JP6264407B2 - 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。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery.

近年、小型化、軽量化、高容量化が期待される電池として、リチウムイオン二次電池等の非水電解液系の二次電池が提案され、実用に供されている。リチウムイオン二次電池は、リチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な性質を有する正極及び負極と、非水系の電解質と、から構成されている。
リチウムイオン二次電池の負極材料の負極活物質としては、一般に炭素系材料またはリチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な性質を有するLi含有金属酸化物が用いられる。そのようなLi含有金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム(LiTi12)が挙げられる。
In recent years, non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries have been proposed and put into practical use as batteries that are expected to be reduced in size, weight, and capacity. A lithium ion secondary battery is composed of a positive electrode and a negative electrode having a property capable of reversibly removing and inserting lithium ions, and a non-aqueous electrolyte.
Generally as a negative electrode active material of the negative electrode material of a lithium ion secondary battery, the carbon-type material or the Li containing metal oxide which has a property which can reversibly insert and remove lithium ion is used. Examples of such a Li-containing metal oxide include lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ).

一方、リチウムイオン二次電池の正極材料としては、正極活物質及びバインダー等を含む正極材料合剤が用いられている。正極活物質としては、例えば、リン酸鉄リチウム(LiFePO)等のリチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な性質を有するLi含有金属酸化物が用いられる。そして、この正極材料合剤を集電体と称される金属箔の表面に塗布することにより、リチウムイオン二次電池の正極が形成される。 On the other hand, as a positive electrode material of a lithium ion secondary battery, a positive electrode material mixture including a positive electrode active material and a binder is used. As the positive electrode active material, for example, a Li-containing metal oxide having a property capable of reversibly removing and inserting lithium ions such as lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) is used. And the positive electrode of a lithium ion secondary battery is formed by apply | coating this positive electrode material mixture on the surface of metal foil called a collector.

リチウムイオン二次電池の電解液には非水系溶媒が用いられる。非水系溶媒は、高電位で酸化還元する正極活物質や、低電位で酸化還元する負極活物質を適用することができ、より高電圧を有するリチウムイオン二次電池を実現することができる。   A non-aqueous solvent is used for the electrolyte of the lithium ion secondary battery. As the non-aqueous solvent, a positive electrode active material that is oxidized / reduced at a high potential and a negative electrode active material that is oxidized / reduced at a low potential can be applied, and a lithium ion secondary battery having a higher voltage can be realized.

このようなリチウムイオン二次電池は、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等の従来の二次電池と比べて、軽量かつ小型であるとともに、高エネルギーを有している。そのため、リチウムイオン二次電池は、携帯用電話機及びノート型パーソナルコンピューター等の携帯用電子機器に用いられる小型電源のみならず、定置式の非常用大型電源としても用いられている。   Such a lithium ion secondary battery is lighter and smaller than conventional secondary batteries such as a lead battery, a nickel cadmium battery, and a nickel metal hydride battery, and has high energy. Therefore, lithium ion secondary batteries are used not only as small power sources used for portable electronic devices such as portable telephones and notebook personal computers, but also as stationary emergency large power sources.

サイクル特性、保存特性及び連続充電特性の全てに優れた非水電解質二次電池を実現可能な正極活物質を得るために、正極活物質がリチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含み、正極活物質断面のTEM−EDX分析、正極活物質の深さ方向におけるTOF−SIMS、又は正極活物質の深さ方向におけるXPSにより検出されるピークが、少なくとも、リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が所定の関係を満たす構成とすることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to obtain a positive electrode active material capable of realizing a nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in all of cycle characteristics, storage characteristics and continuous charge characteristics, the positive electrode active material includes a lithium transition metal oxide and an oxo acid salt. , A group detected by TEM-EDX analysis of the cross section of the positive electrode active material, TOF-SIMS in the depth direction of the positive electrode active material, or XPS in the depth direction of the positive electrode active material, at least consisting of phosphorus, sulfur and boron A peak derived from at least one element selected from (A), and a peak derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals (B), at least one peak (A), and at least It is disclosed that one peak (B) satisfies a predetermined relationship (for example, see Patent Document 1).

特開2015−099659号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-099659

しかし、特許文献1に開示された二次電池用電極材料を用いても、長期サイクル特性の低下を制御することはできなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、長期サイクル特性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
However, even if the electrode material for a secondary battery disclosed in Patent Document 1 is used, the deterioration of the long-term cycle characteristics cannot be controlled.
This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the lithium ion secondary battery which is excellent in long-term cycling characteristics.

本発明者等は、鋭意研究を行った結果、4.2V(Li/Li+)以下に酸化還元電位を有するリチウムリン酸塩からなる正極活物質粒子を含む正極をリチウムイオン二次電池に適用し、リチウムイオン二次電池が無機リン酸塩粒子を含有する場合、長期サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を得ることができることを見出した。
電池が無機リン酸塩粒子を含有することで、電池の長期サイクル特性を向上する詳細なメカニズムは明らかではないが、無機リン酸塩粒子が正極より溶出した遷移金属イオンと反応し、遷移金属イオンが負極へ到達することを抑制し、正極材料からの遷移金属の溶出を抑制することができるためと考えられる。
As a result of intensive studies, the present inventors applied a positive electrode including positive electrode active material particles made of lithium phosphate having an oxidation-reduction potential below 4.2 V (Li / Li +) to a lithium ion secondary battery. It has been found that when the lithium ion secondary battery contains inorganic phosphate particles, a lithium ion secondary battery having excellent long-term cycle characteristics can be obtained.
Although the detailed mechanism for improving the long-term cycle characteristics of the battery is not clear because the battery contains inorganic phosphate particles, the inorganic phosphate particles react with the transition metal ions eluted from the positive electrode, and transition metal ions This is thought to be because it is possible to suppress the dissolution of transition metal from the positive electrode material.

また、本発明者等は、鋭意研究を行った結果、正極と、天然黒鉛からなる負極とを備えるリチウムイオン二次電池を、60℃環境下で、電流値2Cにて電池電圧が4.1Vになるまで定電流充電した後、電流値2Cにて電池電圧が2Vになるまで放電したところまでを1サイクルとした場合に、
前記1サイクル中において、電流値2Cにて電池電圧が4.1Vになるまで定電流充電した際の充電容量を充電容量Aとし、その後、電流値2Cにて電池電圧が2Vになるまで放電した際の放電容量を放電容量Bとした際、1サイクル中の放電容量Bと充電容量Aの差(放電容量B−充電容量A)を500サイクルに渡って積算した際の積算値が100mAh/g以下であり、1サイクル目の放電容量Bが100mAh/g以上となるリチウムイオン二次電池は、長期サイクル特性に優れることを見出した。以上の発案から、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の手段を提供する。
In addition, as a result of intensive studies, the present inventors have found that a lithium ion secondary battery including a positive electrode and a negative electrode made of natural graphite has a battery voltage of 4.1 V at a current value of 2 C in a 60 ° C. environment. After charging at constant current until the battery voltage reaches 2V at a current value of 2C,
During the one cycle, the charge capacity at the time of constant current charging until the battery voltage becomes 4.1V at a current value of 2C is defined as a charge capacity A, and then discharged until the battery voltage becomes 2V at a current value of 2C. When the discharge capacity at the time is defined as discharge capacity B, the integrated value when the difference between the discharge capacity B and the charge capacity A in one cycle (discharge capacity B−charge capacity A) is integrated over 500 cycles is 100 mAh / g. It was found that the lithium ion secondary battery in which the discharge capacity B in the first cycle is 100 mAh / g or more is excellent in long-term cycle characteristics. From the above ideas, the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following means.

本発明のリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、電解質とを備えたリチウムイオン二次電池であって、無機リン酸塩粒子を含有し、前記正極は、LixAyMzPO(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する正極活物質粒子を含有する。 The lithium ion secondary battery of the present invention is a lithium ion secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and contains inorganic phosphate particles. The positive electrode is LixAyMzPO 4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is at least one selected from the group consisting of Fe, Mn, Co, and Ni, and M is Mg , Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and at least one selected from the group consisting of rare earth elements), and the surface of the center particle is coated Containing positive electrode active material particles having a carbonaceous coating film.

本発明によれば、長期サイクル特性に優れるリチウムイオン二次電池を得ることができる。   According to the present invention, a lithium ion secondary battery excellent in long-term cycle characteristics can be obtained.

実施例1及び比較例1におけるサイクル試験時の積算不可逆容量値変動を示す図である。It is a figure which shows the integration irreversible capacity | capacitance value fluctuation | variation at the time of the cycle test in Example 1 and Comparative Example 1. FIG.

本発明のリチウムイオン二次電池の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
Embodiments of the lithium ion secondary battery of the present invention will be described.
Note that this embodiment is specifically described in order to better understand the gist of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.

<リチウムイオン二次電池>
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、電解質とを備えたリチウムイオン二次電池であって、
無機リン酸塩粒子を含有し、
前記正極は、LixAyMzPO(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する正極活物質粒子を含有する。
無機リン酸塩粒子は、正極に含まれていてもよいし、負極に含まれていてもよいし、電解質に含まれていてもよいし、リチウムイオン二次電池が備え得る他の構成要素に含まれていてもよい。無機リン酸塩粒子の含有形態の詳細は後述する。
本実施形態のリチウムイオン二次電池が備える正極、負極、及び電解質の詳細は後述するが、次の構成とすることができる。
本実施形態の正極は、例えば、金属箔からなる集電体と、その集電体上に形成された正極合剤層とを備えることができる。本実施形態の負極は、種々の負極材料を含んで構成することができる。本実施形態の正極と本実施形態の負極とは、セパレータを介して対向させることができる。本実施形態の電解質としては、非水電解質を用いることができ、通常、液状の電解質が用いられる。
<Lithium ion secondary battery>
The lithium ion secondary battery of the present embodiment is a lithium ion secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte,
Contains inorganic phosphate particles,
The positive electrode is LixAyMzPO 4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is selected from the group consisting of Fe, Mn, Co, and Ni M is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements) And positive electrode active material particles having a carbonaceous film covering the surface of the center particle.
The inorganic phosphate particles may be included in the positive electrode, may be included in the negative electrode, may be included in the electrolyte, or other components that the lithium ion secondary battery may have. It may be included. Details of the content of the inorganic phosphate particles will be described later.
Although details of the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte included in the lithium ion secondary battery of the present embodiment will be described later, the following configuration can be adopted.
The positive electrode of the present embodiment can include, for example, a current collector made of a metal foil and a positive electrode mixture layer formed on the current collector. The negative electrode of this embodiment can be comprised including various negative electrode materials. The positive electrode of this embodiment and the negative electrode of this embodiment can be made to oppose via a separator. As the electrolyte of the present embodiment, a non-aqueous electrolyte can be used, and a liquid electrolyte is usually used.

〔無機リン酸塩粒子〕
無機リン酸塩粒子は、無機リン酸塩を含有する粒子であれば特に制限されないが、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。無機リン酸塩粒子は、更に、リン酸、ピロリン酸、及びメタリン酸からなる群より選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
無機リン酸塩粒子は、結晶質であってもよいし非晶質であってもよい。
[Inorganic phosphate particles]
The inorganic phosphate particles are not particularly limited as long as they are particles containing inorganic phosphate, but preferably contain at least one selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals. It is preferable that the inorganic phosphate particles further contain at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, pyrophosphoric acid, and metaphosphoric acid.
The inorganic phosphate particles may be crystalline or amorphous.

無機リン酸塩粒子は、卑金属、半金属、又は遷移金属を含んでもいいが、無機リン酸塩粒子中の含有量は、遷移金属/リン比が、物質量比(モル比)で0.5以下となる範囲であることが好ましく、0.1以下であることがより好ましい。無機リン酸塩粒子中に遷移金属が含まれていなくてもよい。
遷移金属/リン比がモル比で0.5以下であると、遷移金属の酸化還元によるアルカリ金属、アルカリ土類金属の脱挿入が生じ難く、無機リン酸塩粒子の構造変化や体積の膨張収縮が抑制されるので、合剤電極構造の破壊等を起こしにくい。
The inorganic phosphate particles may contain a base metal, a metalloid or a transition metal, but the content in the inorganic phosphate particles is such that the transition metal / phosphorus ratio is 0.5 (molar ratio) in terms of the substance amount ratio (molar ratio). The range is preferably within the following range, and more preferably 0.1 or less. The transition metal may not be contained in the inorganic phosphate particles.
When the transition metal / phosphorus ratio is 0.5 or less in molar ratio, desorption of alkali metal and alkaline earth metal due to oxidation / reduction of transition metal hardly occurs, structural change of inorganic phosphate particles and expansion / contraction of volume Therefore, it is difficult to cause destruction of the mixture electrode structure.

無機リン酸塩粒子は、Liαβγ(0<α≦3、0<β≦2、0<γ≦4、0.5≦α/β≦3.5)で表されることが好ましく、0.9≦α/β≦2.1であることがより好ましい。無機リン酸塩粒子をLiαβγ(0<α≦3、0<β≦2、0<γ≦4、0.5≦α/β≦3.5)とすることで、正極からの遷移金属の溶出を効率よく抑制することができる。 The inorganic phosphate particles may be represented by Li α P β O γ (0 <α ≦ 3, 0 <β ≦ 2, 0 <γ ≦ 4, 0.5 ≦ α / β ≦ 3.5). Preferably, 0.9 ≦ α / β ≦ 2.1. By setting the inorganic phosphate particles to Li α P β O γ (0 <α ≦ 3, 0 <β ≦ 2, 0 <γ ≦ 4, 0.5 ≦ α / β ≦ 3.5), It is possible to efficiently suppress elution of the transition metal.

無機リン酸塩粒子の一次粒子の平均一次粒子径は、0.5μm以上かつ75μm以下であることが好ましく、0.5μm以上かつ45μm以下であることがより好ましい。
無機リン酸塩粒子の一次粒子の平均一次粒子径が0.5μm以上であると、無機リン酸塩粒子が正極活物質粒子表面に被覆された形態をとり難い為、より効率的に正極からの遷移金属の溶出を抑制することができる。
一方、無機リン酸塩粒子の一次粒子の平均一次粒子径が75μm以下であると、電極に凹凸ができにくい為、均一な電極を作製することができ、電流密度の偏り等を抑制することができる。
The average primary particle diameter of the primary particles of the inorganic phosphate particles is preferably 0.5 μm or more and 75 μm or less, and more preferably 0.5 μm or more and 45 μm or less.
If the average primary particle diameter of the primary particles of the inorganic phosphate particles is 0.5 μm or more, it is difficult to take a form in which the inorganic phosphate particles are coated on the surface of the positive electrode active material particles. Transition metal elution can be suppressed.
On the other hand, when the average primary particle diameter of the primary particles of the inorganic phosphate particles is 75 μm or less, it is difficult to form irregularities on the electrode, so that a uniform electrode can be produced and current density unevenness can be suppressed. it can.

〔無機リン酸塩粒子の製造方法〕
本実施形態における無機リン酸塩粒子の製造方法は、固相法、液相法、気相法等従来の方法を用いることができる。
[Method for producing inorganic phosphate particles]
As a method for producing inorganic phosphate particles in the present embodiment, a conventional method such as a solid phase method, a liquid phase method, or a gas phase method can be used.

本実施形態における無機リン酸塩粒子の製造方法は、例えば、無機リン酸塩粒子原料の混合工程と、得られた無機リン酸塩粒子を焼成する焼成工程と、得られた無機リン酸塩粒子を粉砕機による粉砕と、粉砕した無機リン酸塩粒子を分級する分級工程と、を有する。   The manufacturing method of inorganic phosphate particles in the present embodiment includes, for example, a mixing step of inorganic phosphate particle raw materials, a baking step of baking the obtained inorganic phosphate particles, and the obtained inorganic phosphate particles. And a classification step of classifying the pulverized inorganic phosphate particles.

(無機リン酸塩原料の混合工程)
無機リン酸塩粒子の原料の混合方法としては、固相で混合してもよいし、液相で混合してもよいし、気相で混合してもよいが、原料が均一に混合するような方法が好ましい。粉砕機等を用いて原料を粉砕、混合するとより均一に混合することができ、より好ましい。
(Inorganic phosphate raw material mixing process)
As a method for mixing the raw material of the inorganic phosphate particles, the raw material may be mixed in a solid phase, mixed in a liquid phase, or mixed in a gas phase. Is preferred. When the raw materials are pulverized and mixed using a pulverizer or the like, it can be mixed more uniformly, which is more preferable.

無機リン酸塩粒子の原料としては、リン酸源、アルカリ金属源及びアルカリ土類金属源の少なくとも一方を含み、更に、卑金属源、半金属源、遷移金属源を含んでいてもよい。   The raw material of the inorganic phosphate particles includes at least one of a phosphoric acid source, an alkali metal source, and an alkaline earth metal source, and may further include a base metal source, a semimetal source, and a transition metal source.

ここで、リン酸源としては、リン酸(HPO)、リン酸二水素アンモニウム(NHPO)、リン酸水素二アンモニウム((NHHPO)、ピロリン酸(H)等のリン酸化合物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸塩等が好適に用いられる。 Here, phosphoric acid sources include phosphoric acid (H 3 PO 4 ), ammonium dihydrogen phosphate (NH 4 H 2 PO 4 ), diammonium hydrogen phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ), pyrophosphoric acid ( Phosphoric acid compounds such as H 4 P 2 O 7 ), alkali metal or alkaline earth metal phosphates, and the like are preferably used.

アルカリ金属源としては、Li、Na、K、Rb等を含むリン酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、水酸化塩、クエン酸塩等が好適に用いられる。   As the alkali metal source, phosphates, acetates, sulfates, hydrochlorides, nitrates, hydroxides, citrates and the like containing Li, Na, K, Rb and the like are preferably used.

アルカリ土類金属源としては、Be、Mg、Ca、Sr、Ba等を含むリン酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、水酸化塩、クエン酸塩等が好適に用いられる。   As the alkaline earth metal source, phosphates, acetates, sulfates, hydrochlorides, nitrates, hydroxides, citrates and the like containing Be, Mg, Ca, Sr, Ba and the like are preferably used.

卑金属源としては、Al、Ga、In、Sn、Pb等を含むリン酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、水酸化塩、クエン酸塩等が好適に用いられる。   As the base metal source, phosphates, acetates, sulfates, hydrochlorides, nitrates, hydroxides, citrates and the like containing Al, Ga, In, Sn, Pb and the like are preferably used.

半金属源としては、B、Si、Ge、As、Sb、Te等を含むリン酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、水酸化塩、クエン酸塩等が好適に用いられる。   As the metalloid source, phosphates, acetates, sulfates, hydrochlorides, nitrates, hydroxides, citrates and the like containing B, Si, Ge, As, Sb, Te and the like are preferably used.

遷移金属源としては、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ta、W等を含むリン酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、水酸化塩、クエン酸塩等が好適に用いられる。   Examples of transition metal sources include Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Ta, W, etc. Phosphate, acetate, sulfate, hydrochloride, nitrate, hydroxide, citrate and the like containing

(焼成工程)
次いで、得られた混合物を、好ましくは300℃以上かつ1000℃以下、より好ましくは500℃以上、800℃以下の温度で、0.1時間以上かつ40時間以下焼成する。
ここで、焼成温度を300℃以上とすることにより、無機リン酸塩原料を十分に反応させることができ、不純物の少ない無機リン酸塩粒子を作製することができる。一方、焼成温度を1000℃以下とすることにより、無機リン酸塩粒子が目的の大きさ以上に粒成長することを抑制できたり、例えば、アルカリ金属であるリチウム(Li)の蒸発を抑制できたり、非晶質化を抑制したい場合に抑制することができるので、良好な特性を有する無機リン酸塩粒子を得ることができる。
(Baking process)
Next, the obtained mixture is fired at a temperature of preferably 300 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower, more preferably 500 ° C. or higher and 800 ° C. or lower for 0.1 hour or longer and 40 hours or shorter.
Here, by setting the firing temperature to 300 ° C. or higher, the inorganic phosphate raw material can be sufficiently reacted, and inorganic phosphate particles with few impurities can be produced. On the other hand, by setting the firing temperature to 1000 ° C. or less, the inorganic phosphate particles can be prevented from growing beyond the target size, for example, the evaporation of lithium (Li), which is an alkali metal, can be suppressed. Since it can be suppressed when it is desired to suppress amorphization, inorganic phosphate particles having good characteristics can be obtained.

焼成雰囲気としては、酸化性雰囲気であっても、非酸化性雰囲気であってもよい。酸化性雰囲気としては、大気中であってもよいし、酸素(O)を導入して酸素濃度を増やした雰囲気としてもよい。非酸化性雰囲気としては、窒素(N)、アルゴン(Ar)等の不活性ガスからなる雰囲気が好ましい。 The firing atmosphere may be an oxidizing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere. The oxidizing atmosphere may be in the air, or may be an atmosphere in which oxygen (O 2 ) is introduced to increase the oxygen concentration. As the non-oxidizing atmosphere, an atmosphere made of an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) is preferable.

(粉砕工程)
次いで、得られた無機リン酸塩の粒子径を調整したい場合には粉砕を行ってもよい。粉砕方法としては、湿式法でも乾式法でもどちらでもよい。粉砕する場合は、75μm以上の一次粒子径を有する無機リン酸塩粒子がなくなる程度の粉砕強度とすることが好ましい。無機リン酸塩粒子の一次粒子径が75μm以下であると、電極に凹凸ができにくい為、均一な電極を作製することができ、電流密度の偏り等を抑制することができる為である。
(Crushing process)
Next, when it is desired to adjust the particle diameter of the obtained inorganic phosphate, pulverization may be performed. The pulverization method may be either a wet method or a dry method. When pulverizing, it is preferable that the pulverizing strength is such that inorganic phosphate particles having a primary particle diameter of 75 μm or more are eliminated. This is because when the primary particle diameter of the inorganic phosphate particles is 75 μm or less, it is difficult to form irregularities on the electrode, so that a uniform electrode can be produced and uneven current density can be suppressed.

(分級工程)
次いで、無機リン酸塩粒子の分級を行う。分級は湿式法でも乾式法でもどちらでもよい。また、気流を用いた分級でもよいし、篩を用いた分級でもよい。この場合、無機リン酸塩粒子の粒子径が75μm以下となるように分級することが好ましい。無機リン酸塩粒子の一次粒子径が75μm以下であると、電極に凹凸ができにくい為、均一な電極を作製することができ、電流密度の偏り等を抑制することができる為である。
(Classification process)
Next, the inorganic phosphate particles are classified. Classification may be either a wet method or a dry method. Moreover, the classification using airflow may be sufficient and the classification using a sieve may be sufficient. In this case, it is preferable to classify the inorganic phosphate particles so that the particle diameter thereof is 75 μm or less. This is because when the primary particle diameter of the inorganic phosphate particles is 75 μm or less, it is difficult to form irregularities on the electrode, so that a uniform electrode can be produced and uneven current density can be suppressed.

〔無機リン酸塩粒子の含有形態〕
無機リン酸塩粒子の含有形態としては、正極合剤層に含有されていてもよいし、正極合剤層とセパレータの間に存在していてもよいし、セパレータに担持されていてもよいし、電解質中に含有されていてもよいし、負極合剤層に含有されていてもよく、これら1以上の箇所に含有されていればよい。これらの中でも、正極合剤層中に含有(正極中に含有)されている形態が好ましい。
本実施形態の無機リン酸塩粒子が正極からの遷移金属の溶出を抑制する役割を担うことで、長期のサイクルの安定性及び安全性に優れたリチウムイオン二次電池を実現することができる。
[Contained form of inorganic phosphate particles]
The inorganic phosphate particles may be contained in the positive electrode mixture layer, may be present between the positive electrode mixture layer and the separator, or may be supported on the separator. In addition, it may be contained in the electrolyte, may be contained in the negative electrode mixture layer, and may be contained in one or more places. Among these, the form contained in the positive electrode mixture layer (contained in the positive electrode) is preferable.
Since the inorganic phosphate particles of the present embodiment play a role of suppressing elution of transition metals from the positive electrode, a lithium ion secondary battery excellent in long-term cycle stability and safety can be realized.

無機リン酸塩粒子を正極合剤層に含む場合、正極合剤層は、無機リン酸塩粒子表面に、正極活物質粒子が付着した複合粒子からなることが好ましい。
複合粒子を、正極活物質粒子表面に無機リン酸塩を被覆させた形態とせずに、無機リン酸塩粒子表面に正極活物質粒子が付着した形態とすることで、正極からの遷移金属の溶出を抑制し易い。
When the inorganic phosphate particles are included in the positive electrode mixture layer, the positive electrode mixture layer is preferably composed of composite particles in which the positive electrode active material particles are attached to the surface of the inorganic phosphate particles.
Elution of transition metal from the positive electrode by forming the composite particles in a form in which the positive electrode active material particles are attached to the surface of the inorganic phosphate particles without forming the positive electrode active material particles on the surface of the inorganic phosphate. It is easy to suppress.

正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子との最適な混合比は、正極活物質粒子の一次粒子径、無機リン酸塩粒子の一次粒子径等に応じて決定されるが、正極中に、正極活物質粒子100質量部に対して、無機リン酸塩粒子が0.1質量部以上かつ10質量部以下含まれることが好ましく、0.2質量部以上かつ8質量部以下含まれることがより好ましく、0.5質量部以上かつ7質量部以下含まれることが更に好ましく、0.5質量部以上かつ6質量部以下含まれることがより更に好ましい。正極活物質粒子100質量部に対して、無機リン酸塩粒子が0.1質量部以上であると、正極からの遷移金属の溶出を十分に抑制できる。一方、正極活物質粒子100質量部に対して、無機リン酸塩粒子が10質量部以下であると、電子伝導性の低い無機リン酸塩粒子が正極合剤層の電子伝導を損なわせず、リチウムイオン二次電池の容量が低下することを抑制することができる。   The optimum mixing ratio of the positive electrode active material particles and the inorganic phosphate particles is determined according to the primary particle diameter of the positive electrode active material particles, the primary particle diameter of the inorganic phosphate particles, and the like. It is preferable that the inorganic phosphate particles are contained in an amount of 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 0.2 parts by mass or more and 8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the active material particles. , 0.5 parts by mass or more and 7 parts by mass or less are further preferable, and 0.5 part by mass or more and 6 parts by mass or less are further more preferable. Elution of the transition metal from a positive electrode can fully be suppressed as an inorganic phosphate particle is 0.1 mass part or more with respect to 100 mass parts of positive electrode active material particles. On the other hand, when the inorganic phosphate particles are 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material particles, the inorganic phosphate particles having low electron conductivity do not impair the electron conduction of the positive electrode mixture layer, It can suppress that the capacity | capacitance of a lithium ion secondary battery falls.

無機リン酸塩粒子を正極合剤層とセパレータの間に含む場合、正極合剤層とセパレータの間の無機リン酸塩粒子層中に無機リン酸塩粒子が均一に存在している事が好ましい。無機リン酸塩粒子が均一に存在することで、凹凸を減らし、電流密度の偏りを防ぐ事が出来、且つ正極から溶出する遷移金属を効率的に捕捉できる。   When the inorganic phosphate particles are included between the positive electrode mixture layer and the separator, it is preferable that the inorganic phosphate particles are uniformly present in the inorganic phosphate particle layer between the positive electrode mixture layer and the separator. . By uniformly presenting the inorganic phosphate particles, unevenness can be reduced, current density bias can be prevented, and transition metals eluted from the positive electrode can be efficiently captured.

無機リン酸塩粒子層の厚みは0.5μm以上かつ35μm以下であるのが好ましい。無機リン酸塩層の厚みが0.5μm以上であると正極から溶出する遷移金属を効率的に捕捉でき、35μm以下であると、正極と負極間のイオン移動に由来する液抵抗を低減する事ができる。   The thickness of the inorganic phosphate particle layer is preferably 0.5 μm or more and 35 μm or less. If the thickness of the inorganic phosphate layer is 0.5 μm or more, the transition metal eluted from the positive electrode can be efficiently captured, and if it is 35 μm or less, the liquid resistance derived from ion migration between the positive electrode and the negative electrode can be reduced. Can do.

無機リン酸塩粒子を電解質中に含む場合、無機リン酸塩粒子が電解質中に均一に分散されている事が好ましい。無機リン酸塩粒子が均一に分散されていることで、凹凸を減らし、電流密度の偏りを防ぐ事ができ、且つ正極から溶出する遷移金属を効率的に捕捉できる。   When the inorganic phosphate particles are included in the electrolyte, it is preferable that the inorganic phosphate particles are uniformly dispersed in the electrolyte. By uniformly dispersing the inorganic phosphate particles, unevenness can be reduced, current density can be prevented from being uneven, and transition metals eluted from the positive electrode can be efficiently captured.

無機リン酸塩粒子をセパレータに担持する場合、無機リン酸塩粒子が電解質中に均一に分散されている事が好ましい。無機リン酸塩粒子が均一に分散されていることで、凹凸を減らし、電流密度の偏りを防ぐ事ができ、且つ正極から溶出する遷移金属を効率的に捕捉できる。   When the inorganic phosphate particles are supported on the separator, it is preferable that the inorganic phosphate particles are uniformly dispersed in the electrolyte. By uniformly dispersing the inorganic phosphate particles, unevenness can be reduced, current density can be prevented from being uneven, and transition metals eluted from the positive electrode can be efficiently captured.

〔正極〕
本実施形態の正極は、LixAyMzPO(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する正極活物質粒子を含む。
本実施形態の正極は、金属箔からなる集電体と、その集電体上に形成された正極合剤層と、を備え、正極合剤層が、本実施形態の正極活物質粒子を含有することが好ましい。本実施形態の正極は、本実施形態の正極活物質粒子を含む正極材料を用いて、集電体の一主面に正極合剤層が形成されてなることが好ましい。
[Positive electrode]
The positive electrode of this embodiment is LixAyMzPO 4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is made of Fe, Mn, Co, and Ni. And at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements. And positive electrode active material particles having a carbonaceous film covering the surface of the center particles.
The positive electrode of the present embodiment includes a current collector made of metal foil and a positive electrode mixture layer formed on the current collector, and the positive electrode mixture layer contains the positive electrode active material particles of the present embodiment. It is preferable to do. The positive electrode of the present embodiment is preferably formed by using the positive electrode material containing the positive electrode active material particles of the present embodiment and forming a positive electrode mixture layer on one main surface of the current collector.

(正極活物質粒子)
正極活物質粒子は、LixAyMzPO(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する。
(Positive electrode active material particles)
The positive electrode active material particles are LixAyMzPO 4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is a group consisting of Fe, Mn, Co, and Ni. And at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements. And a carbonaceous film covering the surface of the central particle.

正極活物質粒子の平均一次粒子径は、10nm以上かつ700nm以下であることが好ましく、20nm以上かつ500nm以下であることがより好ましい。
正極活物質粒子の平均一次粒子径が10nm以上であると、正極活物質粒子の比表面積が増えることで必要になる炭素の質量の増加を抑制し、リチウムイオン二次電池の充放電容量が低減することを抑制できる。一方、正極活物質粒子の平均一次粒子径が700nm以下であると、正極活物質粒子内でのリチウムイオンの移動または電子の移動にかかる時間が長くなることを抑制できる。これにより、リチウムイオン二次電池の内部抵抗が増加して出力特性が悪化することを抑制できる。
The average primary particle diameter of the positive electrode active material particles is preferably 10 nm or more and 700 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 500 nm or less.
When the average primary particle diameter of the positive electrode active material particles is 10 nm or more, an increase in the carbon mass required by increasing the specific surface area of the positive electrode active material particles is suppressed, and the charge / discharge capacity of the lithium ion secondary battery is reduced. Can be suppressed. On the other hand, when the average primary particle diameter of the positive electrode active material particles is 700 nm or less, it is possible to suppress an increase in the time required for movement of lithium ions or electrons within the positive electrode active material particles. Thereby, it can suppress that the internal resistance of a lithium ion secondary battery increases and an output characteristic deteriorates.

ここで、平均粒子径とは、体積平均粒子径のことである。中心粒子の一次粒子の平均一次粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置等を用いて測定することができる。また、走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)で観察した一次粒子を任意に複数個選択し、その一次粒子の平均粒子径を算出してもよい。   Here, the average particle diameter is a volume average particle diameter. The average primary particle diameter of the primary particles of the central particles can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device or the like. Alternatively, a plurality of primary particles observed with a scanning electron microscope (SEM) may be arbitrarily selected, and the average particle diameter of the primary particles may be calculated.

[中心粒子]
本実施形態における正極活物質粒子を構成する中心粒子は、LixAyMzPO(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる。
なお、希土類元素とは、ランタン系列であるLa、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuの15元素のことである。
[Center particle]
The central particles constituting the positive electrode active material particles in this embodiment are LixAyMzPO 4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is Fe, At least one selected from the group consisting of Mn, Co, and Ni, and M is Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements. At least one selected from the group consisting of:
The rare earth elements are 15 elements of La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu, which are lanthanum series.

本実施形態における正極活物質粒子を構成する中心粒子の一次粒子の平均一次粒子径は、5nm以上かつ800m以下であることが好ましく、20nm以上かつ500nm以下であることがより好ましい。
中心粒子の一次粒子の平均一次粒子径が5nm以上であると、中心粒子の一次粒子の表面を炭素質被膜で充分に被覆することができる。そして、リチウムイオン二次電池の高速充放電における放電容量を高くし、充分な充放電性能を実現することができる。一方、中心粒子の一次粒子の平均一次粒子径が500nm以下であると、中心粒子の一次粒子の内部抵抗を小さくすることができる。そして、リチウムイオン二次電池の高速充放電における放電容量を高くすることができる。
The average primary particle size of the primary particles of the central particles constituting the positive electrode active material particles in the present embodiment is preferably 5 nm or more and 800 m or less, and more preferably 20 nm or more and 500 nm or less.
When the average primary particle diameter of the primary particles of the central particles is 5 nm or more, the surface of the primary particles of the central particles can be sufficiently covered with the carbonaceous film. And the discharge capacity in the high-speed charging / discharging of a lithium ion secondary battery can be made high, and sufficient charging / discharging performance can be implement | achieved. On the other hand, when the average primary particle diameter of the primary particles of the central particles is 500 nm or less, the internal resistance of the primary particles of the central particles can be reduced. And the discharge capacity in the high-speed charge / discharge of a lithium ion secondary battery can be made high.

本実施形態における正極活物質粒子を構成する中心粒子の一次粒子の形状は特に限定されないが、球状、特に真球状の二次粒子からなる正極活物質を生成し易いことから、中心粒子の一次粒子の形状は球状であることが好ましい。
中心粒子の一次粒子の形状が球状であることで、正極活物質粒子を含む正極材料と、バインダー樹脂(結着剤)と、溶剤とを混合して、正極材料ペーストを調製する際の溶剤量を低減することができる。また、中心粒子の一次粒子の形状が球状であることで、正極材料ペーストの集電体への塗工が容易となる。さらに、中心粒子の一次粒子の形状が球状であれば、中心粒子の一次粒子の表面積が最小となり、正極材料ペーストにおけるバインダー樹脂(結着剤)の配合量を最小限にすることができる。その結果、本実施形態の正極の内部抵抗を小さくすることができる。また、中心粒子の一次粒子の形状が球状であれば、正極活物質粒子を最密充填し易くなるため、正極の単位体積当たりの正極活物質粒子の充填量が多くなる。その結果、正極密度を高くすることができ、高容量のリチウムイオン二次電池が得られる。
The shape of the primary particles of the central particles constituting the positive electrode active material particles in the present embodiment is not particularly limited, but it is easy to generate a positive electrode active material composed of spherical, particularly spherical, secondary particles. The shape of is preferably spherical.
The amount of the solvent when preparing the positive electrode material paste by mixing the positive electrode material containing the positive electrode active material particles, the binder resin (binder), and the solvent because the shape of the primary particles of the central particles is spherical. Can be reduced. In addition, since the shape of the primary particles of the central particles is spherical, it becomes easy to apply the positive electrode material paste to the current collector. Further, if the shape of the primary particles of the central particles is spherical, the surface area of the primary particles of the central particles is minimized, and the amount of binder resin (binder) in the positive electrode material paste can be minimized. As a result, the internal resistance of the positive electrode of this embodiment can be reduced. Further, if the shape of the primary particles of the center particle is spherical, the positive electrode active material particles are easily packed most closely, so that the amount of the positive electrode active material particles per unit volume of the positive electrode increases. As a result, the positive electrode density can be increased, and a high-capacity lithium ion secondary battery can be obtained.

[炭素質被膜]
炭素質被膜は、中心粒子の表面を被覆する。
炭素質被膜が中心粒子の表面を被覆することで、正極活物質粒子の電気伝導性を向上させることができる。
炭素質被膜の厚みは、0.2nm以上かつ10nm以下であることが好ましく、0.5nm以上かつ4nm以下であることがより好ましい。
炭素質被膜の厚みが0.2nm以上であると、炭素質被膜の厚みが薄すぎるために所望の抵抗値を有する膜を形成することができなくなることを抑制できる。そして、正極活物質粒子としての導電性を確保することができる。一方、炭素質被膜の厚みが10nm以下であると、正極活物質粒子の単位質量あたりの電池容量が低下することを抑制できる。
また、炭素質被膜の厚みが0.2nm以上かつ10nm以下であると、正極活物質粒子を最密充填し易くなるため、正極の単位体積当たりの正極活物質粒子の充填量が多くなる。その結果、正極密度を高くすることができ、高容量のリチウムイオン二次電池が得られる。
[Carbonaceous film]
The carbonaceous coating covers the surface of the central particle.
By covering the surface of the center particle with the carbonaceous film, the electrical conductivity of the positive electrode active material particles can be improved.
The thickness of the carbonaceous film is preferably 0.2 nm or more and 10 nm or less, and more preferably 0.5 nm or more and 4 nm or less.
When the thickness of the carbonaceous film is 0.2 nm or more, it can be suppressed that a film having a desired resistance value cannot be formed because the thickness of the carbonaceous film is too thin. And the electroconductivity as a positive electrode active material particle is securable. On the other hand, it can suppress that the battery capacity per unit mass of a positive electrode active material particle falls that the thickness of a carbonaceous film is 10 nm or less.
Further, when the thickness of the carbonaceous film is 0.2 nm or more and 10 nm or less, the positive electrode active material particles are easily packed most closely, so that the amount of the positive electrode active material particles per unit volume of the positive electrode increases. As a result, the positive electrode density can be increased, and a high-capacity lithium ion secondary battery can be obtained.

正極活物質粒子に含まれる炭素量は、0.1質量%以上かつ10質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以上かつ3質量%以下であることがより好ましい。
炭素量が0.1質量%以上であると、リチウムイオン二次電池の高速充放電レートにおける放電容量が高くなり、充分な充放電レート性能を実現することができる。一方、炭素量が10質量%以下であると、正極活物質粒子の単位質量当たりのリチウムイオン二次電池の電池容量が必要以上に低下することを抑制できる。
The amount of carbon contained in the positive electrode active material particles is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or more and 3% by mass or less.
When the carbon content is 0.1% by mass or more, the discharge capacity at the high-speed charge / discharge rate of the lithium ion secondary battery is increased, and sufficient charge / discharge rate performance can be realized. On the other hand, it can suppress that the battery capacity of the lithium ion secondary battery per unit mass of positive electrode active material particles falls more than necessary that carbon content is 10 mass% or less.

正極活物質粒子を構成する中心粒子の一次粒子の比表面積に対する炭素担持量(「[炭素担持量]/[中心粒子の一次粒子の比表面積]」;以下「炭素担持量割合」と称する)は、0.01以上かつ0.5以下であることが好ましく、0.03以上かつ0.3以下であることがより好ましい。
炭素担持量割合が0.01以上であると、リチウムイオン二次電池の高速充放電レートにおける放電容量が高くなり、充分な充放電レート性能を実現することができる。一方、炭素担持量割合が0.5以下であると、正極活物質粒子の単位質量当たりのリチウムイオン二次電池の電池容量が必要以上に低下することを抑制できる。
The amount of carbon supported relative to the specific surface area of the primary particles of the central particles constituting the positive electrode active material particles (“[carbon supported amount] / [specific surface area of the primary particles of the central particles]”; hereinafter referred to as “carbon supported amount ratio”) is 0.01 or more and 0.5 or less, more preferably 0.03 or more and 0.3 or less.
When the carbon loading ratio is 0.01 or more, the discharge capacity at a high-speed charge / discharge rate of the lithium ion secondary battery is increased, and sufficient charge / discharge rate performance can be realized. On the other hand, it can suppress that the battery capacity of the lithium ion secondary battery per unit mass of positive electrode active material particle falls more than necessary as the carbon carrying amount ratio is 0.5 or less.

正極活物質粒子の比表面積は、5m/g以上であることが好ましく、7m/g以上であることがより好ましい。
比表面積が5m/g以上であると、正極活物質粒子の粗大化を抑制して、その粒子内におけるリチウムの拡散速度を速くすることができる。これにより、リチウムイオン二次電池の電池特性を改善することができる。
また、正極活物質粒子の比表面積の上限値は、所望の効果が得られれば特に限定されず、50m/g以下であってもよく、20m/g以下であってもよい。
The specific surface area of the positive electrode active material particles is preferably 5 m 2 / g or more, and more preferably 7 m 2 / g or more.
When the specific surface area is 5 m 2 / g or more, coarsening of the positive electrode active material particles can be suppressed, and the diffusion rate of lithium in the particles can be increased. Thereby, the battery characteristic of a lithium ion secondary battery can be improved.
The upper limit of the specific surface area of the positive electrode active material particles is not particularly limited as long as a desired effect is obtained, and may be 50 m 2 / g or less, or 20 m 2 / g or less.

また、本実施形態の正極は、天然黒鉛を負極に用いたリチウムイオン二次電池の正極に用いられ、前記リチウムリチウムイオン二次電池を、60℃環境下で、電流値2Cにて電池電圧が4.1Vになるまで定電流充電した後、電流値2Cにて電池電圧が2Vになるまで放電したところまでを1サイクルとしたとき、前記リチウムリチウムイオン二次電池は、前記1サイクル中において、電流値2Cにて電池電圧が4.1Vになるまで定電流充電した際の充電容量を充電容量Aとし、その後、電流値2Cにて電池電圧が2Vになるまで放電した際の放電容量を放電容量Bとした際、1サイクル中の放電容量Bと充電容量Aの差(放電容量B−充電容量A)を500サイクルにわたって積算した際の積算値が100mAh/g以下であり、1サイクル目の放電容量Bが100mAh/g以上であることが好ましい。
本実施形態のリチウムイオン二次電池は無機リン酸塩粒子を含有するため、本実施形態の正極からの遷移金属の溶出が抑制されるため、天然黒鉛を負極に用いたリチウムイオン二次電池は、1サイクル中の放電容量Bと充電容量Aの差(放電容量B−充電容量A)を500サイクルにわたって積算した際の積算値が100mAh/g以下であり、又1サイクル目の放電容量Bが100mAh/g以上であり、容量維持率に優れ、安全性や長期サイクル特性にも優れる。
Further, the positive electrode of the present embodiment is used as a positive electrode of a lithium ion secondary battery using natural graphite as a negative electrode, and the battery voltage of the lithium lithium ion secondary battery at a current value of 2C in an environment of 60 ° C. After charging at a constant current until the voltage reaches 4.1 V and then discharging until the battery voltage reaches 2 V at a current value of 2 C, the lithium lithium ion secondary battery is The charging capacity when charging at constant current until the battery voltage reaches 4.1V at a current value of 2C is defined as charging capacity A, and then the discharging capacity when discharging until the battery voltage reaches 2V at a current value of 2C is discharged. When the capacity is B, the integrated value when the difference between the discharge capacity B and the charge capacity A in one cycle (discharge capacity B−charge capacity A) is integrated over 500 cycles is 100 mAh / g or less, and 1 cycle It is preferable le th discharge capacity B is 100 mAh / g or more.
Since the lithium ion secondary battery of this embodiment contains inorganic phosphate particles, the elution of transition metals from the positive electrode of this embodiment is suppressed, so the lithium ion secondary battery using natural graphite as the negative electrode is The integrated value when the difference between the discharge capacity B and the charge capacity A in one cycle (discharge capacity B−charge capacity A) is integrated over 500 cycles is 100 mAh / g or less, and the discharge capacity B in the first cycle is It is 100 mAh / g or more, has an excellent capacity retention rate, and is excellent in safety and long-term cycle characteristics.

〔正極の製造方法〕
本実施形態の正極の製造方法は、本実施形態の正極活物質粒子を用いれば特に制限されないが、集電体の一主面に正極合剤層を形成できる方法であることが好ましい。
まず、正極活物質粒子の製造方法について説明する。
[Method for producing positive electrode]
Although the manufacturing method of the positive electrode of this embodiment will not be restrict | limited especially if the positive electrode active material particle of this embodiment is used, It is preferable that it is a method which can form a positive mix layer on one main surface of a collector.
First, a method for producing positive electrode active material particles will be described.

(正極活物質粒子の製造方法)
本実施形態の正極は、少なくとも正極活物質粒子を含む。
本実施形態における正極活物質粒子の製造方法は、例えば、正極活物質粒子及び正極活物質粒子の前駆体の製造工程と、正極活物質粒子及び正極活物質粒子の前駆体からなる群から選択される少なくとも1種の正極活物質粒子原料、炭素質被膜前駆体である有機化合物及び水を混合し、スラリーを調製するスラリー調製工程と、スラリーを乾燥し、得られた乾燥物を非酸化性雰囲気下にて焼成する焼成工程と、を有する。
(Method for producing positive electrode active material particles)
The positive electrode of this embodiment includes at least positive electrode active material particles.
The method for producing positive electrode active material particles in the present embodiment is selected from the group consisting of, for example, a production process of positive electrode active material particles and positive electrode active material particle precursors, and positive electrode active material particles and positive electrode active material particle precursors. A slurry preparation step of preparing a slurry by mixing at least one positive electrode active material particle raw material, an organic compound that is a carbonaceous film precursor, and water; drying the slurry; and obtaining a dried product in a non-oxidizing atmosphere A firing step of firing below.

[正極活物質粒子及び正極活物質粒子の前駆体の製造工程]
LiPOで表される化合物の製造方法としては、固相法、液相法、気相法等の従来の方法を用いることができる。このような方法で得られたLiPOとしては、例えば、粒子状のもの(以下、「LiPO粒子」と言うことがある。)が挙げられる。
LiPO粒子は、例えば、Li源と、A源と、P源と、水と、必要に応じてM源と、を混合して得られるスラリー状の混合物を水熱合成して得られる。水熱合成によれば、LiPOは、水中に沈殿物として生成する。得られた沈殿物は、LiPOの前駆体であってもよい。この場合、LiPOの前駆体を焼成することで、目的のLiPO粒子が得られる。
この水熱合成には耐圧密閉容器を用いることが好ましい。
[Production Process of Positive Electrode Active Material Particles and Precursor of Positive Electrode Active Material Particles]
As a method for producing the compound represented by Li x A y M z PO 4 , conventional methods such as a solid phase method, a liquid phase method, and a gas phase method can be used. Examples of Li x A y M z PO 4 obtained by such a method include particles (hereinafter sometimes referred to as “Li x A y M z PO 4 particles”).
For example, Li x A y M z PO 4 particles are hydrothermally synthesized from a slurry mixture obtained by mixing a Li source, an A source, a P source, water, and an M source as required. Is obtained. According to hydrothermal synthesis, Li x A y M z PO 4 is produced as a precipitate in water. Precipitate obtained may be a precursor of Li x A y M z PO 4 . In this case, by firing the precursor of Li x A y M z PO 4 , Li x A y M z PO 4 particles of interest are obtained.
It is preferable to use a pressure-resistant airtight container for this hydrothermal synthesis.

ここで、Li源としては、酢酸リチウム(LiCHCOO)、塩化リチウム(LiCl)等のリチウム塩及び水酸化リチウム(LiOH)等が挙げられる。これらの中でも、Li源としては、酢酸リチウム、塩化リチウム及び水酸化リチウムからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。 Here, examples of the Li source include lithium salts such as lithium acetate (LiCH 3 COO) and lithium chloride (LiCl), and lithium hydroxide (LiOH). Among these, as the Li source, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of lithium acetate, lithium chloride, and lithium hydroxide.

A源としては、Fe、Mn、Co及びNiからなる群から選択される少なくとも1種を含む塩化物、カルボン酸塩、硫酸塩等が挙げられる。例えば、LiPOにおけるAがFeである場合、Fe源としては、塩化鉄(II)(FeCl)、酢酸鉄(II)(Fe(CHCOO))、硫酸鉄(II)(FeSO)等の2価の鉄塩が挙げられる。これらの中でも、Fe源としては、塩化鉄(II)、酢酸鉄(II)及び硫酸鉄(II)からなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。 Examples of the A source include chlorides, carboxylates and sulfates containing at least one selected from the group consisting of Fe, Mn, Co and Ni. For example, if A in Li x A y M z PO 4 is Fe, as the Fe source, iron chloride (II) (FeCl 2), iron acetate (II) (Fe (CH 3 COO) 2), ferrous sulfate (II) Divalent iron salts such as (FeSO 4 ) can be mentioned. Among these, as the Fe source, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of iron (II) chloride, iron (II) acetate, and iron (II) sulfate.

M源としては、Mg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群から選択される少なくとも1種を含む塩化物、カルボン酸塩、硫酸塩等が挙げられる。   M source includes chloride, carboxylic acid containing at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge and rare earth elements Examples thereof include salts and sulfates.

P源としては、リン酸(HPO)、リン酸二水素アンモニウム(NHPO)、リン酸水素二アンモニウム((NHHPO)等のリン酸化合物が挙げられる。これらの中でも、P源としては、リン酸、リン酸二水素アンモニウム及びリン酸水素二アンモニウムからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。 Examples of the P source include phosphoric acid compounds such as phosphoric acid (H 3 PO 4 ), ammonium dihydrogen phosphate (NH 4 H 2 PO 4 ), and diammonium hydrogen phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ). . Among these, as the P source, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate and diammonium hydrogen phosphate.

[スラリー調製工程]
スラリー調製工程により、正極活物質粒子間に、炭素質被膜前駆体である有機化合物が介在し、それらが均一に混合するため、正極活物質粒子の表面を有機化合物でムラなく被覆することができる。
さらに、焼成工程により、正極活物質粒子の表面を被覆する有機化合物が炭化することにより、炭素質被膜が均一に被覆された正極活物質粒子を含む正極材料が得られる。
[Slurry preparation process]
By the slurry preparation step, the organic compound as the carbonaceous film precursor is interposed between the positive electrode active material particles, and they are uniformly mixed, so that the surface of the positive electrode active material particles can be uniformly coated with the organic compound. .
Furthermore, the organic compound which coat | covers the surface of a positive electrode active material particle carbonizes by a baking process, and the positive electrode material containing the positive electrode active material particle by which the carbonaceous film was coat | covered uniformly is obtained.

本実施形態における正極活物質粒子の製造方法で用いられる有機化合物としては、正極活物質粒子の表面に炭素質被膜を形成できる化合物であれば特に限定されない。このような有機化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン、セルロース、デンプン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、マルトース、スクロース、ラクトース、グリコーゲン、ペクチン、アルギン酸、グルコマンナン、キチン、ヒアルロン酸、コンドロイチン、アガロース、ポリエーテル、エチレングリコール等の2価アルコール、グリセリン等の3価アルコール等が挙げられる。   The organic compound used in the method for producing positive electrode active material particles in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a compound that can form a carbonaceous film on the surface of the positive electrode active material particles. Examples of such organic compounds include polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone, cellulose, starch, gelatin, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, polyacrylamide, and polyvinyl acetate. Glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, sucrose, lactose, glycogen, pectin, alginic acid, glucomannan, chitin, hyaluronic acid, chondroitin, agarose, polyether, ethylene glycol and other dihydric alcohols, glycerin and other trihydric alcohols Etc.

スラリー調製工程では、正極活物質粒子原料と、有機化合物とを、水に溶解または分散させて、均一なスラリーを調製する。
これらの原料を水に溶解または分散させる際には、分散剤を加えることもできる。
正極活物質粒子原料と、有機化合物とを、水に溶解または分散させる方法としては、水に正極活物質粒子原料を分散させ、水に有機化合物を溶解または分散させる方法であれば、特に限定されない。このような方法としては、例えば、遊星ボールミル、振動ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカー、アトライタ等の媒体粒子を高速で攪拌する媒体攪拌型分散装置を用いる方法が好ましい。
In the slurry preparation step, the positive electrode active material particle raw material and the organic compound are dissolved or dispersed in water to prepare a uniform slurry.
When these raw materials are dissolved or dispersed in water, a dispersant can be added.
The method for dissolving or dispersing the positive electrode active material particle raw material and the organic compound in water is not particularly limited as long as the positive electrode active material particle raw material is dispersed in water and the organic compound is dissolved or dispersed in water. . As such a method, for example, a method using a medium stirring type dispersion device that stirs medium particles at high speed, such as a planetary ball mill, a vibration ball mill, a bead mill, a paint shaker, and an attritor, is preferable.

正極活物質粒子原料と、有機化合物とを、水に溶解または分散させる際には、水に正極活物質粒子原料を一次粒子として分散させ、その後、水に有機化合物を添加して溶解または分散させるように攪拌することが好ましい。このようにすれば、正極活物質粒子原料の一次粒子の表面が有機化合物で被覆され易い。これにより、正極活物質粒子原料の一次粒子の表面に有機化合物が均一に配され、その結果として、正極活物質粒子の一次粒子の表面が、有機化合物由来の炭素質被膜によって被覆される。   When the positive electrode active material particle raw material and the organic compound are dissolved or dispersed in water, the positive electrode active material particle raw material is dispersed as primary particles in water, and then the organic compound is added to the water and dissolved or dispersed. It is preferable to stir like this. If it does in this way, the surface of the primary particle of positive electrode active material particle raw material will be easily coat | covered with an organic compound. Thereby, the organic compound is uniformly arranged on the surface of the primary particles of the positive electrode active material particle raw material, and as a result, the surface of the primary particles of the positive electrode active material particles is covered with the carbonaceous film derived from the organic compound.

[焼成工程]
次いで、スラリー調製工程で調製したスラリーを、高温雰囲気中、例えば、70℃以上かつ250℃以下の大気中に噴霧し、乾燥させる。
次いで、得られた乾燥物を、非酸化性雰囲気下、好ましくは500℃以上かつ1000℃以下、より好ましくは600℃以上かつ1000℃以下の温度にて、0.1時間以上かつ40時間以下焼成する。
[Baking process]
Next, the slurry prepared in the slurry preparation step is sprayed and dried in a high temperature atmosphere, for example, in an atmosphere of 70 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
Next, the obtained dried product is calcined in a non-oxidizing atmosphere, preferably at a temperature of 500 ° C. or more and 1000 ° C. or less, more preferably at a temperature of 600 ° C. or more and 1000 ° C. or less for 0.1 hours or more and 40 hours or less. To do.

非酸化性雰囲気としては、窒素(N)、アルゴン(Ar)等の不活性ガスからなる雰囲気が好ましい。乾燥物の酸化をより抑えたい場合には、水素(H)等の還元性ガスを数体積%程度含む還元性雰囲気が好ましい。また、焼成時に非酸化性雰囲気中に蒸発した有機分を除去することを目的として、非酸化性雰囲気中に酸素(O)等の支燃性ガスまたは可燃性ガスを導入してもよい。 As the non-oxidizing atmosphere, an atmosphere made of an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) is preferable. When it is desired to further suppress the oxidation of the dried product, a reducing atmosphere containing about several volume% of a reducing gas such as hydrogen (H 2 ) is preferable. Further, for the purpose of removing organic components evaporated in the non-oxidizing atmosphere at the time of firing, a flammable gas such as oxygen (O 2 ) or a combustible gas may be introduced into the non-oxidizing atmosphere.

ここで、焼成温度を500℃以上とすることにより、乾燥物に含まれる有機化合物の分解及び反応が充分に進行し易く、有機化合物の炭化を充分に行い易い。その結果、得られた凝集体中に高抵抗の有機化合物の分解物が生成することを防止し易い。一方、焼成温度を1000℃以下とすることにより、正極活物質粒子原料中のリチウム(Li)が蒸発し難く、また、正極活物質粒子が目的の大きさ以上に粒成長することが抑制される。その結果、本実施形態の正極材料を含む正極を備えたリチウムイオン二次電池を作製した場合に、高速充放電レートにおける放電容量が低くなることを防止でき、充分な充放電レート性能を有するリチウムイオン二次電池を実現することができる。   Here, by setting the firing temperature to 500 ° C. or higher, the decomposition and reaction of the organic compound contained in the dried product is likely to proceed sufficiently, and the organic compound is easily carbonized. As a result, it is easy to prevent the decomposition product of the high-resistance organic compound from being formed in the obtained aggregate. On the other hand, by setting the firing temperature to 1000 ° C. or less, lithium (Li) in the positive electrode active material particle raw material hardly evaporates, and the positive electrode active material particles are prevented from growing beyond the target size. . As a result, when a lithium ion secondary battery including a positive electrode including the positive electrode material of the present embodiment is manufactured, it is possible to prevent the discharge capacity at a high speed charge / discharge rate from being lowered, and lithium having sufficient charge / discharge rate performance. An ion secondary battery can be realized.

以上により、乾燥物中の有機化合物が熱分解して生成した炭素(炭素質被膜)により正極活物質粒子の一次粒子の表面が被覆された正極活物質粒子が得られる。   As described above, the positive electrode active material particles in which the surfaces of the primary particles of the positive electrode active material particles are coated with carbon (carbonaceous film) generated by thermal decomposition of the organic compound in the dried product are obtained.

既述のように、本実施形態のリチウムイオン二次電池は、無機リン酸塩粒子を含有することを特徴とする。無機リン酸塩粒子は、正極合剤層に含有されていてもよいし、正極合剤層とセパレータの間に存在していてもよいし、セパレータに担持されていてもよいし、電解質中に含有されていてもよいし、負極合剤層に含有されていてもよく、これら1以上の箇所に含有されていればよい。
正極に無機リン酸塩粒子を含有する場合は、正極材料ペーストを調製する前に正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子を混合しても、正極材料ペーストの調製時に正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子を混合してもよい。
正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子とを混合する方法は、正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子を均一に混合できる方法であれば特に限定されないが、正極材料ペーストを調製する前に正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子とを混合する場合、気流を利用した混合方法を用いると、正極活物質粒子(中心粒子、一次粒子)へのダメージを抑制できるので好ましい。また、正極活物質粒子及び無機リン酸塩粒子への水分の吸着を防ぐため、乾燥空気、乾燥不活性ガス等を用いた気流による混合がより好ましい。
As described above, the lithium ion secondary battery of this embodiment is characterized by containing inorganic phosphate particles. The inorganic phosphate particles may be contained in the positive electrode mixture layer, may be present between the positive electrode mixture layer and the separator, may be supported on the separator, or may be contained in the electrolyte. It may be contained, may be contained in the negative electrode mixture layer, and may be contained in one or more places.
When the positive electrode contains inorganic phosphate particles, even if the positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles are mixed before preparing the positive electrode material paste, the positive electrode active material particles and the inorganic Acid salt particles may be mixed.
The method of mixing the positive electrode active material particles and the inorganic phosphate particles is not particularly limited as long as the positive electrode active material particles and the inorganic phosphate particles can be uniformly mixed, but before preparing the positive electrode material paste, When mixing the active material particles and the inorganic phosphate particles, it is preferable to use a mixing method using an air flow because damage to the positive electrode active material particles (center particles, primary particles) can be suppressed. Moreover, in order to prevent the adsorption | suction of the water | moisture content to positive electrode active material particle | grains and inorganic phosphate particle | grains, mixing by the airflow using dry air, dry inert gas, etc. is more preferable.

(正極材料ペーストの調製)
本実施形態の正極の製造方法としては、例えば、本実施形態の正極活物質粒子を含む正極材料と、バインダー樹脂からなる結着剤と、溶媒とを混合して、正極材料ペーストを調製する。この際、正極材料としては、正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子とを混合したものであってもよいし、本実施形態における正極材料ペーストには、必要に応じて、カーボンブラック等の導電助剤や無機リン酸塩粒子を添加してもよい。
(Preparation of positive electrode material paste)
As a method for producing the positive electrode of the present embodiment, for example, a positive electrode material paste including the positive electrode active material particles of the present embodiment, a binder composed of a binder resin, and a solvent are mixed to prepare a positive electrode material paste. At this time, the positive electrode material may be a mixture of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles, and the positive electrode material paste in the present embodiment may include a conductive material such as carbon black, if necessary. An auxiliary agent or inorganic phosphate particles may be added.

[正極材料ペースト調製用結着剤]
結着剤、すなわち、バインダー樹脂として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)樹脂、フッ素ゴム等が好適に用いられる。
[Binder for preparing positive electrode material paste]
As the binder, that is, a binder resin, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, polyvinylidene fluoride (PVdF) resin, fluororubber, and the like are preferably used.

正極材料ペーストを調製するに当たり用いる結着剤の配合量は特に限定されないが、例えば、リチウムイオン二次電池用正極材料100質量部に対して、1質量部以上かつ30質量部以下であることが好ましく、3質量部以上かつ20質量部以下であることがより好ましい。
結着剤の配合量が1質量部以上であると、正極合剤層と集電体との間の結着性を充分に高くすることができる。これにより、正極合剤層の圧延形成時等において正極合剤層の割れや脱落が生じることを抑制することができる。また、リチウムイオン二次電池の充放電過程において、正極合剤層が集電体から剥離し、電池容量及び充放電レートが低下することを抑制することができる。一方、結着剤の配合量が30質量部以下であると、リチウムイオン二次電池用正極材料の内部抵抗が低下し、高速充放電レートにおける電池容量が低下することを抑制できる。
The blending amount of the binder used in preparing the positive electrode material paste is not particularly limited. For example, it is 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the positive electrode material for a lithium ion secondary battery. It is preferably 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
When the blending amount of the binder is 1 part by mass or more, the binding property between the positive electrode mixture layer and the current collector can be sufficiently increased. Thereby, it is possible to prevent the positive electrode mixture layer from cracking or falling off during rolling of the positive electrode mixture layer. Moreover, in the charging / discharging process of a lithium ion secondary battery, it can suppress that a positive mix layer peels from a collector, and battery capacity and a charging / discharging rate fall. On the other hand, when the blending amount of the binder is 30 parts by mass or less, the internal resistance of the positive electrode material for a lithium ion secondary battery is reduced, and the battery capacity at a high-speed charge / discharge rate can be suppressed from decreasing.

[導電助剤]
導電助剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレンブラック(AB)、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、気相成長炭素繊維(VGCF;Vapor Grown Carbon Fiber)及びカーボンナノチューブ等の繊維状炭素からなる群から選択される少なくとも1種が用いられる。
[Conductive aid]
Although it does not specifically limit as a conductive support agent, For example, the group which consists of fibrous carbon, such as acetylene black (AB), ketjen black, furnace black, vapor growth carbon fiber (VGCF; Vapor Grown Carbon Fiber), and a carbon nanotube At least one selected from is used.

[正極材料ペースト調製用溶媒]
本実施形態の正極活物質粒子を含む正極材料ペーストに用いられる溶媒は、結着剤の性質に応じて適宜選択される。溶媒を適宜選択することにより、正極材料ペーストを、集電体等の被塗布物に対して塗布し易くすることができる。
溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール(イソプロピルアルコール:IPA)、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール及びジアセトンアルコール等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びγ−ブチロラクトン等のエステル類;ジエチルエーテル、エチレングルコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングルコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングルコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、アセチルアセトン及びシクロヘキサノン等のケトン類;ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド及びN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等のアミド類;並びに、エチレングリコール、ジエチレングリコール及びプロピレングリコール等のグリコール類等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
[Solvent for preparing positive electrode material paste]
The solvent used for the positive electrode material paste containing the positive electrode active material particles of the present embodiment is appropriately selected according to the properties of the binder. By appropriately selecting the solvent, the positive electrode material paste can be easily applied to an object to be coated such as a current collector.
Examples of the solvent include water; alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropyl alcohol: IPA), butanol, pentanol, hexanol, octanol, and diacetone alcohol; ethyl acetate, butyl acetate, and lactic acid. Esters such as ethyl, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate and γ-butyrolactone; diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve), ethylene glycol Acetates such as monobutyl ether (butyl cellosolve), diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), acetylacetone and cyclohexanone; amides such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetoacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) And glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol. These solvents may be used alone or in a combination of two or more.

正極材料ペーストにおける溶媒の含有率は、本実施形態の正極活物質粒子と結着剤と溶媒の合計質量を100質量%とした場合に、50質量%以上かつ70質量%以下であることが好ましく、55質量%以上かつ65質量%以下であることがより好ましい。
正極材料ペーストにおける溶媒の含有率が上記の範囲内であると、正極形成性に優れ、かつ電池特性に優れた正極材料ペーストを得ることができる。
The content of the solvent in the positive electrode material paste is preferably 50% by mass or more and 70% by mass or less when the total mass of the positive electrode active material particles, the binder, and the solvent of the present embodiment is 100% by mass. More preferably, they are 55 mass% or more and 65 mass% or less.
When the content of the solvent in the positive electrode material paste is within the above range, a positive electrode material paste having excellent positive electrode forming properties and excellent battery characteristics can be obtained.

本実施形態の正極活物質粒子を含む正極材料と、結着剤と、導電助剤と、無機リン酸塩粒子と、溶媒とを混合する方法としては、これらの成分を均一に混合できる方法であれば特に限定されない。例えば、ボールミル、サンドミル、プラネタリー(遊星式)ミキサー、ペイントシェーカー及びホモジナイザー等の混錬機を用いた混合方法が挙げられる。   As a method of mixing the positive electrode material including the positive electrode active material particles of this embodiment, the binder, the conductive additive, the inorganic phosphate particles, and the solvent, a method that can uniformly mix these components. If there is no particular limitation. Examples thereof include a mixing method using a kneading machine such as a ball mill, a sand mill, a planetary (planetary) mixer, a paint shaker, and a homogenizer.

正極材料ペーストを、集電体の一主面に塗布して塗膜とし、その後、この塗膜を乾燥し、上記の正極材料と結着剤との混合物からなる塗膜が一主面に形成された集電体を得る。
その後、塗膜を加圧圧着し、乾燥して、集電体の一主面に正極合剤層を有する正極を作製する。
The positive electrode material paste is applied to one main surface of the current collector to form a coating film, and then the coating film is dried to form a coating film composed of a mixture of the positive electrode material and the binder on the one main surface. Current collector is obtained.
Thereafter, the coating film is pressure-bonded and dried to produce a positive electrode having a positive electrode mixture layer on one main surface of the current collector.

[無機リン酸塩粒子層]
本実施形態のリチウムイオン二次電池においては、正極以外に無機リン酸塩粒子を含有させてもよく、例えば、正極合剤層の上に無機リン酸塩粒子層を形成してもよい。
[Inorganic phosphate particle layer]
In the lithium ion secondary battery of the present embodiment, inorganic phosphate particles may be contained in addition to the positive electrode. For example, an inorganic phosphate particle layer may be formed on the positive electrode mixture layer.

(無機リン酸塩粒子ペーストの調製)
本実施形態の無機リン酸塩粒子層の作製方法としては、例えば、本実施形態の無機リン酸塩粒子と、バインダー樹脂からなる結着剤と、溶媒とを混合して、無機リン酸塩粒子ペーストを調製する。
(Preparation of inorganic phosphate particle paste)
As a manufacturing method of the inorganic phosphate particle layer of the present embodiment, for example, the inorganic phosphate particles of the present embodiment, a binder composed of a binder resin, and a solvent are mixed to form inorganic phosphate particles. Prepare paste.

[無機リン酸塩粒子ペースト調製用結着剤]
結着剤、すなわち、バインダー樹脂として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)樹脂、フッ素ゴム等が好適に用いられる。
[Binder for preparing inorganic phosphate particle paste]
As the binder, that is, a binder resin, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, polyvinylidene fluoride (PVdF) resin, fluororubber, and the like are preferably used.

無機リン酸塩粒子ペーストを調製するに当たり用いる結着剤の配合量は特に限定されないが、例えば、無機リン酸塩粒子100質量部に対して、1質量部以上かつ30質量部下であることが好ましく、3質量部以上かつ20質量部以下であることがより好ましい。
結着剤の配合量が1質量部以上であると、無機リン酸塩粒子間の結着性を充分に高くすることができる。これにより、無機リン酸塩粒子層の圧延形成時等において無機リン酸塩粒子層の割れや脱落が生じることを抑制することができる。一方、結着剤の配合量が30質量部以下であると、正極と負極間のイオン移動に由来する液抵抗を低減でき、高速充放電レートにおける電池容量が低下することを抑制できる。
The blending amount of the binder used in preparing the inorganic phosphate particle paste is not particularly limited. For example, it is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic phosphate particles. More preferably, it is 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
When the amount of the binder is 1 part by mass or more, the binding property between the inorganic phosphate particles can be sufficiently increased. Thereby, it is possible to prevent the inorganic phosphate particle layer from being cracked or dropped off during rolling of the inorganic phosphate particle layer. On the other hand, when the compounding amount of the binder is 30 parts by mass or less, it is possible to reduce the liquid resistance derived from the ion migration between the positive electrode and the negative electrode, and to suppress the battery capacity at the high speed charge / discharge rate from being lowered.

[無機リン酸塩粒子ペースト調製用溶媒]
本実施形態の無機リン酸塩粒子を含む無機リン酸塩粒子ペーストに用いられる溶媒は、結着剤の性質に応じて適宜選択される。溶媒を適宜選択することにより、正極材料ペーストを、集電体等の被塗布物に対して塗布し易くすることができる。
溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール(イソプロピルアルコール:IPA)、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール及びジアセトンアルコール等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びγ−ブチロラクトン等のエステル類;ジエチルエーテル、エチレングルコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングルコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングルコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、アセチルアセトン及びシクロヘキサノン等のケトン類;ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド及びN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等のアミド類;並びに、エチレングリコール、ジエチレングリコール及びプロピレングリコール等のグリコール類等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
[Solvent for preparing inorganic phosphate particle paste]
The solvent used for the inorganic phosphate particle paste containing the inorganic phosphate particles of the present embodiment is appropriately selected according to the properties of the binder. By appropriately selecting the solvent, the positive electrode material paste can be easily applied to an object to be coated such as a current collector.
Examples of the solvent include water; alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropyl alcohol: IPA), butanol, pentanol, hexanol, octanol, and diacetone alcohol; ethyl acetate, butyl acetate, and lactic acid. Esters such as ethyl, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate and γ-butyrolactone; diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve), ethylene glycol Acetates such as monobutyl ether (butyl cellosolve), diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), acetylacetone and cyclohexanone; amides such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetoacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) And glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol. These solvents may be used alone or in a combination of two or more.

無機リン酸塩粒子ペーストにおける溶媒の含有率は、本実施形態の無機リン酸塩粒子と結着剤と溶媒の合計質量を100質量%とした場合に、50質量%以上かつ70質量%以下であることが好ましく、55質量%以上かつ65質量%以下であることがより好ましい。
無機リン酸塩粒子ペーストにおける溶媒の含有率が上記の範囲内であると、無機リン酸塩粒子層形成性に優れ、且つ無機リン酸塩粒子及び結着剤が均一に分散されやすいため、正極から溶出した遷移金属を効率的に捕捉することができる。
The content of the solvent in the inorganic phosphate particle paste is 50% by mass or more and 70% by mass or less when the total mass of the inorganic phosphate particles, the binder, and the solvent of the present embodiment is 100% by mass. It is preferable that it is 55 mass% or more and 65 mass% or less.
If the content of the solvent in the inorganic phosphate particle paste is within the above range, the inorganic phosphate particle layer formability is excellent and the inorganic phosphate particles and the binder are easily dispersed uniformly. The transition metal eluted from the can be efficiently captured.

無機リン酸塩粒子と、結着剤と、溶媒とを混合する方法としては、これらの成分を均一に混合できる方法であれば特に限定されない。例えば、ボールミル、サンドミル、プラネタリー(遊星式)ミキサー、ペイントシェーカー及びホモジナイザー等の混錬機を用いた混合方法が挙げられる。   A method of mixing the inorganic phosphate particles, the binder, and the solvent is not particularly limited as long as these components can be mixed uniformly. Examples thereof include a mixing method using a kneading machine such as a ball mill, a sand mill, a planetary (planetary) mixer, a paint shaker, and a homogenizer.

無機リン酸塩粒子ペーストを、正極合剤層に塗布して塗膜とし、その後、この塗膜を乾燥し、上記の無機リン酸塩粒子と結着剤との混合物からなる塗膜を正極合剤層上に形成する。
その後、塗膜を加圧圧着し、乾燥して、集電体の一主面に正極合剤層を有し、且つ正極合剤層の上に無機リン酸塩粒子ペーストを有する正極/無機リン酸塩粒子層を作製する。
The inorganic phosphate particle paste is applied to the positive electrode mixture layer to form a coating film, and then the coating film is dried to form a coating film composed of a mixture of the above inorganic phosphate particles and the binder. It is formed on the agent layer.
Thereafter, the coating is pressure-bonded and dried, and has a positive electrode mixture layer on one main surface of the current collector, and a positive electrode / inorganic phosphor having an inorganic phosphate particle paste on the positive electrode mixture layer An acid salt particle layer is prepared.

〔負極〕
負極としては、例えば、金属Li、天然黒鉛、ハードカーボン等の炭素材料、Li合金及びLiTi12、Si(Li4.4Si)等の負極材料を含むものが挙げられる。
負極材料は、無機リン酸塩粒子を含有することができる。負極材料が無機リン酸塩粒子を含む場合、負極材料中の無機リン酸塩粒子の含有量は、0.1質量%以上かつ10質量%以下とすることができ、0.2質量%以上かつ10質量%以下であることが好ましく、0.4質量%以上かつ7質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上かつ7質量%以下であることが更に好ましい。
[Negative electrode]
As the negative electrode, for example, a metal Li, natural graphite, carbon materials such as hard carbon, include those containing an anode material such as Li alloys and Li 4 Ti 5 O 12, Si (Li 4.4 Si).
The negative electrode material can contain inorganic phosphate particles. When the negative electrode material includes inorganic phosphate particles, the content of the inorganic phosphate particles in the negative electrode material can be 0.1 mass% or more and 10 mass% or less, 0.2 mass% or more and It is preferably 10% by mass or less, more preferably 0.4% by mass or more and 7% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or more and 7% by mass or less.

〔電解質〕
電解質は、特に制限されないが、非水電解質であることが好ましく、例えば、炭酸エチレン(エチレンカーボネート;EC)と、炭酸エチルメチル(エチルメチルカーボネート;EMC)とを、体積比で1:1となるように混合し、得られた混合溶媒に六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を、例えば、濃度1モル/dm3となるように溶解したものが挙げられる。
電解質は、無機リン酸塩粒子を含有することができる。電解質が無機リン酸塩粒子を含む場合、電解質中の無機リン酸塩粒子の含有量は、電解質の質量に対して0.02質量%以上かつ1.2質量%以下とすることができ、0.04質量%以上かつ0.8質量%以下であることが好ましい。0.02質量%以上であると正極から溶出する遷移金属を効率的に捕捉でき、1.2質量%以下であると正極と負極間のイオン移動に由来する液抵抗を低減することができる。
〔Electrolytes〕
The electrolyte is not particularly limited, but is preferably a non-aqueous electrolyte. For example, ethylene carbonate (ethylene carbonate; EC) and ethyl methyl carbonate (ethyl methyl carbonate; EMC) have a volume ratio of 1: 1. In this manner, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is dissolved in the obtained mixed solvent so as to have a concentration of 1 mol / dm 3, for example.
The electrolyte can contain inorganic phosphate particles. When the electrolyte includes inorganic phosphate particles, the content of the inorganic phosphate particles in the electrolyte can be 0.02% by mass or more and 1.2% by mass or less with respect to the mass of the electrolyte. It is preferable that they are 0.04 mass% or more and 0.8 mass% or less. When the content is 0.02% by mass or more, the transition metal eluted from the positive electrode can be efficiently captured, and when the content is 1.2% by mass or less, the liquid resistance derived from ion migration between the positive electrode and the negative electrode can be reduced.

〔セパレータ〕
セパレータとして、例えば、多孔質プロピレンを用いることができる。
また、非水電解質とセパレータの代わりに、固体電解質を用いてもよい。
[Separator]
For example, porous propylene can be used as the separator.
A solid electrolyte may be used instead of the nonaqueous electrolyte and the separator.

本実施形態のリチウムイオン二次電池が、正極として、本実施形態のリチウムイオン二次電池用正極を備える場合、電解質の酸化分解及びガスの発生を抑制され、長期のサイクルの安定性及び安全性に優れる。
セパレータは、無機リン酸塩粒子を含有することができる。セパレータが無機リン酸塩粒子を含む場合、セパレータ中の無機リン酸塩粒子の含有量は、0.5質量%以上かつ30質量%以下とすることができ、1質量%以上かつ20質量%以下であることが好ましい。0.5質量%以上であると正極から溶出する遷移金属を効率的に捕捉でき、30質量%以下であると正極と負極間のイオン移動に由来する液抵抗を低減することができる。
When the lithium ion secondary battery of the present embodiment includes the positive electrode for the lithium ion secondary battery of the present embodiment as the positive electrode, the oxidative decomposition of the electrolyte and the generation of gas are suppressed, and the stability and safety of the long-term cycle Excellent.
The separator can contain inorganic phosphate particles. When the separator includes inorganic phosphate particles, the content of the inorganic phosphate particles in the separator can be 0.5% by mass or more and 30% by mass or less, and 1% by mass or more and 20% by mass or less. It is preferable that If it is 0.5% by mass or more, the transition metal eluted from the positive electrode can be efficiently captured, and if it is 30% by mass or less, the liquid resistance derived from ion migration between the positive electrode and the negative electrode can be reduced.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

<実施例1>
〔正極活物質粒子の合成〕
水2L(リットル)に、2molのリン酸リチウム(LiPO)と、2molの硫酸鉄(II)(FeSO)とを、全体量が4L(リットル)になるように混合し、均一なスラリー状の混合物を調製した。得られた混合物を容量8L(リットル)の耐圧密閉容器に収容し、180℃にて1時間、水熱合成し、沈殿物を生成した。得られた沈殿物を水洗し、ケーキ状の正極活物質粒子の前駆体を得た。
次いで、この正極活物質粒子の前駆体150g(固形分換算)に、有機化合物としてのポリエチレングリコール5.5gと、媒体粒子としての直径5mmのジルコニアボール500gとを混合し、ボールミルにて12時間、分散処理を行い、均一なスラリーを調製した。調製したスラリーを180℃の大気雰囲気中に噴霧し、乾燥して、平均粒子径が6μmの有機化合物で被覆されたLiFePOで構成された造粒体を得た。
得られた造粒体を、700℃の非酸化性ガス雰囲気下にて1時間焼成した後、40℃にて30分間保持し、導電性の炭素質被覆を有するLiFePO(正極活物質粒子A1)を得た。正極活物質粒子A1の平均一次粒子径は、150nmであった。
なお、正極活物質粒子の平均一次粒子径はSEM(Scanning Electron Microscope)にて撮影された画像において、無作為に選択した100個の一次粒子の長辺の長さを平均化することで測定し、無機リン酸塩粒子の平均一次粒子径(D50)は、株式会社堀場製作所製、LB−550、及び株式会社堀場製作所製、SZ−100を用いて測定した。
<Example 1>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In 2 L (liter) of water, 2 mol of lithium phosphate (Li 3 PO 4 ) and 2 mol of iron (II) sulfate (FeSO 4 ) were mixed so that the total amount was 4 L (liter). A slurry mixture was prepared. The obtained mixture was accommodated in a pressure-resistant airtight container having a capacity of 8 L (liter) and hydrothermally synthesized at 180 ° C. for 1 hour to produce a precipitate. The obtained precipitate was washed with water to obtain a precursor of cake-like positive electrode active material particles.
Next, 5.5 g of polyethylene glycol as an organic compound and 500 g of zirconia balls having a diameter of 5 mm as medium particles are mixed with 150 g of the positive electrode active material particle precursor (in terms of solid content) for 12 hours using a ball mill. Dispersion treatment was performed to prepare a uniform slurry. The prepared slurry was sprayed into an air atmosphere at 180 ° C. and dried to obtain a granulated body composed of LiFePO 4 coated with an organic compound having an average particle diameter of 6 μm.
The obtained granulated body was calcined in a non-oxidizing gas atmosphere at 700 ° C. for 1 hour and then held at 40 ° C. for 30 minutes to obtain LiFePO 4 (positive electrode active material particles A1) having a conductive carbonaceous coating. ) The average primary particle diameter of the positive electrode active material particles A1 was 150 nm.
The average primary particle diameter of the positive electrode active material particles is measured by averaging the lengths of the long sides of 100 randomly selected primary particles in an image taken with a scanning electron microscope (SEM). The average primary particle diameter (D50) of the inorganic phosphate particles was measured by using Horiba, Ltd., LB-550, and Horiba, Ltd., SZ-100.

〔無機リン酸塩粒子の合成〕
水500mL(ミリリットル)に、0.5molのリン酸(HPO)と、0.5molの炭酸リチウム(LiCO)とを混合し、均一なスラリー上の混合物を調製した。調製した混合物を150℃で1晩加熱することで、水分を蒸発させ、混合物を乾燥させた。乾燥させた混合物を600℃の大気雰囲気下にて12時間焼成することで、Liからなる無機リン酸塩粒子を得た。
次いで、得られた無機リン酸塩粒子を目開き45μmのステンレス篩にて分級し、45μm以下の粒子径を有するLi(無機リン酸塩粒子B1)を得た。
無機リン酸塩粒子B1の平均一次粒子径は、18μmであった。
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In 500 mL (milliliter) of water, 0.5 mol of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and 0.5 mol of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) were mixed to prepare a mixture on a uniform slurry. The prepared mixture was heated at 150 ° C. overnight to evaporate moisture and dry the mixture. The dried mixture was baked in an air atmosphere at 600 ° C. for 12 hours to obtain inorganic phosphate particles made of Li 4 P 2 O 7 .
Subsequently, the obtained inorganic phosphate particles were classified with a stainless steel sieve having an opening of 45 μm to obtain Li 4 P 2 O 7 (inorganic phosphate particles B1) having a particle diameter of 45 μm or less.
The average primary particle diameter of the inorganic phosphate particles B1 was 18 μm.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A1と無機リン酸塩粒子B1とを、正極活物質粒子A1(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B1の質量(表1中では「(A)100質量部に対する(B)の量」欄に示す量)が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例1のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C1)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A1 and the inorganic phosphate particles B1 are combined with the mass of the inorganic phosphate particles B1 with respect to the positive electrode active material particles A1 (100 parts by mass). The amount obtained in the column “Amount” is 5.3 parts by mass, and the obtained powder was used as the positive electrode material (positive electrode material C1) for the lithium ion secondary battery of Example 1.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
溶媒であるN−メチル−2−ピロリジノン(NMP)に、正極材料C1と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)と、導電助剤としてのアセチレンブラック(AB)とを、ペースト中の質量比で、正極材料C1:AB:PVdF=90:5:5となるように加えて、これらを混合し、正極材料ペースト(正極用)を調製した。
調製した正極材料ペースト(正極用)を、厚さ30μmのアルミニウム箔(集電体)の表面に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥し、アルミニウム箔の表面に正極合剤層を形成した。正極と負極の容量比が1.2(負極/正極)となるように正極合剤層の厚さを調整した。
その後、正極合剤層を、正極密度が2.0g/mLとなるように、所定の圧力にて加圧した後、成形機を用いて正極面積9cmの正方形状に打ち抜き、実施例1の正極を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
Mass in paste of N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) as a solvent, positive electrode material C1, polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and acetylene black (AB) as a conductive additive. In addition, the positive electrode material C1: AB: PVdF = 90: 5: 5 was added, and these were mixed to prepare a positive electrode material paste (for positive electrode).
The prepared positive electrode material paste (for positive electrode) is applied to the surface of an aluminum foil (current collector) having a thickness of 30 μm to form a coating film, the coating film is dried, and a positive electrode mixture layer is formed on the surface of the aluminum foil. Formed. The thickness of the positive electrode mixture layer was adjusted so that the capacity ratio of the positive electrode to the negative electrode was 1.2 (negative electrode / positive electrode).
Thereafter, the positive electrode mixture layer was pressurized at a predetermined pressure so that the positive electrode density was 2.0 g / mL, and then punched into a square shape having a positive electrode area of 9 cm 2 using a molding machine. A positive electrode was produced.

次いで、溶媒である純水に、負極活物質としての天然黒鉛と、結着剤としてのスチレンブタジエンラテックス(SBR)と、粘度調整材としてカルボキシメチルセルロース(CMC)とを、ペーストの質量比で、天然黒鉛:SBR:CMC=98:1:1となるように加えて、これらを混合し、負極材料ペースト(負極用)を調製した。
調製した負極材料ペースト(負極用)を、厚さ10μmの銅箔(集電体)の表面に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥し、銅箔表面に負極合剤層を形成した。負極合剤層の目付量が4.4mg/cmとなるよう塗布厚を調整した。負極密度が1.42g/mLとなるように所定の圧力にて加圧した後、成形機を用いて負極面積9.6cmの正方形状に打ち抜き、実施例1の負極を作製した。
Next, natural water as a negative electrode active material, styrene butadiene latex (SBR) as a binder, and carboxymethylcellulose (CMC) as a viscosity modifier are mixed in pure water as a solvent in a mass ratio of the paste. Graphite: SBR: CMC = 98: 1: 1 were added, and these were mixed to prepare a negative electrode material paste (for negative electrode).
The prepared negative electrode material paste (for negative electrode) is applied to the surface of a 10 μm thick copper foil (current collector) to form a coating film, the coating film is dried, and a negative electrode mixture layer is formed on the copper foil surface. Formed. The coating thickness was adjusted so that the basis weight of the negative electrode mixture layer was 4.4 mg / cm 2 . After pressurizing at a predetermined pressure so that the negative electrode density was 1.42 g / mL, a negative electrode area of 9.6 cm 2 was punched out using a molding machine to produce the negative electrode of Example 1.

作製した正極と負極とを、ポリプロピレンからなる厚さ25μmのセパレータを介して対向させ、電解質としての1MのLiPF溶液0.5mLに含浸させたのち、ラミネートフィルムにて封止して、実施例1のリチウムイオン二次電池を作製した。LiPF溶液としては、炭酸エチレンと、炭酸エチルメチルとを、体積比で1:1となるように混合したものを用いた。 The produced positive electrode and negative electrode were opposed to each other through a 25 μm thick separator made of polypropylene, impregnated with 0.5 mL of 1M LiPF 6 solution as an electrolyte, and then sealed with a laminate film. 1 lithium ion secondary battery was produced. The LiPF 6 solution used was a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate so that the volume ratio was 1: 1.

<実施例2>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例2正極活物質粒子A2を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例2の無機リン酸塩粒子B2を得た。
<Example 2>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
Example 2 positive electrode active material particles A2 were obtained in the same manner as Example 1.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B2 of Example 2 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A2と無機リン酸塩粒子B2とを、正極活物質粒子A2(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B2の質量が1質量部となるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例2のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C2)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
Positive electrode active material particles A2 and inorganic phosphate particles B2 are uniformly mixed so that the mass of inorganic phosphate particles B2 with respect to positive electrode active material particles A2 (100 parts by mass) is 1 part by mass. Was used as the positive electrode material (positive electrode material C2) for the lithium ion secondary battery of Example 2.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例2の正極材料C2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode material C2 of Example 2 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例3>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例3の正極活物質粒子A3を得た。
<Example 3>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A3 of Example 3 were obtained.

〔無機リン酸塩粒子の合成〕
水500mL(ミリリットル)に、0.5molのリン酸(HPO)と、0.75molの炭酸リチウム(LiCO)とを混合し、均一なスラリー上の混合物を調製した。調製した混合物を150℃で1晩加熱することで、水分を蒸発させ、混合物を乾燥させた。乾燥させた混合物を600℃の大気雰囲気下にて12時間焼成することで、LiPOからなる無機リン酸塩粒子を得た。
次いで、得られた無機リン酸塩粒子を目開き45μmのステンレス篩にて分級し、45μm以下の粒子径を有するLiPO(無機リン酸塩粒子B3)を得た。
無機リン酸塩粒子B3の平均一次粒子径は、27μmであった。
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In 500 mL (milliliter) of water, 0.5 mol of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and 0.75 mol of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) were mixed to prepare a mixture on a uniform slurry. The prepared mixture was heated at 150 ° C. overnight to evaporate moisture and dry the mixture. The dried mixture was baked in an air atmosphere at 600 ° C. for 12 hours to obtain inorganic phosphate particles made of Li 3 PO 4 .
Subsequently, the obtained inorganic phosphate particles were classified with a stainless steel sieve having an opening of 45 μm to obtain Li 3 PO 4 (inorganic phosphate particles B3) having a particle diameter of 45 μm or less.
The average primary particle diameter of the inorganic phosphate particles B3 was 27 μm.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A3と無機リン酸塩粒子B3とを、正極活物質粒子A3(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B3の質量が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例3のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C3)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A3 and the inorganic phosphate particles B3 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B3 with respect to the positive electrode active material particles A3 (100 parts by mass) is 5.3 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 3 (positive electrode material C3).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例3の正極材料C3を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C3 of Example 3 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例4>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例4の正極活物質粒子A4を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例3と同様にして、実施例4の無機リン酸塩粒子B4を得た。
<Example 4>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A4 of Example 4 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 3, inorganic phosphate particles B4 of Example 4 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A4と無機リン酸塩粒子B4とを、正極活物質粒子A4(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B4の質量が1質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例4のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C4)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
Positive electrode active material particles A4 and inorganic phosphate particles B4 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B4 with respect to the positive electrode active material particles A4 (100 parts by mass) is 1 part by mass. Was used as the positive electrode material (positive electrode material C4) for the lithium ion secondary battery of Example 4.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例4の正極材料C4を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C4 of Example 4 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例5>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例5の正極活物質粒子A5を得た。
<Example 5>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A5 of Example 5 were obtained.

〔無機リン酸塩粒子の合成〕
水500mL(ミリリットル)に、0.5molのリン酸(HPO)と、0.17molのクエン酸リチウム(Li)とを混合し、均一なスラリー上の混合物を調製した。調製した混合物を150℃で1晩加熱することで、水分を蒸発させ、混合物を乾燥させた。乾燥させた混合物を600℃の非酸化性雰囲気下にて12時間焼成することで、LiPOからなる無機リン酸塩粒子を得た。
次いで、得られた無機リン酸塩粒子を目開き45μmのステンレス篩にて分級し、45μm以下の粒子径を有するLiPO(無機リン酸塩粒子B5)を得た。
無機リン酸塩粒子B5の平均一次粒子径は、21μmであった。
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In 500 mL (milliliter) of water, 0.5 mol of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and 0.17 mol of lithium citrate (Li 3 C 6 H 5 O 7 ) are mixed, and the mixture on the uniform slurry is mixed. Prepared. The prepared mixture was heated at 150 ° C. overnight to evaporate moisture and dry the mixture. The dried mixture was baked in a non-oxidizing atmosphere at 600 ° C. for 12 hours to obtain inorganic phosphate particles made of LiPO 3 .
Subsequently, the obtained inorganic phosphate particles were classified with a stainless steel sieve having an opening of 45 μm to obtain LiPO 3 (inorganic phosphate particles B5) having a particle size of 45 μm or less.
The average primary particle diameter of the inorganic phosphate particles B5 was 21 μm.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A5と無機リン酸塩粒子B5とを、正極活物質粒子A5(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B5の質量が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例5のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C5)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A5 and the inorganic phosphate particles B5 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B5 with respect to the positive electrode active material particles A5 (100 parts by mass) is 5.3 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 5 (positive electrode material C5).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例5の正極材料C5を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例5のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C5 of Example 5 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例6>
〔正極活物粒子質の合成〕
実施例1と同様にして、実施例6の正極活物質粒子A6を得た。
<Example 6>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A6 of Example 6 were obtained.

〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例5と同様にして、実施例6の無機リン酸塩粒子B6を得た。
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 5, inorganic phosphate particles B6 of Example 6 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A6と無機リン酸塩粒子B6とを、正極活物質粒子A6(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B6の質量が1質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例6のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C6)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
Positive electrode active material particles A6 and inorganic phosphate particles B6 are uniformly mixed so that the mass of inorganic phosphate particles B6 with respect to positive electrode active material particles A6 (100 parts by mass) is 1 part by mass. Was used as the positive electrode material (positive electrode material C6) for the lithium ion secondary battery of Example 6.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例6の正極材料C6を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例6のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C6 of Example 6 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例7>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例7の正極活物質粒子A7を得た。
<Example 7>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A7 of Example 7 were obtained.

〔無機リン酸塩粒子の合成〕
水500mL(ミリリットル)に、0.5molのリン酸(HPO)と、0.25molの炭酸リチウム(LiCO)とを混合し、均一なスラリー上の混合物を調製した。調製した混合物を150℃で1晩加熱することで、水分を蒸発させ、混合物を乾燥させた。乾燥させた混合物を800℃の大気雰囲気下にて12時間焼成することで、非晶質のLiPOからなる無機リン酸塩粒子を得た。
次いで、得られた無機リン酸塩粒子を目開き45μmのステンレス篩にて分級し、45μm以下の粒子径を有する非晶質のLiPO(無機リン酸塩粒子B7)を得た。
無機リン酸塩粒子B7の平均一次粒子径は、13μmであった。
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In 500 mL (milliliter) of water, 0.5 mol of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and 0.25 mol of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) were mixed to prepare a mixture on a uniform slurry. The prepared mixture was heated at 150 ° C. overnight to evaporate moisture and dry the mixture. The dried mixture was baked in an air atmosphere at 800 ° C. for 12 hours to obtain inorganic phosphate particles made of amorphous LiPO 3 .
Subsequently, the obtained inorganic phosphate particles were classified with a stainless steel sieve having an opening of 45 μm to obtain amorphous LiPO 3 (inorganic phosphate particles B7) having a particle size of 45 μm or less.
The average primary particle diameter of the inorganic phosphate particles B7 was 13 μm.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A7と無機リン酸塩粒子B7とを、正極活物質粒子A7(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B7の質量が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例7のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C7)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A7 and the inorganic phosphate particles B7 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B7 with respect to the positive electrode active material particles A7 (100 parts by mass) is 5.3 parts by mass. The obtained powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 7 (positive electrode material C7).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例7の正極材料C7を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例7のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 7 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode material C7 of Example 7 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例8>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例8の正極活物質粒子A8を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例7と同様にして、実施例8の無機リン酸塩粒子B8を得た。
<Example 8>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A8 of Example 8 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 7, inorganic phosphate particles B8 of Example 8 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A8と無機リン酸塩粒子B8とを、正極活物質粒子A8(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B8の質量が1質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例8のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C8)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
Positive electrode active material particles A8 and inorganic phosphate particles B8 are uniformly mixed so that the mass of inorganic phosphate particles B8 with respect to positive electrode active material particles A8 (100 parts by mass) is 1 part by mass. Was used as the positive electrode material for the lithium ion secondary battery of Example 8 (positive electrode material C8).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例8の正極材料C8を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例8のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 8 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode material C8 of Example 8 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例9>
〔正極活物質粒子の合成〕
水2L(リットル)に、2molのリン酸リチウム(LiPO)と、1.4molの硫酸マンガン(II)(MnSO)と、0.6molの硫酸鉄(II)(FeSO)とを、全体量が4L(リットル)になるように混合し、均一なスラリー状の混合物を調製した。調製した混合物を容量8L(リットル)の耐圧密閉容器に収容し、180℃にて1時間、水熱合成し、沈殿物を生成した。生成した沈殿物を水洗し、ケーキ状の正極活物質の前駆体を得た。
得られた正極活物質の前駆体150g(固形分換算)に、有機化合物としてのポリエチレングリコール5.5gと、媒体粒子としての直径5mmのジルコニアボール500gとを混合し、ボールミルにて12時間、分散処理を行い、均一なスラリーを調製した。
調製したスラリーを180℃の大気雰囲気中に噴霧し、乾燥して、平均粒子径が6μmの有機化合物で被覆されたLiMn0.7Fe0.3POで構成された造粒体を得た。
得られた造粒体を、700℃の非酸化性ガス雰囲気下にて1時間焼成した後、40℃にて30分間保持し、導電性炭素被覆を有するLiMn0.7Fe0.3PO(正極活物質粒子A9)を得た。
正極活物質粒子A9の平均一次粒子径は、100nmであった。
<Example 9>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In 2 L (liter) of water, 2 mol of lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), 1.4 mol of manganese (II) sulfate (MnSO 4 ), and 0.6 mol of iron (II) sulfate (FeSO 4 ) The mixture was mixed so that the total amount was 4 L (liter) to prepare a uniform slurry mixture. The prepared mixture was housed in a pressure-resistant airtight container having a capacity of 8 L (liter), and hydrothermally synthesized at 180 ° C. for 1 hour to produce a precipitate. The produced precipitate was washed with water to obtain a cake-like positive electrode active material precursor.
To the obtained positive electrode active material precursor 150 g (in terms of solid content), 5.5 g of polyethylene glycol as an organic compound and 500 g of zirconia balls having a diameter of 5 mm as medium particles are mixed and dispersed for 12 hours in a ball mill. Processing was performed to prepare a uniform slurry.
The prepared slurry was sprayed into an air atmosphere at 180 ° C. and dried to obtain a granulated body composed of LiMn 0.7 Fe 0.3 PO 4 coated with an organic compound having an average particle diameter of 6 μm. .
The obtained granulated body was fired in a non-oxidizing gas atmosphere at 700 ° C. for 1 hour, then held at 40 ° C. for 30 minutes, and LiMn 0.7 Fe 0.3 PO 4 having a conductive carbon coating. (Positive electrode active material particles A9) were obtained.
The average primary particle diameter of the positive electrode active material particles A9 was 100 nm.

〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例9の無機リン酸塩粒子B9を得た。
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B9 of Example 9 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A9と無機リン酸塩粒子B9とを、正極活物質粒子A9(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B9の質量が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例9のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C9)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A9 and the inorganic phosphate particles B9 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B9 with respect to the positive electrode active material particles A9 (100 parts by mass) is 5.3 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 9 (positive electrode material C9).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例9の正極材料C9を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例9のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C9 of Example 9 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例10>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例9と同様にして、実施例10の正極活物質粒子A10を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例3と同様にして、実施例10の無機リン酸塩粒子B10を得た。
<Example 10>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 9, positive electrode active material particles A10 of Example 10 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 3, inorganic phosphate particles B10 of Example 10 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A10と無機リン酸塩粒子B10とを、正極活物質粒子A10(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B10の質量が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例10のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C10)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A10 and the inorganic phosphate particles B10 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B10 with respect to the positive electrode active material particles A10 (100 parts by mass) is 5.3 parts by mass. The obtained powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 10 (positive electrode material C10).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例10の正極材料C10を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例10のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C10 of Example 10 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例11>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例9と同様にして、実施例11の正極活物質粒子A11を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例5と同様にして、実施例11の無機リン酸塩粒子B11を得た。
<Example 11>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 9, positive electrode active material particles A11 of Example 11 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 5, inorganic phosphate particles B11 of Example 11 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A11と無機リン酸塩粒子B11とを、正極活物質粒子A11(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B11の質量が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例11のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C11)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A11 and the inorganic phosphate particles B11 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B11 with respect to the positive electrode active material particles A11 (100 parts by mass) is 5.3 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 11 (positive electrode material C11).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例11の正極材料C11を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例11のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 11 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode material C11 of Example 11 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例12>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例9と同様にして、実施例12の正極活物質粒子A12を得た。
実施例7と同様にして、実施例12の無機リン酸塩粒子B12を得た。
<Example 12>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 9, positive electrode active material particles A12 of Example 12 were obtained.
In the same manner as in Example 7, inorganic phosphate particles B12 of Example 12 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A12と無機リン酸塩粒子B12とを、正極活物質粒子A12(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B12の質量が5.3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例12のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C12)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A12 and the inorganic phosphate particles B12 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B12 with respect to the positive electrode active material particles A12 (100 parts by mass) is 5.3 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 12 (positive electrode material C12).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
実施例12の正極材料C12を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例12のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 12 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C12 of Example 12 was used.

<比較例1>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、比較例1の正極活物質粒子A21を得た。
<Comparative Example 1>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A21 of Comparative Example 1 were obtained.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、比較例1の正極活物質粒子A21を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Comparative Example 1 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode active material particles A21 of Comparative Example 1 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.

<比較例2>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例9と同様にして、比較例2の正極活物質粒子A22を得た。
<Comparative example 2>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 9, positive electrode active material particles A22 of Comparative Example 2 were obtained.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、比較例2の正極活物質粒子A22を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較例2のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode active material particles A22 of Comparative Example 2 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.

<実施例13>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例13の正極活物質粒子A23を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例13の無機リン酸塩粒子B23を得た。
<Example 13>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A23 of Example 13 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B23 of Example 13 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A23と無機リン酸塩粒子B23とを、正極活物質粒子A23(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B23の質量が0.1質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例13のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C23)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A23 and the inorganic phosphate particles B23 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B23 with respect to the positive electrode active material particles A23 (100 parts by mass) is 0.1 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 13 (positive electrode material C23).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例13の正極材料C23を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例13のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 13 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C23 of Example 13 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例14>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例14の正極活物質粒子A24を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例14の無機リン酸塩粒子B24を得た。
<Example 14>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A24 of Example 14 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B24 of Example 14 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A24と無機リン酸塩粒子B24とを、正極活物質粒子A24(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B24の質量が0.5質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例14のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C24)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
Obtained by uniformly mixing the positive electrode active material particles A24 and the inorganic phosphate particles B24 so that the mass of the inorganic phosphate particles B24 with respect to the positive electrode active material particles A24 (100 parts by mass) is 0.5 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 14 (positive electrode material C24).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例14の正極材料C24を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例14のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 14 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C24 of Example 14 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例15>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例15の正極活物質粒子A25を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例15の無機リン酸塩粒子B25を得た。
<Example 15>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A25 of Example 15 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B25 of Example 15 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A25と無機リン酸塩粒子B25とを、正極活物質粒子A25(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B25の質量が3質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例15のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C25)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
Positive electrode active material particles A25 and inorganic phosphate particles B25 are uniformly mixed so that the mass of inorganic phosphate particles B25 with respect to positive electrode active material particles A25 (100 parts by mass) is 3 parts by mass. Was used as the positive electrode material (positive electrode material C25) for the lithium ion secondary battery of Example 15.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例15の正極材料C25を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例15のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 15 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C25 of Example 15 was used instead of the positive electrode material C1.

<実施例16>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例16の正極活物質粒子A26を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例16の無機リン酸塩粒子B26を得た。
<Example 16>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A26 of Example 16 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B26 of Example 16 were obtained.

〔正極活物質粒子と無機リン酸塩粒子の混合〕
正極活物質粒子A26と無機リン酸塩粒子B26とを、正極活物質粒子A26(100質量部)に対する無機リン酸塩粒子B26の質量が8.7質量部になるよう均一に混合し、得られた粉末を実施例16のリチウムイオン二次電池用正極材料(正極材料C26)とした。
[Mixing of positive electrode active material particles and inorganic phosphate particles]
The positive electrode active material particles A26 and the inorganic phosphate particles B26 are uniformly mixed so that the mass of the inorganic phosphate particles B26 with respect to the positive electrode active material particles A26 (100 parts by mass) is 8.7 parts by mass. The powder was used as a positive electrode material for a lithium ion secondary battery of Example 16 (positive electrode material C26).

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例16の正極材料C26を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例16のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Example 16 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material C26 of Example 16 was used instead of the positive electrode material C1.

参考例17>
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、参考例17の無機リン酸塩粒子B27を得た。
< Reference Example 17>
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B27 of Reference Example 17 were obtained.

〔正極活物質前駆体の合成〕
水2L(リットル)に、2molのリン酸リチウム(LiPO)と、2molの硫酸鉄(II)(FeSO)とを、全体量が4L(リットル)になるように混合し、均一なスラリー状の混合物を調製した。調製した混合物を容量8L(リットル)の耐圧密閉容器に収容し、180℃にて1時間、水熱合成し、沈殿物を生成した。生成した沈殿物を水洗し、ケーキ状の正極活物質の前駆体を得た。
[Synthesis of positive electrode active material precursor]
In 2 L (liter) of water, 2 mol of lithium phosphate (Li 3 PO 4 ) and 2 mol of iron (II) sulfate (FeSO 4 ) were mixed so that the total amount was 4 L (liter). A slurry mixture was prepared. The prepared mixture was housed in a pressure-resistant airtight container having a capacity of 8 L (liter), and hydrothermally synthesized at 180 ° C. for 1 hour to produce a precipitate. The produced precipitate was washed with water to obtain a cake-like positive electrode active material precursor.

〔正極活物質粒子の合成、及び正極活物質粒子表面への無機リン酸塩被覆〕
得られた正極活物質の前駆体150g(固形分換算)に、有機化合物としてのポリエチレングリコール5.5gと、媒体粒子としての直径5mmのジルコニアボール500gとを混合し、ボールミルにて12時間、分散処理を行い、均一なスラリーを調製した。調製したスラリーを180℃の大気雰囲気中に噴霧し、乾燥して、平均粒子径が6μmの有機化合物で被覆されたLiFePOで構成された造粒体を得た。
得られた造粒体と、参考例17の無機リン酸塩粒子B27を混合し、得られた混合物を700℃の非酸化性ガス雰囲気下にて1時間焼成した後、40℃にて30分間保持し、導電性の炭素質被覆と無機リン酸塩被覆を有するLiFePO(正極活物質粒子A27)を得た。
正極活物質粒子A27の平均一次粒子径は、160nmであった。
[Synthesis of positive electrode active material particles and inorganic phosphate coating on the surface of the positive electrode active material particles]
To the obtained positive electrode active material precursor 150 g (in terms of solid content), 5.5 g of polyethylene glycol as an organic compound and 500 g of zirconia balls having a diameter of 5 mm as medium particles are mixed and dispersed for 12 hours in a ball mill. Processing was performed to prepare a uniform slurry. The prepared slurry was sprayed into an air atmosphere at 180 ° C. and dried to obtain a granulated body composed of LiFePO 4 coated with an organic compound having an average particle diameter of 6 μm.
The obtained granulate and the inorganic phosphate particles B27 of Reference Example 17 were mixed, and the resulting mixture was fired in a non-oxidizing gas atmosphere at 700 ° C. for 1 hour, and then at 40 ° C. for 30 minutes. LiFePO 4 (positive electrode active material particles A27) having a conductive carbonaceous coating and an inorganic phosphate coating was obtained.
The average primary particle diameter of the positive electrode active material particles A27 was 160 nm.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、参考例17の正極活物質粒子A27を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、参考例17のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Reference Example 17 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material particles A27 of Reference Example 17 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.

参考例18>
〔正極活物質前駆体の合成〕
水2L(リットル)に、2molのリン酸リチウム(LiPO)と、2molの硫酸鉄(II)(FeSO)とを、全体量が4L(リットル)になるように混合し、均一なスラリー状の混合物を調製した。調製した混合物を容量8L(リットル)の耐圧密閉容器に収容し、180℃にて1時間、水熱合成し、沈殿物を生成した。生成した沈殿物を水洗し、ケーキ状の正極活物質の前駆体を得た。
< Reference Example 18>
[Synthesis of positive electrode active material precursor]
In 2 L (liter) of water, 2 mol of lithium phosphate (Li 3 PO 4 ) and 2 mol of iron (II) sulfate (FeSO 4 ) were mixed so that the total amount was 4 L (liter). A slurry mixture was prepared. The prepared mixture was housed in a pressure-resistant airtight container having a capacity of 8 L (liter), and hydrothermally synthesized at 180 ° C. for 1 hour to produce a precipitate. The produced precipitate was washed with water to obtain a cake-like positive electrode active material precursor.

〔正極活物質粒子の合成、及び正極活物質粒子表面への無機リン酸塩被覆〕
得られた正極活物質の前駆体150g(固形分換算)に、有機化合物としてのポリエチレングリコール5.5gと、リン酸(HPO)として9.31g含むリン酸水溶液と、炭酸リチウム(LiCO)7.02gと、媒体粒子としての直径5mmのジルコニアボール500gとを混合し、ボールミルにて12時間、分散処理を行い、均一なスラリーを調製した。
調製したスラリーを180℃の大気雰囲気中に噴霧し、乾燥して、平均粒子径が6μmの有機化合物で被覆されたLiFePOで構成された造粒体を得た。
得られた造粒体を、700℃の非酸化性ガス雰囲気下にて1時間焼成した後、40℃にて30分間保持し、導電性の炭素質被覆と無機リン酸塩被覆を有するLiFePO(正極活物質粒子A28)を得た。
正極活物質粒子A28の平均一次粒子径は、180nmであった。
[Synthesis of positive electrode active material particles and inorganic phosphate coating on the surface of the positive electrode active material particles]
The obtained positive electrode active material precursor 150 g (in terms of solid content), 5.5 g of polyethylene glycol as the organic compound, phosphoric acid aqueous solution containing 9.31 g of phosphoric acid (H 3 PO 4 ), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) 7.02 g and 500 g of zirconia balls having a diameter of 5 mm as medium particles were mixed and dispersed in a ball mill for 12 hours to prepare a uniform slurry.
The prepared slurry was sprayed into an air atmosphere at 180 ° C. and dried to obtain a granulated body composed of LiFePO 4 coated with an organic compound having an average particle diameter of 6 μm.
The obtained granulated body was fired in a non-oxidizing gas atmosphere at 700 ° C. for 1 hour and then held at 40 ° C. for 30 minutes, and LiFePO 4 having a conductive carbonaceous coating and an inorganic phosphate coating. (Positive electrode active material particles A28) were obtained.
The average primary particle diameter of the positive electrode active material particles A28 was 180 nm.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、参考例18の正極活物質粒子A28を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、参考例18のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A lithium ion secondary battery of Reference Example 18 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode active material particles A28 of Reference Example 18 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.

<実施例19>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例19の正極活物質粒子A29を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例19の無機リン酸塩粒子B29を得た。
<Example 19>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A29 of Example 19 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B29 of Example 19 were obtained.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
溶媒であるN−メチル−2−ピロリジノン(NMP)に、正極活物質粒子A27と、無機リン酸塩粒子B27と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)と、導電助剤としてのアセチレンブラック(AB)とを、ペースト中の質量比で、正極活物質A29:無機リン酸塩粒子B29:AB:PVdF=85.5:4.5:5:5となるように加えて、これらを混合し、正極材料ペースト(正極用)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、実施例19のリチウムイオン二次電池を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) as a solvent, positive electrode active material particles A27, inorganic phosphate particles B27, polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and acetylene black as a conductive auxiliary agent (AB) is added so that the positive electrode active material A29: inorganic phosphate particles B29: AB: PVdF = 85.5: 4.5: 5: 5 in a mass ratio in the paste, and these are mixed. Then, a lithium ion secondary battery of Example 19 was produced in the same manner as Example 1 except that the positive electrode material paste (for positive electrode) was prepared.

<実施例20>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例20の正極活物質粒子A30を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
水500mL(ミリリットル)に、0.5molのリン酸(HPO)と、0.5molの炭酸リチウム(LiCO)とを混合し、均一なスラリー上の混合物を調製した。調製した混合物を150℃で1晩加熱することで、水分を蒸発させ、混合物を乾燥させた。乾燥させた混合物を600℃の大気雰囲気下にて12時間焼成することで、Liからなる無機リン酸塩粒子を得た。
次いで、得られた無機リン酸塩粒子50gと純水50gと、媒体粒子としの直径5mmのジルコニアボール500gとを混合し、ボールミルにて6時間、粉砕処理を行い、得られたスラリーを100℃大気雰囲気下で12時間乾燥することで、微細な無機リン酸塩粒子を得た。
次いで、得られた微細な無機リン酸塩粒子を目開き45μmのステンレス篩にて分級し、45μm以下の粒子径を有するLi(無機リン酸塩粒子B30)を得た。
無機リン酸塩粒子B30の平均一次粒子径は、3μmであった。
<Example 20>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A30 of Example 20 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In 500 mL (milliliter) of water, 0.5 mol of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and 0.5 mol of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) were mixed to prepare a mixture on a uniform slurry. The prepared mixture was heated at 150 ° C. overnight to evaporate moisture and dry the mixture. The dried mixture was baked in an air atmosphere at 600 ° C. for 12 hours to obtain inorganic phosphate particles made of Li 4 P 2 O 7 .
Next, 50 g of the obtained inorganic phosphate particles, 50 g of pure water, and 500 g of zirconia balls having a diameter of 5 mm as medium particles were mixed, and pulverized for 6 hours in a ball mill. Fine inorganic phosphate particles were obtained by drying in an air atmosphere for 12 hours.
Subsequently, the obtained fine inorganic phosphate particles were classified with a stainless steel sieve having an opening of 45 μm to obtain Li 4 P 2 O 7 (inorganic phosphate particles B30) having a particle diameter of 45 μm or less.
The average primary particle diameter of the inorganic phosphate particles B30 was 3 μm.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例20の正極活物質粒子A30を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例20の正極を作製した。
次いで、溶媒であるN−メチル−2−ピロリジノン(NMP)に、無機リン酸塩粒子B30と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)と、を、ペースト中の質量比で、無機リン酸塩粒子B30:PVdF=95:5となるように加えて、これらを混合し、無機リン酸塩粒子ペースト(無機リン酸塩粒子層用)を調製した。
次いで、正極の正極合剤層が形成された面の上に無機リン酸塩粒子ペーストを塗布し、塗膜を形成し、その塗膜を乾燥し、正極合剤層表面に無機リン酸塩粒子層を形成した。次いで、得られた正極合剤層/無機リン酸塩粒子層を加圧した。加圧後の無機リン酸塩層の厚みが3μmとなるように無機リン酸塩粒子ペーストの塗布量を調整した。正極活物質A30に対する無機リン酸塩粒子B30の質量%は6.8%であった。
次いで、実施例1と同様にして、実施例20の負極を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A positive electrode of Example 20 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material particles A30 of Example 20 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.
Next, N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) as a solvent, inorganic phosphate particles B30, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder at a mass ratio in the paste, inorganic phosphoric acid In addition to adding salt particles B30: PVdF = 95: 5, these were mixed to prepare an inorganic phosphate particle paste (for inorganic phosphate particle layer).
Next, an inorganic phosphate particle paste is applied on the surface of the positive electrode on which the positive electrode mixture layer is formed, a coating film is formed, the coating film is dried, and inorganic phosphate particles are formed on the surface of the positive electrode mixture layer. A layer was formed. Subsequently, the obtained positive electrode mixture layer / inorganic phosphate particle layer was pressurized. The coating amount of the inorganic phosphate particle paste was adjusted so that the thickness of the inorganic phosphate layer after pressurization was 3 μm. The mass% of the inorganic phosphate particles B30 with respect to the positive electrode active material A30 was 6.8%.
Next, in the same manner as in Example 1, a negative electrode of Example 20 was produced.

作製した正極合剤層の表面に無機リン酸塩粒子層が形成された正極と負極とを、ポリプロピレンからなる厚さ25μmのセパレータを介して対向させ、電解質としての1MのLiPF溶液0.5mLに含浸させたのち、ラミネートフィルムにて封止して、実施例1のリチウムイオン二次電池を作製した。LiPF溶液としては、炭酸エチレンと、炭酸エチルメチルとを、体積比で1:1となるように混合したものを用いた。 The positive electrode having the inorganic phosphate particle layer formed on the surface of the prepared positive electrode mixture layer and the negative electrode are opposed to each other through a 25 μm thick separator made of polypropylene, and 0.5 mL of 1M LiPF 6 solution as an electrolyte After being impregnated with, a lithium ion secondary battery of Example 1 was produced by sealing with a laminate film. The LiPF 6 solution used was a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate so that the volume ratio was 1: 1.

<実施例21>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例21の正極活物質粒子A31を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例21の無機リン酸塩粒子B31を得た。
<Example 21>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A31 of Example 21 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B31 of Example 21 were obtained.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例21の正極活物質粒子A31を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例21の正極を作製した。
次いで、実施例1と同様にして、実施例21の負極を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A positive electrode of Example 21 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material particles A31 of Example 21 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.
Next, in the same manner as in Example 1, a negative electrode of Example 21 was produced.

次いで、電解質としての1MのLiPF溶液に、正極活物質A31の質量に対して5.3質量%となるように無機リン酸塩粒子B31を混合した。LiPF溶液としては、炭酸エチレンと、炭酸エチルメチルとを、体積比で1:1となるように混合したものを用いた。
次いで、作製した正極と負極とを、ポリプロピレンからなる厚さ25μmのセパレータを介して対向させ、上述の無機リン酸塩粒子を混合した電解質に含浸させたのち、ラミネートフィルムにて封止して、実施例21のリチウムイオン二次電池を作製した。
Next, inorganic phosphate particles B31 were mixed in a 1M LiPF 6 solution as an electrolyte so that the mass was 5.3% by mass with respect to the mass of the positive electrode active material A31. The LiPF 6 solution used was a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate so that the volume ratio was 1: 1.
Next, the prepared positive electrode and negative electrode are opposed to each other with a separator made of polypropylene having a thickness of 25 μm, impregnated with an electrolyte mixed with the above-described inorganic phosphate particles, and then sealed with a laminate film, A lithium ion secondary battery of Example 21 was produced.

<実施例22>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例22の正極活物質粒子A32を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例20と同様にして、実施例22の無機リン酸塩粒子B32を得た。
<Example 22>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A32 of Example 22 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 20, inorganic phosphate particles B32 of Example 22 were obtained.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例22の正極活物質粒子A32を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例22の正極を作製した。
次いで、実施例1と同様にして、実施例22の負極を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A positive electrode of Example 22 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material particles A32 of Example 22 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.
Next, in the same manner as in Example 1, a negative electrode of Example 22 was produced.

次いで、溶媒としての純水に対して無機リン酸塩粒子B32が20質量%となるように混合し、無機リン酸塩粒子溶液を調製した。次いで、この無機リン酸塩粒子溶液にポリプロピレンからなる厚さ25μmのセパレータを含浸させた後、セパレータを取り出し、減圧下にて70℃、12時間乾燥させて、無機リン酸塩粒子を担持したセパレータを作製した。正極活物質A32に対する無機リン酸塩粒子B32の質量%が5.3%となるように無機リン酸塩粒子溶液からセパレータを取り出す速度を調整した。
作製した正極と負極とを、無機リン酸塩粒子を担持したセパレータを介して対向させ、電解質としての1MのLiPF溶液0.5mLに含浸させたのち、ラミネートフィルムにて封止して、実施例22のリチウムイオン二次電池を作製した。LiPF溶液としては、炭酸エチレンと、炭酸エチルメチルとを、体積比で1:1となるように混合したものを用いた。
Subsequently, it mixed so that inorganic phosphate particle | grains B32 might be 20 mass% with respect to the pure water as a solvent, and prepared the inorganic phosphate particle solution. Next, after impregnating this inorganic phosphate particle solution with a separator made of polypropylene and having a thickness of 25 μm, the separator was taken out and dried under reduced pressure at 70 ° C. for 12 hours to carry the inorganic phosphate particles. Was made. The speed | rate which takes out a separator from an inorganic phosphate particle solution was adjusted so that the mass% of inorganic phosphate particle | grains B32 with respect to positive electrode active material A32 might be 5.3%.
The prepared positive electrode and negative electrode were opposed to each other through a separator carrying inorganic phosphate particles, impregnated with 0.5 mL of 1M LiPF 6 solution as an electrolyte, and then sealed with a laminate film. The lithium ion secondary battery of Example 22 was produced. The LiPF 6 solution used was a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate so that the volume ratio was 1: 1.

<実施例23>
〔正極活物質粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例23の正極活物質粒子A33を得た。
〔無機リン酸塩粒子の合成〕
実施例1と同様にして、実施例23の無機リン酸塩粒子B33を得た。
<Example 23>
[Synthesis of positive electrode active material particles]
In the same manner as in Example 1, positive electrode active material particles A33 of Example 23 were obtained.
[Synthesis of inorganic phosphate particles]
In the same manner as in Example 1, inorganic phosphate particles B33 of Example 23 were obtained.

〔リチウムイオン二次電池の作製〕
正極材料C1に代えて、実施例23の正極活物質粒子A33を正極材料として用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例23の正極を作製した。
[Production of lithium ion secondary battery]
A positive electrode of Example 23 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material particles A33 of Example 23 were used as the positive electrode material instead of the positive electrode material C1.

次いで、溶媒である純水に、負極活物質としての天然黒鉛と、無機リン酸塩粒子B33と、結着剤としてのスチレンブタジエンラテックス(SBR)と、粘度調整材としてカルボキシメチルセルロース(CMC)とを、ペーストの質量比で、天然黒鉛:無機リン酸塩粒子:SBR:CMC=90.5:7.5:1:1となるように加えて、これらを混合し、負極材料ペースト(負極用)を調製した。
調製した負極材料ペースト(負極用)を、厚さ10μmの銅箔(集電体)の表面に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥し、銅箔表面に負極合剤層を形成した。負極合剤層の目付量が4.4mg/cmとなるよう塗布厚を調整した。負極密度が1.42g/mLとなるように所定の圧力にて加圧した後、成形機を用いて負極面積9.6cmの正方形状に打ち抜き、実施例23の負極を作製した。
Next, natural graphite as a negative electrode active material, inorganic phosphate particles B33, styrene butadiene latex (SBR) as a binder, and carboxymethyl cellulose (CMC) as a viscosity modifier in pure water as a solvent. , Natural graphite: inorganic phosphate particles: SBR: CMC = 90.5: 7.5: 1: 1, and these are mixed and mixed to obtain a negative electrode material paste (for negative electrode) Was prepared.
The prepared negative electrode material paste (for negative electrode) is applied to the surface of a 10 μm thick copper foil (current collector) to form a coating film, the coating film is dried, and a negative electrode mixture layer is formed on the copper foil surface. Formed. The coating thickness was adjusted so that the basis weight of the negative electrode mixture layer was 4.4 mg / cm 2 . After pressurizing at a predetermined pressure such that the negative electrode density was 1.42 g / mL, a negative electrode area of 9.6 cm 2 was punched out using a molding machine to produce a negative electrode of Example 23.

作製した正極と負極とを、ポリプロピレンからなる厚さ25μmのセパレータを介して対向させ、電解質としての1MのLiPF溶液0.5mLに含浸させたのち、ラミネートフィルムにて封止して、実施例23のリチウムイオン二次電池を作製した。LiPF溶液としては、炭酸エチレンと、炭酸エチルメチルとを、体積比で1:1となるように混合したものを用いた。 The produced positive electrode and negative electrode were opposed to each other through a 25 μm thick separator made of polypropylene, impregnated with 0.5 mL of 1M LiPF 6 solution as an electrolyte, and then sealed with a laminate film. 23 lithium ion secondary batteries were produced. The LiPF 6 solution used was a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate so that the volume ratio was 1: 1.

<リチウムイオン二次電池の評価>
実施例1〜16、19〜23、参考例17〜18及び比較例1〜2のリチウムイオン二次電池について、以下の通り、充放電試験と過充電試験を行った。
(1)サイクル試験
60℃環境下で、電流値2Cにて電池電圧が4.1Vになるまで定電流充電した後、電流値2Cにて電池電圧が2Vになるまで放電したところまでを1サイクルとし、
前記1サイクル中において、電流値2Cにて電池電圧が4.1Vになるまで定電流充電した際の充電容量を充電容量Aとし、その後、電流値2Cにて電池電圧が2Vになるまで放電した際の放電容量を放電容量Bとした際、1サイクル中の放電容量Bと充電容量Aの差(放電容量B−充電容量A)を500サイクルにわたって積算した際の積算値を積算不可逆容量として評価し、表1に示した。
また、1サイクル目の放電容量Bを放電容量として評価した。
また、1サイクル目の放電容量Bを分母とし、500サイクル目の放電容量Bを分子としたときの割合を容量維持率として評価した。
<Evaluation of lithium ion secondary battery>
About the lithium ion secondary battery of Examples 1-16, 19-23, Reference Examples 17-18, and Comparative Examples 1-2, the charging / discharging test and the overcharge test were done as follows.
(1) Cycle test Under a 60 ° C environment, a constant current charge is performed until the battery voltage reaches 4.1V at a current value of 2C, and then one cycle until the battery voltage is discharged until the battery voltage reaches 2V at a current value of 2C. age,
During the one cycle, the charge capacity at the time of constant current charging until the battery voltage becomes 4.1V at a current value of 2C is defined as a charge capacity A, and then discharged until the battery voltage becomes 2V at a current value of 2C. When the discharge capacity at the time is defined as the discharge capacity B, the integrated value when the difference between the discharge capacity B and the charge capacity A in one cycle (discharge capacity B−charge capacity A) is integrated over 500 cycles is evaluated as an irreversible capacity. The results are shown in Table 1.
The discharge capacity B at the first cycle was evaluated as the discharge capacity.
The ratio when the discharge capacity B at the first cycle was used as the denominator and the discharge capacity B at the 500th cycle was used as the numerator was evaluated as a capacity maintenance ratio.

(2)負極Fe定量試験
(1)のサイクル試験で500サイクル経過後のラミネートセルを大気中で開封し、負極を3gのジエチルカーボネート(DEC)ですすいだのち、50℃12時間真空下で乾燥させた。次いで、乾燥した負極上の黒鉛をセラミック製のへらでこそぎ落とし、負極上のすべての黒鉛を回収した。次いで、回収した黒鉛を白金坩堝に入れ、蓋をして電気炉で700℃まで徐々に温度を上げて、試料を灰化した。次いで、灰化試料に四ほう酸リチウムを加え、電気炉にて925℃まで加熱し溶融させた。次いで、溶融した試料を白金坩堝ごとトールビーカーに入れ、温水及び硝酸を加え撹拌溶解した。この溶解液を検液としてICP−AESにてFe量を測定した。得られた負極中のFe割合(Fe質量/500サイクル経過後の負極上の黒鉛全質量)を負極Fe量[mg/kg]として評価した。
(2) Negative electrode Fe quantitative test The laminate cell after the elapse of 500 cycles in the cycle test of (1) was opened in the atmosphere, the negative electrode was rinsed with 3 g of diethyl carbonate (DEC), and then dried under vacuum at 50 ° C. for 12 hours. I let you. Next, the graphite on the dried negative electrode was scraped off with a ceramic spatula to collect all the graphite on the negative electrode. Next, the recovered graphite was put in a platinum crucible, covered, and gradually heated to 700 ° C. in an electric furnace to ash the sample. Next, lithium tetraborate was added to the incinerated sample and heated to 925 ° C. in an electric furnace and melted. Next, the molten sample was placed in a tall beaker together with the platinum crucible, and hot water and nitric acid were added and dissolved by stirring. Using this dissolved solution as a test solution, the amount of Fe was measured by ICP-AES. The Fe ratio (Fe mass / total graphite mass on the negative electrode after 500 cycles) in the obtained negative electrode was evaluated as the negative electrode Fe amount [mg / kg].

<評価結果>
実施例1〜16、19〜23、参考例17〜18及び比較例1〜2のリチウムイオン二次電池の評価結果を表1に示す。
また、実施例1及び比較例1におけるサイクル試験時の積算不可逆容量値変動を図1に示す。図1に示す曲線は、縦軸を積算不可逆容量〔mAh/g〕、横軸をサイクル数とした積算不可逆容量値変動曲線である。図1中、実線が実施例1のサイクル試験時の積算不可逆容量値変動を表し、点線が比較例1のサイクル試験時の積算不可逆容量値変動を表す。
また、表1には、正極活物質粒子が無機リン酸塩粒子で被覆されているか否かを、「無機リン酸塩粒子被覆有無」欄に示した。正極活物質粒子が無機リン酸塩粒子で被覆されているものを「有」として示した。
<Evaluation results>
Table 1 shows the evaluation results of the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 16, 19 to 23, Reference Examples 17 to 18 and Comparative Examples 1 to 2.
Further, FIG. 1 shows fluctuations in the integrated irreversible capacity value during the cycle test in Example 1 and Comparative Example 1. The curve shown in FIG. 1 is a cumulative irreversible capacity value fluctuation curve with the vertical axis representing the total irreversible capacity [mAh / g] and the horizontal axis representing the number of cycles. In FIG. 1, the solid line represents the total irreversible capacity value fluctuation during the cycle test of Example 1, and the dotted line represents the total irreversible capacity value fluctuation during the cycle test of Comparative Example 1.
Table 1 shows whether or not the positive electrode active material particles are coated with inorganic phosphate particles in the “Presence or absence of inorganic phosphate particles” column. A case where the positive electrode active material particles are coated with inorganic phosphate particles is indicated as “present”.


表1の結果から、実施例1〜12と、比較例1及び2とを比較すると、無機リン酸塩粒子を加えた実施例1〜12のリチウムイオン二次電池は、無機リン酸塩粒子を加えていない比較例1及び2のリチウムイオン二次電池に比べて負極Fe量が低減していること、積算不可逆容量が低減していること、容量維持率が60%以上であることが確認できた。
また、実施例1及び2と、実施例13〜16とを比較すると、質量比(無機リン酸塩粒子/正極活物質粒子)が大きくなっていくにつれ負極Fe量が低減する傾向、積算不可逆容量が小さくなっていく傾向を確認できる一方、放電容量が低下していく傾向も確認できた。放電容量が低くなってしまうのは、電子伝導性の低い無機リン酸塩粒子の割合が増えすぎたことで正極合剤層の電子伝導性が損なわれ過ぎたことと、無機リン酸塩粒子に電気化学的活性がないので単に容量が低下していることの2点が要因と考えられる。
From the results in Table 1, when comparing Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2, the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 12 to which inorganic phosphate particles were added were obtained by using inorganic phosphate particles. Compared to the lithium ion secondary batteries of Comparative Examples 1 and 2 that were not added, the negative electrode Fe amount was reduced, the integrated irreversible capacity was reduced, and the capacity retention rate was confirmed to be 60% or more. It was.
Further, when Examples 1 and 2 are compared with Examples 13 to 16, the amount of negative electrode Fe tends to decrease as the mass ratio (inorganic phosphate particles / positive electrode active material particles) increases, and the integrated irreversible capacity While the tendency to decrease was confirmed, the tendency to decrease the discharge capacity was also confirmed. The discharge capacity is lowered because the electron conductivity of the positive electrode mixture layer is excessively impaired due to an excessive increase in the proportion of inorganic phosphate particles having low electron conductivity. It is considered that two factors are that the capacity is simply lowered because there is no electrochemical activity.

また、実施例1と、参考例17及び18とを比較すると、正極活物質粒子表面に無機リン酸塩が被覆した形態をとっている参考例17及び18においては、負極Fe量が多く、正極から遷移金属の溶出を抑制する効果が十分に発揮されていないことが分かる。
Also, as in Example 1, comparing the reference examples 17 and 18, in Reference Examples 17 and 18 the positive electrode active material particle inorganic phosphate on the surface has the form of coated, many negative Fe content, positive Thus, it can be seen that the effect of suppressing the elution of the transition metal is not sufficiently exhibited.

また、実施例19〜23と、比較例1を比較すると、無機リン酸塩粒子を正極材料ペースト作製時に混合しても負極Fe量が低減できるし、正極とセパレータの間に無機リン酸塩粒子層を形成しても負極Fe量が低減できるし、電解質中に無機リン酸塩粒子を混合しても負極Fe量を低減できるし、セパレータに無機リン酸塩粒子を担持させても負極Fe量を低減できるし、無機リン酸塩粒子を負極材料ペースト作製時に混合しても負極Fe量が低減することが分かる。これは、正極から溶出した遷移金属イオンが通過し得る場所に無機リン酸塩粒子を配置できれば、無機リン酸塩粒子の存在場所に依らず、正極から溶出した遷移金属が負極に到達する量を低減できることを示唆していると考えられる。   In addition, when Examples 19 to 23 and Comparative Example 1 are compared, the amount of negative electrode Fe can be reduced even when inorganic phosphate particles are mixed during preparation of the positive electrode material paste, and the inorganic phosphate particles are between the positive electrode and the separator. Even if a layer is formed, the amount of negative electrode Fe can be reduced, the amount of negative electrode Fe can be reduced by mixing inorganic phosphate particles in the electrolyte, and the amount of negative electrode Fe can be reduced even if inorganic phosphate particles are supported on the separator. It can be seen that even if inorganic phosphate particles are mixed during preparation of the negative electrode material paste, the amount of negative electrode Fe is reduced. If the inorganic phosphate particles can be placed where the transition metal ions eluted from the positive electrode can pass, the amount of transition metal eluted from the positive electrode reaches the negative electrode regardless of the location of the inorganic phosphate particles. It is thought that it can be reduced.

また、図1の結果から、実施例1のリチウムイオン二次電池は、サイクル初期に増加した不可逆容量以外は増加の傾向が見えず、正極からのFe溶出が少ないことを示唆しており、リチウムイオン二次電池としての特性に優れることが分かるが、比較例1のリチウムイオン二次電池は、サイクル中常に不可逆容量が生じており、正極からのFe溶出が多いことを示唆しており、リチウムイオン二次電池としての特性が実施例1に比べ劣ることが分かる。   Further, from the results of FIG. 1, the lithium ion secondary battery of Example 1 shows no tendency to increase except for the irreversible capacity increased at the beginning of the cycle, suggesting that Fe elution from the positive electrode is small. Although it turns out that it is excellent in the characteristic as an ion secondary battery, the lithium ion secondary battery of the comparative example 1 has always produced the irreversible capacity | capacitance during a cycle, and suggests that there is much Fe elution from a positive electrode, It turns out that the characteristic as an ion secondary battery is inferior compared with Example 1. FIG.

本発明のリチウムイオン二次電池は、正極からの遷移金属の溶出を抑制することができるので、長期のサイクル特性に優れ、安定性及び安全性を向上させることができ、移動体用途を初めとするリチウムイオン二次電池の信頼性の進歩に大きく貢献することができる。   The lithium ion secondary battery of the present invention can suppress the elution of transition metals from the positive electrode, so it has excellent long-term cycle characteristics, and can improve stability and safety. Can greatly contribute to the advancement of the reliability of lithium ion secondary batteries.

Claims (5)

正極と、負極と、電解質とを備えたリチウムイオン二次電池であって、
無機リン酸塩(ただし、リン酸リチウムアルミニウムチタンを除く)粒子を含有し、
前記正極は、LixAyMzPO(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する正極活物質粒子を含有し、前記正極は、前記無機リン酸塩粒子表面に、前記正極活物質粒子が付着した複合粒子からなり、
前記無機リン酸塩粒子は、卑金属、半金属、又は遷移金属を含み、かつ、遷移金属/リン比(物質量比)が0.5以下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 an electrolyte,
Contains inorganic phosphate (except lithium aluminum titanium phosphate) particles,
The positive electrode is LixAyMzPO 4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is selected from the group consisting of Fe, Mn, Co, and Ni M is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements) And a positive electrode active material particle having a carbonaceous film covering the surface of the central particle. The positive electrode is composed of composite particles in which the positive electrode active material particle is attached to the surface of the inorganic phosphate particle. The
The inorganic phosphate particles include a base metal, a semimetal, or a transition metal, and have a transition metal / phosphorus ratio (substance ratio) of 0.5 or less .
前記無機リン酸塩粒子は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される少なくとも1種を含有し、遷移金属/リン比(物質量比)が0.5以下である請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。 The inorganic phosphate particles contain at least one selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, in claim 1 the transition metal / phosphorus ratio (amount of substance ratio) is 0.5 or less The lithium ion secondary battery as described. 正極と、負極と、電解質とを備えたリチウムイオン二次電池であって、
無機リン酸塩(ただし、リン酸リチウムアルミニウムチタンを除く)粒子を含有し、
前記正極は、LixAyMzPO(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する正極活物質粒子を含有し、
前記無機リン酸塩粒子は、LiαPβOγ(0<α≦3、0<β≦2、0<γ≦4、0.5≦α/β≦3.5)で表され
前記正極は、前記無機リン酸塩粒子表面に、前記正極活物質粒子が付着した複合粒子からな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 an electrolyte,
Contains inorganic phosphate (except lithium aluminum titanium phosphate) particles,
The positive electrode is LixAyMzPO 4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is selected from the group consisting of Fe, Mn, Co, and Ni M is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements) Positive electrode active material particles having a center particle and a carbonaceous film covering the surface of the center particle,
The inorganic phosphate particles are represented by LiαPβOγ (0 <α ≦ 3, 0 <β ≦ 2, 0 <γ ≦ 4, 0.5 ≦ α / β ≦ 3.5) ,
The positive electrode is a lithium ion secondary battery comprising composite particles in which the positive electrode active material particles are attached to the surface of the inorganic phosphate particles.
正極と、負極と、電解質とを備えたリチウムイオン二次電池であって、
無機リン酸塩(ただし、リン酸リチウムアルミニウムチタンを除く)粒子を含有し、
前記正極は、LixAyMzPO4(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する正極活物質粒子を含有し、前記電解質が前記無機リン酸塩粒子を含有する、リチウムイオン二次電池。
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte,
Contains inorganic phosphate (except lithium aluminum titanium phosphate) particles,
The positive electrode is LixAyMzPO4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is selected from the group consisting of Fe, Mn, Co, and Ni. And at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements) A lithium ion secondary battery comprising positive electrode active material particles having a central particle and a carbonaceous film covering the surface of the central particle, wherein the electrolyte contains the inorganic phosphate particles.
正極と、負極と、電解質とを備えたリチウムイオン二次電池であって、
無機リン酸塩(ただし、リン酸リチウムアルミニウムチタンを除く)粒子を含有し、
前記正極は、LixAyMzPO4(0≦x≦1.1、0.8≦y≦1.1、0≦z≦0.2、但し、AはFe、Mn、Co、及びNiからなる群より選択される少なくとも1種であり、MはMg、Ca、Co、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1種)からなる中心粒子及び前記中心粒子の表面を被覆する炭素質被膜を有する正極活物質粒子を含有し、前記負極が前記無機リン酸塩粒子を含有する、リチウムイオン二次電池。
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte,
Contains inorganic phosphate (except lithium aluminum titanium phosphate) particles,
The positive electrode is LixAyMzPO4 (0 ≦ x ≦ 1.1, 0.8 ≦ y ≦ 1.1, 0 ≦ z ≦ 0.2, where A is selected from the group consisting of Fe, Mn, Co, and Ni. And at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Co, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, and rare earth elements) A lithium ion secondary battery comprising positive electrode active material particles having a central particle and a carbonaceous film covering a surface of the central particle, wherein the negative electrode contains the inorganic phosphate particles.
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