing layer 4 on the current collector 5 side and the active material on the separator 3 side The abundance ratio P 2 of the active material particles A on the surface of the containing layer 4 (positive electrode surface) was measured.

各正極について、正極厚さ方向に断面のSEM観察並びにEPMA分析を行った。2cm四方に切り出した正極を樹脂に埋め、硬化後、ダイヤモンドカッターで切断することによって断面を出した。集電体5側の活物質含有層4表面とセパレータ3側の活物質含有層4表面とについて、組成分析を行い、倍率500倍における一視野内の活物質粒子Aと活物質粒子Bの存在比を求めた。   Each positive electrode was subjected to SEM observation and EPMA analysis of the cross section in the positive electrode thickness direction. A positive electrode cut out in 2 cm square was embedded in a resin, cured, and cut with a diamond cutter to obtain a cross section. Composition analysis is performed on the surface of the active material containing layer 4 on the current collector 5 side and the surface of the active material containing layer 4 on the separator 3 side, and the presence of the active material particles A and active material particles B in one field of view at a magnification of 500 times The ratio was determined.

セパレータ3側の活物質含有層4表面における活物質粒子Aの存在比率P2が、集電体5側の活物質含有層4表面における活物質粒子Aの存在比率P1に比べて多いものを「P1<P2」と表示し、それ以外のものを「NG」として下記表2に示す。 The presence ratio P 2 of the active material particles A on the surface of the active material containing layer 4 on the separator 3 side is larger than the existing ratio P 1 of the active material particles A on the surface of the active material containing layer 4 on the current collector 5 side. “P 1 <P 2 ” is displayed, and the others are shown as “NG” in Table 2 below.

また、得られた実施例1〜13及び比較例1〜8の二次電池について、以下に説明する方法で活物質密度、0.2C容量、放電レート特性、エネルギー密度及び45℃でのサイクル寿命を測定し、その結果を下記表2に示す。   Moreover, about the obtained secondary battery of Examples 1-13 and Comparative Examples 1-8, the active material density, 0.2C capacity | capacitance, a discharge rate characteristic, energy density, and the cycle life in 45 degreeC by the method demonstrated below. The results are shown in Table 2 below.

<活物質密度>
活物質含有層の厚さから活物質の単位体積当たりの密度(活物質密度:g/cm3)を算出し、その結果を下記表2に示す。
<Active material density>
The density per unit volume of the active material (active material density: g / cm 3 ) was calculated from the thickness of the active material-containing layer, and the results are shown in Table 2 below.

<定格容量>
組みたてられた二次電池に、20℃で4.2Vまで140mA(0.2CmA相当)の定電流で、さらに4.2Vに到達した後は定電圧で合計12時間初充電を施した。3.0Vまで140mAの定電流で放電した時の放電容量を測定し、0.2C放電における定格容量とし、その結果を下記表2に示す。
<Rated capacity>
The assembled secondary battery was initially charged at a constant current of 140 mA (equivalent to 0.2 CmA) up to 4.2 V at 20 ° C., and after reaching 4.2 V, the battery was initially charged at a constant voltage for a total of 12 hours. The discharge capacity when discharged at a constant current of 140 mA up to 3.0 V was measured to obtain the rated capacity at 0.2 C discharge. The results are shown in Table 2 below.

<放電レート特性>
充電を4.2Vまで定電流140mAでおこなった後、さらに4.2Vの定電圧で合計12時間の充電をおこない、次いで3.0Vまで1CmA(700mA)の定電流で放電した時の放電容量を測定した。0.2C放電容量を100%として1C放電容量を表わし、その結果を放電レート特性として下記表2に示す。
<Discharge rate characteristics>
After charging at a constant current of 140 mA up to 4.2 V, charge for a total of 12 hours at a constant voltage of 4.2 V, and then discharge at a constant current of 1 CmA (700 mA) up to 3.0 V. It was measured. The 1 C discharge capacity is expressed by setting the 0.2 C discharge capacity to 100%, and the result is shown in the following Table 2 as discharge rate characteristics.

<エネルギー密度>
充電を4.2Vまで定電流140mAでおこなった後、さらに4.2Vの定電圧で合計12時間の充電をおこない、4.2V時点での電池の厚みを測定した。平均電圧は0.2CmA(140mA)で3.0Vまで放電曲線の積分値から求めた。体積エネルギー密度は正極および負極の集電タブを除いた電池の幅(35mm)、長さ(62mm)、測定した電池厚さおよび平均電圧から求めた。結果を表2に示す。
<Energy density>
After charging to 4.2 V at a constant current of 140 mA, charging was further performed at a constant voltage of 4.2 V for a total of 12 hours, and the thickness of the battery at the time of 4.2 V was measured. The average voltage was obtained from the integrated value of the discharge curve up to 3.0 V at 0.2 CmA (140 mA). The volume energy density was determined from the width (35 mm) and length (62 mm) of the battery excluding the positive and negative current collecting tabs, the measured battery thickness, and the average voltage. The results are shown in Table 2.

<サイクル寿命>
45℃の環境下で以下に説明する条件で充放電サイクルを繰り返した。充電を4.2Vまで定電流1C(700mA)でおこない、さらに4.2Vに到達した後は定電圧で合計3時間充電をおこない、放電については3.0Vまで1Cで行った。放電容量が1サイクル目の放電容量の80%に到達したサイクル数を測定し、その結果をサイクル寿命として下記表2に示す。

Figure 0004713886
<Cycle life>
The charge / discharge cycle was repeated under the conditions described below in an environment of 45 ° C. Charging was performed at a constant current of 1 C (700 mA) up to 4.2 V, and after reaching 4.2 V, charging was performed at a constant voltage for a total of 3 hours, and discharging was performed at 1 C up to 3.0 V. The number of cycles at which the discharge capacity reached 80% of the discharge capacity at the first cycle was measured, and the results are shown in Table 2 below as the cycle life.
Figure 0004713886

Figure 0004713886
Figure 0004713886

表1〜表2から明らかなように、実施例1〜13の二次電池は、活物質密度、0.2C容量、放電レート特性、エネルギー密度及びサイクル寿命のいずれにおいても十分な特性を得られることがわかる。   As is clear from Tables 1 and 2, the secondary batteries of Examples 1 to 13 can obtain sufficient characteristics in any of active material density, 0.2C capacity, discharge rate characteristics, energy density, and cycle life. I understand that.

これに対し、スズ酸リチウムとリチウムコバルト複合酸化物の混合物のみを正極活物質として用いる比較例1の二次電池は、0.2C放電容量とエネルギー密度が実施例1〜13に比較して低かった。スズ酸リチウムとリチウムコバルト複合酸化物の混合物の含有量が50重量%以下である比較例2の二次電池は、活物質密度と放電レート特性とサイクル寿命が実施例1〜13と比較して低かった。   On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 1 using only the mixture of lithium stannate and lithium cobalt composite oxide as the positive electrode active material has a lower 0.2 C discharge capacity and energy density than Examples 1-13. It was. The secondary battery of Comparative Example 2 in which the content of the mixture of lithium stannate and lithium cobalt composite oxide is 50% by weight or less has an active material density, a discharge rate characteristic, and a cycle life as compared with Examples 1 to 13. It was low.

(DC50/DC10)が1.4〜2の範囲を外れる比較例3、4の二次電池は、活物質密度とサイクル寿命が実施例1〜13と比較して低かった。(DN50/DC50)が1.5未満である比較例5の二次電池は、活物質密度と0.2C容量とエネルギー密度とサイクル寿命が実施例1〜13と比較して低かった。(DN50/DC50)が2.5を超える比較例6の二次電池は、活物質密度と放電レート特性と充放電サイクル寿命が実施例1〜13に比較して低かった。 In the secondary batteries of Comparative Examples 3 and 4 where (D C50 / D C10 ) was out of the range of 1.4 to 2, the active material density and cycle life were lower than those of Examples 1 to 13. In the secondary battery of Comparative Example 5 in which (D N50 / D C50 ) is less than 1.5, the active material density, 0.2 C capacity, energy density, and cycle life were lower than those of Examples 1-13. In the secondary battery of Comparative Example 6 in which (D N50 / D C50 ) exceeded 2.5, the active material density, discharge rate characteristics, and charge / discharge cycle life were lower than those of Examples 1-13.

一方、活物質粒子Bのみを用いる比較例7の二次電池は、活物質密度と放電レート特性と充放電サイクル寿命が実施例1〜13に比較して低かった。スズ酸リチウムが活物質粒子Bに添加されている比較例8の二次電池は、0.2C容量と放電レート特性が実施例1〜13に比較して低かった。   On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 7 using only the active material particles B had a lower active material density, discharge rate characteristics, and charge / discharge cycle life as compared with Examples 1-13. In the secondary battery of Comparative Example 8 in which lithium stannate was added to the active material particles B, the 0.2 C capacity and the discharge rate characteristics were lower than those of Examples 1-13.

なお、前述した実施例においては、Li2SnO3を含有するLiCoO2粒子とLiNi0.8Co0.22粒子の2種類からなる正極活物質に適用した例を説明したが、正極活物質としては、放電容量と放電レート特性を改善できる限り、Li2SnO3を含有するLiCoO2粒子とLiNi0.8Co0.22粒子にLiMn24のような他の種類の粒子を混合させた3種類以上の粒子からなるものを用いることができる。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a positive electrode active material composed of two types of LiCoO 2 particles containing Li 2 SnO 3 and LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 particles has been described. As long as the discharge capacity and discharge rate characteristics can be improved, three or more kinds of LiCoO 2 particles containing Li 2 SnO 3 and LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 particles mixed with other kinds of particles such as LiMn 2 O 4 What consists of particle | grains can be used.

また、前述した実施例においては、薄型非水電解質二次電池に適用した例を説明したが、角形非水電解質二次電池、円筒形非水電解質二次電池、コイン型非水電解質二次電池にも同様に適用することができる。   In the above-described embodiments, examples of applying to a thin non-aqueous electrolyte secondary battery have been described. However, a rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery, a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery, and a coin-type non-aqueous electrolyte secondary battery are described. It can be similarly applied to.

以上詳述したように本発明によれば、放電容量及び放電レート特性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。   As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a nonaqueous electrolyte secondary battery with improved discharge capacity and discharge rate characteristics.

図1は、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断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a thin nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. 図2は、図1のA部を示す拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion A of FIG. 図3は、本発明に係わ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断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

Claims (8)

正極活物質を含む正極と、負極と、非水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記正極活物質は、リチウムコバルト複合酸化物及びスズ酸リチウムを含有する活物質粒子Aと、下記(B)式で表わされる酸化物を含有する活物質粒子Bとを含有し、前記正極活物質中の前記活物質粒子Aの含有量は50重量%より多く、かつ前記正極活物質において下記(1)〜(5)式の関係が成立し、
前記リチウムコバルト複合酸化物の量を100重量部とした際の前記スズ酸リチウムの量が0.1〜3重量部である。
LiNi1-x-yCoxy2 (B)
1.4≦(DC90/DC50)≦2 (1)
1.4≦(DC50/DC10)≦2 (2)
1.4≦(DN90/DN50)≦2 (3)
1.4≦(DN50/DN10)≦2 (4)
1.5≦(DN50/DC50)≦2.5 (5)
但し、前記Mは、Mn、B及びAlよりなる群から選択される1種類以上の元素を含み、前記モル比x、yは、それぞれ、0<x≦0.5、0≦y≦0.1であり、前記DC10、前記DC50、前記DC90は、それぞれ、前記活物質粒子Aの体積累積頻度が10%、50%、90%の粒径であり、前記DN10、前記DN50、前記DN90は、それぞれ、前記活物質粒子Bの体積累積頻度が10%、50%、90%の粒径である。
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode containing a positive electrode active material, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte,
The positive electrode active material contains active material particles A containing a lithium cobalt composite oxide and lithium stannate, and active material particles B containing an oxide represented by the following formula (B), and the positive electrode active material The content of the active material particles A is more than 50% by weight, and the following formulas (1) to (5) are satisfied in the positive electrode active material :
The amount of the lithium stannate when the amount of the lithium cobalt composite oxide is 100 parts by weight is 0.1 to 3 parts by weight.
LiNi 1-xy Co x M y O 2 (B)
1.4 ≦ (D C90 / D C50 ) ≦ 2 (1)
1.4 ≦ (D C50 / D C10 ) ≦ 2 (2)
1.4 ≦ (D N90 / D N50 ) ≦ 2 (3)
1.4 ≦ (D N50 / D N10 ) ≦ 2 (4)
1.5 ≦ (D N50 / D C50 ) ≦ 2.5 (5)
However, said M contains 1 or more types of elements selected from the group which consists of Mn, B, and Al, and said molar ratio x and y are 0 <x <= 0.5, 0 <= y <= 0. 1, D C10 , D C50 , and D C90 are particle diameters of 10%, 50%, and 90% of the volume cumulative frequency of the active material particles A, respectively, and D N10 , D N50 , D N90 is a particle size in which the volume cumulative frequency of the active material particles B is 10%, 50%, and 90%, respectively.
前記粒径比(DC90/DC50)と、前記粒径比(DC50/DC10)と、前記粒径比(DN90/DN50)と、前記粒径比(DN50/DN10)は、それぞれ、1.5〜1.9の範囲である請求項1記載の非水電解質二次電池。The particle size ratio (D C90 / D C50 ), the particle size ratio (D C50 / D C10 ), the particle size ratio (D N90 / D N50 ), and the particle size ratio (D N50 / D N10 ) The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein each has a range of 1.5 to 1.9. 前記活物質粒子AのDC50は0.2μm〜30μmの範囲である請求項1または2記載の非水電解質二次電池。D C50 non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the range of 0.2μm~30μm of the active material particles A. 前記正極活物質中の前記活物質粒子Aの含有量は、50重量%より多く、95重量%以下である請求項1〜3いずれか1項記載の非水電解質二次電池。4. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the content of the active material particles A in the positive electrode active material is more than 50 wt% and 95 wt% or less. 前記活物質粒子Aは、下記(A)式で表わされる組成を有する請求項1〜4いずれか1項記載の非水電解質二次電池。
LiaCoM1Snd2 (A)
但し、前記M1は、Ni、Mn、B及びAlよりなる群から選択される1種類以上の元素であり、前記モル比a、b、cは、それぞれ、0.95≦a≦1.05、0.95≦b≦1.05、0≦c≦0.05、0<d≦0.05、0.95≦b+c+d≦1.05を示す。
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 4 , wherein the active material particle A has a composition represented by the following formula (A).
Li a Co b M1 c Sn d O 2 (A)
Where M1 is one or more elements selected from the group consisting of Ni, Mn, B and Al, and the molar ratios a, b and c are 0.95 ≦ a ≦ 1.05, 0.95 ≦ b ≦ 1.05, 0 ≦ c ≦ 0.05, 0 <d ≦ 0.05, 0.95 ≦ b + c + d ≦ 1.05 are shown.
前記粒径比(DN50/DC50)は、1.6〜2.4の範囲である請求項1〜5いずれか1項記載の非水電解質二次電池。The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the particle size ratio (D N50 / D C50 ) is in a range of 1.6 to 2.4. 前記非水電解質はγ−ブチロラクトンを含有する請求項1〜6いずれか1項記載の非水電解質二次電池。The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the nonaqueous electrolyte contains γ-butyrolactone. 前記正極は、前記正極活物質が含有される活物質含有層と、片面もしくは両面に前記活物質含有層が担持される集電体とを含み、かつ下記(6)式を満足する請求項1〜7いずれか1項記載の非水電解質二次電池。
1<P2 (6)
但し、P1は前記活物質含有層の両表面のうち前記集電体側の表面における前記活物質粒子Aの存在比率で、P2は前記活物質含有層の残りの表面における前記活物質粒子Aの存在比率である。
The positive electrode includes an active material-containing layer containing the positive electrode active material, and a current collector on which the active material-containing layer is supported on one side or both sides, and satisfies the following formula (6): The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of? 7 .
P 1 <P 2 (6)
Where P 1 is the abundance ratio of the active material particles A on the current collector-side surface of both surfaces of the active material-containing layer, and P 2 is the active material particles A on the remaining surface of the active material-containing layer. Is the abundance ratio.
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