JP5590333B2 - Lithium ion secondary battery and its positive electrode - Google Patents
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Description
本発明は、リチウムイオン二次電池およびその正極に関し、特に電気自動車やハイブリッド型電気自動車等の動力用電源に用いるリチウムイオン二次電池およびその正極に関する。 The present invention relates to a lithium ion secondary battery and a positive electrode thereof, and more particularly to a lithium ion secondary battery and a positive electrode thereof used for a power source for a power source such as an electric vehicle or a hybrid electric vehicle.
近年、電気自動車やハイブリッド型電気自動車等の動力用電源として、高エネルギー密度でかつ入出力特性に優れた長寿命の電池が求められている。また、環境性能を重視する観点からも、自動車では電池による走行が指向されており、大容量の電池が求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, a battery having a high energy density and excellent input / output characteristics has been demanded as a power source for power for electric vehicles and hybrid electric vehicles. Also, from the viewpoint of emphasizing environmental performance, automobiles are driven to run on batteries, and large capacity batteries are required.
リチウムイオン二次電池は、リチウムイオンを挿入・脱離可能な炭素材料などを活物質として用いる負極と、リチウムイオンを挿入・脱離可能なリチウム遷移金属複合酸化物を活物質として用いる正極と、微多孔性を有する樹脂製フィルムからなるセパレータを備える。捲回型のリチウムイオン二次電池では、セパレータを介在させて負極と正極を捲回して電極群(捲回群)とし、金属缶などの容器に電極群を収納する(例えば、特許文献1)。 The lithium ion secondary battery includes a negative electrode that uses a carbon material that can insert and desorb lithium ions as an active material, a positive electrode that uses a lithium transition metal composite oxide that can insert and desorb lithium ions as an active material, A separator made of a resin film having microporosity is provided. In a wound type lithium ion secondary battery, a negative electrode and a positive electrode are wound with a separator interposed therebetween to form an electrode group (wound group), and the electrode group is housed in a container such as a metal can (for example, Patent Document 1). .
また、このようなリチウムイオン二次電池は、高電圧、高エネルギーを有しているため、充電されている状態で正極と負極が接触するような内部短絡を生じると、高温発熱に至る可能性がある。そこで、セパレータが熱で収縮した際に内部短絡を防止するために、電極の両端部に絶縁性被膜を固定することが提案されている。(例えば、特許文献2) In addition, since such a lithium ion secondary battery has high voltage and high energy, if an internal short circuit occurs in which the positive electrode and the negative electrode are in contact with each other while being charged, there is a possibility that high-temperature heat generation may occur. There is. Therefore, in order to prevent an internal short circuit when the separator contracts due to heat, it has been proposed to fix an insulating coating on both ends of the electrode. (For example, Patent Document 2)
リチウムイオン二次電池の量産工程では、金属箔に活物質を塗布して合剤層(活物質合剤層)を形成し、電極を製造する。このとき、塗布・乾燥工程で、合剤層の端部領域に盛り上がり部分(凸部)ができてしまう。この凸部は、活物質が他の塗布面よりも多めに塗布されていることにより生じる。電極は、合剤層の形成工程の後でプレスされて厚さが揃えられるが、このとき合剤層の凸部は、プレスにより潰されて圧潰部となり、活物質の密度が高くなる。 In a mass production process of a lithium ion secondary battery, an active material is applied to a metal foil to form a mixture layer (active material mixture layer), and an electrode is manufactured. At this time, a swelled portion (convex portion) is formed in the end region of the mixture layer in the coating / drying step. This convex part arises because the active material is applied more than the other application surface. The electrode is pressed after the formation step of the mixture layer to have the same thickness. At this time, the convex portion of the mixture layer is crushed by the press to become a collapsed portion, and the density of the active material is increased.
合剤層の圧潰部(凸部があった部分)では、活物質の密度が高いので、局所的に充放電反応が進む。このため、局所的に活物質の密度が高い部分がある電極を使用すると、この電極に対向する電極では、反応の不均一や異常な膨張が発生しやすく、劣化が起こりやすい。このため、リチウムイオン二次電池の寿命が短くなり、寿命特性が低下する。 Since the density of the active material is high at the crushing portion (the portion where the convex portion is present) of the mixture layer, the charge / discharge reaction proceeds locally. For this reason, when an electrode having a portion where the density of the active material is locally high is used, non-uniform reaction and abnormal expansion are likely to occur in the electrode facing this electrode, and deterioration is likely to occur. For this reason, the lifetime of a lithium ion secondary battery becomes short, and a lifetime characteristic falls.
本発明は、活物質の密度の不均衡による電極の劣化を防ぎ、寿命特性に優れたリチウムイオン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 lithium ion secondary battery that prevents deterioration of an electrode due to an imbalance in density of active materials and has excellent life characteristics.
本発明によるリチウムイオン二次電池は、次のような特徴を有する。 The lithium ion secondary battery according to the present invention has the following characteristics.
集電体と正極活物質を含む正極合剤層とを有する正極と、負極と、前記正極と負極の間に配置されるセパレータとからなる電極群を備えるリチウムイオン二次電池において、前記正極合剤層は、前記集電体の一部の領域に形成されており、かつ、前記集電体の前記正極合剤層が形成されていない領域との境界部に沿って、前記正極合剤層のプレスにより潰された圧潰部を被覆する絶縁層が形成されていることを特徴とする。 In a lithium ion secondary battery comprising an electrode group comprising a positive electrode having a current collector and a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, the positive electrode mixture The agent layer is formed in a partial region of the current collector, and the positive electrode mixture layer is along a boundary portion between the current collector and the region where the positive electrode mixture layer is not formed. An insulating layer covering the crushed portion crushed by the pressing is formed.
本発明によれば、活物質の密度の不均衡による電極の劣化を防ぐことができ、寿命特性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deterioration of the electrode by the imbalance of the density of an active material can be prevented, and the lithium ion secondary battery excellent in the lifetime characteristic can be provided.
リチウムイオン二次電池は、負極と正極との間にセパレータを介在させた電極群を備える。電極は、金属箔(集電体)上に合剤層(活物質合剤層)が形成されている。リチウムイオン二次電池の量産工程では、電極となる金属箔に活物質を塗布して合剤層を形成する。ただし、金属箔の周辺領域の一部には、活物質を塗布しないので合剤層が形成されない。合剤層が形成されないこの部分は、金属箔が露出しており、集電体露出部と呼ばれる。電極から集電するための集電タブは、集電体露出部の一部を切り欠いて、金属箔の集電体露出部が設けられている辺に沿って形成する。または、まず、金属箔の周辺領域の一部を切り書いて集電タブを形成し、集電タブを含む領域を集電体露出部とし、集電体露出部以外の部分に活物質を塗布することで、合剤層を形成してもよい。正負の電極は、このようにして作製され、合剤層が形成された合剤塗工部、集電体露出部、および集電体露出部に形成された集電タブを有する。 A lithium ion secondary battery includes an electrode group in which a separator is interposed between a negative electrode and a positive electrode. The electrode has a mixture layer (active material mixture layer) formed on a metal foil (current collector). In a mass production process of a lithium ion secondary battery, an active material is applied to a metal foil serving as an electrode to form a mixture layer. However, since the active material is not applied to a part of the peripheral region of the metal foil, the mixture layer is not formed. In this portion where the mixture layer is not formed, the metal foil is exposed and is called a current collector exposed portion. The current collecting tab for collecting current from the electrode is formed along a side where the current collector exposed portion of the metal foil is provided by cutting out a part of the current collector exposed portion. Alternatively, first, a current collector tab is formed by cutting a part of the peripheral region of the metal foil, and the region including the current collector tab is defined as a current collector exposed portion, and an active material is applied to a portion other than the current collector exposed portion. By doing so, you may form a mixture layer. The positive and negative electrodes are produced as described above, and have a mixture coating portion on which a mixture layer is formed, a current collector exposed portion, and a current collecting tab formed on the current collector exposed portion.
電池容量を大きくするためには、合剤層の厚さを金属箔やセパレータの厚さよりも大きくすることが必要である。活物質を金属箔に塗布して合剤層を形成する場合、合剤層の端部領域では活物質が他の塗布面よりも多めに塗布されてしまうため、塗布・乾燥工程で、合剤層の端部領域(集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍)に合剤層の盛り上がり部分(凸部)ができてしまう。電極の厚さはプレス工程により揃えられるので、凸部ができても電極群を作製する際には問題が生じないようになる。合剤層の凸部は、プレスにより潰されて圧潰部となり、活物質の密度が高くなる。 In order to increase the battery capacity, it is necessary to make the thickness of the mixture layer larger than the thickness of the metal foil or the separator. When an active material is applied to a metal foil to form a mixture layer, the active material is applied more in the end region of the mixture layer than the other application surface. The swelled portion (convex portion) of the mixture layer is formed in the end region of the layer (the boundary portion with the current collector exposed portion and the vicinity of the boundary portion). Since the thickness of the electrode is adjusted by the pressing process, no problem occurs when the electrode group is produced even if the convex portion is formed. The convex portion of the mixture layer is crushed by a press to become a crushed portion, and the density of the active material is increased.
電池が構成されて電池の充放電が行われると、合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍(圧潰部、すなわち凸部があった部分)では、局所的に活物質の密度が高くなっているので、他の部分よりも充放電反応が進む。このため、圧潰部では、負荷の強い充放電反応が繰り返され、局所的により強い電流が集中することになる。この結果、合剤層に圧潰部がある電極に対向する電極では、反応の不均一や異常な膨張が発生しやすくなり、局所的な電極の劣化が進行する。このような局所的な電極性能の低下は、不均一な充放電反応を誘発し、内部抵抗の増加を引き起こし、電池の性能を劣化させて出力を低下させるとともに、電池の寿命を短くして寿命特性を低下させる。 When the battery is configured and the battery is charged / discharged, the boundary portion between the current collector exposed portion of the mixture layer and the vicinity of this boundary portion (the portion where the crushing portion, that is, the convex portion) is locally Since the density of the active material is high, the charge / discharge reaction proceeds more than the other parts. For this reason, in the crushing portion, a heavy charge / discharge reaction is repeated, and a stronger current is concentrated locally. As a result, in the electrode facing the electrode having the crushing portion in the mixture layer, non-uniform reaction and abnormal expansion are likely to occur, and local deterioration of the electrode proceeds. Such a decrease in local electrode performance induces a non-uniform charge / discharge reaction, causes an increase in internal resistance, degrades the performance of the battery, lowers the output, and shortens the battery life. Degrading properties.
したがって、合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍にできて活物質の密度が高くなる部分(圧潰部)での充放電反応を抑制することが、電池の信頼性を確保する上で重要である。 Therefore, it is possible to suppress the charge / discharge reaction at the boundary between the mixture layer and the exposed portion of the current collector and in the vicinity of the boundary where the density of the active material is high (collapsed portion). It is important to secure sex.
本発明によるリチウムイオン二次電池は、正極の集電体の一部に塗布して形成した正極合剤層のうち、集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍を、絶縁性材料からなる帯状の絶縁層で被覆して保護する。すなわち、正極合剤層には、帯状の絶縁層が集電体露出部との境界部に沿って形成されている。帯状の絶縁層の正極合剤層を被覆する幅は、1mm以上である。また、正極は、プレス成形により、正極合剤層の厚さが均一になるように調製する。これにより、絶縁層で被覆された部分の厚さは、正極合剤層が形成されており絶縁層で被覆されていない部分の厚さ以下となる。このような正極を用いることにより、充放電反応を繰り返しても電極の厚さの変動を抑制することができ、内部抵抗変化の少ないリチウムイオン二次電池を提供することができる。 The lithium ion secondary battery according to the present invention has a positive electrode mixture layer formed by applying to a part of a positive electrode current collector, insulating the boundary between the current collector exposed portion and the vicinity of the boundary. Cover and protect with a band-shaped insulating layer of material. That is, in the positive electrode mixture layer, a strip-like insulating layer is formed along the boundary with the current collector exposed portion. The width | variety which covers the positive mix layer of a strip | belt-shaped insulating layer is 1 mm or more. Moreover, a positive electrode is prepared so that the thickness of a positive mix layer may become uniform by press molding. Thereby, the thickness of the part coat | covered with the insulating layer becomes below the thickness of the part in which the positive mix layer is formed and is not coat | covered with the insulating layer. By using such a positive electrode, even if charge / discharge reactions are repeated, fluctuations in the thickness of the electrode can be suppressed, and a lithium ion secondary battery with little change in internal resistance can be provided.
本発明によるリチウムイオン二次電池では、正極合剤層のうち集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍を絶縁性材料で被覆することにより、正極合剤層の圧潰部での充放電反応を抑制することができる。したがって、負極の局所的な性能劣化を回避することができる。 In the lithium ion secondary battery according to the present invention, the boundary portion between the positive electrode mixture layer and the exposed portion of the current collector and the vicinity of this boundary portion are covered with an insulating material, so that the collapse portion of the positive electrode mixture layer is covered. Charge / discharge reaction can be suppressed. Therefore, local performance deterioration of the negative electrode can be avoided.
このように正極の合剤層の局所的な充放電反応を制御することにより、充放電反応を繰り返したことによって発生する局所的な負極の劣化を回避することで、電池の性能の劣化と寿命特性の低下を防ぐことができ、入出力特性が安定して信頼性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することができる。 By controlling the local charge / discharge reaction of the mixture layer of the positive electrode in this way, the deterioration of the battery performance and the lifetime are avoided by avoiding the local negative electrode deterioration caused by repeating the charge / discharge reaction. It is possible to provide a lithium ion secondary battery that can prevent deterioration of characteristics, has stable input / output characteristics, and is excellent in reliability.
本発明のように、正極合剤層のうち集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍(正極合剤層の圧潰部)を絶縁性材料で被覆した電池では、充放電反応によって生じる電極の厚さの変化に伴って発生する電極群の変形や歪の発生を抑制し回避することができる。このため、充放電サイクルを繰り返しても電極間距離の変化が起こらないので、電池の入出力特性を維持することが可能である。また、電極群の歪の発生を回避することで電極間の距離を一定に保つことができるので、部分的に電極間距離が離れてしまって電極間に介在する電解液が局所的に不足して容量減少となる現象、すなわち電解液の液枯れによる電池の容量低下を改善することができるという効果もある。 As in the present invention, in a battery in which the boundary portion between the positive electrode mixture layer and the exposed portion of the current collector and the vicinity of this boundary portion (the collapse portion of the positive electrode mixture layer) are coated with an insulating material, It is possible to suppress and avoid the deformation or distortion of the electrode group that occurs with the change in electrode thickness that occurs. For this reason, since the change in the distance between the electrodes does not occur even when the charge / discharge cycle is repeated, the input / output characteristics of the battery can be maintained. In addition, since the distance between the electrodes can be kept constant by avoiding the generation of strain in the electrode group, the inter-electrode distance is partially separated, and the electrolyte intervening between the electrodes is locally insufficient. Thus, there is an effect that the phenomenon of capacity reduction, that is, reduction in battery capacity due to electrolyte withering can be improved.
以下、本発明によるリチウムイオン二次電池の実施形態の例について、詳細に説明する。以下の実施例では、セパレータを介在させて負極と正極を捲回した捲回群を電極群として用いる捲回型のリチウムイオン二次電池であって、捲回群が円筒形である円筒形のリチウムイオン二次電池について説明する。ただし、本発明は、捲回群や電池の形状については限定されず、扁平形、角形、またはその他の形状であっても適用可能である。また、本発明は、捲回型のリチウムイオン二次電池に限定されず、セパレータを介在させて負極と正極を積層する積層型(平板型)のリチウムイオン二次電池にも適用可能である。 Hereinafter, the example of embodiment of the lithium ion secondary battery by this invention is described in detail. In the following examples, a wound type lithium ion secondary battery using a wound group in which a negative electrode and a positive electrode are wound with a separator interposed therebetween as an electrode group, the wound group is a cylindrical shape. A lithium ion secondary battery will be described. However, the present invention is not limited to the shape of the wound group or the battery, and is applicable to a flat shape, a square shape, or other shapes. The present invention is not limited to a wound-type lithium ion secondary battery, and can also be applied to a stacked (flat plate) lithium ion secondary battery in which a negative electrode and a positive electrode are stacked with a separator interposed therebetween.
本発明は、本発明の技術的範囲内であれば、以下に説明する実施形態の例に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiments described below as long as it is within the technical scope of the present invention.
(電池の作製)
図3は、円筒形のリチウムイオン二次電池の構造を示す分解斜視図である。まず、リチウムイオン二次電池の電極群8について説明する。
(Production of battery)
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the structure of a cylindrical lithium ion secondary battery. First, the
正極電極14は、集電体である帯状のアルミニウム箔の両面に、正極合剤層16が形成されている。正極合剤層16は、金属箔の両面に正極活物質を塗布して形成する。正極電極14の図中上方にある長辺部には、集電タブである正極タブ12が複数設けられている。
In the
負極電極15は、集電体である帯状の銅箔の両面に、負極合剤層17が形成されている。負極合剤層17は、銅箔の両面に負極活物質を塗布して形成する。負極電極15の図中下方にある長辺部には、集電タブである負極タブ13が複数設けられている。
In the
正極電極14と負極電極15を、樹脂製で管状の軸芯7の周囲に、厚さ25μmのポリエチレン製セパレータ18を介して捲回し、最外周のセパレータをテープで止めて、電極群8を構成する。電極群8の最内周は、軸芯7に接するセパレータ18であり、最外周は、負極電極15を覆うセパレータ18である。
The
軸芯7の両端には、正極集電板5と負極集電板6が嵌め合いにより固定されている。正極集電板5には正極タブ12が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。同様に、負極集電板6には負極タブ13が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。
A positive electrode
負極の端子を兼ねる電池容器1の内部には、軸芯7を軸として捲回された電極群8が収納されている。電極群8には、正極集電板5と負極集電板6が取り付けられている。正極集電板5は、正極リード9に接続される。負極集電板6は、負極リード(図示せず)を介して電池容器1に電気的に接続される。電池容器1の内部には、非水電解液が注入される。
An
正極集電板5の上には、電池容器1の開口部を封口するように設けられた電導性を有する上蓋部がある。上蓋部は、上蓋3と上蓋ケース4からなる。正極リード9の一方が上蓋3と上蓋ケース4に溶接され、他方が正極集電板5に溶接されることによって、上蓋部は、電極群8の正極電極14と電気的に接続される。
On the positive electrode
また、電池容器1と上蓋ケース4との間にはガスケット2が設けられる。ガスケット2により、電池容器1の開口部を封口するとともに、電池容器1と上蓋ケース4を電気的に絶縁する。
A
図4は、円筒形のリチウムイオン二次電池の概略断面図である。リチウムイオン二次電池11は、上述したように、電池容器1の内部に電極群8が収納されて非水電解液が注入されている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a cylindrical lithium ion secondary battery. As described above, in the lithium ion secondary battery 11, the
樹脂製の軸芯7の周囲に捲回された電極群8には、正極集電板5と負極集電板6が取り付けられて、電池容器1の内部に収納される。電極群8のうち負極電極は、負極集電板6に溶接等で接続され、負極リード10を介して、電池容器1に電気的に接続される。
A positive electrode
電池容器1の内部に電極群8と正極集電板5と負極集電板6が収納された後、軸芯7の中央に溶接冶具を通して、電池容器1の缶底と負極リード10を溶接する。その後、電池容器1の内部に非水電解液が注入される。
After the
正極集電板5の上には、上述したように、上蓋3と上蓋ケース4からなる上蓋部がある。上蓋部は、正極リード9を介して、電極群8の正極電極と電気的に接続される。
On the positive electrode
電池容器1と上蓋ケース4との間には、上述したように、ガスケット2が設けられ、電池容器1の開口部を封口し、電池容器1と上蓋ケース4とを電気的に絶縁する。
As described above, the
電池容器1の内部に注入する非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートを体積比1:1:1で混合した溶媒中に、6フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を1.2モル/リットルの濃度に溶解したものを用いる。
For the non-aqueous electrolyte injected into the
リチウムイオン二次電池11は、図3、図4を用いて説明したように構成される。 The lithium ion secondary battery 11 is configured as described with reference to FIGS.
図1は、捲回群(電極群)を展開したときの電極を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing electrodes when a wound group (electrode group) is developed.
正極電極14は、帯状のアルミニウム箔の両面に、正極活物質が塗布され結着して形成された正極合剤層16を有する。正極合剤層16が形成されていない部分は、アルミニウム箔が露出しており、正極の集電体露出部20となっている。正極の集電体露出部20は、アルミニウム箔の短手方向の一端の領域に、アルミニウム箔の長手方向に沿って形成される。
The
正極合剤層16のうち集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍は、絶縁性材料からなる帯状の絶縁層19で被覆されている。すなわち、正極合剤層16には、帯状の絶縁層19が集電体露出部20との境界部に沿って形成されている。集電体露出部20の一部も、絶縁層19で被覆されていてもよい。これは、正極合剤層16の集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍を絶縁層19で被覆するときに、正極合剤層16のみを被覆するのは困難であり、集電体露出部20の一部も被覆されてしまうからである。
In the positive
負極電極15は、帯状の銅箔の両面に、負極活物質が塗布され結着して形成された負極合剤層17を有する。負極合剤層17が形成されていない部分は、銅箔が露出しており、負極の集電体露出部21となっている。負極の集電体露出部21は、銅箔の短手方向の一端の領域に、銅箔の長手方向に沿って形成される。
The
正極電極14と負極電極15は、セパレータ18を介して対向して配置させる。
The
なお、図1では、正極タブ12と負極タブ13の図示を省略している。正極タブ12は、正極合剤層16が形成されている領域から正極の集電体露出部20への向きに、すなわち図1では上方に突出するように形成される。負極タブ13は、負極合剤層17が形成されている領域から負極の集電体露出部21への向きに、すなわち図1では下方に突出するように形成される。正極タブ12と負極タブ13は、それぞれ正極電極14と負極電極15の長手方向(図1では左右方向)に沿って形成する。
In FIG. 1, illustration of the
図2は、捲回群(電極群)の捲回軸に平行な断面を示す模式図である。正極電極14と負極電極15は、セパレータ18を介して対向している。正極電極14の正極合剤層16のうち集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍は、圧潰部24(プレスにより潰された正極合剤層16の凸部)となっており、帯状の絶縁層19で被覆されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross section parallel to the winding axis of the winding group (electrode group). The
図2に示すように、一般的に、負極電極15は、正極電極14の全ての反応面を覆うように構成されるため、正極合剤層16は、負極電極15の負極合剤層17より小さい。負極電極15は、負極合剤層17が正極合剤層16の全面を覆うことができる大きさが必要である。捲回群(電極群)は、正極合剤層16が負極合剤層17の内側に配置されるように構成される。セパレータ18によって正極電極14と負極電極15は絶縁され、電気的な接続をとるための正極タブ12と負極タブ13以外は、セパレータ18の面内に納められる。
As shown in FIG. 2, since the
以下、正極電極、正極電極を被覆する絶縁層、および負極電極について説明する。 Hereinafter, the positive electrode, the insulating layer covering the positive electrode, and the negative electrode will be described.
(正極電極)
正極電極14の作製方法の一例を説明する。正極電極14は、帯状のアルミニウム箔の両面に、以下に述べる正極合剤スラリーを塗布して正極合剤層16を形成することで作製される。
(Positive electrode)
An example of a method for manufacturing the
正極材として用いる正極活物質には、層状構造の結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を使用する。100質量部の正極材に対して、導電材として10質量部の鱗片状黒鉛と3質量部のアセチレンブラックを添加する。さらに、5質量部のポリフッ化ビニリデン(PVDF)をN−メチルピロリドン(NMP)に溶解した溶液を結着剤としてあらかじめ作成しておき、導電材を添加した正極材をこの溶液に加えて混練して均一に混合して、正極合剤スラリーを得る。得られた正極合剤スラリーを、厚さ15μmの帯状のアルミニウム箔の両面に実質的に均等かつ均質に塗布し乾燥させることで、正極合剤層16が形成された正極電極14を作製できる。
As the positive electrode active material used as the positive electrode material, a lithium transition metal composite oxide having a layered crystal structure is used. 10 parts by mass of flaky graphite and 3 parts by mass of acetylene black are added as a conductive material to 100 parts by mass of the positive electrode material. Furthermore, a solution prepared by dissolving 5 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVDF) in N-methylpyrrolidone (NMP) is prepared in advance as a binder, and a positive electrode material to which a conductive material is added is added to this solution and kneaded. And uniformly mixed to obtain a positive electrode mixture slurry. The obtained positive electrode mixture slurry is applied to both sides of a 15 μm-thick strip-shaped aluminum foil substantially uniformly and uniformly and dried, whereby the
正極合剤スラリーは、帯状のアルミニウム箔の短手方向の一端の領域には塗布しない。したがって、正極電極14のこの部分は、正極合剤層16が形成されず、アルミニウム箔が露出して集電体露出部となる。
The positive electrode mixture slurry is not applied to the region of one end of the strip-shaped aluminum foil in the short direction. Therefore, in this portion of the
ところで、正極合剤スラリー(活物質合剤塗料)をアルミニウム箔の表面に塗布して正極合剤層16を形成する場合、塗布条件やスラリーの粘度によっても異なるが、正極合剤層16の端部領域では、スラリーを擦り切りながら塗着させるために、表面張力やスラリーの粘弾性によって所望の厚さよりも嵩高くなって盛り上がり、凸部(盛り上がり部分)が生じることがある。
By the way, when the positive electrode mixture slurry (active material mixture coating material) is applied to the surface of the aluminum foil to form the positive
図5aは、正極合剤スラリーをアルミニウム箔22(集電体)の表面に塗布して正極合剤層16を形成したときの、正極母材(正極電極となる前の電極材)の断面を示す模式図である。正極合剤スラリーはアルミニウム箔22の一部に塗布するので、正極合剤層16が形成されずアルミニウム箔22が露出している集電体露出部20が、正極母材に存在する。正極合剤層16は、アルミニウム箔22の両面に形成する。
FIG. 5 a shows a cross section of a positive electrode base material (electrode material before becoming a positive electrode) when the positive electrode mixture slurry is applied to the surface of the aluminum foil 22 (current collector) to form the positive
図5aに示すように、正極合剤層16の端部領域(集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍)に凸部23が生じることがある。凸部23は、局所的に正極合剤スラリーの塗布量が大きい部分である。したがって、凸部23では、局所的に正極活物質の量が多くなっている。
As shown in FIG. 5 a, a
このような凸部23が正極合剤層16に生じた場合、プレスして電極の厚さ(正極合剤層16の厚さ)を均一化しても、凸部23では正極活物質の量が多いので、プレスにより潰された凸部23(圧潰部、すなわち正極合剤層16の集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍)では局所的に正極活物質の密度が高くなる。正極活物質の密度が高い部分(圧潰部)では局所的に充放電反応が進むので、対向する負極では、反応の不均一や異常な膨張が発生しやすく、劣化が起こりやすい。このため、リチウムイオン二次電池の寿命が短くなり、寿命特性が低下する。
When such a
そこで、正極合剤層16のうち、凸部23が生じやすい部分(正極合剤層16の集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍、すなわち正極合剤層16の端部領域)を、以下に述べるように絶縁層で被覆し、局所的な充放電反応を抑制する。
Therefore, a portion of the positive
(絶縁層)
絶縁層19による正極合剤層16の被覆方法の一例を説明する。
(Insulating layer)
An example of a method for coating the positive
図5aに示した、正極合剤層16を形成した後の正極母材は、所定の大きさになるように図5aの左右方向で半分に裁断するか一方の側を切除して、正極電極14に用いる。
The positive electrode base material after forming the positive
図5bは、正極合剤層16の凸部23(正極合剤層16の集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍、すなわち正極合剤層16の端部領域)が帯状の絶縁層19で被覆されている正極電極14の断面を、拡大して示す模式図である。
In FIG. 5b, the
正極電極14の正極合剤層16は、集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍(凸部23)が、絶縁性材料からなり非水電解液に溶解しない絶縁層19で被覆されている。すなわち、絶縁層19は、正極合剤層16の端部領域(凸部23)を覆っている。帯状の絶縁層19の幅d1は、1mm以上である。また、絶縁層19の厚さは、プレスして正極電極14の厚さを均一にすることを考慮すると、正極合剤層16の厚さの1/10以下とするのが好ましい。これ以上厚いと、正極電極14は、プレスしても厚さが均一に揃わない場合がある。さらに、絶縁層19の厚さは、より高い絶縁効果を得るためには、2〜3μm以上が好ましい。
The positive
正極合剤スラリーを塗布するときに正極合剤層16の盛り上がり(凸部23)が集電体露出部20との境界部に沿って形成されるが、凸部23の幅d2は、1mm以下である。したがって、集電体露出部20との境界部に沿って帯状の絶縁層19によって被覆される正極合剤層16の幅d3(集電体露出部20との境界部およびこの境界部の近傍の幅)は、1mm以上とする。ただし、幅d3は、小さいほうが好ましく、できれば1mmであるのがよい。幅d3が大きいほど、正極電極14の反応面積を減少させることになり、所定の電池容量が得にくくなるからである。
When the positive electrode mixture slurry is applied, the positive
正極合剤層16の集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍(凸部23)を絶縁層19で被覆する際には、集電体露出部20の一部も、絶縁層19で被覆してもよい。これは、正極合剤層16のみを被覆するのは困難であり、集電体露出部20の一部も被覆されてしまうからである。このため、帯状に被覆される正極合剤層16の幅d3が1mmであっても、帯状の絶縁層19の幅d1は、1mm以上となりうる。
When the insulating
このように、絶縁層19は、1mm以上の幅で、正極合剤層16を被覆する。これにより、絶縁層19は、正極合剤層16の凸部23を被覆することができる。
Thus, the insulating
絶縁層19で正極合剤層16の凸部23を被覆した後、定圧ロールプレス機で正極電極14をプレスして成形して、正極合剤層16の厚さを概均一にする。正極合剤層16の密度を2.70〜2.85g/cm3とし、裁断して帯状の正極板を得る。
After covering the
図5cは、プレス成形後の正極電極14の断面を拡大して示す模式図である。正極電極14は、プレスして成形され、正極合剤層16の厚さが概均一になっている。凸部23は、プレスにより潰されて圧潰部24となる。圧潰部24を被覆する絶縁層19の厚さは、プレス前後であまり変化しない。プレスにより正極合剤層16は圧縮されるが、絶縁層19はほとんど圧縮されないからである。
FIG. 5 c is a schematic view showing an enlarged cross section of the
このとき、正極電極14を成形して、正極電極14のうち、絶縁層19で被覆した領域の厚さaは、絶縁層19で被覆されていない正極合剤層16の領域の厚さb以下となるようにする(a≦b)。
At this time, the
正極電極14をプレスしたことにより、プレス後の絶縁層19の幅d4は、1mm以上となる。
By pressing the
絶縁層19は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とアクリル酸共重合物の混合物をNMPに溶解させた溶液を、被覆する領域にスプレー塗布した後、熱風乾燥させて架橋させた後、室温まで自然冷却させることで、形成できる。エポキシ系の樹脂であれば絶縁層19の材料に使用できるので、これ以外のエポキシ系の樹脂を用いてもよい。
The insulating
(負極電極)
負極電極15の作製方法の一例を説明する。負極電極15は、帯状の銅箔の両面に、以下に述べる負極合剤スラリーを塗布して負極合剤層17を形成することで作製される。
(Negative electrode)
An example of a method for producing the
負極活物質には、黒鉛質炭素の粒子表面に低結晶性炭素の層を有している形状の炭素材料を使用する。98質量部の負極活物質を、1質量部のカルボキシメチルセルロース(CMC)を脱イオン蒸溜水に溶解して粘着剤とした溶液に加えて、混練して均一に分散させる。この後、結着剤として1質量部のスチレンブタジエンゴム(SBR)の水分散液を混合して、均一に分散させる。さらに、適量の脱イオン蒸溜水を加えて、塗布する際に適した粘度に調整して、負極合剤スラリーを作製する。負極合剤スラリーを、厚さ10μmの帯状の圧延銅箔の両面に塗布して、乾燥させることで負極電極15を作製できる。
As the negative electrode active material, a carbon material having a shape having a low crystalline carbon layer on the surface of graphitic carbon particles is used. 98 parts by mass of the negative electrode active material is added to a solution obtained by dissolving 1 part by mass of carboxymethyl cellulose (CMC) in deionized distilled water to form an adhesive, and kneaded and uniformly dispersed. Thereafter, an aqueous dispersion of 1 part by mass of styrene butadiene rubber (SBR) as a binder is mixed and dispersed uniformly. Furthermore, an appropriate amount of deionized distilled water is added to adjust the viscosity to be suitable for application to prepare a negative electrode mixture slurry. The
次に、負極合剤スラリーを塗布した後の負極電極15をロールプレス機でプレスし、負極合剤層17全体の密度が1.3〜1.65g/cm3、好ましくは1.4〜1.55g/cm3になるように圧縮成形する。圧縮成形した負極電極15を裁断して、帯状の負極板を得る。
Next, the
なお、負極合剤スラリーは、帯状の銅箔の短手方向の一端の領域には塗布しない。したがって、負極電極15のこの部分は、負極合剤層17が形成されず、銅箔が露出して集電体露出部となる。
Note that the negative electrode mixture slurry is not applied to the region of one end of the strip-shaped copper foil in the short direction. Therefore, in this portion of the
以上説明したようにして、正極電極14と負極電極15は作製される。このような正極電極14を用い、正極合剤層16の局所的な充放電反応を抑制することにより、充放電反応を繰り返したことによって発生する局所的な負極電極15の劣化を回避することができる。したがって、本実施例によるリチウムイオン二次電池は、電池の性能の劣化と寿命特性の低下を防ぐことができ、入出力特性が安定し、信頼性に優れる。
As described above, the
捲回群(電極群)を構成する電極を合剤スラリーの塗布工程を経て形成する場合、電池容量を大きくするには、電極の長手方向の長さを大きくして捲回群の巻き数を多くする方法と、合剤スラリーの単位面積当たりの塗布量を増加させて合剤層の厚さを厚くする方法がある。いずれの方法でも、電極の厚みムラは拡がる傾向が生じる。 When forming the electrode constituting the wound group (electrode group) through the mixture slurry application step, in order to increase the battery capacity, the length in the longitudinal direction of the electrode is increased and the number of turns of the wound group is increased. There are a method of increasing the amount and a method of increasing the thickness of the mixture layer by increasing the coating amount per unit area of the mixture slurry. In any method, the uneven thickness of the electrode tends to spread.
捲回群(電極群)の変形を抑制するには、電極の厚さを均一に揃える必要がある。特に、正極合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍には凸部が生じやすく、凸部は正極合剤スラリーの塗布量が局所的に大きい部分である。このため、凸部は、電極の厚さを揃えるためのプレスにより潰されて圧潰部となったとしても、局所的に活物質が高密度な部分となり、他の領域よりも充放電反応の量は多くなる。したがって、正極電極と負極電極との充放電反応のバランスを維持するためには、圧潰部(正極合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍、すなわち正極合剤層の端部領域)での充放電反応を抑制する必要がある。 In order to suppress deformation of the wound group (electrode group), it is necessary to make the thickness of the electrodes uniform. In particular, a convex portion is likely to occur in the vicinity of the boundary portion between the positive electrode mixture layer and the current collector exposed portion and in the vicinity of the boundary portion, and the convex portion is a portion where the amount of the positive electrode mixture slurry applied is locally large. For this reason, even if a convex part is crushed by the press for aligning the thickness of an electrode and it becomes a crushing part, it becomes a part where an active material is a high density locally, and the amount of charge-discharge reaction is larger than other areas. Will be more. Therefore, in order to maintain the balance between the charge and discharge reaction between the positive electrode and the negative electrode, the crushing portion (the boundary portion between the current collector exposed portion of the positive electrode mixture layer and the vicinity of this boundary portion, that is, the positive electrode mixture layer) It is necessary to suppress the charge / discharge reaction in the end region).
正極合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍が局所的に厚い電極(正極合剤層に凸部を有する電極)をそのまま捲回して捲回群を作製しようとすると、大容量の電池では電極の長さが長いため、捲回している際に厚みムラによる歪が重畳し、正極と負極の電極間距離が揃っていない捲回群を形成することになる。場合によっては、凸部が局部的に圧迫してセパレータの能力を低下させ、ひいては電圧低下や内部短絡につながる可能性がある。したがって、電極の厚さは均一にする必要がある。 An attempt is made to produce a wound group by winding an electrode (an electrode having a convex portion on the positive electrode mixture layer) where the boundary portion between the positive electrode mixture layer and the exposed portion of the current collector and the vicinity of the boundary portion is locally thick. Then, since the length of the electrode is long in a large-capacity battery, distortion due to thickness unevenness is superimposed during winding, and a wound group in which the distance between the positive electrode and the negative electrode is not uniform is formed. Depending on the case, the convex portion may be locally pressed to reduce the capability of the separator, which may lead to a voltage drop or an internal short circuit. Therefore, the thickness of the electrode needs to be uniform.
さらに、電極作製工程において、合剤スラリーの塗布後にプレス工程を経ることにより、電極の見かけの厚さ変動は抑制することができる。しかし、プレス工程により電極の厚さが揃っていても、正極合剤層の圧潰部(プレスにより潰された凸部)は正極活物質の密度が高くなっていて、局所的に正極と負極とで活物質のバランスが崩れている。正極と負極とで活物質の塗布量比が所定比よりも多くなっている場合は、充電後の負極の厚さの変化がより大きくなるため、局所的な捲回群の歪が発生することにつながる。 Furthermore, in the electrode manufacturing process, the apparent thickness variation of the electrode can be suppressed by performing a pressing process after the mixture slurry is applied. However, even if the thickness of the electrode is uniformed by the pressing process, the density of the positive electrode active material is high in the crushing portion (the convex portion crushed by the press) of the positive electrode mixture layer, and the positive electrode and the negative electrode are locally The active material balance is broken. If the coating ratio of the active material between the positive electrode and the negative electrode is larger than the predetermined ratio, the change in the thickness of the negative electrode after charging becomes larger, and thus local winding group distortion occurs. Leads to.
そこで、正極合剤層の圧潰部(集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍、すなわち正極合剤層の端部領域)を帯状の絶縁層で被覆し、かつ厚さの変動を滑らかにする。これにより、電池容量が大きく電極の重ね合わせが多くなる捲回群を構成したときに、部分的に正極と近接していて局所的な劣化が起こりやすい負極を、正極表面の充放電反応を抑制することで保護する。さらに、正極合剤層の圧潰部(集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍)の充放電反応に伴う電極の厚さ変化を抑制して、圧潰部以外の反応面と同程度の厚さ変化にすることで、捲回群の変形や歪発生を回避できる。 Therefore, the crushing portion of the positive electrode mixture layer (the boundary portion with the current collector exposed portion and the vicinity of this boundary portion, that is, the end region of the positive electrode mixture layer) is covered with a band-shaped insulating layer and the thickness varies. To smooth. This suppresses the charge / discharge reaction on the surface of the positive electrode with a negative electrode that is partially close to the positive electrode and is prone to local degradation when a wound group with a large battery capacity and a large number of overlapping electrodes is formed. To protect. Furthermore, the change in the thickness of the electrode accompanying the charge / discharge reaction at the crushing portion of the positive electrode mixture layer (the boundary portion with the current collector exposed portion and the vicinity of this boundary portion) is suppressed, and the reaction surface other than the crushing portion is the same. By making the thickness change to an extent, it is possible to avoid the deformation and distortion of the wound group.
したがって、リチウムイオン二次電池の長期使用後、すなわち充放電サイクルを繰り返した後においても、電極間距離の変化は起こらず、入出力特性の維持が可能となる。また、捲回群の歪発生を回避することで、電解液の液枯れによるサイクル容量低下を改善することができる。したがって、本発明によるリチウムイオン二次電池は、従来よりも容量特性が安定し、信頼性を向上できる。 Therefore, even after long-term use of the lithium ion secondary battery, that is, after repeating the charge / discharge cycle, the distance between the electrodes does not change, and the input / output characteristics can be maintained. In addition, by avoiding the occurrence of distortion in the wound group, it is possible to improve the cycle capacity reduction due to the electrolyte withering. Therefore, the lithium ion secondary battery according to the present invention has more stable capacity characteristics and can improve reliability.
実施例2によるリチウムイオン二次電池は、実施例1で説明したリチウムイオン二次電池と同様の構成であるが、絶縁層19が異なる。したがって、絶縁層19の形成方法だけについて説明する。
The lithium ion secondary battery according to Example 2 has the same configuration as the lithium ion secondary battery described in Example 1, but the insulating
PVDFをNMPに溶解させた溶液に、絶縁性フィラーとして中心粒径が2.5μmのアルミナ粉体を分散させて得る溶液を、正極合剤層16の集電体露出部20との境界部とこの境界部の近傍(凸部23、すなわち正極合剤層16の端部領域)にスプレー塗布する。この後、塗布した溶液を熱風乾燥させて固着させ、室温まで自然冷却させると、絶縁層19が形成される。アルミナ粉体の代わりに、シリカやマグネシアの粉体を用いてもよい。
A solution obtained by dispersing alumina powder having a center particle diameter of 2.5 μm as an insulating filler in a solution in which PVDF is dissolved in NMP, and a boundary portion between the positive
これ以外は、実施例1と同様にして、リチウムイオン二次電池を作製する。 A lithium ion secondary battery is manufactured in the same manner as in Example 1 except for the above.
実施例3によるリチウムイオン二次電池は、捲回群(電極群)が扁平形である円筒形のリチウムイオン二次電池について説明する。 The lithium ion secondary battery according to Example 3 will be described as a cylindrical lithium ion secondary battery in which the wound group (electrode group) is flat.
図6は、扁平形の捲回型リチウムイオン二次電池の構造を示す模式図である。本実施例での扁平形の捲回型リチウムイオン二次電池の構造は、基本的には、実施例1、2で示した円筒形と同様に電池の基本要素が捲回群(電極群)で構成されるリチウムイオン二次電池である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of a flat wound type lithium ion secondary battery. The structure of the flat wound lithium ion secondary battery in this example is basically the same as the cylindrical shape shown in Examples 1 and 2, but the basic elements of the battery are wound groups (electrode groups). It is a lithium ion secondary battery comprised by these.
扁平形の電極群38は、セパレータを介して正極電極と負極電極を扁平形状に捲回することで構成される。正極電極の正極タブと負極電極の負極タブは、それぞれ正極集電板35と負極集電板36に接続されている。電極群38は、絶縁シート40を介して、扁平形の電池容器31に収納される。本実施例では、電極群38は、捲回軸を横方向(図6の左右方向)に向けた状態で電池容器31に収納される。したがって、正極集電板35と負極集電板36は、図6において電極群38の左右に位置している。
The
電池容器31に電極群38が収納された後、電池容器31の内部に非水電解液が注入される。その後、電池容器31に上蓋33が取り付けられる。
After the
このような扁平形の捲回型リチウムイオン二次電池においても、実施例1、2で示した円筒形の捲回型リチウムイオン二次電池と同様に、正極合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍(凸部、すなわち端部領域)を帯状の絶縁層で被覆することにより、正極合剤層の圧潰部での充放電反応を抑制することができる。正極合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍を絶縁層で被覆する方法や絶縁層の幅や材料などは、実施例1、2と同様であるので、説明を省略する。
In such a flat wound lithium ion secondary battery, the current collector exposed portion of the positive electrode mixture layer is the same as the cylindrical wound lithium ion secondary battery shown in the first and second embodiments. By covering the boundary part between and the vicinity of the boundary part (convex part, that is, the end region) with a band-shaped insulating layer, the charge / discharge reaction at the crushing part of the positive electrode mixture layer can be suppressed. The method of coating the boundary portion of the positive electrode mixture layer with the current collector exposed portion and the vicinity of this boundary portion with the insulating layer, the width and material of the insulating layer, and the like are the same as in
本実施例による扁平形の捲回型リチウムイオン二次電池でも、負極の局所的な性能劣化を回避することができ、電池の性能の劣化と寿命特性の低下を防ぐことができる。したがって、入出力特性が安定して信頼性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することができる。 Even in the flat wound lithium ion secondary battery according to this embodiment, local performance deterioration of the negative electrode can be avoided, and deterioration of battery performance and life characteristics can be prevented. Therefore, it is possible to provide a lithium ion secondary battery with stable input / output characteristics and excellent reliability.
また、本明細書では説明を省略するが、セパレータを介在させて負極と正極を積層する積層型(平板型)のリチウムイオン二次電池であっても、正極合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍(凸部、すなわち端部領域)を帯状の絶縁層で被覆することにより、正極合剤層の圧潰部での充放電反応を抑制することができる。正極合剤層の集電体露出部との境界部とこの境界部の近傍を絶縁層で被覆する方法や絶縁層の幅や材料などは、実施例1、2と同様である。したがって、積層型のリチウムイオン二次電池でも、実施例1、2と同様の効果を得ることができる。 Although not described in this specification, the current collector exposed portion of the positive electrode mixture layer is a laminated (flat plate) lithium ion secondary battery in which a negative electrode and a positive electrode are stacked with a separator interposed therebetween. By covering the boundary part between and the vicinity of the boundary part (convex part, that is, the end region) with a band-shaped insulating layer, the charge / discharge reaction at the crushing part of the positive electrode mixture layer can be suppressed. The method of covering the boundary portion of the positive electrode mixture layer with the current collector exposed portion and the vicinity of this boundary portion with the insulating layer, the width and material of the insulating layer, and the like are the same as in the first and second embodiments. Therefore, the same effect as in Examples 1 and 2 can be obtained even in a stacked lithium ion secondary battery.
1…電池容器、2…ガスケット、3…上蓋、4…上蓋ケース、5…正極集電板、6…負極集電板、7…軸芯、8…電極群、9…正極リード、10…負極リード、11…リチウムイオン二次電池、12…正極タブ、13…負極タブ、14…正極電極、15…負極電極、16…正極合剤層、17…負極合剤層、18…セパレータ、19…絶縁層、20…正極の集電体露出部、21…負極の集電体露出部、22…アルミニウム箔、23…凸部、24…圧潰部、31…電池容器、33…上蓋、35…正極集電板、36…負極集電板、38…電極群、40…絶縁シート、d1…絶縁層の幅、d2…正極合剤層の盛り上がり(凸部)の幅、d3…被覆する正極合剤層の幅、d4…プレス後の絶縁層の幅、a…正極電極の絶縁層で被覆した領域の最大の厚さ、b…正極電極の正極合剤層の領域の厚さ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記正極合剤層は、前記集電体の一部の領域に形成されており、かつ、前記集電体の前記正極合剤層が形成されていない領域との境界部に沿って、前記正極合剤層のプレスにより潰された圧潰部を被覆する絶縁層が形成されており、
前記圧潰部は、前記正極合剤層のプレス前は前記正極合剤層の凸部であり、
前記絶縁層は、前記圧潰部の全てと前記圧潰部に隣接する前記正極合剤層の一部とを被覆し、
前記正極の前記絶縁層で被覆された部分の厚さは、前記正極の前記絶縁層が形成されていない部分の厚さ以下であることを特徴とするリチウムイオン二次電池。 In a lithium ion secondary battery comprising an electrode group consisting of a positive electrode having a current collector and a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
The positive electrode mixture layer is formed in a partial region of the current collector, and the positive electrode mixture layer extends along a boundary portion between the current collector and the region where the positive electrode mixture layer is not formed. An insulating layer covering the crushed portion crushed by pressing the mixture layer is formed,
The crushing part is a convex part of the positive electrode mixture layer before pressing the positive electrode mixture layer,
The insulating layer covers all of the crushed portion and a part of the positive electrode mixture layer adjacent to the crushed portion,
The lithium ion secondary battery, wherein a thickness of a portion of the positive electrode covered with the insulating layer is equal to or less than a thickness of a portion of the positive electrode where the insulating layer is not formed.
前記絶縁層の厚さは、前記正極合剤層の厚さの1/10以下であるリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 1 ,
The thickness of the said insulating layer is a lithium ion secondary battery which is 1/10 or less of the thickness of the said positive mix layer.
前記正極合剤層は、前記集電体の一部の領域に形成されており、かつ、前記集電体の前記正極合剤層が形成されていない領域との境界部に沿って、前記正極合剤層のプレスにより潰された圧潰部を被覆する絶縁層が形成されており、
前記圧潰部は、前記正極合剤層のプレス前は前記正極合剤層の凸部であり、
前記絶縁層は、前記圧潰部の全てと前記圧潰部に隣接する前記正極合剤層の一部とを被覆し、
前記正極の前記絶縁層で被覆された部分の厚さは、前記正極の前記絶縁層が形成されていない部分の厚さ以下であることを特徴とするリチウムイオン二次電池の正極。 In a positive electrode of a lithium ion secondary battery having a current collector and a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material,
The positive electrode mixture layer is formed in a partial region of the current collector, and the positive electrode mixture layer extends along a boundary portion between the current collector and the region where the positive electrode mixture layer is not formed. An insulating layer covering the crushed portion crushed by pressing the mixture layer is formed,
The crushing part is a convex part of the positive electrode mixture layer before pressing the positive electrode mixture layer,
The insulating layer covers all of the crushed portion and a part of the positive electrode mixture layer adjacent to the crushed portion,
The positive electrode of a lithium ion secondary battery, wherein a thickness of a portion of the positive electrode covered with the insulating layer is equal to or less than a thickness of a portion of the positive electrode where the insulating layer is not formed.
前記絶縁層の厚さは、前記正極合剤層の厚さの1/10以下であるリチウムイオン二次電池の正極。 In the positive electrode of the lithium ion secondary battery according to claim 3 ,
The thickness of the insulating layer is a positive electrode of a lithium ion secondary battery in which the thickness of the positive electrode mixture layer is 1/10 or less.
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