JP6523483B2 - Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte battery, positive electrode for non-aqueous electrolyte battery, non-aqueous electrolyte battery and battery pack, vehicle - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、非水電解質電池用正極活物質、非水電解質電池用正極、非水電解質電池および電池パックに関する。   Embodiments of the present invention relate to a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery, a positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery, a non-aqueous electrolyte battery, and a battery pack.

非水電解質電池用の正極活物質として、リン酸鉄マンガンリチウムなどのリン酸塩が検討されている。非水電解質電池用の正極として、例えば、リン酸鉄マンガンリチウム/炭素ナノコンポジット粉末と無機結合剤とを含む正極が知られている。   As a positive electrode active material for non-aqueous electrolyte batteries, phosphates such as lithium manganese iron phosphate have been studied. As a positive electrode for non-aqueous electrolyte batteries, for example, a positive electrode containing lithium manganese iron phosphate / carbon nanocomposite powder and an inorganic binder is known.

リン酸鉄マンガンリチウムは、反応活性の低さと反応電位の高さから高電位での副反応が問題視されてきた。例えば、リン酸鉄マンガンリチウムを正極活物質として用いた非水電解質電池では、充放電に伴い、リン酸鉄マンガンリチウムと非水電解質とが反応し、その反応生成物の被膜が、リン酸鉄マンガンリチウムの表面に形成されることがある。リン酸鉄マンガンリチウムの表面に形成された被膜は、リン酸鉄マンガンリチウムと非水電解質との間の電気抵抗を上昇させ、高放電レートでの放電容量を低下させたり、サイクル寿命を短くする要因となることがある。
このように、リン酸鉄マンガンリチウムを正極活物質として用いた非水電解質電池は、高放電レートでの放電容量が低下しやすく、サイクル寿命が短い場合があった。
In lithium iron phosphate, side reactions at high potentials have been regarded as problems due to low reaction activity and high reaction potential. For example, in a non-aqueous electrolyte battery using lithium iron phosphate lithium as a positive electrode active material, lithium lithium iron phosphate and non-aqueous electrolyte react with charge and discharge, and a film of the reaction product is iron phosphate It may be formed on the surface of lithium manganese. The film formed on the surface of lithium manganese iron phosphate increases the electrical resistance between lithium manganese lithium iron phosphate and the non-aqueous electrolyte, reduces the discharge capacity at high discharge rates, and shortens the cycle life. It can be a factor.
As described above, in the non-aqueous electrolyte battery using lithium iron phosphate lithium as the positive electrode active material, the discharge capacity at a high discharge rate may be easily reduced, and the cycle life may be short.

特表2011−528483号公報JP 2011-528483 gazette

本発明が解決しようとする課題は、リン酸塩を正極活物質として使用しながらも、高放電レートでの放電容量の低下が起こりにくく、サイクル寿命が長い非水電解質電池用正極活物質、非水電解質電池用正極、非水電解質電池および電池パックを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that although the phosphate is used as a positive electrode active material, a decrease in discharge capacity at a high discharge rate is unlikely to occur, and a positive electrode active material for non-aqueous electrolyte batteries having a long cycle life, A positive electrode for a water electrolyte battery, a non-aqueous electrolyte battery, and a battery pack.

実施形態の非水電解質電池用正極活物質は、活物質粒子と、前記活物質粒子の表面の被膜とを持つ。活物質粒子は、LiMn1−x−yFePO(Aは、Mg、Ca、Al、Ti、ZnおよびZrからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を表し、xおよびyは、0<x≦0.3、0≦y≦0.1を満たす)で表される。被膜は、ホウ素およびリチウムを含有する酸化物と炭素質物とを含む。The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery of the embodiment has active material particles and a film on the surface of the active material particles. Active material particles, the LiMn 1-x-y Fe x A y PO 4 (A, represents Mg, Ca, Al, Ti, at least one element selected from the group consisting of Zn and Zr, x and y, It is represented by 0 <x <= 0.3 and 0 <= y <= 0.1). The coating comprises an oxide containing boron and lithium and a carbonaceous material.

第1の実施形態に係る非水電解質電池用正極活物質の概略断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic sectional drawing of the positive electrode active material for non-aqueous electrolyte batteries which concerns on 1st Embodiment. 図1の部分拡大断面図。The partial expanded sectional view of FIG. 第3の実施形態に係る非水電解質電池の一例を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows an example of the non-aqueous electrolyte battery which concerns on 3rd Embodiment. 図3のA部の拡大断面図。The expanded sectional view of the A section of FIG. 第3の実施形態に係る他の非水電解質電池の一例を示す部分切欠斜視図。FIG. 13 is a partial cutaway perspective view showing an example of another non-aqueous electrolyte battery according to a third embodiment. 図5のB部の拡大断面図。The expanded sectional view of the B section of FIG. 第4の実施形態に係る電池パックを示す概略分解斜視図。The schematic disassembled perspective view which shows the battery pack which concerns on 4th Embodiment. 図7の電池パックの電気回路を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing an electric circuit of the battery pack of FIG. 7;

以下、実施形態の非水電解質電池用正極活物質、非水電解質電池用正極、非水電解質電池および電池パックを、図面を参照して説明する。以下の図面の記載において同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する記載は省略する。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる場合があることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
また、以下に示す実施の形態は、発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。発明の技術的思想は、請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
Hereinafter, a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery, a positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery, a non-aqueous electrolyte battery, and a battery pack of the embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts will be denoted by the same or similar reference numerals, and overlapping descriptions will be omitted. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio of the thickness of each layer, etc. may be different from the actual one. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. It is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios from one another are included among the drawings.
The embodiments described below illustrate apparatuses and methods for embodying the technical idea of the invention, and the technical idea of the invention includes the material, shape, structure, arrangement, etc. of components. Does not specify the following. The technical ideas of the invention can be variously modified within the scope of the claims.

(第1の実施形態)
本実施形態によれば、活物質粒子と、この活物質粒子の表面にポーラス状の炭素質物及びポーラス状の炭素質物に充填されているホウ素およびリチウムを含有する酸化物を含む被膜とを有し、被覆の厚さは1nm以上であり、ホウ素およびリチウムを含有する酸化物を、ホウ素量として活物質粒子に対して0.5質量%以上、5.0質量%以下の量にて含有し、炭素質物を、活物質粒子に対して0.5質量%以上、5.0質量%以下の量にて含有する非水電解質電池用正極活物質が提供される。なお、以下、本明細書において、ホウ素およびリチウムを含有する酸化物を、ホウ素−リチウム含有酸化物ということがある。
First Embodiment
According to the present embodiment, the active material particle and the film containing the oxide containing the boron and the lithium filled in the porous carbonaceous material and the porous carbonaceous material on the surface of the active material particle are included. The thickness of the coating is 1 nm or more, and the oxide containing boron and lithium is contained in an amount of 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less based on the active material particles as the amount of boron. There is provided a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery, which contains a carbonaceous material in an amount of 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less based on active material particles . Hereinafter, in the present specification, an oxide containing boron and lithium may be referred to as a boron-lithium containing oxide.

図1に、本実施形態の非水電解質電池用正極活物質を説明するための概略断面図を、図2に、図1の部分拡大断面図を示す。
図1、2において、非水電解質電池用正極活物質10は、活物質粒子11と、その表面に形成されている被膜12とを持つ。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment, and FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG.
In FIGS. 1 and 2, the positive electrode active material 10 for a non-aqueous electrolyte battery has active material particles 11 and a film 12 formed on the surface thereof.

活物質粒子11は、LiMn1−x−yFePOで表されるリン酸塩を含む。ここで、Aは、Mg、Ca、Al、Ti、ZnおよびZrからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を表し、xおよびyは、0<x≦0.3、0≦y≦0.1を満たす。活物質粒子11はオリビン構造を有することが好ましい。活物質粒子11の一次粒子の平均粒径は、好ましくは0.01μm以上1μm以下の範囲であり、より好ましくは0.01μm以上0.5μm以下の範囲である。活物質粒子11の平均粒径を上記の範囲にすることにより、活物質中のリチウムイオンの拡散抵抗の影響を小さくすることができるため、高放電レートでの放電容量を向上させることができる。また、この一次粒子が凝集して10μm以下の二次粒子を形成してもよい。Active material particles 11 may include a phosphate salt represented by LiMn 1-x-y Fe x A y PO 4. Here, A represents at least one element selected from the group consisting of Mg, Ca, Al, Ti, Zn and Zr, and x and y are 0 <x ≦ 0.3, 0 ≦ y ≦ 0.1. Meet. The active material particles 11 preferably have an olivine structure. The average particle diameter of the primary particles of the active material particles 11 is preferably in the range of 0.01 μm to 1 μm, and more preferably in the range of 0.01 μm to 0.5 μm. By setting the average particle diameter of the active material particles 11 in the above range, the influence of the diffusion resistance of lithium ions in the active material can be reduced, so that the discharge capacity at a high discharge rate can be improved. Also, the primary particles may be aggregated to form secondary particles of 10 μm or less.

被膜12は、図2に示すように、ホウ素−リチウム含有酸化物13と炭素質物14とを含む。被膜12の厚さは、好ましくは1nm以上50nm以下の範囲、より好ましくは5nm以上20nm以下の範囲である。被膜12の厚さを上記の範囲とすることにより、非水電解質電池の正極活物質として使用した場合でも、活物質粒子11の表面が非水電解質から安定して保護され、活物質粒子11と非水電解質との副反応が起こりにくくなる。   The film 12 contains a boron-lithium containing oxide 13 and a carbonaceous material 14 as shown in FIG. The thickness of the film 12 is preferably in the range of 1 nm to 50 nm, and more preferably in the range of 5 nm to 20 nm. By setting the thickness of the film 12 in the above range, the surface of the active material particles 11 is stably protected from the non-aqueous electrolyte even when used as the positive electrode active material of the non-aqueous electrolyte battery. Side reactions with the non-aqueous electrolyte are less likely to occur.

ホウ素−リチウム含有酸化物13は、リチウムイオンを伝導する機能を有するものであることが好ましい。ホウ素−リチウム含有酸化物13は、zLiO−wBで表される酸化リチウムと酸化ホウ素の複合物であることが好ましい。zとwはモル比で、0.5:1〜5:1の範囲にあることが好ましく、0.5:1〜2:1の範囲にあることがより好ましい。zとwのモル比が上記の範囲にある複合物は密度が高くなり、非水電解質との副反応の抑制効果が向上する。ホウ素−リチウム含有酸化物13の含有量は、ホウ素量として活物質粒子11に対して0.5質量%以上5.0質量%以下の範囲にあることが好ましく、0.5質量%以上3.0質量%以下の範囲にあることがより好ましい。ホウ素量は、活物質粒子11を酸溶解後、純水により希釈して得られた溶液を、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合プラズマ)分析にて定量することによって測定できる。The boron-lithium-containing oxide 13 preferably has a function of conducting lithium ions. The boron-lithium-containing oxide 13 is preferably a composite of lithium oxide and boron oxide represented by zLi 2 O-wB 2 O 3 . The molar ratio of z and w is preferably in the range of 0.5: 1 to 5: 1, and more preferably in the range of 0.5: 1 to 2: 1. A composite having a molar ratio of z to w in the above range has a high density, and the effect of suppressing the side reaction with the non-aqueous electrolyte is improved. The content of the boron-lithium-containing oxide 13 is preferably in the range of 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the active material particles 11 as the amount of boron, preferably 0.5% by mass or more. More preferably, it is in the range of 0% by mass or less. The amount of boron can be measured by quantifying the solution obtained by dissolving the active material particles 11 with acid and diluting with pure water by ICP (Inductively Coupled Plasma) analysis.

炭素質物14は、電気伝導性を有するものであることが好ましい。炭素質物14は、繊維状の形態で活物質粒子11の表面に付着していることが好ましい。繊維状の炭素質物は、活物質粒子11の表面に沿って三次元的に網目状に広がっていることが好ましい。すなわち、炭素質物14は、空孔を有するポーラス状であることが好ましい。被膜12は、ポーラス状の炭素質物14の空孔の中にホウ素−リチウム含有酸化物13が充填されている形態であることが好ましい。炭素質物14の含有量は、活物質粒子11に対して0.5質量%以上5.0質量%以下の範囲にあることが好ましい。被膜12に含まれる炭素量は、SEM−EDX(Scanning Electron Microscopy(走査電子顕微鏡法)−Energy Dispersive X-ray Spectroscopy(エネルギー分散型X線分光法))による活物質表面の元素組成の定量分析、深さ方向のXPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy:X線光電子分光法)による被膜厚さ及び組成の定量分析を併用することで、被膜12の厚さと、被膜12に含まれる炭素量、ホウ素量を算出し、それをICP分析により求めたホウ素量と対応させることで算出することができる。   The carbonaceous material 14 preferably has electrical conductivity. The carbonaceous material 14 is preferably attached to the surface of the active material particles 11 in a fibrous form. The fibrous carbonaceous material preferably extends in a three-dimensional network along the surface of the active material particles 11. That is, the carbonaceous material 14 is preferably in a porous state having pores. The film 12 is preferably in a form in which the boron-lithium containing oxide 13 is filled in the pores of the porous carbonaceous material 14. The content of the carbonaceous material 14 is preferably in the range of 0.5% by mass to 5.0% by mass with respect to the active material particles 11. The amount of carbon contained in the film 12 is a quantitative analysis of the elemental composition on the surface of the active material by SEM-EDX (Scanning Electron Microscopy (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)). By combining quantitative analysis of film thickness and composition by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) in the depth direction, the thickness of film 12 and the amount of carbon and boron contained in film 12 can be obtained. It can be calculated by making it correspond to the amount of boron obtained by ICP analysis.

本実施形態の非水電解質電池用正極活物質は、Cu−Kα線を用いたX線回折法によって測定されるX線回折パターンにおいて、活物質粒子の界面部分における(311)面の最大ピークの回折角2θが、活物質粒子のバルク部分における(311)面の最大ピークの回折角2θよりも0.01°以上0.15°以下の範囲で高角度にシフトしていることが好ましい。活物質粒子の界面部分のX線回折パターンは、インプレーンX線回折法により測定することができる。インプレーンX線回折法とは、X線の入射角を全反射臨界角度付近に固定し、試料表面に対して垂直な格子面を評価する手法である。このインプレーンX線回折法では、試料へのX線の入射深さは、通常数十nmである。活物質粒子のバルク部分のX線回折パターンは、アウトオブプレーンX線回折法により測定することができる。アウトオブプレーンX線回折法とは、X線の入射角を変化させて、試料表面に対して平行な格子面を評価する手法である。このアウトオブプレーンX線回折法では、試料へのX線の入射深さは、通常数十μmである。
なお、測定対象たる活物質が非水電解質電池の正極活物質として含まれている場合は、以下のように前処理を行う。
まず、非水電解質電池を充電して、正極活物質の結晶からリチウムイオンが完全に離脱した状態に近い状態にする。次に、アルゴンを充填したグローブボックス中で非水電解質電池を分解して電極を取り出す。取り出した電極を、適切な溶媒で洗浄して減圧乾燥する。溶媒としては、例えば、エチルメチルカーボネートなどを用いることができる。洗浄乾燥後、表面にリチウム塩などの白い析出物がないことを確認する。
The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment has the maximum peak of the (311) plane in the interface portion of the active material particles in the X-ray diffraction pattern measured by the X-ray diffraction method using Cu-Kα rays. It is preferable that the diffraction angle 2θ is shifted to a high angle in the range of 0.01 ° or more and 0.15 ° or less than the diffraction angle 2θ of the maximum peak of the (311) plane in the bulk portion of the active material particles. The X-ray diffraction pattern of the interface portion of the active material particles can be measured by in-plane X-ray diffraction. In-plane X-ray diffraction is a method of fixing the incident angle of X-rays near the total reflection critical angle and evaluating a lattice plane perpendicular to the sample surface. In this in-plane X-ray diffraction method, the incident depth of X-rays to the sample is usually several tens of nm. The X-ray diffraction pattern of the bulk portion of the active material particles can be measured by out-of-plane X-ray diffraction. Out-of-plane X-ray diffraction is a method of evaluating lattice planes parallel to the sample surface by changing the incident angle of X-rays. In this out-of-plane X-ray diffraction method, the incident depth of X-rays to the sample is usually several tens of μm.
When the active material to be measured is included as the positive electrode active material of the non-aqueous electrolyte battery, pretreatment is performed as follows.
First, the non-aqueous electrolyte battery is charged to bring it into a state close to a state in which lithium ions are completely separated from the crystal of the positive electrode active material. Next, the nonaqueous electrolyte battery is disassembled in an argon-filled glove box to take out the electrode. The removed electrode is washed with an appropriate solvent and dried under reduced pressure. As a solvent, for example, ethyl methyl carbonate can be used. After washing and drying, make sure that there are no white precipitates such as lithium salt on the surface.

活物質粒子の界面部分における(311)面の最大ピークの回折角2θが、高角度にシフトしていることは、活物質粒子の界面の一部がホウ素で置換されていることを示唆していると考えられる。この理由は、ホウ素−リチウム含有酸化物を含む被膜を形成する前と後の活物質粒子について、界面部分とバルク部分のX線回折パターンを測定すると、バルク部分の(311)面の回折角2θは被膜を形成する前と後で同じであるが、界面部分の(311)面の回折角2θは被膜の形成後に高角度にシフトするためである。活物質粒子の界面がホウ素で置換されるように、活物質粒子の表面とホウ素−リチウム含有酸化物とを強固に結合させることによって、被膜が活物質粒子から剥離しにくくなり、活物質粒子を長期間にわたって安定して保護することができる。   The fact that the diffraction angle 2θ of the maximum peak of the (311) plane in the interface part of the active material particle is shifted to a high angle suggests that a part of the interface of the active material particle is replaced with boron It is thought that The reason for this is that when the X-ray diffraction patterns of the interface portion and the bulk portion are measured for the active material particles before and after forming the film containing the boron-lithium containing oxide, the diffraction angle 2θ of the (311) plane of the bulk portion Is the same as before and after the formation of the film, but the diffraction angle 2θ of the (311) plane of the interface portion is shifted to a high angle after the formation of the film. By firmly bonding the surface of the active material particle to the boron-lithium-containing oxide so that the interface of the active material particle is replaced by boron, the film is less likely to be peeled off from the active material particle, and the active material particle is It can be stably protected over a long period of time.

次に、本実施形態の非水電解質電池用正極活物質の製造方法を説明する。
非水電解質電池用正極活物質は、例えば、ポーラスな炭素質物で被覆された活物質粒子を作製し、次いで、この活物質粒子の炭素質物内にホウ素−リチウム含有酸化物を充填することによって製造することができる。
Next, a method of manufacturing the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment will be described.
The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery is produced, for example, by producing a porous carbonaceous material-coated active material particle, and then filling the carbonaceous material of the active material particle with a boron-lithium-containing oxide. can do.

ポーラスな炭素質物で被覆された活物質粒子の作製方法としては、例えば、次の方法を用いることができる。先ず、活物質粒子を有機化合物の存在下で水熱法により生成させることによって、表面が有機化合物で被覆された活物質粒子を得る。次いで、その活物質粒子を加熱処理して、有機化合物を熱分解して炭素質物とする。有機化合物としては、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどの水溶性高分子を用いることができる。   As a method of producing the active material particles coated with the porous carbonaceous material, for example, the following method can be used. First, active material particles are produced by a hydrothermal method in the presence of an organic compound to obtain active material particles whose surface is coated with an organic compound. Next, the active material particles are heat-treated to thermally decompose the organic compound into a carbonaceous material. As the organic compound, a water-soluble polymer such as sodium carboxymethylcellulose can be used.

また、ポーラスな炭素質物で被覆された活物質粒子は、例えば、固相法によって製造した活物質粒子と有機化合物とを混合して、表面に有機化合物が付着した活物質粒子を得て、次いで、その活物質粒子を熱処理して、有機化合物を熱分解して炭素質物とする方法によっても作製することができる。   Also, for active material particles coated with porous carbonaceous material, for example, active material particles produced by a solid phase method and an organic compound are mixed to obtain active material particles having an organic compound attached to the surface, and then The active material particles can be heat-treated to thermally decompose the organic compound to form a carbonaceous material.

ポーラスな炭素質物で被覆された活物質粒子の炭素質物内にホウ素−リチウム含有酸化物を充填する方法としては、固相法や液相法を用いることができるが、液相法により行うのが望ましい。
液相法によるホウ素−リチウム含有酸化物の充填方法としては、例えば、次の方法を用いることができる。先ず、リチウム化合物とホウ素化合物とが溶解した溶媒に、炭素質物で被覆された活物質粒子が分散している分散液を調製する。次いで、この分散液を撹拌しながら80℃で加熱処理して、溶媒を蒸発させながら炭素質物の空孔にホウ素化合物とリチウム化合物とを侵入させて、前駆体粉末を得る。次いで、得られた前駆体粉末を焼成処理して、炭素質物の空孔に侵入したホウ素化合物とリチウム化合物を反応させて、ホウ素−リチウム含有酸化物を生成させる。焼成処理の温度は、通常は450℃以上600℃以下である。加熱処理の時間は、通常は3時間以上10時間以下である。
A solid phase method or a liquid phase method can be used as a method of filling the boron-lithium containing oxide in the carbonaceous substance of the active material particles coated with the porous carbonaceous substance, but the liquid phase method desirable.
As a filling method of the boron-lithium containing oxide by a liquid phase method, for example, the following method can be used. First, a dispersion liquid in which active material particles coated with a carbonaceous material are dispersed in a solvent in which a lithium compound and a boron compound are dissolved is prepared. Next, the dispersion is heat-treated at 80 ° C. with stirring to allow the boron compound and the lithium compound to enter the pores of the carbonaceous material while evaporating the solvent to obtain a precursor powder. Next, the obtained precursor powder is subjected to a baking treatment to react the boron compound and the lithium compound which have entered the pores of the carbonaceous material, thereby forming a boron-lithium containing oxide. The temperature of the baking treatment is usually 450 ° C. or more and 600 ° C. or less. The heat treatment time is usually 3 hours or more and 10 hours or less.

液相法で用いる溶媒としては、メタノールやエタノール等のアルコール、NMP等の有機溶媒もしくは水などが挙げられる。これらの溶媒の中では、活物質粒子の分散性と、リチウム化合物およびホウ素化合物の溶解性を考慮すると有機溶媒を使用することが望ましい。リチウム化合物としては、水酸化リチウム、硝酸リチウムを使用することが望ましい。ホウ素化合物としては、ホウ酸、酸化ホウ素(B)を使用することが望ましい。さらに、リチウムとホウ素を含む化合物として、ホウ酸リチウムを使用することも望ましい。Examples of the solvent used in the liquid phase method include alcohols such as methanol and ethanol, organic solvents such as NMP, and water. Among these solvents, it is desirable to use an organic solvent in consideration of the dispersibility of the active material particles and the solubility of the lithium compound and the boron compound. As a lithium compound, it is desirable to use lithium hydroxide and lithium nitrate. As the boron compound, it is preferable to use boric acid, boron oxide (B 2 O 3). Furthermore, it is also desirable to use lithium borate as a compound containing lithium and boron.

以上説明した本実施形態の非水電解質電池用正極活物質によれば、活物質粒子の表面にホウ素およびリチウムを含有する酸化物(ホウ素−リチウム含有酸化物)と炭素質物を含む被膜が形成されているので、活物質粒子と非水電解質との副反応が起こりにくい。このため、本実施形態の非水電解質電池用正極活物質を用いた非水電解質電池は、非水電解質の反応生成物の被膜が活物質粒子の表面に形成されることによる、高放電レートでの放電容量の低下が起こりにくく、サイクル寿命が長くなる。   According to the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment described above, a film containing an oxide containing boron and lithium (boron-lithium-containing oxide) and a carbonaceous material is formed on the surface of active material particles. Thus, side reactions between the active material particles and the non-aqueous electrolyte are less likely to occur. For this reason, the non-aqueous electrolyte battery using the positive electrode active material for non-aqueous electrolyte batteries of this embodiment has a high discharge rate due to the film of the reaction product of the non-aqueous electrolyte being formed on the surface of the active material particles. It is difficult for the decrease of discharge capacity to occur and the cycle life is extended.

(第2の実施形態)
本実施形態によれば、集電体と、前記集電体の上に形成された正極活物質層とを有する非水電解質電池用正極が提供される。本実施形態において、正極活物質としては、上述の第1の実施形態の非水電解質電池用正極活物質が用いられる。正極活物質層は、集電体の片面若しくは両面に形成される。
Second Embodiment
According to the present embodiment, a positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery is provided which has a current collector and a positive electrode active material layer formed on the current collector. In the present embodiment, the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery of the first embodiment described above is used as the positive electrode active material. The positive electrode active material layer is formed on one side or both sides of the current collector.

集電体は、アルミニウム箔、又は、Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、CuおよびSiから選択される一以上の元素を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。また、充放電に伴う活物質の膨張収縮を考慮すれば、表面を荒く加工した電解箔がより望ましい。   The current collector is preferably an aluminum foil or an aluminum alloy foil containing one or more elements selected from Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu and Si. Further, in consideration of expansion and contraction of the active material accompanying charge and discharge, an electrolytic foil having a rough surface is more preferable.

正極活物質層に含まれる正極活物質、導電剤および結着剤の配合比率は、正極活物質が80質量%以上95質量%以下、導電剤が3質量%以上18質量%以下、結着剤が2質量%以上17質量%以下であることが好ましい。導電剤は、3質量%以上の量にすることにより電極の導電性確保に効果を発揮することができる。導電剤は、18質量%以下の量にすることにより高温保存下での導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。結着剤は、2質量%以上の量にすることにより十分な電極強度が得られる。結着剤は、17質量%以下の量にすることにより、正極活物質層中の内部抵抗を減少できる。   The compounding ratio of the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder contained in the positive electrode active material layer is 80% by mass to 95% by mass of the positive electrode active material, 3% by mass to 18% by mass of the conductive agent, and the binder It is preferable that is 2 mass% or more and 17 mass% or less. The conductive agent can exhibit the effect of securing the conductivity of the electrode by setting the amount to 3% by mass or more. The conductive agent can reduce the decomposition of the non-aqueous electrolyte on the surface of the conductive agent under high temperature storage by setting the amount to 18% by mass or less. By setting the binder in an amount of 2% by mass or more, sufficient electrode strength can be obtained. The binder can reduce the internal resistance in the positive electrode active material layer by setting the amount to 17% by mass or less.

導電剤の例には、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノチューブのような炭素質物が含まれる。これらの炭素質物を単独で用いてもよいし、或いは複数の炭素質物を用いてもよい。   Examples of conductive agents include acetylene black, carbon black, graphite, carbonaceous materials such as carbon nanofibers and carbon nanotubes. These carbonaceous materials may be used alone or a plurality of carbonaceous materials may be used.

結着剤は、正極活物質、導電剤および集電体を結着させる。結着剤の例には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、およびフッ素系ゴム、アクリル樹脂、カルボキシメチルセルロースなどのセルロースなどが含まれる。   The binder binds the positive electrode active material, the conductive agent, and the current collector. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), and fluorine-based rubber, acrylic resin, cellulose such as carboxymethyl cellulose and the like.

次に、本実施形態の非水電解質電池用正極の製造方法を説明する。
まず、正極活物質、導電剤および結着剤を溶媒に懸濁してスラリーを調製する。このスラリーを集電体の片面又は両面に塗布し、乾燥して、正極活物質層を形成する。その後、プレスを施す。或いは、正極活物質、導電剤および結着剤をペレット状に形成し、正極活物質層として用いることもできる。
Next, a method of manufacturing the positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment will be described.
First, a positive electrode active material, a conductive agent and a binder are suspended in a solvent to prepare a slurry. The slurry is applied to one side or both sides of the current collector and dried to form a positive electrode active material layer. Then apply the press. Alternatively, the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder may be formed into pellets and used as a positive electrode active material layer.

以上説明した本実施形態の非水電解質電池用正極によれば、正極活物質として上述の第1の実施形態の非水電解質電池用正極活物質を用いるので、本実施形態の非水電解質電池用正極を有する非水電解質電池は、高放電レートでの放電容量の低下が起こりにくく、サイクル寿命が長くなる。   According to the positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment described above, since the above-described positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery of the first embodiment is used as the positive electrode active material, the non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment In a non-aqueous electrolyte battery having a positive electrode, the decrease in discharge capacity at a high discharge rate does not easily occur, and the cycle life is extended.

(第3の実施形態)
本実施形態によれば、正極と、負極と、非水電解質とを含む非水電解質電池が提供される。本実施形態において、正極としては、上述の第2の実施形態の非水電解質電池用正極が用いられる。
Third Embodiment
According to the present embodiment, a non-aqueous electrolyte battery including a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte is provided. In the present embodiment, the positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery according to the second embodiment described above is used as the positive electrode.

本実施形態に係る非水電解質電池の例として、外装部材がラミネートフィルムからなる非水電解質電池について説明する。図3は非水電解質電池の断面模式図であり、図4は図3のA部の拡大断面図である。なお、各図は発明の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。   As an example of the non-aqueous electrolyte battery according to the present embodiment, a non-aqueous electrolyte battery in which the exterior member is formed of a laminate film will be described. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the non-aqueous electrolyte battery, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of FIG. Each figure is a schematic diagram for promoting the explanation and understanding of the invention, and the shape, size, ratio, etc. are different from the actual device in some places, but these refer to the following explanation and known techniques. The design can be changed as appropriate.

図3に示す非水電解質電池20において、扁平状の捲回電極群21は、2枚の樹脂層の間にアルミニウム箔を介在したラミネートフィルムからなる袋状外装部材22内に収納されている。扁平状の捲回電極群21は、外側から負極23、セパレータ24、正極25、セパレータ24の順で積層した積層物を渦巻状に捲回し、プレス成型することにより形成される。最外殻の負極23は、図3に示すように負極集電体23aの内面側の片面に負極層23bが形成されている。その他の負極23は、負極集電体23aの両面に負極層23bが形成されている。負極層23b中の活物質には、TiO(B)構造の酸化チタン化合物が含まれる。正極25は、正極集電体25aの両面に正極層25bが形成されている。In the non-aqueous electrolyte battery 20 shown in FIG. 3, the flat wound electrode group 21 is housed in a bag-like exterior member 22 formed of a laminate film in which an aluminum foil is interposed between two resin layers. The flat wound electrode group 21 is formed by spirally winding and pressing a laminate obtained by laminating the negative electrode 23, the separator 24, the positive electrode 25, and the separator 24 in this order from the outside. In the outermost negative electrode 23, as shown in FIG. 3, a negative electrode layer 23b is formed on one side of the inner surface of the negative electrode current collector 23a. The other negative electrode 23 has a negative electrode layer 23 b formed on both sides of the negative electrode current collector 23 a. The active material in the negative electrode layer 23b contains a titanium oxide compound having a TiO 2 (B) structure. The positive electrode 25 has a positive electrode layer 25 b formed on both sides of the positive electrode current collector 25 a.

捲回電極群21の外周端近傍において、負極端子26は最外殻の負極23の負極集電体23aに接続され、正極端子27は内側の正極25の正極集電体25aに接続されている。これらの負極端子26および正極端子27は、袋状外装部材22の開口部から外部に延出されている。液状非水電解質は袋状外装部材22の開口部から注入される。袋状外装部材22の開口部を、負極端子26および正極端子27が外部に延出した状態でヒートシールすることにより、捲回電極群21および液状非水電解質は完全密封される。   Near the outer peripheral end of the wound electrode group 21, the negative electrode terminal 26 is connected to the negative electrode current collector 23 a of the outermost negative electrode 23, and the positive electrode terminal 27 is connected to the positive electrode current collector 25 a of the inner positive electrode 25. . The negative electrode terminal 26 and the positive electrode terminal 27 are extended from the opening of the bag-like exterior member 22 to the outside. The liquid non-aqueous electrolyte is injected from the opening of the bag-like exterior member 22. The wound electrode group 21 and the liquid non-aqueous electrolyte are completely sealed by heat sealing the opening of the bag-like exterior member 22 with the negative electrode terminal 26 and the positive electrode terminal 27 extended to the outside.

本実施形態の非水電解質電池では、正極として、上述の第2の実施形態の非水電解質電池用正極が用いられる。以下、本実施形態の非水電解質電池に用いられる負極、非水電解質、セパレータ、外装部材、正極端子、負極端子について詳細に説明する。   In the non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment, the positive electrode for the non-aqueous electrolyte battery of the second embodiment described above is used as the positive electrode. Hereinafter, the negative electrode, the non-aqueous electrolyte, the separator, the exterior member, the positive electrode terminal, and the negative electrode terminal used for the non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment will be described in detail.

(負極)
負極は、負極集電体と負極活物質層とを含む。負極活物質層は、負極活物質、導電剤および結着剤を含む。負極活物質層は、負極集電体の片面若しくは両面に形成される。
負極活物質としてはチタン複合酸化物を含む。チタン複合酸化物はスピネル構造のチタン酸リチウム、単斜晶系β型チタン複合酸化物、アナターゼ型チタン複合酸化物およびラムスデライド型チタン酸リチウムやTiNb,TiNbなどのようなチタン含有酸化物が挙げられる。また、チタン酸リチウムとしては、例えば、単斜晶型の結晶構造を有し、一般式LiTi1−yM1Nb2−zM27±δで表され、M1はZr、Si、Sn、Fe、Co、Mn及びNiからなる群から選択される少なくとも1つであり、M2はV、Nb、Ta、Mo、W及びBiからなる群から選択される少なくとも1つである化合物であって、0≦x≦5、0≦y≦1、0≦z≦2、δ≦0.3である化合物、および斜方晶型の結晶構造を有し、一般式Li2+wNa2−xM1Ti6−zM214+δで表され、M1はCs、K、M2はZr、Sn、V、Nb、Ta、Mo、W、Fe、Co、Mn、Alのうち少なくとも1つを含む化合物であって、0≦w≦4、0≦x≦2、0≦y≦2、0≦z≦6、−0.5≦δ≦0.5である化合物を用いることができる。中でもスピネル構造のチタン酸リチウムはサイクル特性、レート特性に優れるため好ましい。その他、ニオブ複合酸化物を含んでもよい。例えば、Nb,Nb1229などが挙げられる。
(Negative electrode)
The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer. The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder. The negative electrode active material layer is formed on one side or both sides of the negative electrode current collector.
The negative electrode active material contains a titanium composite oxide. The titanium complex oxide is a spinel structure such as lithium titanate, monoclinic β-type titanium complex oxide, anatase type titanium complex oxide, ramsdelide type lithium titanate, TiNb 2 O 7 , Ti 2 Nb 2 O 9 and the like. Titanium-containing oxides. In addition, lithium titanate has, for example, a monoclinic crystal structure and is represented by a general formula Li x Ti 1-y M 1 y Nb 2-z M 2 z O 7 ± δ , and M 1 is Zr, Si At least one compound selected from the group consisting of Sn, Fe, Co, Mn and Ni, and M2 is at least one compound selected from the group consisting of V, Nb, Ta, Mo, W and Bi, And a compound having 0 ≦ x ≦ 5, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 2, δ ≦ 0.3, and a crystal structure of orthorhombic crystal form, and the general formula Li 2+ w Na 2-x M1 is represented by y Ti 6-z M2 z O 14 + δ, M1 is Cs, K, M2 comprises Zr, Sn, V, Nb, Ta, Mo, W, Fe, Co, Mn, at least one of Al A compound, wherein 0 ≦ w ≦ 4, 0 ≦ x ≦ 2, 0 ≦ y ≦ 2, 0 ≦ z ≦ 6, − It can be used .5 ≦ δ ≦ 0.5, compound. Among them, lithium titanate having a spinel structure is preferable because it is excellent in cycle characteristics and rate characteristics. In addition, niobium complex oxide may be included. For example, Nb 2 O 5 , Nb 12 O 29 and the like can be mentioned.

負極活物質、導電剤および結着剤の配合比率は、負極活物質が70質量%以上96質量%以下、導電剤が2質量%以上28質量%以下、結着剤が2質量%以上28質量%以下の範囲であることが好ましい。導電剤が2質量%未満であると、負極活物質層の集電性能が低下し、非水電解質電池の大電流特性が低下する恐れがある。また、結着剤が2質量%未満であると、負極活物質層と負極集電体の結着性が低下し、サイクル特性が低下する恐れがある。一方、高容量化の観点から、導電剤および結着剤は各々28質量%以下であることが好ましい。   The compounding ratio of the negative electrode active material, the conductive agent and the binder is 70% by mass to 96% by mass of the negative electrode active material, 2% by mass to 28% by mass of the conductive agent, and 2% by mass to 28% by mass of the binder It is preferable to be in the range of% or less. If the amount of the conductive agent is less than 2% by mass, the current collection performance of the negative electrode active material layer may be degraded, and the large current characteristics of the non-aqueous electrolyte battery may be degraded. In addition, if the binder is less than 2% by mass, the binding properties of the negative electrode active material layer and the negative electrode current collector may be reduced, and the cycle characteristics may be reduced. On the other hand, the conductive agent and the binder are each preferably 28% by mass or less from the viewpoint of increasing the capacity.

負極集電体は、1.0Vよりも貴である電位範囲において電気化学的に安定であるアルミニウム箔若しくはMg、Ti、Zn、Mn、Fe、CuおよびSiのような元素を含むアルミニウム合金箔から形成されることが好ましい。   The negative electrode current collector is made of an aluminum foil or an aluminum alloy foil containing an element such as Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu and Si, which is electrochemically stable in a potential range nobler than 1.0 V Preferably it is formed.

負極は、例えば次の方法により作製することができる。まず、負極活物質、導電剤および結着剤を溶媒に懸濁してスラリーを調製する。このスラリーを、負極集電体の片面又は両面に塗布し、乾燥して、負極活物質層を形成する。その後、プレスを施す。或いは、負極活物質、導電剤および結着剤をペレット状に形成し、負極活物質層として用いることもできる。   The negative electrode can be produced, for example, by the following method. First, a negative electrode active material, a conductive agent and a binder are suspended in a solvent to prepare a slurry. The slurry is applied to one side or both sides of the negative electrode current collector and dried to form a negative electrode active material layer. Then apply the press. Alternatively, the negative electrode active material, the conductive agent, and the binder can be formed into pellets and used as a negative electrode active material layer.

(非水電解質)
非水電解質としては、液状非水電解質又はゲル状非水電解質を用いることができる。液状非水電解質は、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される。電解質の濃度は、0.5〜2.5mol/lの範囲であることが好ましい。ゲル状非水電解質は、液状電解質と高分子材料を複合化することにより調製される。
(Non-aqueous electrolyte)
As the non-aqueous electrolyte, a liquid non-aqueous electrolyte or a gel non-aqueous electrolyte can be used. The liquid non-aqueous electrolyte is prepared by dissolving the electrolyte in an organic solvent. The concentration of the electrolyte is preferably in the range of 0.5 to 2.5 mol / l. The gel non-aqueous electrolyte is prepared by combining a liquid electrolyte and a polymer material.

電解質の例には、過塩素酸リチウム(LiClO)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF)、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCFSO)およびビストリフルオロメチルスルホニルイミトリチウム[LiN(CFSO]のようなリチウム塩が含まれる。これらの電解質は、単独で又は2種類以上を組合せて用いることができる。電解質は、LiPFを含むことが好ましい。Examples of electrolytes include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium arsenic hexafluoride (LiAsF 6 ), trifluorometa. Included are lithium salts such as lithium sulfonate (LiCF 3 SO 3 ) and bis trifluoromethylsulfonylimitolithium [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ]. These electrolytes can be used alone or in combination of two or more. The electrolyte preferably contains LiPF 6.

有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ビニレンカーボネートのような環状カーボネート;ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、メチルエチルカーボネート(MEC)のような鎖状カーボネート;テトラヒドロフラン(THF)、2メチルテトラヒドロフラン(2MeTHF)、ジオキソラン(DOX)のような環状エーテル;ジメトキシエタン(DME)、ジエトエタン(DEE)のような鎖状エーテル;γ−ブチロラクトン(GBL)、α−メチルγ−ブチロラクトン(MBL)アセトニトリル(AN)、および、スルホラン(SL)が含まれる。これらの有機溶媒は、単独で又は2種類以上を組合せて用いることができる。   Examples of the organic solvent include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), cyclic carbonate such as vinylene carbonate; linear carbonate such as diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC) and methyl ethyl carbonate (MEC) Carbonates; cyclic ethers such as tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran (2 MeTHF), dioxolane (DOX); linear ethers such as dimethoxyethane (DME), dietethane (DEE); γ-butyrolactone (GBL), α- Methyl γ-butyrolactone (MBL) acetonitrile (AN) and sulfolane (SL) are included. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

より好ましい有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、およびメチルエチルカーボネート(MEC)よりなる群から選択される2種以上を混合した混合溶媒、および、γ−ブチロラクトン(GBL)を含む混合溶媒が含まれる。このような混合溶媒を用いることによって、低温特性の優れた非水電解質電池を得ることができる。   Examples of more preferable organic solvents include two or more selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and methyl ethyl carbonate (MEC) And a mixed solvent containing γ-butyrolactone (GBL). By using such a mixed solvent, a non-aqueous electrolyte battery excellent in low temperature characteristics can be obtained.

高分子材料の例には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)、およびポリエチレンオキサイド(PEO)が含まれる。   Examples of polymeric materials include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), and polyethylene oxide (PEO).

(セパレータ)
セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロースおよびポリフッ化ビニリデン(PVdF)のような材料から形成された多孔質フィルム、合成樹脂製不織布等を用いることができる。中でも、ポリエチレン又はポリプロピレンからなる多孔質フィルムは、一定温度において溶融し、電流を遮断することが可能であり、安全性向上の観点から好ましい。
(Separator)
As the separator, for example, a porous film formed of a material such as polyethylene, polypropylene, cellulose and polyvinylidene fluoride (PVdF), a synthetic resin non-woven fabric, or the like can be used. Among them, a porous film made of polyethylene or polypropylene can be melted at a certain temperature to interrupt the current, which is preferable from the viewpoint of improving safety.

(外装部材)
外装部材としては、ラミネートフィルム製の袋状容器又は金属製容器が用いられる。形状としては、扁平型、角型、円筒型、コイン型、ボタン型、シート型、積層型等が挙げられる。なお、無論、携帯用電子機器等に積載される小型電池の他、二輪乃至四輪の自動車等に積載される大型電池でも良い。
(Exterior member)
As the exterior member, a bag-like container made of a laminate film or a metal container is used. The shape may, for example, be flat, square, cylindrical, coin, button, sheet or laminate. Of course, in addition to the small battery loaded on the portable electronic device etc., a large battery loaded on a two- or four-wheeled automobile etc. may be used.

ラミネートフィルムとしては、樹脂フィルム間に金属層を介在した多層フィルムが用いられる。金属層は、軽量化のためにアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔が好ましい。樹脂フィルムには、例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ナイロンおよびポリエチレンテレフタレート(PET)のような高分子材料を用いることができる。ラミネートフィルムは、熱融着によりシールを行って外装部材の形状に成形することができる。ラミネートフィルムは、肉厚が0.2mm以下であることが好ましい。   As a laminate film, a multilayer film in which a metal layer is interposed between resin films is used. The metal layer is preferably aluminum foil or aluminum alloy foil in order to reduce the weight. For the resin film, for example, polymeric materials such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), nylon and polyethylene terephthalate (PET) can be used. The laminated film can be molded into the shape of the exterior member by sealing by heat fusion. The laminate film preferably has a thickness of 0.2 mm or less.

金属製容器は、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成されることができる。アルミニウム合金は、マグネシウム、亜鉛およびケイ素のような元素を含むことが好ましい。一方、鉄、銅、ニッケル、クロム等の遷移金属の含有量は100ppm以下にすることが好ましい。これにより、高温環境下での長期信頼性、放熱性を飛躍的に向上させることが可能となる。金属製容器は、肉厚が0.5mm以下であることが好ましく、肉厚が0.2mm以下であることがより好ましい。   The metal container can be formed of aluminum or an aluminum alloy. The aluminum alloy preferably contains elements such as magnesium, zinc and silicon. On the other hand, the content of transition metals such as iron, copper, nickel and chromium is preferably 100 ppm or less. This makes it possible to dramatically improve long-term reliability and heat dissipation under high temperature environments. The thickness of the metal container is preferably 0.5 mm or less, and more preferably 0.2 mm or less.

(正極端子)
正極端子は、リチウムイオン金属に対する電位が3.0V以上4.5V以下の範囲における電気的安定性と導電性とを備える材料から形成される。正極端子の材料の例には、アルミニウム、あるいはMg、Ti、Zn、Mn、Fe、CuおよびSiから選択される一以上の元素を含むアルミニウム合金が含まれる。正極端子は、正極集電体との接触抵抗を低減するために、正極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。
(Positive terminal)
The positive electrode terminal is formed of a material having electrical stability and conductivity in the range of 3.0 V or more and 4.5 V or less with respect to the lithium ion metal. Examples of the material of the positive electrode terminal include aluminum or an aluminum alloy containing one or more elements selected from Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu and Si. The positive electrode terminal is preferably formed of the same material as the positive electrode current collector in order to reduce the contact resistance with the positive electrode current collector.

(負極端子)
負極端子は、リチウムイオン金属に対する電位が1.0V以上3.0V以下の範囲における電気的安定性と導電性とを備える材料から形成される。負極端子の材料の例には、アルミニウム、あるいはMg、Ti、Zn、Mn、Fe、CuおよびSiから選択される一以上の元素を含むアルミニウム合金が含まれる。負極端子は、負極集電体との接触抵抗を低減するために、負極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。
(Negative terminal)
The negative electrode terminal is formed of a material having electrical stability and conductivity in the range of 1.0 V to 3.0 V with respect to the lithium ion metal. Examples of the material of the negative electrode terminal include aluminum or an aluminum alloy containing one or more elements selected from Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu and Si. The negative electrode terminal is preferably formed of the same material as the negative electrode current collector in order to reduce the contact resistance with the negative electrode current collector.

本実施形態に係る非水電解質電池は、前述した図3および図4に示す構成のものに限らず、例えば、図5および図6に示す構成の電池であってもよい。図5は、本実施形態に係る他の非水電解質電池を模式的に示す部分切欠斜視図であり、図6は図5のB部の拡大断面図である。   The nonaqueous electrolyte battery according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 3 and FIG. 4 described above, and may be, for example, a battery having a configuration shown in FIG. 5 and FIG. FIG. 5 is a partially cutaway perspective view schematically showing another non-aqueous electrolyte battery according to the present embodiment, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion B of FIG.

図5および図6に示す非水電解質電池30は、積層型電極群31が外装材32内に収納されて構成されている。積層型電極群31は、図6に示すように正極33と負極34とを、その間にセパレータ35を介在させながら交互に積層した構造を有する。   The non-aqueous electrolyte battery 30 shown in FIGS. 5 and 6 is configured such that the stacked electrode group 31 is accommodated in the exterior material 32. The stacked electrode group 31 has a structure in which the positive electrode 33 and the negative electrode 34 are alternately stacked with the separator 35 interposed therebetween as shown in FIG.

正極33は複数枚存在し、それぞれが正極集電体33aと、正極集電体33aの両面に担持された正極層33bとを備える。正極層33bには正極活物質が含有される。   A plurality of positive electrodes 33 exist, each including a positive electrode current collector 33a and a positive electrode layer 33b supported on both sides of the positive electrode current collector 33a. The positive electrode layer 33 b contains a positive electrode active material.

負極34は複数枚存在し、それぞれが負極集電体34aと、負極集電体34aの両面に担持された負極層34bとを備える。負極層34bには負極活物質が含有される。各負極34の負極集電体34aは、一辺が負極34から突出している。突出した負極集電体34aは、帯状の負極端子36に電気的に接続されている。帯状の負極端子36の先端は、外装材32から外部に引き出されている。また、図示しないが、正極33の正極集電体33aは、負極集電体34aの突出辺と反対側に位置する辺が正極33から突出している。正極33から突出した正極集電体33aは、帯状の正極端子37に電気的に接続されている。帯状の正極端子37の先端は、負極端子36とは反対側に位置し、外装材32の辺から外部に引き出されている。   A plurality of negative electrodes 34 exist, each including a negative electrode current collector 34 a and a negative electrode layer 34 b supported on both sides of the negative electrode current collector 34 a. The negative electrode layer 34 b contains a negative electrode active material. One side of the negative electrode current collector 34 a of each negative electrode 34 protrudes from the negative electrode 34. The protruding negative electrode current collector 34 a is electrically connected to the strip-shaped negative electrode terminal 36. The tip of the strip-like negative electrode terminal 36 is pulled out from the exterior material 32. Although not shown, the side of the positive electrode current collector 33 a of the positive electrode 33 opposite to the protruding side of the negative electrode current collector 34 a protrudes from the positive electrode 33. The positive electrode current collector 33 a protruding from the positive electrode 33 is electrically connected to the strip-like positive electrode terminal 37. The tip of the strip-like positive electrode terminal 37 is located on the opposite side to the negative electrode terminal 36 and is drawn out from the side of the exterior material 32.

図5および図6に示す非水電解質電池30を構成する各部材の材質、配合比、寸法等は、図3および図4において説明した非水電解質電池20の各構成部材と同様の構成である。   The materials, blending ratios, dimensions, etc. of the members constituting the non-aqueous electrolyte battery 30 shown in FIGS. 5 and 6 are the same as those of the constituent members of the non-aqueous electrolyte battery 20 described in FIGS. .

以上説明した本実施形態の非水電解質電池によれば、正極として上述の第2の実施形態の非水電解質電池用正極を用いるので、高放電レートでの放電容量の低下が起こりにくく、サイクル寿命が長くなる。   According to the non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment described above, since the positive electrode for non-aqueous electrolyte battery of the second embodiment described above is used as the positive electrode, the decrease in discharge capacity at a high discharge rate hardly occurs, and the cycle life Will be longer.

(第4の実施形態)
本実施形態によれば、非水電解質電池を備える電池パックが提供される。本実施形態において、非水電解質電池としては、上述の第3の実施形態の非水電解質電池が用いられる。
Fourth Embodiment
According to the present embodiment, a battery pack provided with a non-aqueous electrolyte battery is provided. In the present embodiment, the non-aqueous electrolyte battery of the third embodiment described above is used as the non-aqueous electrolyte battery.

本実施形態の電池パックについて、図面を参照して説明する。電池パックは、非水電解質電池(単電池)を1個又は複数有する。電池パックが複数の単電池を有する場合、各単電池は、電気的に直列もしくは並列に接続して配置される。   The battery pack of the present embodiment will be described with reference to the drawings. The battery pack has one or more nonaqueous electrolyte batteries (unit cells). When the battery pack has a plurality of unit cells, the unit cells are electrically connected in series or in parallel.

図7および8に、非水電解質電池を複数含む電池パックの一例を示す。図7は、電池パックの分解斜視図である。図7は、図8の電池パックの電気回路を示すブロック図である。図7に示す非水電解質二次電池パック40においては、単電池41として、図3に示す非水電解質電池20を使用している。   7 and 8 show an example of a battery pack including a plurality of non-aqueous electrolyte batteries. FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery pack. FIG. 7 is a block diagram showing an electric circuit of the battery pack of FIG. In the non-aqueous electrolyte secondary battery pack 40 shown in FIG. 7, the non-aqueous electrolyte battery 20 shown in FIG. 3 is used as the unit cell 41.

複数の単電池41は、外部に延出した負極端子26および正極端子27が同じ向きに揃えられるように積層され、粘着テープ42で締結することによって組電池43を構成している。これらの単電池41は、図7および図8に示すように、互いに電気的に直列に接続されている。   The plurality of unit cells 41 are stacked such that the negative electrode terminal 26 and the positive electrode terminal 27 extended to the outside are aligned in the same direction, and the battery pack 43 is configured by fastening with an adhesive tape 42. These single cells 41 are electrically connected in series to each other as shown in FIGS. 7 and 8.

プリント配線基板44は、負極端子26および正極端子27が延出する単電池41の側面と対向して配置されている。図7に示すように、プリント配線基板44には、サーミスタ45(図8を参照)、保護回路46および外部機器への通電用端子47が搭載されている。なお、組電池43と対向するプリント配線基板44の面には、組電池43の配線と不要な接続を回避するために絶縁板(図示せず)が取り付けられている。   The printed wiring board 44 is disposed to face the side surface of the unit cell 41 from which the negative electrode terminal 26 and the positive electrode terminal 27 extend. As shown in FIG. 7, a thermistor 45 (see FIG. 8), a protection circuit 46, and a terminal 47 for energization to an external device are mounted on the printed wiring board 44. An insulating plate (not shown) is attached to the surface of the printed wiring board 44 facing the battery assembly 43 in order to avoid unnecessary connection with the wiring of the battery assembly 43.

正極側リード48は、組電池43の最下層に位置する正極端子27に接続され、その先端はプリント配線基板44の正極側コネクタ49に挿入されて電気的に接続されている。負極側リード50は、組電池43の最上層に位置する負極端子26に接続され、その先端は、プリント配線基板44の負極側コネクタ51に挿入されて電気的に接続されている。これらの正極側コネクタ49、負極側コネクタ51は、プリント配線基板44に形成された配線52、53(図8を参照)を通じて保護回路46に接続されている。   The positive electrode side lead 48 is connected to the positive electrode terminal 27 located in the lowermost layer of the assembled battery 43, and the tip thereof is inserted into the positive electrode side connector 49 of the printed wiring board 44 and electrically connected. The negative electrode side lead 50 is connected to the negative electrode terminal 26 located in the uppermost layer of the assembled battery 43, and the tip thereof is inserted into the negative electrode side connector 51 of the printed wiring board 44 and electrically connected. The positive side connector 49 and the negative side connector 51 are connected to the protective circuit 46 through the wirings 52 and 53 (see FIG. 8) formed on the printed wiring board 44.

サーミスタ45は、単電池41の温度を検出するために用いられ、図7においては図示を省略しているが、単電池41の近傍に設けられるとともに、その検出信号は保護回路46に送信される。保護回路46は、所定の条件で保護回路46と外部機器への通電用端子47との間のプラス側配線54aおよびマイナス側配線54bを遮断できる。ここで、上記の所定の条件とは、例えば、サーミスタ45の検出温度が所定温度以上になったときである。さらに、所定の条件とは、単電池41の過充電、過放電、過電流等を検出したときである。このような過充電等の検出は、個々の単電池41もしくは単電池41全体について行われる。なお、個々の単電池41における過充電等を検出する場合には、電池電圧を検出してもよいし、正極電位もしくは負極電位を検出してもよい。後者の場合、個々の単電池41中に参照極として用いるリチウム電極が挿入される。図7および図8の場合、単電池41それぞれに電圧検出のための配線55を接続し、これら配線55を通して検出信号が保護回路46に送信される。   The thermistor 45 is used to detect the temperature of the unit cell 41. Although not shown in FIG. 7, the thermistor 45 is provided in the vicinity of the unit cell 41 and its detection signal is transmitted to the protection circuit 46. . The protection circuit 46 can cut off the plus side wiring 54 a and the minus side wiring 54 b between the protection circuit 46 and the energizing terminal 47 to the external device under predetermined conditions. Here, the above-mentioned predetermined condition is, for example, when the detected temperature of the thermistor 45 becomes equal to or higher than a predetermined temperature. Further, the predetermined condition is when overcharging, overdischarging, overcurrent, etc. of the unit cell 41 is detected. The detection of such overcharge and the like is performed for each single battery 41 or the entire single battery 41. In addition, when detecting the overcharge in each single battery 41 etc., a battery voltage may be detected, and a positive electrode potential or a negative electrode potential may be detected. In the latter case, a lithium electrode used as a reference electrode is inserted into each single battery 41. In the case of FIG. 7 and FIG. 8, wires 55 for voltage detection are connected to each of the single cells 41, and detection signals are transmitted to the protection circuit 46 through the wires 55.

図7に示すように、正極端子27および負極端子26が突出する側面を除く組電池43の三側面には、ゴムもしくは樹脂からなる保護シート56がそれぞれ配置されている。   As shown in FIG. 7, protective sheets 56 made of rubber or resin are respectively disposed on the three side surfaces of the assembled battery 43 except the side surfaces from which the positive electrode terminal 27 and the negative electrode terminal 26 protrude.

組電池43は、各保護シート56およびプリント配線基板44とともに、収納容器57内に収納される。すなわち、収納容器57の長辺方向の両方の内側面と短辺方向の内側面それぞれに保護シート56が配置され、短辺方向の保護シート56とは反対側の内側面にプリント配線基板44が配置される。組電池43は、保護シート56およびプリント配線基板44で囲まれた空間内に位置する。蓋58は、収納容器57の上面に取り付けられている。   The battery assembly 43 is stored in the storage container 57 together with the protective sheets 56 and the printed wiring board 44. That is, the protective sheet 56 is disposed on both the inner side in the long side direction of the storage container 57 and the inner side in the short side direction, and the printed wiring board 44 is on the inner side opposite to the protective sheet 56 in the short side direction. Be placed. The battery assembly 43 is located in a space surrounded by the protective sheet 56 and the printed wiring board 44. The lid 58 is attached to the upper surface of the storage container 57.

なお、組電池43の固定には、粘着テープ42に代えて熱収縮テープを用いてもよい。この場合、組電池の両側面に保護シートを配置し、熱収縮テープを周回させた後、熱収縮テープを熱収縮させて組電池を結束させる。   In order to fix the battery assembly 43, a heat shrink tape may be used instead of the adhesive tape 42. In this case, protective sheets are disposed on both sides of the battery pack, and the heat shrinkable tape is circulated, and then the heat shrinkable tape is heat shrunk to bind the battery pack.

ここで、図7、図8においては、単電池41を直列接続した形態を示したが、電池容量を増大させるためには、単電池41を並列に接続しても、または、直列接続と並列接続とを組み合わせた構成としてもよい。また、組み上がった電池パックを、さらに直列、並列に接続することも可能である。   Here, FIGS. 7 and 8 show a form in which the cells 41 are connected in series, but in order to increase the battery capacity, the cells 41 may be connected in parallel or in parallel with the series connection. The connection may be combined. Moreover, it is also possible to further connect the assembled battery packs in series and in parallel.

なお、電池パックの態様は用途により適宜変更される。本実施形態に係る電池パックの用途としては、大電流を取り出したときに優れたサイクル特性を示すことが要求されるものが好ましい。具体的には、デジタルカメラの電源用や、二輪もしくは四輪のハイブリッド電気自動車、二輪もしくは四輪の電気自動車、アシスト自転車等の車載用が挙げられる。特に、本実施形態に係る電池パックは、車載用に好適に用いられる。   In addition, the aspect of the battery pack is suitably changed according to a use. As the application of the battery pack according to the present embodiment, it is preferable that the battery pack is required to exhibit excellent cycle characteristics when taking out a large current. Specifically, examples include power supplies for digital cameras, and in-vehicle applications such as two-wheel or four-wheel hybrid electric vehicles, two- or four-wheel electric vehicles, and assist bicycles. In particular, the battery pack according to the present embodiment is suitably used for in-vehicle use.

以上説明した本実施形態の電池パックによれば、非水電解質電池として上述の第3実施形態に係る非水電解質電池を備えるので、高放電レートでの放電容量の低下が起こりにくく、サイクル寿命が長くなる。   According to the battery pack of the present embodiment described above, the non-aqueous electrolyte battery according to the third embodiment described above is provided as the non-aqueous electrolyte battery, so the decrease in discharge capacity at a high discharge rate does not easily occur, and the cycle life is short. become longer.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.

以下に実施例を説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。   EXAMPLES Examples are described below, but the present invention is not limited to the examples listed below, as long as the gist of the present invention is not exceeded.

[実施例1]
(正極活物質の作製)
(1)ポーラス状炭素質物で被覆された活物質粒子の作製
硫酸リチウム(LiSO)、硫酸マンガン五水和物(MnSO・5HO)、硫酸マグネシウム七水和物(MgSO・7HO)、硫酸鉄七水和物(FeSO・7HO)、リン酸水素二アンモニウム((NHHPO)、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)を、窒素雰囲気中で純水に溶解させた。このとき、純水に溶解させた金属、リン酸およびCMCのモル比は、3:0.85:0.10:0.05:0.1:0.1(=Li:Mn:Fe:Mg:PO:CMC)とした。
Example 1
(Preparation of positive electrode active material)
(1) Preparation of Active Material Particles Coated with Porous Carbonaceous Material Lithium sulfate (Li 2 SO 4 ), manganese sulfate pentahydrate (MnSO 4 · 5 H 2 O), magnesium sulfate heptahydrate (MgSO 4 · · · 7H 2 O), iron sulfate heptahydrate (FeSO 4 · 7 H 2 O), diammonium hydrogen phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ), sodium carboxymethylcellulose (CMC) in pure water in a nitrogen atmosphere It was dissolved. At this time, the molar ratio of metal, phosphoric acid and CMC dissolved in pure water is 3: 0.85: 0.10: 0.05: 0.1: 0.1 (= Li: Mn: Fe: Mg : PO 4 : CMC).

上記出発物質を溶解させた溶液を耐圧容器に入れて密閉し、撹拌しながら200℃で3時間水熱処理を施した。水熱処理後、遠心分離装置により生成物を回収した。回収した生成物を、凍結乾燥により乾燥した。乾燥した生成物を、遊星ボールミル装置にてエタノール中で粉砕した後、アルゴン雰囲気下において、700℃で1時間加熱処理を施して活物質粒子を得た。得られた活物質粒子は、組成がLiMn0.85Fe0.10Mg0.05POであり、表面は、空孔を有するポーラス状炭素質物で被覆されていた。また、活物質粒子に対する炭素質物の含有量は、2.0質量%であった。The solution in which the above starting material was dissolved was placed in a pressure-resistant vessel, sealed, and subjected to hydrothermal treatment at 200 ° C. for 3 hours while stirring. After hydrothermal treatment, the product was recovered by a centrifugal separator. The recovered product was dried by lyophilization. The dried product was pulverized in ethanol with a planetary ball mill, and then heat-treated at 700 ° C. for 1 hour under an argon atmosphere to obtain active material particles. The obtained active material particles had a composition of LiMn 0.85 Fe 0.10 Mg 0.05 PO 4 , and the surface was covered with a porous carbonaceous material having pores. In addition, the content of the carbonaceous material with respect to the active material particles was 2.0 mass%.

(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填
メタノールに、水酸化リチウム(LiOH)とホウ酸(HBO)とをモル比で1:1の割合となるように溶解したメタノール溶液を調製した。調製したメタノール溶液と上記(1)で作製した活物質粒子とを、メタノール溶液中のホウ素量と活物質粒子量の質量比が0.5:100となる量比にて混合して、活物質粒子の分散液を調製した。調製した分散液を撹拌しながら、80℃で加熱処理して前駆体粉末を得た。得られた前駆体粉末を、アルゴン雰囲気下において500℃で5時間焼成処理することによって、活物質粒子表面のポーラス状炭素質物にホウ素−リチウム含有酸化物を充填して、正極活物質を作製した。
(2) Filling of a boron-lithium-containing oxide into a porous carbonaceous substance: Dissolving lithium hydroxide (LiOH) and boric acid (H 3 BO 3 ) in methanol at a molar ratio of 1: 1 The prepared methanol solution was prepared. The active material is prepared by mixing the prepared methanol solution and the active material particles prepared in the above (1) at a mass ratio of 0.5: 100 of the amount of boron and the amount of active material particles in the methanol solution. A dispersion of particles was prepared. It heat-processed at 80 degreeC, stirring the prepared dispersion liquid, and obtained precursor powder. The obtained precursor powder was calcined at 500 ° C. for 5 hours in an argon atmosphere to fill the porous carbonaceous material on the surface of the active material particles with the boron-lithium-containing oxide to produce a positive electrode active material. .

(正極の作製)
上記のようにして作製した正極活物質を90質量%、導電剤としてアセチレンブラックを5質量%、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を5質量%の量比となるように、N−メチルピロリドン(NMP)に加えて混合してスラリーを調製した。調製したスラリーを厚さ15μmのアルミニウム箔からなる集電体に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより、集電体と、電極密度が1.8g/cmの正極活物質層とを有する正極を作製した。
(Production of positive electrode)
90% by mass of the positive electrode active material prepared as described above, 5% by mass of acetylene black as a conductive agent, 5% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, N-methyl The slurry was prepared by adding to pyrrolidone (NMP) and mixing. The prepared slurry is applied to a current collector made of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and then pressed to have a current collector and a positive electrode active material layer having an electrode density of 1.8 g / cm 3. The positive electrode was produced.

(正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量の測定)
作製した正極のX線回折パターン(X線源:Cu−Kα線)を、インプレーン法とアウトオブプレーン法とを用いて測定した。インプレーン法によるX線回折の測定は、入射角を0.8°に固定し、ステップ幅0.02°で各ステップの測定時間を0.4秒とした。アウトオブプレーン法によるX線回折の測定は、ステップ幅0.02°で各ステップの測定時間を0.4秒とした。
インプレーン法とアウトオブプレーン法で得られたそれぞれのX線回折パターンから、正極活物質粒子の(311)面のピーク角度(2θ)を計測した。そして、インプレーン法によって得られたピーク角度からアウトオブプレーン法によって得られたピーク角度を引いた値を、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量として算出した。その結果を、表1の「(311)面のシフト量」の欄に示す。
(Measurement of shift amount of peak angle of (311) plane in interface part of positive electrode active material particles)
The X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu-Kα ray) of the produced positive electrode was measured using the in-plane method and the out-of-plane method. In the measurement of X-ray diffraction by the in-plane method, the incident angle was fixed at 0.8 °, and the measurement time of each step was 0.4 seconds at a step width of 0.02 °. In the measurement of X-ray diffraction by the out-of-plane method, the measurement time of each step was 0.4 seconds at a step width of 0.02 °.
The peak angle (2θ) of the (311) plane of the positive electrode active material particles was measured from the X-ray diffraction patterns obtained by the in-plane method and the out-of-plane method. Then, a value obtained by subtracting the peak angle obtained by the out-of-plane method from the peak angle obtained by the in-plane method was calculated as the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles. The results are shown in the column of “shift amount of (311) plane” in Table 1.

(三極式セルの作製)
作製した正極を用いて三極式セルを作製した。
作用極には、2cm角に打ち抜いた正極を、チタン板に圧着させたものを用いた。参照極および対極には、ニッケルメッシュに金属リチウムを圧着したものを用いた。セパレータにはガラスフィルターを用い、非水電解質には、1MのLiPFをEC:DEC=1:2(体積比)に溶解したものを使用した。
(Preparation of tripolar cell)
A three-electrode cell was produced using the produced positive electrode.
For the working electrode, a positive electrode punched into a 2 cm square was used which was crimped to a titanium plate. For the reference electrode and the counter electrode, those obtained by crimping metal lithium to nickel mesh were used. For the separator, a glass filter was used, and for the non-aqueous electrolyte, one in which 1 M of LiPF 6 was dissolved in EC: DEC = 1: 2 (volume ratio) was used.

(放電レート特性試験)
上記のようにして作製した三極式セルを、0.2Cの電流値で4.25Vまで充電した後、0.2Cと5Cの電流値でそれぞれ2.5Vまで放電し、そのときの放電容量を測定した。なお、充放電における電流値は、活物質粒子の容量を150mAh/gとして算出した。また、試験は25℃の温度下で行った。
0.2Cで放電したときの放電容量を100%としたときの5Cで放電したときの放電容量を算出した。5Cで放電したときの放電容量を、表1の「5C放電/0.2C放電の容量比」の欄に示す。
(Discharge rate characteristic test)
The three-electrode cell fabricated as described above is charged to 4.25 V at a current value of 0.2 C, and then discharged to 2.5 V at a current value of 0.2 C and 5 C, respectively, and the discharge capacity at that time Was measured. In addition, the electric current value in charging / discharging calculated the capacity | capacitance of active material particle as 150 mAh / g. Also, the test was conducted at a temperature of 25 ° C.
The discharge capacity at the time of discharge at 5 C when the discharge capacity at the time of discharge at 0.2 C was 100% was calculated. The discharge capacity when discharged at 5 C is shown in the column of “Capacitance ratio of 5 C discharge / 0.2 C discharge” in Table 1.

(サイクル特性試験)
上記のようにして作製した三極式セルを、充電1C、放電1Cの電流値で、充放電電圧範囲を4.2−3.0V、試験温度を45℃の条件にてサイクル特性を評価した。なお、充放電における電流値は、活物質粒子の容量を150mAh/gとして算出した。50サイクル後の容量維持率を、表1の「50サイクル後の容量維持率」の欄に示す。
(Cycle characteristic test)
The cycle characteristics of the three-electrode cell fabricated as described above were evaluated at charge and discharge voltage ranges of 4.2 to 3.0 V and a test temperature of 45 ° C. at current values of charge 1 C and discharge 1 C. . In addition, the electric current value in charging / discharging calculated the capacity | capacitance of active material particle as 150 mAh / g. The capacity retention rate after 50 cycles is shown in the column of "capacity retention rate after 50 cycles" in Table 1.

[実施例2]
実施例1の(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填において、メタノール溶液と活物質粒子とを、メタノール溶液中のホウ素量と活物質粒子量の質量比が1.0:100となる量比にて混合したこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
Example 2
In the filling of the boron-lithium-containing oxide in (2) porous carbonaceous material of Example 1, the mass ratio of the amount of boron in the methanol solution to the amount of active material particles of the methanol solution and the active material particles is 1.0. A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 1 except that mixing was performed at an amount ratio of 100: 100.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
実施例1の(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填において、メタノール溶液と活物質粒子とを、メタノール溶液中のホウ素量と活物質粒子量の質量比が2.5:100となる量比にて混合したこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
[Example 3]
In the filling of the boron-lithium-containing oxide in (2) porous carbonaceous material of Example 1, the mass ratio of the amount of boron in the methanol solution to the amount of active material particles in the methanol solution is 2.5 A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 1 except that mixing was performed at an amount ratio of 100: 100.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[実施例4]
実施例1の(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填において、メタノール溶液と活物質粒子とを、メタノール溶液中のホウ素量と活物質粒子量の質量比が5.0:100となる量比にて混合したこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
Example 4
In the filling of the boron-lithium-containing oxide in (2) the porous carbonaceous material of Example 1, the mass ratio of the amount of boron in the methanol solution to the amount of active material particles is 5.0 A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 1 except that mixing was performed at an amount ratio of 100: 100.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[実施例5]
実施例1の(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填において、メタノール溶液中の水酸化リチウムとホウ酸のモル比を3:1としたこと以外は、実施例3と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
[Example 5]
Example 2 is the same as Example 3 except that the molar ratio of lithium hydroxide and boric acid in the methanol solution is 3: 1 in filling the boron-lithium-containing oxide into (2) the porous carbonaceous material of Example 1. Similarly, a positive electrode active material was produced.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[実施例6]
実施例1の(1)ポーラス状炭素質物で被覆された活物質粒子の作製において、硫酸マグネシウム七水和物を使用しなかったこと、硫酸リチウム、硫酸マンガン五水和物、硫酸鉄七水和物、リン酸水素二アンモニウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)を、Li、Mn、Fe、PO、CMCのモル比で、3:0.7:0.3:0.1:0.05(=Li:Mn:Fe:PO:CMC)の割合にて純水に溶解させたこと(生成する活物質粒子の組成はLiMn0.7Fe0.3PO、活物質粒子に対する炭素質物の含有量は1.0質量%)、さらに実施例1の(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填において、ホウ素の含有量が活物質粒子に対して5.0質量%となるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
[Example 6]
In the preparation of (1) porous carbonaceous material-coated active material particles of Example 1, magnesium sulfate heptahydrate was not used, lithium sulfate, manganese sulfate pentahydrate, iron sulfate heptahydrate , Diammonium hydrogen phosphate, sodium carboxymethylcellulose (CMC) in a molar ratio of Li, Mn, Fe, PO 4 , CMC, 3: 0.7: 0.3: 0.1: 0.05 (= Dissolved in pure water at a ratio of Li: Mn: Fe: PO 4 : CMC (the composition of the active material particles to be generated is LiMn 0.7 Fe 0.3 PO 4 , containing carbonaceous material to the active material particles The amount is 1.0% by mass), and further, in the filling of the boron-lithium-containing oxide into (2) porous carbonaceous material of Example 1, the content of boron is 5.0% by mass with respect to the active material particles. More than that The rest was the same as in Example 1 to prepare a positive electrode active material.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[実施例7]
実施例1の(1)ポーラス状炭素質物で被覆された活物質粒子の作製において、硫酸マグネシウム七水和物の代わりに、30%硫酸チタン水溶液を使用したこと、硫酸リチウム、硫酸マンガン五水和物、硫酸鉄七水和物、30%硫酸チタン水溶液、リン酸水素二アンモニウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)を、Li、Mn、Fe、Ti、PO、CMCのモル比で、3:0.86:0.10:0.04:0.1:0.05(=Li:Mn:Fe:Ti:PO:CMC)の割合にて純水に溶解させたこと(生成する活物質粒子の組成はLiMn0.86Fe0.10Ti0.04PO、活物質粒子に対する炭素質物の含有量は1.0質量%)、さらに(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填において、ホウ素の含有量が活物質粒子に対して5.0質量%となるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
[Example 7]
30% titanium sulfate aqueous solution was used in place of magnesium sulfate heptahydrate in the preparation of (1) porous carbonaceous material-coated active material particles of Example 1, lithium sulfate, manganese sulfate pentahydrate , Iron sulfate heptahydrate, 30% aqueous solution of titanium sulfate, diammonium hydrogen phosphate, sodium carboxymethylcellulose (CMC) in the molar ratio of Li, Mn, Fe, Ti, PO 4 , CMC, 3: 0. Dissolved in pure water at a ratio of 86: 0.10: 0.04: 0.1: 0.05 (= Li: Mn: Fe: Ti: PO 4 : CMC) composition LiMn 0.86 Fe 0.10 Ti 0.04 PO 4 , 1.0 wt% content of the carbonaceous material to the active material particles), and (2) boron into porous carbonaceous material - lithium-containing oxide In the filling, the content of boron, except that was set to be 5.0 wt% with respect to the active material particles, to prepare a positive electrode active material in the same manner as in Example 1.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[実施例8]
実施例1の(1)ポーラス状炭素質物で被覆された活物質粒子の作製において、硫酸マグネシウム七水和物の代わりに、硫酸亜鉛七水和物を使用したこと、硫酸リチウム、硫酸マンガン五水和物、硫酸鉄七水和物、硫酸亜鉛七水和物、リン酸水素二アンモニウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)を、Li、Mn、Fe、Zn、PO、CMCのモル比で、3:0.84:0.10:0.06:0.1:0.05(=Li:Mn:Fe:Zn:PO:CMC)の割合にて純水に溶解させたこと(生成する活物質粒子の組成はLiMn0.84Fe0.10Zn0.06PO、活物質粒子に対する炭素質物の含有量は1.0質量%)、さらに(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填において、ホウ素の含有量が活物質粒子に対して5.0質量%となるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
[Example 8]
Zinc sulfate heptahydrate was used in place of magnesium sulfate heptahydrate in the preparation of (1) porous carbonaceous material-coated active material particles of Example 1, lithium sulfate, manganese sulfate pentahydrate Hydrate, iron sulfate heptahydrate, zinc sulfate heptahydrate, diammonium hydrogen phosphate, sodium carboxymethylcellulose (CMC) in a molar ratio of Li, Mn, Fe, Zn, PO 4 , CMC, 3: Dissolved in pure water at a ratio of 0.84: 0.10: 0.06: 0.1: 0.05 (= Li: Mn: Fe: Zn: PO 4 : CMC) (active material formed) The composition of the particles is LiMn 0.84 Fe 0.10 Zn 0.06 PO 4 , the content of the carbonaceous matter with respect to the active material particles is 1.0% by mass), and (2) the boron-lithium content in the porous carbonaceous matter For oxide filling Te, the content of boron, except that was made to be 5.0 wt% with respect to the active material particles, to prepare a positive electrode active material in the same manner as in Example 1.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1において、(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 1 except that (2) filling of the porous carbonaceous material with a boron-lithium-containing oxide was not performed in Example 1.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
実施例6において、(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填を行わなかったこと以外は実施例6と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
Comparative Example 2
A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 6 except that (2) the filling of the porous carbonaceous material with the boron-lithium-containing oxide was not performed in Example 6.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[比較例3]
実施例7において、(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填を行わなかったこと以外は実施例7と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
Comparative Example 3
A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 7 except that (2) the filling of the porous carbonaceous material with the boron-lithium-containing oxide was not performed in Example 7.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

[比較例4]
実施例8において、(2)ポーラス状炭素質物へのホウ素−リチウム含有酸化物の充填を行わなかったこと以外は実施例8と同様にして正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて、実施例1と同様にして、正極を作製し、正極活物質粒子の界面部分における(311)面のピーク角度のシフト量を測定した。また、得られた正極を用いて、実施例1と同様にして、三極式セルを作製し、放電レート特性試験とサイクル特性試験を行なった。その結果を表1に示す。
Comparative Example 4
A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 8 except that (2) the filling of the porous carbonaceous material with the boron-lithium-containing oxide was not performed in Example 8.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained positive electrode active material, and the shift amount of the peak angle of the (311) plane in the interface portion of the positive electrode active material particles was measured. Further, using the obtained positive electrode, a three-pole cell was produced in the same manner as in Example 1, and a discharge rate characteristic test and a cycle characteristic test were conducted. The results are shown in Table 1.

Figure 0006523483
Figure 0006523483

表1の結果から、活物質粒子が同一の組成を有する実施例1〜5と比較例1、実施例6と比較例2、実施例7と比較例3、実施例8と比較例4をそれぞれ比較すると、いずれも実施例の方が、5C放電/0.2C放電の容量比が高く、50サイクル後の容量維持率が高いことが分かる。   From the results in Table 1, it is seen that Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, Example 6 and Comparative Example 2, Example 7 and Comparative Example 3, and Example 8 and Comparative Example 4 in which the active material particles have the same composition. In comparison, it can be seen that the capacity ratio of 5 C discharge / 0.2 C discharge is higher and the capacity retention rate after 50 cycles is higher in each of the examples.

[実施例9]
実施例1で作製した、ホウ素−リチウム含有酸化物と炭素質物を含む被膜が表面に形成された正極活物質を含む正極を用いてラミネート型のセルを作製した。
負極の作製は以下のように行った。まず、スピネル型チタン酸化物粉末90質量%、アセチレンブラック5質量%およびポリフッ化ビニリデン(PVdF)5質量%を、N−メチルピロリドン(NMP)に加えて混合し、スラリーを調製した。このスラリーを厚さ15μmのアルミニウム箔からなる集電体の両面に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより電極密度が2.0g/cmの負極を作製した。
[Example 9]
A laminate-type cell was produced using the positive electrode containing the positive electrode active material on the surface of which the film containing the boron-lithium-containing oxide and the carbonaceous material was formed, which was prepared in Example 1.
The preparation of the negative electrode was performed as follows. First, 90% by mass of spinel type titanium oxide powder, 5% by mass of acetylene black and 5% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) were added to N-methylpyrrolidone (NMP) and mixed to prepare a slurry. The slurry was applied to both sides of a current collector made of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and pressed to prepare a negative electrode having an electrode density of 2.0 g / cm 3 .

正極、厚さ25μmのポリエチレン製多孔質フィルムからなるセパレータ、負極およびセパレータをこの順序で積層した後、渦巻き状に捲回した。これを90℃で加熱プレスすることにより、幅が30mm、厚さ3.0mmの偏平状電極群を作製した。得られた電極群をラミネートフィルムからなるパックに収納し、80℃で24時間真空乾燥を施した。ラミネートフィルムは厚さ40μmのアルミニウム箔の両面にポリプロピレン層を形成して構成され、全体の厚さが0.1mmである。電極群を収納したラミネートフィルムのパック内に液状非水電解質を注入した。その後、パックをヒートシールにより完全密閉し、前述した図3に示す構造を有し、幅35mm、厚さ3.2mm、高さが65mmの非水電解質電池を製造した。   A positive electrode, a separator made of a polyethylene porous film with a thickness of 25 μm, a negative electrode, and a separator were laminated in this order, and spirally wound. By heat-pressing this at 90 ° C., a flat electrode group having a width of 30 mm and a thickness of 3.0 mm was produced. The obtained electrode group was housed in a pack made of a laminate film and vacuum dried at 80 ° C. for 24 hours. The laminate film is formed by forming a polypropylene layer on both sides of a 40 μm thick aluminum foil, and the overall thickness is 0.1 mm. The liquid non-aqueous electrolyte was injected into a laminate film pack containing the electrode assembly. Thereafter, the pack was completely sealed by heat sealing, and a non-aqueous electrolyte battery having a width of 35 mm, a thickness of 3.2 mm and a height of 65 mm, which had the structure shown in FIG.

得られた非水電解質電池は、高放電レートでの放電容量の低下が起こりにくく、サイクル寿命が長いことが確認される。   It is confirmed that the obtained non-aqueous electrolyte battery is unlikely to cause a decrease in discharge capacity at a high discharge rate, and has a long cycle life.

Claims (7)

LiMn1−x−yFePO(Aは、Mg、Ca、Al、Ti、ZnおよびZ
rからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を表し、xおよびyは、0<x≦0.3
、0≦y≦0.1を満たす)で表される活物質粒子と、
前記活物質粒子の表面にポーラス状の炭素質物及び前記ポーラス状の炭素質物に充填さ
れているホウ素およびリチウムを含有する酸化物を含む被膜とを有し、
前記被膜の厚さは1nm以上であり、
前記ホウ素およびリチウムを含有する酸化物を、ホウ素量として前記活物質粒子に対し
て0.5質量%以上、5.0質量%以下の量にて含有し、
前記炭素質物を、前記活物質粒子に対して0.5質量%以上、5.0質量%以下の量に
て含有する非水電解質電池用正極活物質。
LiMn 1-x-y Fe x A y PO 4 (A is, Mg, Ca, Al, Ti , Zn and Z
represents at least one element selected from the group consisting of r, and x and y satisfy 0 <x ≦ 0.3
And 0 ≦ y ≦ 0.1)).
A porous carbonaceous material on the surface of the active material particles, and a film containing an oxide containing boron and lithium filled in the porous carbonaceous material;
The thickness of the film is 1 nm or more.
The oxide containing boron and lithium is contained in an amount of 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the active material particles as a boron amount,
The positive electrode active material for nonaqueous electrolyte batteries which contains the said carbonaceous material in the quantity of 0.5 mass% or more and 5.0 mass% or less with respect to the said active material particle.
Cu−Kα線を用いたX線回折法によって測定されるX線回折パターンにおいて、前記
活物質粒子の界面部分における(311)面の最大ピークの回折角2θが、前記活物質粒
子のバルク部分における(311)面の最大ピークの回折角2θよりも0.01°以上、
0.15°以下の範囲で高角度にある請求項1に記載の非水電解質電池用正極活物質。
In an X-ray diffraction pattern measured by an X-ray diffraction method using Cu-Kα rays, the diffraction angle 2θ of the maximum peak of the (311) plane in the interface portion of the active material particle is in the bulk portion of the active material particle 0.01 ° or more than the diffraction angle 2θ of the maximum peak of the (311) plane,
The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, which is at a high angle in the range of 0.15 ° or less.
前記被膜の厚さは50nm以下である請求項1に記載の非水電解質電池用正極活物質。 The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the thickness of the film is 50 nm or less. 集電体と、
前記集電体の上に形成された、請求項1から3のいずれか一項に記載の非水電解質電池
用正極活物質、導電剤および結着剤を含む正極活物質層とを有する非水電解質電池用正極
Current collector,
A non-water comprising a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte battery according to any one of claims 1 to 3 formed on the current collector, a positive electrode active material layer containing a conductive agent and a binder. Positive electrode for electrolyte battery.
請求項4に記載の非水電解質電池用正極と、負極と、非水電解質とを含む非水電解質電
池。
A non-aqueous electrolyte battery comprising the positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery according to claim 4, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte.
請求項5に記載の非水電解質電池を備える電池パック。   A battery pack comprising the non-aqueous electrolyte battery according to claim 5. 請求項6に記載の電池パックを備える車両。   A vehicle comprising the battery pack according to claim 6.
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