JP5633747B2 - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Description

本発明はリチウムイオン二次電池に関する。詳しくは、ニッケルを含有するリチウム複合酸化物を正極活物質として備えるリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery. Specifically, the present invention relates to a lithium ion secondary battery provided with a lithium composite oxide containing nickel as a positive electrode active material.

リチウムイオン二次電池は、正極及び負極と、それら両電極間に介在された電解液(非水電解液)とを備えており、リチウムイオンがリチウム塩等の電解質を含む電解液を介して正極と負極との間を行き来することにより充放電を行う。この種のリチウムイオン二次電池の典型的な負極は、リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出し得る材料(負極活物質)として、少なくとも一部にグラファイト構造(層状構造)を含む粒子状の炭素材料(例えば黒鉛材料)を備えている。
一般に、リチウムイオン二次電池の充放電時には、炭素材料に対してリチウムイオンの吸蔵及び放出が行われるため、炭素材料は膨張(即ち充電時)及び収縮(即ち放電時)を行う。充放電を繰り返し行うことによって負極は少しずつ変形し正負極間の距離にバラツキが発生するため、電池の容量が劣化してしまう虞がある。特に、高温下(例えば凡そ60℃)では容量の劣化が現れやすい傾向にある。かかる問題に対応すべく、従来技術として、特許文献1が挙げられる。特許文献1には、黒鉛材料(炭素材料)を含む負極の充填密度を1.0〜1.2g/cmと規定することにより、容量の劣化を防止しようとする技術が記載されている。
A lithium ion secondary battery includes a positive electrode and a negative electrode, and an electrolyte solution (nonaqueous electrolyte solution) interposed between the two electrodes, and the lithium ion contains a positive electrode through an electrolyte solution containing an electrolyte such as a lithium salt. Charge and discharge by moving back and forth between the battery and the negative electrode. A typical negative electrode of this type of lithium ion secondary battery is a particulate carbon containing a graphite structure (layered structure) at least partially as a material (negative electrode active material) capable of reversibly occluding and releasing lithium ions. Material (for example, graphite material) is provided.
In general, at the time of charging / discharging of a lithium ion secondary battery, since insertion and extraction of lithium ions are performed with respect to the carbon material, the carbon material expands (that is, during charging) and contracts (that is, during discharging). By repeatedly charging and discharging, the negative electrode is deformed little by little and the distance between the positive and negative electrodes is varied, which may deteriorate the battery capacity. In particular, capacity deterioration tends to appear at high temperatures (for example, approximately 60 ° C.). In order to cope with such a problem, Patent Document 1 is cited as a prior art. Patent Document 1 describes a technique for preventing capacity deterioration by defining the packing density of a negative electrode including a graphite material (carbon material) as 1.0 to 1.2 g / cm 3 .

特開2010−238469号公報JP 2010-238469 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術は、高温下での容量の劣化は防止し得るものの、SOC(State of charge:充電状態)が低い状態(例えばSOC10%〜40%)では電池の出力が大きく低下してしまい、安定した出力の供給が困難となる虞がある。特に、車両の駆動用電源としてリチウムイオン二次電池を用いる場合には、比較的過酷な環境条件下での使用も想定され、広いSOC範囲において安定した出力が求められる。
そこで、本発明は、上述した従来の課題を解決すべく創出されたものであり、その目的は、高温下での容量の劣化を防止すると共に低SOC領域における出力の低下を防止し得るリチウムイオン二次電池を提供することである。
However, although the technology described in Patent Document 1 can prevent deterioration of capacity at high temperatures, the output of the battery is low in a state where the SOC (State of charge) is low (for example, SOC 10% to 40%). There is a risk that it will be greatly reduced and it will be difficult to supply a stable output. In particular, when a lithium ion secondary battery is used as a power source for driving a vehicle, use under relatively severe environmental conditions is assumed, and a stable output is required in a wide SOC range.
Accordingly, the present invention has been created to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to prevent lithium ions that can prevent deterioration of capacity at high temperatures and lower output in a low SOC region. It is to provide a secondary battery.

上記目的を実現すべく、本発明により、正極と、負極と、非水電解液とを備えるリチウムイオン二次電池が提供される。即ちここで開示されるリチウムイオン二次電池において、上記正極は、正極集電体上に少なくとも正極活物質を含む正極合材層を有し、上記負極は、負極集電体上に少なくとも負極活物質を含む負極合材層を有している。上記負極活物質は、黒鉛材料であり、該黒鉛材料を含む負極合材層の充填密度は1.0g/cm〜1.2g/cmである。上記正極活物質は、層状構造を有するニッケル含有リチウム複合酸化物であって、該酸化物は、ジルコニウム(Zr)及びタングステン(W)を含有する組成を有しており、上記酸化物中におけるジルコニウムとタングステンとのモル比(Zr/W)が0.1〜0.86であることを特徴とする。
なお、ここで「充填密度」とは、負極集電体上における負極合材層を構成する固形分の単位体積当たりの存在量(含有量)をいう。従って、典型的には該充填密度(存在量)は、負極集電体上に負極合材層形成用組成物(典型的にはペースト状の組成物)を所定の目付量(固形分換算が好ましい。)で添加した後、適当なプレス手段でプレスすることによって調整することができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. That is, in the lithium ion secondary battery disclosed herein, the positive electrode has a positive electrode mixture layer containing at least a positive electrode active material on the positive electrode current collector, and the negative electrode has at least a negative electrode active material on the negative electrode current collector. It has a negative electrode mixture layer containing a substance. The negative active material is a graphite material, the packing density of the negative-electrode mixture layer containing a graphite material is 1.0g / cm 3 ~1.2g / cm 3 . The positive electrode active material is a nickel-containing lithium composite oxide having a layered structure, and the oxide has a composition containing zirconium (Zr) and tungsten (W), and zirconium in the oxide The molar ratio (Zr / W) of tungsten to tungsten is 0.1 to 0.86.
Here, “packing density” refers to the abundance (content) per unit volume of solids constituting the negative electrode mixture layer on the negative electrode current collector. Therefore, typically, the packing density (abundance) is determined by applying a predetermined weight per unit area (in terms of solid content) of the negative electrode mixture layer forming composition (typically a paste-like composition) on the negative electrode current collector. It is possible to adjust by adding with a suitable pressing means after adding in (preferably).

本発明によって提供されるリチウムイオン二次電池では、負極合材層の充填密度が1.0g/cm〜1.2g/cmであり、正極合材層にはジルコニウムとタングステンとのモル比が0.1〜0.86であるニッケル含有リチウム複合酸化物が含まれているため、リチウムイオン二次電池の特性を高めることができる。即ち、高温下における容量の劣化を防止すると共に、低SOC領域における出力の低下を防止する(即ち低SOC領域における出力の向上を実現する)ことができる。 In the lithium ion secondary battery provided by the present invention, the packing density of the negative electrode mixture layer is 1.0 g / cm 3 to 1.2 g / cm 3 , and the positive electrode mixture layer has a molar ratio of zirconium and tungsten. Since the nickel containing lithium complex oxide whose is 0.1-0.86 is contained, the characteristic of a lithium ion secondary battery can be improved. That is, it is possible to prevent the capacity from being deteriorated at a high temperature and to prevent the output from being lowered in the low SOC region (that is, to realize the improvement in the output in the low SOC region).

ここで開示されるリチウムイオン二次電池の好適な一態様では、上記ニッケル含有リチウム複合酸化物のうちリチウム及び酸素を除く他の構成元素の全量を100mol%としたときのジルコニウム含有量は、0.05mol%〜0.6mol%である。かかる構成によると、低SOC領域においても良好な出力を得ることができる。   In a preferred embodiment of the lithium ion secondary battery disclosed herein, the zirconium content when the total amount of other constituent elements excluding lithium and oxygen in the nickel-containing lithium composite oxide is 100 mol% is 0. 0.05 mol% to 0.6 mol%. According to such a configuration, a good output can be obtained even in a low SOC region.

ここで開示されるリチウムイオン二次電池の好適な一態様では、上記ニッケル含有リチウム複合酸化物は、コバルト(Co)及びマンガン(Mn)を構成元素として含む酸化物であることを特徴とする。かかる構成によると、低SOC領域においてより出力に優れた電池が実現され得る。   In a preferred aspect of the lithium ion secondary battery disclosed herein, the nickel-containing lithium composite oxide is an oxide containing cobalt (Co) and manganese (Mn) as constituent elements. According to such a configuration, a battery with higher output can be realized in the low SOC region.

上述のように、ここで開示されるいずれかのリチウムイオン二次電池は、高温下での容量の劣化を防止すると共に低SOC領域における出力の低下を防止する二次電池となり得るため、車両(典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車)の駆動電源として用いることができる。また、本発明の他の側面として、ここで開示されるいずれかのリチウムイオン二次電池(複数個の電池が典型的には直列に接続された組電池の形態であり得る。)を駆動電源として備える車両を提供する。   As described above, any of the lithium ion secondary batteries disclosed herein can be a secondary battery that prevents deterioration in capacity at high temperatures and prevents reduction in output in a low SOC region. Typically, it can be used as a drive power source for automobiles, particularly automobiles equipped with electric motors such as hybrid cars, electric cars, and fuel cell cars. As another aspect of the present invention, any of the lithium ion secondary batteries disclosed herein (which may be in the form of an assembled battery in which a plurality of batteries are typically connected in series) is used as a driving power source. Provided as a vehicle.

一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の外形を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the external shape of the lithium ion secondary battery which concerns on one Embodiment. 図1中のII‐II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire in FIG. 一実施形態に係る組電池の外形を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the external shape of the assembled battery which concerns on one Embodiment. 一実験例における負極合材層の充填密度と容量維持率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the packing density of a negative electrode compound-material layer and a capacity | capacitance maintenance factor in one experimental example. 他の一実験例における負極合材層の充填密度と出力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the packing density of the negative electrode compound-material layer in another one experimental example, and an output. 他の一試験例におけるZrとWとのモル比と出力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the molar ratio of Zr and W in another test example, and an output. 本発明に係るリチウムイオン二次電池を備えた車両(自動車)を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the vehicle (automobile) provided with the lithium ion secondary battery which concerns on this invention.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事項は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識に基づいて実施することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. It should be noted that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for carrying out the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.

本発明によって提供されるリチウムイオン二次電池は、上述の通り所定の充填密度を有する負極合材層と、ジルコニウムとタングステンとを所定のモル比で含有する正極活物質を有する正極合材層とを備えていることによって特徴づけられる。以下、ここで開示されるリチウムイオン二次電池について詳細に説明する。   The lithium ion secondary battery provided by the present invention includes a negative electrode mixture layer having a predetermined packing density as described above, and a positive electrode mixture layer having a positive electrode active material containing zirconium and tungsten in a predetermined molar ratio. It is characterized by having. Hereinafter, the lithium ion secondary battery disclosed herein will be described in detail.

ここで開示されるリチウムイオン二次電池に備えられる正極は、本発明を特徴づける正極活物質を備える他は従来と同様の構成をとり得る。かかる正極は、正極集電体と、該正極集電体上に形成された正極合材層とを備えている。
上記正極集電体としては、従来のリチウムイオン二次電池の正極に用いられている集電体と同様、導電性の良好な金属からなる導電性部材が好ましく用いられる。例えば、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金を用いることができる。正極集電体の形状は、リチウムイオン二次電池の形状等に応じて異なり得るため、特に制限はなく、棒状、板状、シート状、箔状、メッシュ状等の種々の形態であり得る。
The positive electrode provided in the lithium ion secondary battery disclosed herein can have the same configuration as the conventional one except that the positive electrode active material characterizing the present invention is provided. Such a positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer formed on the positive electrode current collector.
As the positive electrode current collector, a conductive member made of a metal having good conductivity is preferably used, like the current collector used in the positive electrode of a conventional lithium ion secondary battery. For example, aluminum or an alloy containing aluminum as a main component can be used. The shape of the positive electrode current collector may vary depending on the shape of the lithium ion secondary battery, and is not particularly limited, and may be various forms such as a rod shape, a plate shape, a sheet shape, a foil shape, and a mesh shape.

ここで開示されるリチウムイオン二次電池の正極で用いられる正極活物質としては、層状構造を有するニッケル含有リチウム複合酸化物であって、微量必須金属元素として少なくともジルコニウム(Zr)とタングステン(W)とを含有するリチウム複合酸化物が挙げられる。上記リチウム複合酸化物は、本発明の効果を大きく損なわない限り、Li、Ni、W及びZrに加えて、他の一種又は二種以上の元素(典型的には金属元素)を含むことができる。かかる元素としては、例えば、Co,Mn,Al,Cr,Fe,V,Mg,Ti,Mo,Cu,Zn,Ga,In,Sn,La,Ce,Ca,Na,F,B等を挙げることができる。特に、NiとともにCo及び/又はMnを含有する層状構造のリチウム複合酸化物が好適例として挙げられる。   The positive electrode active material used in the positive electrode of the lithium ion secondary battery disclosed herein is a nickel-containing lithium composite oxide having a layered structure, and at least zirconium (Zr) and tungsten (W) as trace essential metal elements And lithium composite oxides containing The lithium composite oxide can contain one or more elements (typically metal elements) in addition to Li, Ni, W, and Zr as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. . Examples of such elements include Co, Mn, Al, Cr, Fe, V, Mg, Ti, Mo, Cu, Zn, Ga, In, Sn, La, Ce, Ca, Na, F, and B. Can do. In particular, a lithium composite oxide having a layered structure containing Co and / or Mn together with Ni is preferable.

上記ニッケル含有リチウム複合酸化物におけるZr[mol%]とW[mol%]とのモル比(Zr/W)は、0.1〜0.86(例えば、0.1〜0.8、好ましくは0.1〜0.75、より好ましくは0.2〜0.4)である。モル比(Zr/W)が0.1よりも小さすぎる場合及びモル比が0.86よりも大きすぎる場合には、低温域(例えば0℃を下回るような低温域、例えば−40℃〜−10℃)における低SOC領域(例えばSOCが10%〜40%のような場合)における出力が大きく低下する虞がある。
また、上記ニッケル含有リチウム複合酸化物(正極活物質)のうちリチウム及び酸素を除く他の構成元素の全量(総量)を100mol%としたときのZr含有量は、凡そ0.01mol%〜3mol%(好ましくは0.05mol%〜0.6mol%)である。Zrの含有量が上記範囲内にあることによって、低SOC領域(例えばSOCが凡そ10%〜40%)においてより高い出力が得られ得る。
また、W含有量は、上記モル比(Zr/W)が上記条件を満たす範囲において適宜選択すればよい。W含有量は、例えば、凡そ0.012mol%〜3.5mol%(好ましくは凡そ0.5mol%〜1mol%)であり得る。Wの含有量が少なすぎると、Wを含まない組成のニッケル含有リチウム複合酸化物(正極活物質)に対する電池性能向上効果(例えば、出力の向上)が十分に発揮されないことがあり得る。Wの含有量が多すぎると、ニッケル含有リチウム複合酸化物の比容量が下がり、好ましくない。
The molar ratio (Zr / W) of Zr [mol%] and W [mol%] in the nickel-containing lithium composite oxide is 0.1 to 0.86 (for example, 0.1 to 0.8, preferably 0.1-0.75, more preferably 0.2-0.4). When the molar ratio (Zr / W) is too smaller than 0.1 and when the molar ratio is too larger than 0.86, the low temperature range (for example, a low temperature range lower than 0 ° C., such as −40 ° C. to − The output in the low SOC region (for example, when the SOC is 10% to 40%) at 10 ° C. may be greatly reduced.
Further, the Zr content when the total amount (total amount) of other constituent elements excluding lithium and oxygen in the nickel-containing lithium composite oxide (positive electrode active material) is 100 mol% is about 0.01 mol% to 3 mol%. (Preferably 0.05 mol% to 0.6 mol%). When the content of Zr is within the above range, a higher output can be obtained in a low SOC region (for example, SOC is approximately 10% to 40%).
Further, the W content may be appropriately selected within the range where the molar ratio (Zr / W) satisfies the above conditions. The W content can be, for example, about 0.012 mol% to 3.5 mol% (preferably about 0.5 mol% to 1 mol%). If the content of W is too small, the battery performance improvement effect (for example, improvement in output) to the nickel-containing lithium composite oxide (positive electrode active material) having a composition not containing W may not be sufficiently exhibited. When the content of W is too large, the specific capacity of the nickel-containing lithium composite oxide decreases, which is not preferable.

上記ニッケル含有リチウム複合酸化物は、典型的には、一般式:
Li1+αNi1−x−y−zZr (I);
で表すことができる。ここで、上記式(I)において、αは0≦α≦0.2(例えば0.05≦α≦0.2)である。また、xはx>0であり、yは0.0001≦y≦0.03(好ましくは0.0005≦y≦0.006)であり、zはz>0であり、0<x+y+z≦1を満たし、かつ、0.1≦(y/z)≦0.86を満たす。上記式(I)中のMとしては、例えば、Co,Mn,Al,Cr,Fe,V,Mg,Ti,Mo,Cu,Zn,Ga,In,Sn,La,Ce,Ca,Na,F,B等を挙げることができる。
The nickel-containing lithium composite oxide typically has a general formula:
Li 1 + α Ni x M 1 -x-y-z Zr y W z O 2 (I);
Can be expressed as Here, in the above formula (I), α is 0 ≦ α ≦ 0.2 (for example, 0.05 ≦ α ≦ 0.2). X is x> 0, y is 0.0001 ≦ y ≦ 0.03 (preferably 0.0005 ≦ y ≦ 0.006), z is z> 0, and 0 <x + y + z ≦ 1. And 0.1 ≦ (y / z) ≦ 0.86. Examples of M in the above formula (I) include Co, Mn, Al, Cr, Fe, V, Mg, Ti, Mo, Cu, Zn, Ga, In, Sn, La, Ce, Ca, Na, and F. , B and the like.

ここで開示される正極活物質、即ちニッケル含有リチウム複合酸化物は、Li、Ni、W及びZrに加えて、Co及びMnを構成元素として含む酸化物であることが好ましい。かかるニッケル含有リチウム複合酸化物は、一般式:
Li1+αNiCoMn1−x−y−z−p−qZr (II);
で表すことができる。ここで、上記式(II)において、αは0≦α≦0.2(例えば0.05≦α≦0.2)である。また、xは0<x≦0.6(典型的には0.1<x≦0.6)であり、yは0.0001≦y≦0.03(好ましくは0.0005≦y≦0.006)であり、zはz>0であり、pは0<p≦0.5であり、qは0<q≦0.5であり、0<x+y+z+p+q≦1を満たし、かつ0.1≦(y/z)≦0.86を満たす。
The positive electrode active material disclosed here, that is, the nickel-containing lithium composite oxide is preferably an oxide containing Co and Mn as constituent elements in addition to Li, Ni, W and Zr. Such nickel-containing lithium composite oxide has a general formula:
Li 1 + α Ni x Co p Mn q M 1-x-y-z-p-q Zr y W z O 2 (II);
Can be expressed as Here, in the above formula (II), α is 0 ≦ α ≦ 0.2 (for example, 0.05 ≦ α ≦ 0.2). X is 0 <x ≦ 0.6 (typically 0.1 <x ≦ 0.6), and y is 0.0001 ≦ y ≦ 0.03 (preferably 0.0005 ≦ y ≦ 0). .006), z is z> 0, p is 0 <p ≦ 0.5, q is 0 <q ≦ 0.5, satisfies 0 <x + y + z + p + q ≦ 1, and 0.1 ≦ (y / z) ≦ 0.86 is satisfied.

このようなニッケル含有リチウム複合酸化物(正極活物質)の製造方法としては、該酸化物を最終生成物として調製可能な方法を適宜採用すればよい。例えば、上記式(II)においてx+y+z+p+q=1のときのニッケル含有リチウム複合酸化物(即ち、Ni,Co,Mnの全てを構成金属元素として含む複合酸化物)を製造する場合を例として説明するが、ここで開示される技術の適用対象をかかる組成の酸化物に限定する意図ではない。かかるニッケル含有リチウム複合酸化物は、一般式:
Li1+αNiCoMnZr (III);
で表すことができる。上記式(III)において、α,x,y,z,p及びqの意味は上記式(II)と同じである。
As a method for producing such a nickel-containing lithium composite oxide (positive electrode active material), a method capable of preparing the oxide as a final product may be appropriately employed. For example, the case where a nickel-containing lithium composite oxide (that is, a composite oxide containing all of Ni, Co, and Mn as constituent metal elements) when x + y + z + p + q = 1 in the above formula (II) will be described as an example. However, it is not intended to limit the application object of the technology disclosed herein to an oxide having such a composition. Such nickel-containing lithium composite oxide has a general formula:
Li 1 + α Ni x Co p Mn q Zr y W z O 2 (III);
Can be expressed as In the above formula (III), the meanings of α, x, y, z, p and q are the same as in the above formula (II).

上記ニッケル含有リチウム複合酸化物(III)の製造方法として:
(i)式(III)におけるx、p及びqが0より大きい金属元素を含有する塩(Ni,Co,MnのうちNiを含む二種以上の金属元素を含有するニッケル含有リチウム複合酸化物を製造する場合には、各金属元素を単独で含む塩を用いてもよく、二種以上の金属元素を含む塩を用いてもよい。)とジルコニウム塩とを含む水溶液(以下、遷移金属‐Zr塩水溶液ともいう。)と、タングステン含有塩を含む水溶液とを用意し、これらの水溶液をpH11〜14の塩基性条件下で混合し、その混合液中における液相反応により、一般式:
NiCoMnZr(OH)2+m (IV);
で表される前駆体を調製する工程;及び
(ii)上記前駆体とリチウム塩との混合物を焼成して上記一般式(III)のニッケル含有リチウム複合酸化物を調製する工程;
を包含する方法を好ましく採用することができる。ここで、上記式(IV)中、xは0<x≦0.6(典型的には0.1<x≦0.6)であり、yは0.0001≦y≦0.03(好ましくは0.0005≦y≦0.006)であり、zはz>0であり、pは0<p≦0.5であり、qは0<q≦0.5であり、mは0≦m≦0.5であり、0.1≦(y/z)≦0.86を満たす。かかる方法によると、上記ニッケル含有リチウム複合酸化物(正極活物質)を好適に製造することができる。上記(i)工程では、初期pHが11〜14の塩基性水溶液に、当該初期pHが概ね維持されるようにしながら、上記遷移金属−Zr塩水溶液とタングステン含有塩を含む水溶液とを混合するとよい。
As a method for producing the nickel-containing lithium composite oxide (III):
(I) a salt containing a metal element in which x, p and q in formula (III) are greater than 0 (a nickel-containing lithium composite oxide containing two or more metal elements including Ni among Ni, Co and Mn) In the case of production, a salt containing each metal element alone may be used, or a salt containing two or more metal elements may be used) and an aqueous solution containing a zirconium salt (hereinafter referred to as transition metal-Zr). Salt aqueous solution) and an aqueous solution containing a tungsten-containing salt, these aqueous solutions are mixed under basic conditions of pH 11 to 14, and a general formula:
Ni x Co p Mn q Zr y W z (OH) 2 + m (IV);
(Ii) a step of calcining a mixture of the precursor and a lithium salt to prepare a nickel-containing lithium composite oxide of the general formula (III);
The method including can be preferably employed. Here, in the above formula (IV), x is 0 <x ≦ 0.6 (typically 0.1 <x ≦ 0.6), and y is 0.0001 ≦ y ≦ 0.03 (preferably Is 0.0005 ≦ y ≦ 0.006), z is z> 0, p is 0 <p ≦ 0.5, q is 0 <q ≦ 0.5, and m is 0 ≦ 0. m ≦ 0.5, and 0.1 ≦ (y / z) ≦ 0.86 is satisfied. According to this method, the nickel-containing lithium composite oxide (positive electrode active material) can be preferably produced. In the step (i), the transition metal-Zr salt aqueous solution and the aqueous solution containing a tungsten-containing salt may be mixed with a basic aqueous solution having an initial pH of 11 to 14 while the initial pH is generally maintained. .

以下、上記ニッケル含有リチウム複合酸化物(III)の製造方法をより詳しく説明する。
かかる製造方法の好ましい一態様では、上記(i)工程(液相反応工程、または液−液混合工程としても把握され得る。)により調製した上記式(IV)で表される前駆体を、適当なリチウム塩と混合し、所定の温度で焼成することにより、目的とするニッケル含有リチウム複合酸化物を形成する。ここで、上記(i)工程では、初期pHが11〜14の塩基性水溶液に、当該初期pHを維持しつつ、ニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩およびジルコニウム塩を含む水溶液(以下、NiCoMnZr水溶液ということもある。)、ならびにタングステン含有塩を含む水溶液(以下、W水溶液ということもある。)を、所望の速度で添加・混合・攪拌するとよい。このとき、反応液の温度は、20〜60℃の範囲とすることが好ましい。
Hereinafter, the method for producing the nickel-containing lithium composite oxide (III) will be described in more detail.
In a preferred embodiment of such a production method, a precursor represented by the above formula (IV) prepared by the step (i) (which can also be grasped as a liquid phase reaction step or a liquid-liquid mixing step) is appropriately used. The desired nickel-containing lithium composite oxide is formed by mixing with a suitable lithium salt and firing at a predetermined temperature. Here, in the step (i), an aqueous solution containing a nickel salt, a cobalt salt, a manganese salt and a zirconium salt (hereinafter referred to as an NiCoMnZr aqueous solution) while maintaining the initial pH in a basic aqueous solution having an initial pH of 11 to 14 And an aqueous solution containing a tungsten-containing salt (hereinafter sometimes referred to as an aqueous W solution) may be added, mixed, and stirred at a desired rate. At this time, the temperature of the reaction solution is preferably in the range of 20 to 60 ° C.

上記(i)工程によって得られた前駆体(IV)を用いることにより、上記式(III)で表される複合酸化物が好適に形成され得る。かかる方法によって製造された複合酸化物(III)は、ZrとWとが十分に化合物化されたものであり得る。また、かかる複合酸化物を正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池は、低SOCにおける出力特性及び高温耐久性のいずれにも優れたものであり得る。上記前駆体(IV)とリチウム塩とを混合する際は、湿式混合および溶媒を用いない乾式混合のいずれを採用してもよい。簡便性およびコスト性の観点からは、乾式混合が好ましい。   By using the precursor (IV) obtained by the step (i), the composite oxide represented by the formula (III) can be suitably formed. The composite oxide (III) produced by such a method may be one in which Zr and W are sufficiently compounded. In addition, a lithium ion secondary battery using such a composite oxide as a positive electrode active material can be excellent in both output characteristics at low SOC and high temperature durability. When mixing the precursor (IV) and the lithium salt, either wet mixing or dry mixing without using a solvent may be employed. From the viewpoint of simplicity and cost, dry mixing is preferable.

上記塩基性水溶液としては、強塩基(アルカリ金属の水酸化物等)および弱塩基(アンモニア等)を含み、所定量のNiCoMnZr水溶液およびW水溶液を添加した場合において、液温25℃でのpHが11〜14程度に維持され、かつ上記前駆体(IV)の生成を阻害しないものが、好ましく使用され得る。典型的には、水酸化ナトリウム水溶液とアンモニア水との混合溶液を用いる。該混合溶液は、pHが11〜14の範囲(例えば、pH12程度)であり、アンモニア濃度が3g/L〜25g/Lとなるように調製することが好ましい。上記塩基性水溶液と上記NiCoMnZr水溶液とW水溶液とを混合して反応液を形成し、上記前駆体(IV)の生成反応を進行させる間、該反応液のアンモニア濃度は3g/L〜25g/L程度に維持されることが好ましい。   The basic aqueous solution includes a strong base (such as an alkali metal hydroxide) and a weak base (such as ammonia). When a predetermined amount of NiCoMnZr aqueous solution and aqueous W solution are added, the pH at a liquid temperature of 25 ° C. Those which are maintained at about 11 to 14 and do not inhibit the production of the precursor (IV) can be preferably used. Typically, a mixed solution of an aqueous sodium hydroxide solution and aqueous ammonia is used. The mixed solution is preferably prepared so that the pH is in the range of 11 to 14 (for example, about pH 12) and the ammonia concentration is 3 g / L to 25 g / L. While the basic aqueous solution, the NiCoMnZr aqueous solution and the W aqueous solution are mixed to form a reaction solution and the formation reaction of the precursor (IV) proceeds, the ammonia concentration of the reaction solution is 3 g / L to 25 g / L. It is preferable that the degree is maintained.

上記NiCoMnZr水溶液は、例えば、所望のニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩、およびジルコニウム塩のそれぞれ所定量を水性溶媒に溶解させて調製することができる。これら塩を水性溶媒に添加する順番は特に制限されない。また、各塩の水溶液を混合して調製してもよい。あるいは、ニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩を含む水溶液に、ジルコニウム塩の水溶液を混合してもよい。これら金属塩(上記ニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩、ジルコニウム塩)のアニオンは、それぞれ該塩が所望の水溶性となるように選択すればよい。例えば、硫酸イオン、硝酸イオン、塩化物イオン、炭酸イオン等であり得る。すなわち、上記金属塩は、それぞれ、ニッケル、コバルト、マンガン、ジルコニウムの硫酸塩、硝酸塩、塩酸塩、炭酸塩等であり得る。これら金属塩のアニオンは、全てまたは一部が同じであってもよく、互いに異なってもよい。例えば、ニッケル、コバルト、およびマンガンの硫酸塩と、ジルコニウムの炭酸塩を組み合わせて用いることができる。これら塩は、それぞれ水和物等の溶媒和物であってもよい。これら金属塩の添加順は特に制限されない。NiCoMnZr水溶液の濃度は、構成元素(典型的には遷移金属元素)全て(Ni,Co,Mn,Zr)の合計が1mol/L〜2.2mol/L程度であることが好ましい。   The NiCoMnZr aqueous solution can be prepared by, for example, dissolving predetermined amounts of desired nickel salt, cobalt salt, manganese salt, and zirconium salt in an aqueous solvent. The order in which these salts are added to the aqueous solvent is not particularly limited. Moreover, you may prepare by mixing the aqueous solution of each salt. Or you may mix the aqueous solution of a zirconium salt with the aqueous solution containing nickel salt, cobalt salt, and manganese salt. The anions of these metal salts (the above nickel salt, cobalt salt, manganese salt, zirconium salt) may be selected so that the salt has a desired water solubility. For example, it may be sulfate ion, nitrate ion, chloride ion, carbonate ion and the like. That is, the metal salt may be nickel, cobalt, manganese, zirconium sulfate, nitrate, hydrochloride, carbonate, etc., respectively. All or part of these metal salt anions may be the same or different from each other. For example, nickel, cobalt, and manganese sulfates and zirconium carbonate can be used in combination. These salts may be solvates such as hydrates. The order of addition of these metal salts is not particularly limited. The concentration of the NiCoMnZr aqueous solution is preferably such that the total of all the constituent elements (typically transition metal elements) (Ni, Co, Mn, Zr) is about 1 mol / L to 2.2 mol / L.

上記W水溶液は、同様に、所定量のW含有塩を水性溶媒に溶解させて調製することができる。上記W含有塩としては、典型的には、タングステン酸(Wを中心元素とするオキソ酸)の塩を用いる。W含有塩に含まれるカチオンは、該塩が水溶性となるように選択すればよい。例えば、アンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等であり得る。W含有塩として、例えば、パラタングステン酸アンモニウムが好ましく使用され得る。W含有塩は、水和物等の溶媒和物であってもよい。W水溶液の濃度は、W元素基準で0.01mol/L〜1mol/L程度であることが好ましい。   Similarly, the aqueous W solution can be prepared by dissolving a predetermined amount of a W-containing salt in an aqueous solvent. As the W-containing salt, a salt of tungstic acid (an oxo acid having W as a central element) is typically used. The cation contained in the W-containing salt may be selected so that the salt is water-soluble. For example, it can be ammonium ion, sodium ion, potassium ion and the like. As the W-containing salt, for example, ammonium paratungstate can be preferably used. The W-containing salt may be a solvate such as a hydrate. The concentration of the aqueous W solution is preferably about 0.01 mol / L to 1 mol / L based on the W element.

上記NiCoMnZr水溶液および上記W水溶液を調製する際に使用する水性溶媒は、典型的には水であり、使用する各塩の溶解性によっては溶解性を向上させる試薬(酸、塩基等)を含む水を用いてもよい。   The aqueous solvent used in preparing the NiCoMnZr aqueous solution and the W aqueous solution is typically water, and water containing a reagent (acid, base, etc.) that improves solubility depending on the solubility of each salt used. May be used.

上記Ni塩、Co塩、Mn塩、Zr塩、W含有塩の使用量は、上記式(III)におけるx,y,z,p,qが上記所定範囲内で所望の比となるよう、Ni,Co,Mn,Zr,Wのモル比を選択し、それに基づき適宜決定すればよい。   The Ni salt, Co salt, Mn salt, Zr salt, and W-containing salt are used so that x, y, z, p, and q in the formula (III) have a desired ratio within the predetermined range. , Co, Mn, Zr, and W may be selected and appropriately determined based on the molar ratio.

上記(i)工程により液相から析出させた上記前駆体(IV)は、晶析終了後、水洗・濾過して乾燥させ、所望の粒径を有する粒子状に調製すればよい。該前駆体(IV)は、温度100℃〜300℃(例えば150℃)の大気雰囲気中で5時間〜24時間(例えば12時間)加熱した後、次の工程に供することが好ましい。   The precursor (IV) deposited from the liquid phase in the step (i) may be prepared in the form of particles having a desired particle size by washing with water, filtering and drying after the completion of crystallization. The precursor (IV) is preferably subjected to the next step after being heated in an air atmosphere at a temperature of 100 ° C. to 300 ° C. (eg, 150 ° C.) for 5 hours to 24 hours (eg, 12 hours).

上記ニッケル含有リチウム複合酸化物(III)は、上記前駆体(IV)と適当なリチウム塩との混合物を、典型的には空気中で焼成することにより形成することができる。上記リチウム塩としては、リチウム複合酸化物の形成に使用される一般的なリチウム塩を特に制限なく使用することができる。具体的には、炭酸リチウム、水酸化リチウム等が例示される。これらリチウム塩は、一種のみを単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。上記前駆体(IV)と上記リチウム塩との混合比は、上記式(III)における(x+y+z+p+q):(1+α)が所望の比となるように、上記前駆体(III)に含まれる全遷移金属の合計モル数に対するリチウム塩中のリチウムのモル数を選択し、それに基づき適宜決定すればよい。   The nickel-containing lithium composite oxide (III) can be formed by firing a mixture of the precursor (IV) and an appropriate lithium salt, typically in air. As said lithium salt, the general lithium salt used for formation of lithium complex oxide can be especially used without a restriction | limiting. Specific examples include lithium carbonate and lithium hydroxide. These lithium salts can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio of the precursor (IV) to the lithium salt is such that (x + y + z + p + q) :( 1 + α) in the formula (III) is a desired ratio so that all transition metals contained in the precursor (III) The number of moles of lithium in the lithium salt relative to the total number of moles may be selected and appropriately determined based on that.

焼成温度は、凡そ700〜1000℃の範囲とすることが好ましい。焼成は、同じ温度で一度に行ってもよく、異なる温度で段階的に行ってもよい。焼成時間は、適宜選択することができる。例えば、800〜1000℃程度で2〜24時間程度焼成してもよく、あるいは、700〜800℃程度で1〜12時間程度焼成した後、800〜1000℃程度で2〜24時間程度焼成してもよい。   The firing temperature is preferably in the range of about 700 to 1000 ° C. Firing may be performed at the same temperature at a time, or may be performed stepwise at different temperatures. The firing time can be appropriately selected. For example, it may be baked at about 800 to 1000 ° C. for about 2 to 24 hours, or after baking at about 700 to 800 ° C. for about 1 to 12 hours and then at about 800 to 1000 ° C. for about 2 to 24 hours. Also good.

上記ニッケル含有リチウム複合酸化物(III)の他の製造方法として、例えば、ニッケルとコバルトとマンガンとをそれぞれ所定量含むNiCoMn水溶液から水酸化物(典型的にはNiCoMn(OH):前駆体)を調製し、該水酸化物とジルコニウム化合物とタングステン化合物とリチウム化合物との混合物を焼成する方法が挙げられる。上記化合物としては、Zr,W,Liを含む酸化物(例えば、ジルコニア(ZrO)、酸化タングステン(WO)等)を用いてもよく、加熱により酸化物となる化合物(例えば、炭酸リチウム、水酸化リチウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸アンモニウム、水酸化物ジルコニウム、硫酸ジルコニウム等)を用いてもよい。また、他の製造方法としては、ニッケルとコバルトとマンガンとをそれぞれ所定量含む酸化物(典型的にはNiCoMnを調製し、この酸化物と上記ジルコニウム化合物と上記タングステン化合物と上記リチウム化合物との混合物を焼成する方法が挙げられる。 As another method for producing the nickel-containing lithium composite oxide (III), for example, a hydroxide (typically Ni x Co p Mn q (OH) from an NiCoMn aqueous solution containing a predetermined amount of nickel, cobalt, and manganese, respectively. 2 : a precursor) is prepared, and a mixture of the hydroxide, a zirconium compound, a tungsten compound, and a lithium compound is fired. As the above compound, an oxide containing Zr, W, Li (for example, zirconia (ZrO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), etc.) may be used, and a compound that becomes an oxide by heating (for example, lithium carbonate, Lithium hydroxide, sodium tungstate, ammonium tungstate, zirconium hydroxide, zirconium sulfate, etc.) may also be used. As another manufacturing method, an oxide (typically Ni x Co p Mn q O 2 containing a predetermined amount of nickel, cobalt, and manganese is prepared, and the oxide, the zirconium compound, and the tungsten compound are prepared. And a method of firing a mixture of the above lithium compounds.

上記正極活物質としては、一次粒子が集合した二次粒子の形態を有するものが好ましい。例えば、平均粒径が凡そ2μm〜15μm(典型的には3μm〜8μm)の範囲にある二次粒子によって実質的に構成されたニッケル含有リチウム複合酸化物粉末をここで開示されるリチウムイオン二次電池の正極に用いられる正極活物質として好ましく採用することができる。なお、ここでの平均粒径はメジアン径(D50)をいい、市販されている種々のレーザー回折・散乱法に基づく粒度分布測定装置によって容易に測定することができる。また、正極活物質のBET法に基づく比表面積は、0.5m/g〜1.9m/gの範囲にあることが好ましい。上記BET法に基づく比表面積は、JIS K1477(JIS Z 8830)に準じて測定された値を採用するものとする。 As said positive electrode active material, what has the form of the secondary particle which the primary particle aggregated is preferable. For example, a nickel-containing lithium composite oxide powder substantially composed of secondary particles having an average particle size in the range of about 2 μm to 15 μm (typically 3 μm to 8 μm) is disclosed in the lithium ion secondary disclosed herein. It can preferably be employed as a positive electrode active material used for a positive electrode of a battery. In addition, the average particle diameter here means a median diameter (D50), and can be easily measured by a particle size distribution measuring apparatus based on various commercially available laser diffraction / scattering methods. The specific surface area based on BET method of the positive electrode active material is preferably in the range of 0.5m 2 /g~1.9m 2 / g. As the specific surface area based on the BET method, a value measured according to JIS K1477 (JIS Z 8830) is adopted.

上記正極合材層は、上記正極活物質の他に、導電材、結着材(バインダ)等の任意の成分を必要に応じて含有し得る。
上記導電材としては、従来この種のリチウムイオン二次電池で用いられているものであればよく、特定の導電材に限定されない。例えば、カーボン粉末やカーボンファイバー等のカーボン材料を用いることができる。カーボン粉末としては、種々のカーボンブラック(例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック等)、グラファイト粉末等のカーボン粉末を用いることができる。これらのうち一種又は二種以上を併用してもよい。
The positive electrode mixture layer may contain an optional component such as a conductive material and a binder (binder) in addition to the positive electrode active material.
The conductive material is not limited to a specific conductive material as long as it is conventionally used in this type of lithium ion secondary battery. For example, carbon materials such as carbon powder and carbon fiber can be used. As the carbon powder, various carbon blacks (for example, acetylene black, furnace black, ketjen black, etc.), carbon powders such as graphite powder can be used. Among these, you may use together 1 type, or 2 or more types.

上記結着材(バインダ)としては、一般的なリチウムイオン二次電池の正極に使用される結着材と同様のものを適宜採用することができる。例えば、上記正極合材層を形成する組成物として水系のペースト状組成物(ペースト状組成物には、スラリー状組成物及びインク状組成物が包含される。)を用いる場合には、水に溶解または分散するポリマー材料を好ましく採用し得る。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等が挙げられる。あるいは、溶剤系のペーストを用いる場合には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)等の、有機溶媒(非水溶媒)に溶解するポリマー材料を用いることができる。なお、上記で例示したポリマー材料は、結着材として用いられる他に、上記組成物の増粘剤その他の添加剤として使用されることもあり得る。   As said binder (binder), the thing similar to the binder used for the positive electrode of a common lithium ion secondary battery can be employ | adopted suitably. For example, when using a water-based paste-like composition (a paste-like composition includes a slurry-like composition and an ink-like composition) as the composition for forming the positive electrode mixture layer, Polymer materials that dissolve or disperse can be preferably employed. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), carboxymethyl cellulose (CMC) and the like can be mentioned. Alternatively, when a solvent-based paste is used, a polymer material that dissolves in an organic solvent (non-aqueous solvent) such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or polyvinylidene chloride (PVDC) can be used. In addition, the polymer material illustrated above may be used as a thickener and other additives in the above composition in addition to being used as a binder.

ここで、「水系のペースト状組成物」とは、正極活物質の分散媒として水または水を主体とする混合溶媒を用いた組成物を指す概念である。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒(低級アルコール、低級ケトン等)の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。「溶剤系のペースト状組成物」とは、正極活物質の分散媒が主として有機溶媒である組成物を指す概念である。有機溶媒としては、例えば、N‐メチルピロリドン(NMP)等を用いることができる。   Here, the “aqueous paste-like composition” is a concept indicating a composition using water or a mixed solvent mainly composed of water as a dispersion medium of the positive electrode active material. As a solvent other than water constituting such a mixed solvent, one or more organic solvents (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water can be appropriately selected and used. The “solvent-based paste composition” is a concept that refers to a composition in which the dispersion medium of the positive electrode active material is mainly an organic solvent. As the organic solvent, for example, N-methylpyrrolidone (NMP) can be used.

上記正極合材層は、例えば、上記正極活物質と、他の任意成分(導電材、結着材等)とを適当な溶媒に分散したペースト状の正極合材層形成用組成物を用意(調製、購入等)し、該組成物を正極集電体の表面に塗布(付与)して該組成物を乾燥させることによって正極合材層が形成される。該正極合材層を圧縮(プレス)して、正極合材層の充填密度を2.0g/cm〜2.6g/cmとなるように調整するのが好ましい。
上記組成物を正極集電体上に塗布する方法としては、従来公知の方法と同様の技法を適宜採用することができる。例えば、スリットコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の適当な塗布装置を使用することにより、正極集電体に該ペーストを好適に塗布することができる。また、圧縮(プレス)方法としては、従来公知のロールプレス法、平板プレス法等の圧縮方法を採用することができる。
The positive electrode mixture layer is prepared, for example, by preparing a paste-like composition for forming a positive electrode mixture layer in which the positive electrode active material and other optional components (conductive material, binder, etc.) are dispersed in an appropriate solvent ( The positive electrode mixture layer is formed by applying (applying) the composition to the surface of the positive electrode current collector and drying the composition. Compressing the positive electrode mixture layer and (pressed), it is preferable to adjust the filling density of the positive-electrode mixture layer so as to 2.0g / cm 3 ~2.6g / cm 3 .
As a method of applying the composition to the positive electrode current collector, a technique similar to a conventionally known method can be appropriately employed. For example, the paste can be suitably applied to the positive electrode current collector by using an appropriate application device such as a slit coater, a die coater, or a gravure coater. Moreover, as a compression (pressing) method, conventionally known compression methods such as a roll press method and a flat plate press method can be employed.

次に、ここで開示されるリチウムイオン二次電池に備えられる負極について説明する。かかる負極は、負極集電体と、該負極集電体上に形成された負極合材層とを備えている。
ここで開示されるリチウムイオン二次電池の負極で用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出可能な黒鉛材料(例えば、天然黒鉛、人造黒鉛等)が挙げられる。好ましくは、かかる黒鉛材料の表面を非晶質炭素膜で被覆した被覆黒鉛材料である。上記黒鉛材料の表面を被覆する非晶質炭素膜は、結晶性の低い炭素であって、炭素面の積層不整、sp混成軌道の炭素原子から構成される極めて小さい結晶子、sp混成軌道以外の結合形成を有する炭素、等を含んでなる炭素である。かかる非晶質炭素膜の割合は、上記負極活物質としての黒鉛材料100質量部に対して凡そ1〜10質量部(例えば2〜6質量部)であることが好ましい。
Next, the negative electrode provided in the lithium ion secondary battery disclosed here will be described. The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer formed on the negative electrode current collector.
Examples of the negative electrode active material used in the negative electrode of the lithium ion secondary battery disclosed herein include graphite materials (for example, natural graphite, artificial graphite, etc.) capable of reversibly occluding and releasing lithium ions. Preferably, it is a coated graphite material in which the surface of the graphite material is coated with an amorphous carbon film. Amorphous carbon Motomaku covering the surface of the graphite material is a low crystallinity carbon, very small crystallites, sp 2 hybrid orbital composed of carbon atoms laminated irregular, sp 2 hybrid orbital of the carbon surface Carbon having a bond formation other than the above, etc. The ratio of the amorphous carbon film is preferably about 1 to 10 parts by mass (for example, 2 to 6 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the graphite material as the negative electrode active material.

上記黒鉛材料の表面を非晶質炭素膜で被覆する方法として、黒鉛材料の表面に非晶質炭素膜を形成することができれば特に制限はない。例えば、上記黒鉛材料の表面を非晶質炭素の前駆体となる各種ピッチ類(例えば、石油ピッチ、コールタールピッチ、ナフサピッチ等。)或いは有機高分子化合物(例えば、フェノール樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂等)等の炭素化可能な材料で被覆した後、前駆体の黒鉛化が進行しない程度の温度(例えば凡そ1000℃〜1300℃)で熱処理(例えば焼成)することによって行われる。
上記黒鉛材料(非晶質炭素膜に被覆された被覆黒鉛材料を含む)のメジアン径(D50)は、凡そ5μm〜15μm(例えば凡そ8μm〜11μm)であることが好ましい。メジアン径が15μmよりも大きすぎる場合には、黒鉛材料中心部へのリチウムイオンの拡散に時間がかかること等により、負極の実行容量が低下する虞がある。メジアン径が5μmよりも小さすぎる場合には、黒鉛材料表面での副反応速度が上昇し、リチウムイオン二次電池の不可逆容量が増加する虞がある。また、黒鉛材料(被覆黒鉛材料を含む)のBET法に基づく比表面積は、凡そ3.5m/g〜5.5m/gの範囲にあることが好ましい。
The method for coating the surface of the graphite material with an amorphous carbon film is not particularly limited as long as the amorphous carbon film can be formed on the surface of the graphite material. For example, various pitches (for example, petroleum pitch, coal tar pitch, naphtha pitch, etc.) or an organic polymer compound (for example, phenol resin, cellulose resin, polyamide resin) whose surface of the graphite material is an amorphous carbon precursor. Etc.), and then heat treatment (for example, firing) at a temperature at which the precursor is not graphitized (for example, approximately 1000 ° C. to 1300 ° C.).
The median diameter (D50) of the graphite material (including the coated graphite material coated on the amorphous carbon film) is preferably about 5 μm to 15 μm (for example, about 8 μm to 11 μm). When the median diameter is too larger than 15 μm, the effective capacity of the negative electrode may be reduced due to the time required for the diffusion of lithium ions into the center of the graphite material. If the median diameter is too smaller than 5 μm, the side reaction rate on the surface of the graphite material increases, and the irreversible capacity of the lithium ion secondary battery may increase. The specific surface area based on BET method of the graphite material (including coated graphite material) is preferably in the range of approximately 3.5m 2 /g~5.5m 2 / g.

上記負極合材層は、上記負極活物質(黒鉛材料)の他に、結着材(バインダ)、増粘材等の任意の成分を必要に応じて含有し得る。
上記結着材(バインダ)としては、一般的なリチウムイオン二次電池の負極に使用される結着材と同様のものを適宜採用することができる。例えば、負極合材層を形成するために水系のペースト状組成物を用いる場合には、水に溶解または分散するポリマー材料を好ましく採用し得る。水に分散する(水分散性の)ポリマー材料としては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等のゴム類;ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂;酢酸ビニル共重合体等が例示される。
The negative electrode mixture layer may contain an optional component such as a binder (binder) and a thickener as necessary in addition to the negative electrode active material (graphite material).
As said binder (binder), the thing similar to the binder used for the negative electrode of a general lithium ion secondary battery can be employ | adopted suitably. For example, when an aqueous paste composition is used to form the negative electrode mixture layer, a polymer material that is dissolved or dispersed in water can be preferably used. Polymer materials that disperse in water (water dispersible) include rubbers such as styrene butadiene rubber (SBR) and fluorine rubber; fluorine resins such as polyethylene oxide (PEO) and polytetrafluoroethylene (PTFE); vinyl acetate Examples thereof include copolymers.

また、上記増粘材としては、水若しくは溶剤(有機溶媒)に溶解又は分散するポリマー材料を採用し得る。水に溶解する(水溶性の)ポリマー材料としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、酢酸フタル酸セルロース(CAP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)等のセルロース系ポリマー;ポリビニルアルコール(PVA);等が挙げられる。   Moreover, as the thickener, a polymer material that is dissolved or dispersed in water or a solvent (organic solvent) can be employed. Examples of water-soluble (water-soluble) polymer materials include cellulose polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose (MC), cellulose acetate phthalate (CAP), and hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC); polyvinyl alcohol ( PVA); and the like.

上記負極合材層は、例えば、上記負極活物質と、他の任意成分(結着材、増粘材等)とを適当な溶媒に分散したペースト状の負極合材層形成用組成物を用意(調製、購入等)し、該組成物を負極集電体の表面に塗布(付与)して該組成物を乾燥させた後に、必要に応じてプレス(圧縮)することによって負極合材層が形成される。ここで開示される負極合材層の充填密度は1.0g/cm〜1.2g/cmである。かかる充填密度によると、容量維持率(特に、高温(例えば60℃)における容量維持率)の低下をよりよく防止することができる。なお、上記負極合材層の充填密度はプレスの程度によって調整することができる。 For the negative electrode composite layer, for example, a paste-like composition for forming a negative electrode composite layer in which the negative electrode active material and other optional components (binder, thickener, etc.) are dispersed in an appropriate solvent is prepared. (Preparation, purchase, etc.) After applying (applying) the composition to the surface of the negative electrode current collector and drying the composition, the negative electrode mixture layer is formed by pressing (compressing) as necessary. It is formed. Packing density of the negative-electrode mixture layer disclosed herein is 1.0g / cm 3 ~1.2g / cm 3 . With such a packing density, it is possible to better prevent a decrease in capacity retention rate (particularly, capacity retention rate at a high temperature (for example, 60 ° C.)). The filling density of the negative electrode mixture layer can be adjusted by the degree of pressing.

以下、上記正極及び上記負極を用いて構築されるリチウムイオン二次電池の一形態を図面を参照しつつ説明するが、本発明をかかる実施形態に限定することを意図したものではない。即ち、上記正極及び負極が採用される限りにおいて、構築されるリチウムイオン二次電池の形状(外形やサイズ)には特に制限はない。以下の実施形態では、捲回電極体および電解液を角型形状の電池ケースに収容した構成のリチウムイオン二次電池を例にして説明する。
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略することがある。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は、必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。
Hereinafter, although one form of the lithium ion secondary battery constructed | assembled using the said positive electrode and the said negative electrode is demonstrated referring drawings, it is not intending limiting this invention to this embodiment. That is, as long as the positive electrode and the negative electrode are employed, the shape (outer shape and size) of the lithium ion secondary battery to be constructed is not particularly limited. In the following embodiment, a lithium ion secondary battery having a configuration in which a wound electrode body and an electrolytic solution are housed in a rectangular battery case will be described as an example.
In addition, in the following drawings, the same code | symbol is attached | subjected to the member and site | part which show | plays the same effect | action, and the overlapping description may be abbreviate | omitted. Moreover, the dimensional relationship (length, width, thickness, etc.) in each drawing does not necessarily reflect the actual dimensional relationship.

図1は、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池10を模式的に示す斜視図である。図2は、図1中のII−II線に沿う縦断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池10は、金属製(樹脂製又はラミネートフィルム製も好適である。)の電池ケース15を備える。このケース(外容器)15は、上端が開放された扁平な直方体状のケース本体30と、その開口部20を塞ぐ蓋体25とを備える。溶接等により蓋体25は、ケース本体30の開口部20を封止している。ケース15の上面(すなわち蓋体25)には、捲回電極体50の正極シート(正極)64と電気的に接続する正極端子60および該電極体の負極シート84と電気的に接続する負極端子80が設けられている。また、蓋体25には、従来のリチウムイオン二次電池のケースと同様に、電池異常の際にケース15内部で発生したガスをケース15の外部に排出するための安全弁40が設けられている。ケース15の内部には、正極シート64および負極シート84を計二枚のセパレータシート95とともに積層して捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製される扁平形状の捲回電極体50及び非水電解液が収容されている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a lithium ion secondary battery 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II-II in FIG.
As shown in FIG. 1, the lithium ion secondary battery 10 according to this embodiment includes a battery case 15 made of metal (a resin or a laminate film is also suitable). The case (outer container) 15 includes a flat cuboid case main body 30 having an open upper end, and a lid body 25 that closes the opening 20. The lid body 25 seals the opening 20 of the case main body 30 by welding or the like. On the upper surface of the case 15 (that is, the lid body 25), a positive electrode terminal 60 electrically connected to the positive electrode sheet (positive electrode) 64 of the wound electrode body 50 and a negative electrode terminal electrically connected to the negative electrode sheet 84 of the electrode body. 80 is provided. In addition, the lid 25 is provided with a safety valve 40 for discharging the gas generated inside the case 15 to the outside of the case 15 when the battery is abnormal, as in the case of the conventional lithium ion secondary battery. . In the case 15, the positive electrode sheet 64 and the negative electrode sheet 84 are laminated together with a total of two separator sheets 95 and wound, and then the obtained wound body is crushed from the side direction and ablated. A flat wound electrode body 50 and a non-aqueous electrolyte are accommodated.

上記積層の際には、図2に示すように、正極シート64の正極合材層非形成部分(即ち正極合材層66が形成されずに正極集電体62が露出した部分)と負極シート84の負極合材層非形成部分(即ち負極合材層90が形成されずに負極集電体82が露出した部分)とがセパレータシート95の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート64と負極シート84とを幅方向にややずらして重ね合わせる。その結果、捲回電極体50の捲回方向に対する横方向において、正極シート64および負極シート84の電極合材層非形成部分がそれぞれ捲回コア部分(すなわち正極シート64の正極合材層形成部分と負極シート84の負極合材層形成部分と二枚のセパレータシート95とが密に捲回された部分)から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分に正極端子60を接合して、上記扁平形状に形成された捲回電極体50の正極シート64と正極端子60とを電気的に接続する。同様に負極側はみ出し部分に負極端子80を接合して、負極シート84と負極端子80とを電気的に接続する。なお、正負極端子60,80と正負極集電体62,82とは、例えば、超音波溶接、抵抗溶接等によりそれぞれ接合することができる   At the time of the above lamination, as shown in FIG. 2, the positive electrode mixture layer non-formed portion of the positive electrode sheet 64 (that is, the portion where the positive electrode current collector 62 is exposed without forming the positive electrode mixture layer 66) and the negative electrode sheet The negative electrode composite material layer non-formed portion 84 (that is, the portion where the negative electrode current collector 82 is exposed without forming the negative electrode composite material layer 90) protrudes from both sides in the width direction of the separator sheet 95. And the negative electrode sheet 84 are overlapped with a slight shift in the width direction. As a result, in the lateral direction with respect to the winding direction of the wound electrode body 50, the electrode composite material layer non-forming portions of the positive electrode sheet 64 and the negative electrode sheet 84 are respectively wound core portions (that is, the positive electrode composite material layer forming portion of the positive electrode sheet 64). And a portion where the negative electrode mixture layer forming portion of the negative electrode sheet 84 and the two separator sheets 95 are wound tightly) protrude outward. The positive electrode terminal 60 is joined to the protruding portion on the positive electrode side, and the positive electrode sheet 64 and the positive electrode terminal 60 of the wound electrode body 50 formed in the flat shape are electrically connected. Similarly, the negative electrode terminal 80 is joined to the negative electrode side protruding portion, and the negative electrode sheet 84 and the negative electrode terminal 80 are electrically connected. The positive and negative electrode terminals 60 and 80 and the positive and negative electrode current collectors 62 and 82 can be joined by, for example, ultrasonic welding, resistance welding, or the like.

上記非水電解液としては、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定なく使用することができる。かかる非水電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。上記非水溶媒としては、例えば、EC、PC、DMC、DEC、EMC等から選択される一種又は二種以上を用いることができる。また、上記支持塩(支持電解質)としては、例えば、LiPF,LiBF等のリチウム塩を用いることができる。さらに上記非水電解液に、ジフルオロリン酸塩(LiPO)やリチウムビスオキサレートボレート(LiBOB)を溶解させてもよい。
また、上記セパレータシートとしては、従来公知のものを特に制限なく使用することができる。例えば、樹脂からなる多孔性シート(微多孔質樹脂シート)を好ましく用いることができる。ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)等の多孔質ポリオレフィン系樹脂シートが好ましい。
As said non-aqueous electrolyte, the thing similar to the non-aqueous electrolyte conventionally used for the lithium ion secondary battery can be used without limitation. Such a nonaqueous electrolytic solution typically has a composition in which a supporting salt is contained in a suitable nonaqueous solvent. As said non-aqueous solvent, 1 type, or 2 or more types selected from EC, PC, DMC, DEC, EMC etc. can be used, for example. Further, as the supporting salt (supporting electrolyte), for example, it can be used lithium salts such as LiPF 6, LiBF 4. Further, difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ) or lithium bisoxalate borate (LiBOB) may be dissolved in the non-aqueous electrolyte.
Moreover, as said separator sheet, a conventionally well-known thing can be especially used without a restriction | limiting. For example, a porous sheet made of resin (a microporous resin sheet) can be preferably used. Porous polyolefin resin sheets such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS) are preferred.

次に、かかる構成のリチウムイオン二次電池10を単電池とし、該単電池を複数備えてなる組電池の一例を説明する。
図3に示すように、この組電池200は、複数個(典型的には10個以上、好ましくは10〜30個程度、例えば20個)のリチウムイオン二次電池(単電池)10を、それぞれの正極端子60および負極端子80が交互に配置されるように一つずつ反転させつつ、電池ケース15の幅広な面が対向する方向(積層方向)に配列されている。当該配列された単電池10間には、所定形状の冷却板110が挟み込まれている。この冷却板110は、使用時に各単電池10内で発生する熱を効率よく放散させるための放熱部材として機能するものであって、好ましくは単電池10間に冷却用流体(典型的には空気)を導入可能な形状(例えば、長方形状の冷却板の一辺から垂直に延びて対向する辺に至る複数の平行な溝が表面に設けられた形状)を有する。熱伝導性の良い金属製もしくは軽量で硬質なポリプロピレンその他の合成樹脂製の冷却板が好適である。
Next, an example of an assembled battery in which the lithium ion secondary battery 10 having such a configuration is a single battery and includes a plurality of the single batteries will be described.
As shown in FIG. 3, the assembled battery 200 includes a plurality of (typically 10 or more, preferably about 10 to 30, for example, 20) lithium ion secondary batteries (unit cells) 10 respectively. The wide surfaces of the battery case 15 are arranged in the facing direction (stacking direction) while being inverted one by one so that the positive electrode terminals 60 and the negative electrode terminals 80 are alternately arranged. A cooling plate 110 having a predetermined shape is sandwiched between the arranged cells 10. The cooling plate 110 functions as a heat dissipating member for efficiently dissipating the heat generated in each unit cell 10 during use, and preferably a cooling fluid (typically air) between the unit cells 10. ) (For example, a shape in which a plurality of parallel grooves extending vertically from one side of the rectangular cooling plate to the opposite side are provided on the surface). A cooling plate made of metal having good thermal conductivity or lightweight and hard polypropylene or other synthetic resin is suitable.

上記配列させた単電池10および冷却板110の両端には、一対のエンドプレート(拘束板)120,120が配置されている。また、上記冷却板110とエンドプレート120との間には、長さ調整手段としてのシート状スペーサ部材150を一枚又は複数枚挟み込んでいてもよい。上記配列された単電池10、冷却板110およびスペーサ部材150は、両エンドプレートの間を架橋するように取り付けられた締め付け用の拘束バンド130によって、該積層方向に所定の拘束圧が加わるように拘束されている。より詳しくは、拘束バンド130の端部をビス155によりエンドプレート120に締付且つ固定することによって、上記単電池等は、その配列方向に所定の拘束圧が加わるように拘束されている。これにより、各単電池10の電池ケース15の内部に収容されている捲回電極体50にも拘束圧がかかる。
そして、隣接する単電池10間において、一方の正極端子60と他方の負極端子70とが、接続部材(バスバー)140によって電気的に接続されている。このように各単電池10を直列に接続することにより、所望する電圧の組電池200が構築されている。
A pair of end plates (restraint plates) 120 and 120 are disposed at both ends of the unit cell 10 and the cooling plate 110 arranged as described above. One or a plurality of sheet-like spacer members 150 as length adjusting means may be sandwiched between the cooling plate 110 and the end plate 120. The cell 10, the cooling plate 110 and the spacer member 150 arranged in the above manner are applied with a predetermined restraining pressure in the stacking direction by a fastening restraint band 130 attached so as to bridge between both end plates. It is restrained. More specifically, by tightening and fixing the end portion of the restraining band 130 to the end plate 120 with screws 155, the unit cells and the like are restrained so that a predetermined restraining pressure is applied in the arrangement direction. Thereby, restraint pressure is also applied to the wound electrode body 50 housed in the battery case 15 of each unit cell 10.
In addition, between the adjacent unit cells 10, one positive electrode terminal 60 and the other negative electrode terminal 70 are electrically connected by a connection member (bus bar) 140. Thus, the assembled battery 200 of the desired voltage is constructed | assembled by connecting each cell 10 in series.

以下、本発明に関する実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。   EXAMPLES Examples relating to the present invention will be described below, but the present invention is not intended to be limited to those shown in the examples.

<実験例1>
[リチウムイオン二次電池の構築]
<例1>
攪拌装置および窒素導入管を備えた反応容器に、その容量の半分程度の水を入れ、攪拌しながら40℃に加熱した。該反応容器を窒素置換した後、窒素気流下、反応容器内を酸素濃度2.0%程度の非酸化雰囲気に維持しつつ、25%水酸化ナトリウム水溶液と25%アンモニア水とを適量ずつ加え、液温25℃におけるpHが12.0、液相のアンモニア濃度が20g/Lとなるように調整して、塩基性水溶液を得た。なお、反応容器内の酸素濃度は2.0%程度であった。
硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸マンガンおよび硫酸ジルコニウムを、金属元素のモル比Ni:Co:Mn:Zrが0.33:0.33:0.33:0.005となるように水に溶解させて、これら金属の合計濃度が1.8mol/Lの混合水溶液Aを調製した。また、パラタングステン酸アンモニウムを水に溶解させて、タングステン(W)濃度が0.05mol/Lの混合水溶液Bを調製した。
上記反応容器中の塩基性水溶液に、上記で得られた混合水溶液A及び混合水溶液Bと、25%水酸化ナトリウム水溶液と、25%アンモニア水とを、反応液のpHが12.0に維持されるようにしながら添加・混合した。pHの調節は、各液の反応容器への供給速度を調整することにより行った。
<Experimental example 1>
[Construction of lithium ion secondary battery]
<Example 1>
A reaction vessel equipped with a stirrer and a nitrogen introduction tube was charged with about half of its capacity, and heated to 40 ° C. with stirring. After the reaction vessel was purged with nitrogen, an appropriate amount of 25% aqueous sodium hydroxide and 25% aqueous ammonia was added while maintaining the inside of the reaction vessel in a non-oxidizing atmosphere with an oxygen concentration of about 2.0% under a nitrogen stream. A basic aqueous solution was obtained by adjusting the pH at a liquid temperature of 25 ° C. to 12.0 and the ammonia concentration in the liquid phase to 20 g / L. The oxygen concentration in the reaction vessel was about 2.0%.
Nickel sulfate, cobalt sulfate, manganese sulfate and zirconium sulfate are dissolved in water so that the molar ratio of metal elements Ni: Co: Mn: Zr is 0.33: 0.33: 0.33: 0.005. A mixed aqueous solution A having a total concentration of these metals of 1.8 mol / L was prepared. Moreover, ammonium paratungstate was dissolved in water to prepare a mixed aqueous solution B having a tungsten (W) concentration of 0.05 mol / L.
In the basic aqueous solution in the reaction vessel, the mixed aqueous solution A and the mixed aqueous solution B obtained above, a 25% aqueous sodium hydroxide solution, and 25% aqueous ammonia are maintained at a pH of 12.0. Added and mixed. The pH was adjusted by adjusting the supply rate of each solution to the reaction vessel.

析出した生成物を分離・水洗・乾燥して、元素モル比Ni:Co:Mn:Zr:Wが0.33:0.33:0.33:0.005:0.005(すなわち、Ni,Co,Mn,WおよびZrの含有mol%がそれぞれ33%,33%,33%,0.5%および0.5%)である水酸化物(Ni0.33Co0.33Mn0.33Zr0.0050.005(OH)2+m(0≦m≦0.5);前駆体)を得た。この前駆体(水酸化物粒子)を、大気雰囲気下中、150℃で12時間の熱処理を施した。
上記前駆体中の全遷移金属のモル数の合計(即ち、Ni+Co+Mn+Zr+W)をMeとして、該Meに対するリチウムのモル比(Li/Me)が1.15となるように、炭酸リチウムを秤量し、上記前駆体と混合した。得られた混合物を、酸素21体積%の空気中にて、950℃で10時間焼成し、ニッケル含有リチウム複合酸化物(Li1.15Ni0.33Co0.33Mn0.330.005Zr0.005)で表される例1に係る正極活物質を得た。このとき、Me:Zr:Wのモル比は1:0.005:0.005であり、タングステンとジルコニウムとのモル比(Zr/W)は1であった。
The precipitated product was separated, washed and dried, and the element molar ratio Ni: Co: Mn: Zr: W was 0.33: 0.33: 0.33: 0.005: 0.005 (that is, Ni, Hydroxides (Ni 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 ) containing mol% of Co, Mn, W and Zr are 33%, 33%, 33%, 0.5% and 0.5%, respectively. Zr 0.005 W 0.005 (OH) 2 + m (0 ≦ m ≦ 0.5); precursor) was obtained. This precursor (hydroxide particles) was subjected to heat treatment at 150 ° C. for 12 hours in an air atmosphere.
The total number of moles of all transition metals in the precursor (ie, Ni + Co + Mn + Zr + W) is defined as Me, and lithium carbonate is weighed so that the molar ratio of lithium to Me (Li / Me) is 1.15. Mixed with precursor. The obtained mixture was fired at 950 ° C. for 10 hours in air containing 21% by volume of oxygen, and nickel-containing lithium composite oxide (Li 1.15 Ni 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 W 0. A positive electrode active material according to Example 1 represented by ( 005 Zr 0.005 O 2 ) was obtained. At this time, the molar ratio of Me: Zr: W was 1: 0.005: 0.005, and the molar ratio of tungsten and zirconium (Zr / W) was 1.

例1に係る正極活物質と、導電材としてのアセチレンブラック(AB)と、結着材としてのPVDFとの質量比が90:8:2となるように秤量し、これら材料をNMPに分散させて例1に係るペースト状の正極合材層形成用組成物を調製した。該ペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔状に両面合わせて目付量(固形分基準)11.8mg/cmで塗布して乾燥させることにより正極合材層を形成した。次いで、圧延プレス機によって正極合材層の充填密度が2.3g/cmとなるようにプレスして、例1に係るシート状の正極を作製した。 The positive electrode active material according to Example 1, acetylene black (AB) as a conductive material, and PVDF as a binder are weighed so as to have a mass ratio of 90: 8: 2, and these materials are dispersed in NMP. A paste-like composition for forming a positive electrode mixture layer according to Example 1 was prepared. The paste was applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm and coated at a basis weight (solid content basis) of 11.8 mg / cm 2 and dried to form a positive electrode mixture layer. Subsequently, it pressed so that the packing density of the positive electrode compound material layer might be 2.3 g / cm < 3 > with a rolling press, and the sheet-like positive electrode which concerns on Example 1 was produced.

また、負極活物質としての天然黒鉛粉末と石油ピッチとの質量比が96:4となるように秤量し、これら材料を混合して不活性雰囲気下において1000℃〜1300℃で10時間焼成することによって、表面が非晶質炭素膜で被覆された天然黒鉛(被覆天然黒鉛)を作製した。被覆天然黒鉛の平均粒径(D50)は10μmであり、比表面積は4m/gであった。
上記作製した被覆天然黒鉛と、結着材としてのSBRと、増粘材としてのCMCとの質量比が98.6:0.7:0.7となるように秤量し、これら材料をイオン交換水に分散させて例1に係るペースト状の負極合材層形成用組成物を調製した。該組成物を厚さ10μmの銅箔状に両面合わせて目付量(固形分基準)7.5mg/cmで塗布して乾燥させることにより負極合材層を形成した。次いで、圧延プレス機によって負極合材層の充填密度が1.0g/cmとなるようにプレスして、例1に係るシート状の負極を作製した。
Also, weigh the natural graphite powder as the negative electrode active material and the petroleum pitch so that the mass ratio is 96: 4, mix these materials, and fire at 1000 ° C. to 1300 ° C. for 10 hours in an inert atmosphere. Thus, natural graphite whose surface was coated with an amorphous carbon film (coated natural graphite) was produced. The average particle diameter (D50) of the coated natural graphite was 10 μm, and the specific surface area was 4 m 2 / g.
The above-produced coated natural graphite, SBR as a binder, and CMC as a thickener are weighed so that the mass ratio is 98.6: 0.7: 0.7, and these materials are ion-exchanged. A paste-like composition for forming a negative electrode mixture layer according to Example 1 was prepared by dispersing in water. The composition was applied to both sides of a copper foil having a thickness of 10 μm and coated at a basis weight (solid content basis) of 7.5 mg / cm 2 and dried to form a negative electrode mixture layer. Subsequently, it pressed so that the packing density of a negative electrode compound-material layer might be set to 1.0 g / cm < 3 > with a rolling press, and the sheet-like negative electrode concerning Example 1 was produced.

そして、上記作製した例1に係る正極と例1に係る負極とをセパレータシート(ポリプロピレン/ポリエチレン複合体多孔質膜)介して捲回し捲回電極体を作製した。該電極体を非水電解液と共に角型のケースに収容することにより例1に係るリチウムイオン二次電池(以下、単に「二次電池」という。)を構築した。電解液としては、エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とジメチルカーボネート(DMC)との体積比3:3:4の混合溶媒に1.1mol/LのLiPFを溶解させたものを使用した。 Then, the prepared positive electrode according to Example 1 and the negative electrode according to Example 1 were wound through a separator sheet (polypropylene / polyethylene composite porous film) to prepare a wound electrode body. A lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as “secondary battery”) according to Example 1 was constructed by housing the electrode body together with a non-aqueous electrolyte in a rectangular case. As an electrolytic solution, a solution obtained by dissolving 1.1 mol / L LiPF 6 in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and dimethyl carbonate (DMC) in a volume ratio of 3: 3: 4. used.

<例2>
負極合材層の充填密度が1.1g/cmとなるようにプレスした他は例1と同様にして、例2に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<例3>
負極合材層の充填密度が1.2g/cmとなるようにプレスした他は例1と同様にして、例3に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<例4>
負極合材層の充填密度が1.3g/cmとなるようにプレスした他は例1と同様にして、例4に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<例5>
負極合材層の充填密度が1.4g/cmとなるようにプレスした他は例1と同様にして、例5に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<Example 2>
A lithium ion secondary battery according to Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode composite material layer was pressed so that the packing density was 1.1 g / cm 3 .
<Example 3>
A lithium ion secondary battery according to Example 3 was produced in the same manner as in Example 1, except that the negative electrode composite material layer was pressed so that the packing density was 1.2 g / cm 3 .
<Example 4>
A lithium ion secondary battery according to Example 4 was produced in the same manner as in Example 1, except that the negative electrode mixture layer was pressed so that the packing density of the negative electrode mixture layer was 1.3 g / cm 3 .
<Example 5>
A lithium ion secondary battery according to Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode composite material layer was pressed so that the packing density was 1.4 g / cm 3 .

<コンディショニング処理>
上記例1から例5のリチウムイオン二次電池に対して、適当なコンディショニング処理を行った。即ち、1Cの定電流で4.1Vまで充電を行った後、5分間休止した。次いで、定電圧で1.5時間充電して5分間休止した。
<Conditioning process>
Appropriate conditioning treatment was performed on the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 5. That is, after charging to 4.1 V with a constant current of 1 C, it was paused for 5 minutes. Next, the battery was charged at a constant voltage for 1.5 hours and rested for 5 minutes.

<容量維持率測定>
上記コンディショニング処理後の各二次電池について、60℃の温度条件下で30日間保存した後の容量維持率[%]を測定した。即ち、25℃の温度条件下、上記各二次電池を1Cの定電流で3Vまで放電した後、定電圧で2時間放電して10分間休止した。次いで、1Cの定電流で4.1Vまで充電した後、定電圧で2.5時間充電して10分間休止した。次いで、0.5Cの定電流で3Vまで放電した後、定電圧で2時間放電して10分間休止した。このときに得られる容量を初期電池容量(定格容量)とした。上記初期電池容量を測定した各二次電池に対して、25℃の温度条件下、3Vから1Cの定電流で充電し、初期電池容量の80%の充電状態(SOC80%)に調整した後、定電圧で2.5時間充電した。上記SOCを調整した各二次電池を60℃の恒温槽中に30日間保存して、保存後の各二次電池に対して上記初期電池容量と同様の方法で保存後の電池容量(保存後電池容量)を測定した。(保存後電池容量)/(初期電池容量)×100を、30日保存後の容量維持率[%]とした。以上の結果を表1及び図4に示す。
<Capacity retention measurement>
About each secondary battery after the said conditioning process, the capacity | capacitance maintenance factor [%] after preserve | saving for 30 days on 60 degreeC temperature conditions was measured. That is, after each secondary battery was discharged to 3 V at a constant current of 1 C under a temperature condition of 25 ° C., it was discharged at a constant voltage for 2 hours and rested for 10 minutes. Next, the battery was charged to 4.1 V with a constant current of 1 C, then charged with a constant voltage for 2.5 hours and rested for 10 minutes. Next, after discharging to 3 V at a constant current of 0.5 C, the battery was discharged at a constant voltage for 2 hours and rested for 10 minutes. The capacity obtained at this time was defined as the initial battery capacity (rated capacity). For each secondary battery whose initial battery capacity was measured, after charging at a constant current of 3 V to 1 C under a temperature condition of 25 ° C. and adjusting to a charged state (SOC 80%) of 80% of the initial battery capacity, The battery was charged at a constant voltage for 2.5 hours. Each secondary battery with the adjusted SOC is stored in a constant temperature bath at 60 ° C. for 30 days, and each secondary battery after storage is stored in the same manner as the initial battery capacity after storage (after storage) Battery capacity) was measured. (Battery capacity after storage) / (initial battery capacity) × 100 was defined as a capacity retention rate [%] after 30 days storage. The above results are shown in Table 1 and FIG.

Figure 0005633747
Figure 0005633747

表1及び図4に示すように、負極合材層の充填密度が大きくなるにつれてリチウムイオン二次電池の容量維持率が低下していることが確認できた。特に負極合材層の充填密度が1.2g/cmよりも大きくなると容量維持率の低下の割合が大きくなっていることが確認できた。この結果より、負極合材層の充填密度は1.0g/cm〜1.2g/cmの範囲にあることが妥当であることが確認できた。 As shown in Table 1 and FIG. 4, it was confirmed that the capacity retention rate of the lithium ion secondary battery was reduced as the packing density of the negative electrode mixture layer was increased. In particular, it was confirmed that when the filling density of the negative electrode mixture layer was higher than 1.2 g / cm 3 , the rate of decrease in the capacity retention rate was increased. From this result, the filling density of the negative electrode material layer was confirmed to be valid in the range of 1.0g / cm 3 ~1.2g / cm 3 .

<実験例2>
[リチウムイオン二次電池の構築]
<例6>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.002:0.005である正極活物質を用いた他は例1と同様にして、例6に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このとき、タングステンとジルコニウムとのモル比(Zr/W)は0.4であった。
<例7>
負極合材層の充填密度が1.1g/cmとなるようにプレスした他は例6と同様にして、例7に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<例8>
負極合材層の充填密度が1.2g/cmとなるようにプレスした他は例6と同様にして、例8に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<例9>
負極合材層の充填密度が1.3g/cmとなるようにプレスした他は例6と同様にして、例9に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<例10>
負極合材層の充填密度が1.4g/cmとなるようにプレスした他は例6と同様にして、例10に係るリチウムイオン二次電池を作製した。
<Experimental example 2>
[Construction of lithium ion secondary battery]
<Example 6>
A lithium ion secondary battery according to Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.002: 0.005 was used. At this time, the molar ratio (Zr / W) of tungsten and zirconium was 0.4.
<Example 7>
A lithium ion secondary battery according to Example 7 was produced in the same manner as in Example 6 except that the negative electrode composite material layer was pressed so that the filling density was 1.1 g / cm 3 .
<Example 8>
A lithium ion secondary battery according to Example 8 was produced in the same manner as in Example 6 except that the negative electrode composite material layer was pressed so that the filling density was 1.2 g / cm 3 .
<Example 9>
A lithium ion secondary battery according to Example 9 was produced in the same manner as in Example 6 except that the negative electrode composite material layer was pressed so that the packing density was 1.3 g / cm 3 .
<Example 10>
A lithium ion secondary battery according to Example 10 was produced in the same manner as in Example 6 except that the negative electrode composite material layer was pressed so that the packing density was 1.4 g / cm 3 .

<低SOC出力測定>
上記例1〜例10のリチウムイオン二次電池に対して、低SOCにおける出力を測定した。即ち、25℃の温度条件下、上記各二次電池を1Cの定電流で充電しSOC27%に調整した後、該SOC27%にて定電圧で1時間充電した。上記SOCを調整した各二次電池を−30℃の恒温槽中に6時間放置した後、−30℃の温度条件下、SOC27%の状態から一定の出力[W]で2V(カット電圧)まで放電したときに要した時間を測定した。80W〜200Wの範囲内で定めた所定の出力でそれぞれ放電を行い、各出力で放電したときに測定された時間を横軸に取り、該測定時の出力[W]を縦軸に取って、近似曲線から2秒時の出力[W]を算出した。以上の結果を表1、2及び図5に示す。
<Low SOC output measurement>
For the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 10, the output at low SOC was measured. That is, under the temperature condition of 25 ° C., each of the secondary batteries was charged with a constant current of 1 C and adjusted to SOC 27%, and then charged with a constant voltage at the SOC 27% for 1 hour. After each secondary battery with adjusted SOC is left in a -30 ° C constant temperature bath for 6 hours, the temperature is -30 ° C and the SOC is 27% to 2 V (cut voltage) at a constant output [W]. The time required for discharging was measured. Discharging at predetermined outputs determined within the range of 80W to 200W, taking the time measured when discharging at each output on the horizontal axis, and taking the output [W] at the time of measurement on the vertical axis, The output [W] at 2 seconds was calculated from the approximate curve. The above results are shown in Tables 1 and 2 and FIG.

Figure 0005633747
Figure 0005633747

表1、2及び図5に示すように、負極合材層の充填密度が1.4g/cmのときにはZrとWとのモル比(Zr/W)による影響はほとんどなく同程度の出力が得られることが確認できた。ところが、負極合材層の充填密度が小さくなるにつれてZr/Wによる影響が大きくなり、実験例1の結果から高い容量維持率が得られた負極合材層の充填密度の範囲(即ち1g/cm〜1.2g/cm)ではZr/Wによる影響が特に強く見られ、出力に顕著な差があることが確認できた。 As shown in Tables 1 and 2 and FIG. 5, when the packing density of the negative electrode mixture layer is 1.4 g / cm 3 , there is almost no influence due to the molar ratio of Zr and W (Zr / W), and the output is comparable. It was confirmed that it was obtained. However, as the packing density of the negative electrode mixture layer decreases, the influence of Zr / W increases, and the range of the packing density of the negative electrode mixture layer in which a high capacity retention rate was obtained from the results of Experimental Example 1 (that is, 1 g / cm 3 to 1.2 g / cm 3 ), the influence of Zr / W was particularly strong, and it was confirmed that there was a significant difference in output.

<実験例3>
[リチウムイオン二次電池の構築]
<例11>
(Ni+Co+Mn+W):Wのモル比が1:0.005である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例11に係るリチウムイオン二次電池を作製した。該正極活物質にはZrが含まれていないため、モル比(Zr/W)は0であった。
<例12>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.0005:0.005である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例12に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.1であった。
<例13>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.001:0.007である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例13に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.14であった。
<例14>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.002:0.01である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例14に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.2であった。
<例15>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.003:0.009である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例15に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.33であった。
<例16>
例7に係るリチウムイオン二次電池と同様にして、例16に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.4であった。
<Experimental example 3>
[Construction of lithium ion secondary battery]
<Example 11>
A lithium ion secondary battery according to Example 11 was produced in the same manner as in Example 2 except that a positive electrode active material having a (Ni + Co + Mn + W): W molar ratio of 1: 0.005 was used. Since the positive electrode active material did not contain Zr, the molar ratio (Zr / W) was 0.
<Example 12>
A lithium ion secondary battery according to Example 12 was produced in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.0005: 0.005 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.1.
<Example 13>
A lithium ion secondary battery according to Example 13 was fabricated in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.001: 0.007 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.14.
<Example 14>
A lithium ion secondary battery according to Example 14 was fabricated in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.002: 0.01 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.2.
<Example 15>
A lithium ion secondary battery according to Example 15 was fabricated in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.003: 0.009 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.33.
<Example 16>
A lithium ion secondary battery according to Example 16 was produced in the same manner as the lithium ion secondary battery according to Example 7. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.4.

<例17>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.003:0.005である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例17に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.6であった。
<例18>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.006:0.008である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例18に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.75であった。
<例19>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.004:0.005である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例19に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.8であった。
<例20>
Me:Zr:Wのモル比が1:0.006:0.007である正極活物質を用いた他は例2と同様にして、例20に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は0.86であった。
<例21>
例2に係るリチウムイオン二次電池と同様にして、例21に係るリチウムイオン二次電池を作製した。このときのモル比(Zr/W)は1.0であった。
<Example 17>
A lithium ion secondary battery according to Example 17 was fabricated in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.003: 0.005 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.6.
<Example 18>
A lithium ion secondary battery according to Example 18 was produced in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.006: 0.008 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.75.
<Example 19>
A lithium ion secondary battery according to Example 19 was fabricated in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.004: 0.005 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.8.
<Example 20>
A lithium ion secondary battery according to Example 20 was produced in the same manner as in Example 2, except that a positive electrode active material having a Me: Zr: W molar ratio of 1: 0.006: 0.007 was used. The molar ratio (Zr / W) at this time was 0.86.
<Example 21>
A lithium ion secondary battery according to Example 21 was produced in the same manner as the lithium ion secondary battery according to Example 2. The molar ratio (Zr / W) at this time was 1.0.

<低SOC出力測定>
上記例11〜例21に係る各リチウムイオン二次電池について、上記例1〜例10の各二次電池に対して行った低SOCにおける出力の測定と同一の条件下で出力[W]を測定した。測定結果を表3及び図6に示す。
<Low SOC output measurement>
About each lithium ion secondary battery which concerns on the said Example 11- Example 21, output [W] is measured on the same conditions as the measurement of the output in the low SOC performed with respect to each secondary battery of the said Example 1- Example 10. did. The measurement results are shown in Table 3 and FIG.

Figure 0005633747
Figure 0005633747

表3及び図6に示すように、モル比(Zr/W)が0.1〜0.86の範囲内の場合には、低SOC領域において高い出力が得られることが確認できた。特にモル比が0.1〜0.8(好ましくは0.1〜0.75、より好ましくは0.2〜0.4)の範囲内の場合に高い出力が得られることが確認できた。一方、モル比(Zr/W)が0.1より小さすぎる場合や0.86より大きすぎる場合には、低SOC領域において出力低下が大きく、十分な出力が得られないことが確認できた。   As shown in Table 3 and FIG. 6, it was confirmed that when the molar ratio (Zr / W) is in the range of 0.1 to 0.86, high output can be obtained in the low SOC region. In particular, it was confirmed that a high output was obtained when the molar ratio was in the range of 0.1 to 0.8 (preferably 0.1 to 0.75, more preferably 0.2 to 0.4). On the other hand, when the molar ratio (Zr / W) was too smaller than 0.1 or too larger than 0.86, it was confirmed that the output decreased greatly in the low SOC region, and sufficient output could not be obtained.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

本発明に係るリチウムイオン二次電池は、高温下における容量の劣化を防止すると共に低SOC領域における出力低下が抑えられており電池性能に優れることから、各種用途向けのリチウムイオン二次電池として利用可能である。例えば、図7に示すように、自動車等の車両100に搭載される車両駆動用モーターの電源(駆動電源)として好適に利用することができる。車両100に使用されるリチウムイオン二次電池10は、単独で使用されてもよく、直列及び/又は並列に複数接続されてなる組電池200の形態で使用されてもよい。   The lithium ion secondary battery according to the present invention is used as a lithium ion secondary battery for various applications because it prevents deterioration of capacity at high temperatures and suppresses a decrease in output in a low SOC region and has excellent battery performance. Is possible. For example, as shown in FIG. 7, it can be suitably used as a power source (drive power source) for a vehicle drive motor mounted on a vehicle 100 such as an automobile. The lithium ion secondary battery 10 used for the vehicle 100 may be used alone, or may be used in the form of an assembled battery 200 that is connected in series and / or in parallel.

10 リチウムイオン二次電池
15 電池ケース
20 開口部
25 蓋体
30 ケース本体
40 安全弁
50 捲回電極体
60 正極端子
62 正極集電体
64 正極シート(正極)
66 正極合材層
80 負極端子
82 負極集電体
84 負極シート(負極)
90 負極合材層
95 セパレータシート
100 車両(自動車)
110 冷却板
120 エンドプレート
130 拘束バンド
140 接続部材
150 スペーサ部材
155 ビス
200 組電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lithium ion secondary battery 15 Battery case 20 Opening part 25 Cover body 30 Case main body 40 Safety valve 50 Winding electrode body 60 Positive electrode terminal 62 Positive electrode current collector 64 Positive electrode sheet (positive electrode)
66 Positive electrode mixture layer 80 Negative electrode terminal 82 Negative electrode current collector 84 Negative electrode sheet (negative electrode)
90 Negative electrode composite material layer 95 Separator sheet 100 Vehicle (automobile)
110 Cooling plate 120 End plate 130 Restraint band 140 Connection member 150 Spacer member 155 Screw 200 Battery assembly

Claims (4)

正極と、負極と、非水電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
前記正極は、正極集電体上に少なくとも正極活物質を含む正極合材層を有し、前記負極は、負極集電体上に少なくとも負極活物質を含む負極合材層を有しており、
前記負極活物質は、黒鉛材料であり、該黒鉛材料を含む負極合材層の充填密度は1.0g/cm〜1.2g/cmであり、
前記正極活物質は、以下の一般式(I):
Li 1+α Ni 1−x−y−z Zr (I)
(式(I)において、αは0≦α≦0.2であり、xはx>0であり、yは0.0001≦y≦0.03であり、zはz>0であり、0<x+y+z≦1を満たし、0.1≦(y/z)≦0.86を満たし、MはCo,Mn,Al,Cr,Fe,V,Mg,Ti,Mo,Cu,Zn,Ga,In,Sn,La,Ce,Ca,Na,FおよびBからなる群から選択される1種または2種以上である。);で表され層状構造を有するニッケル含有リチウム複合酸化物である、リチウムイオン二次電池。
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte,
The positive electrode has a positive electrode mixture layer containing at least a positive electrode active material on a positive electrode current collector, and the negative electrode has a negative electrode mixture layer containing at least a negative electrode active material on the negative electrode current collector,
The negative active material is a graphite material, the packing density of the negative-electrode mixture layer containing a graphite material is 1.0g / cm 3 ~1.2g / cm 3 ,
The positive electrode active material has the following general formula (I):
Li 1 + α Ni x M 1 -x-y-z Zr y W z O 2 (I)
(In the formula (I), α is 0 ≦ α ≦ 0.2, x is x> 0, y is 0.0001 ≦ y ≦ 0.03, z is z> 0, 0 <X + y + z ≦ 1 is satisfied, 0.1 ≦ (y / z) ≦ 0.86 is satisfied, and M is Co, Mn, Al, Cr, Fe, V, Mg, Ti, Mo, Cu, Zn, Ga, In , Sn, La, Ce, Ca, Na, F and B, which is one or more selected from the group consisting of: lithium ion that is a nickel-containing lithium composite oxide having a layered structure Secondary battery.
前記ニッケル含有リチウム複合酸化物のうちリチウム及び酸素を除く他の構成元素の全量を100mol%としたときのジルコニウム含有量は、0.05mol%〜0.6mol%であることを特徴とする、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。   The zirconium content is from 0.05 mol% to 0.6 mol% when the total amount of other constituent elements excluding lithium and oxygen in the nickel-containing lithium composite oxide is 100 mol%, Item 2. A lithium ion secondary battery according to Item 1. 前記一般式(I)において、M元素は少なくともコバルト及びマンガンを含み、y/zは0.2≦(y/z)≦0.4を満たすことを特徴とする、請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池。 3. The general formula (I), wherein the element M includes at least cobalt and manganese, and y / z satisfies 0.2 ≦ (y / z) ≦ 0.4. 4. Lithium ion secondary battery. 車両の駆動電源として用いられることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the lithium ion secondary battery is used as a driving power source for a vehicle.
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