JP6676305B2 - Negative electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same - Google Patents

Negative electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same Download PDF

Info

Publication number
JP6676305B2
JP6676305B2 JP2015152446A JP2015152446A JP6676305B2 JP 6676305 B2 JP6676305 B2 JP 6676305B2 JP 2015152446 A JP2015152446 A JP 2015152446A JP 2015152446 A JP2015152446 A JP 2015152446A JP 6676305 B2 JP6676305 B2 JP 6676305B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active material
negative electrode
electrode active
secondary battery
electrolyte secondary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015152446A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017033766A (en
Inventor
雅人 大野
雅人 大野
康介 萩山
康介 萩山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Envision AESC Japan Ltd
Original Assignee
Envision AESC Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Envision AESC Japan Ltd filed Critical Envision AESC Japan Ltd
Priority to JP2015152446A priority Critical patent/JP6676305B2/en
Publication of JP2017033766A publication Critical patent/JP2017033766A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6676305B2 publication Critical patent/JP6676305B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、非水電解質二次電池用負極活物質、並びにこれを用いた非水電解質二次電池用負極および非水電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a non-aqueous electrolyte secondary battery using the same.

現在、携帯電話などの携帯機器向けに利用される、リチウムイオン二次電池をはじめとする非水電解質二次電池が商品化されている。非水電解質二次電池は、一般的に、正極活物質等を集電体に塗布した正極と、負極活物質等を集電体に塗布した負極とが、セパレータに非水電解液または非水電解質ゲルを保持した電解質層を介して接続された構成を有している。そして、リチウムイオン等のイオンが電極活物質中に吸蔵・放出されることにより、電池の充放電反応が起こる。   Currently, non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries used for mobile devices such as mobile phones have been commercialized. Non-aqueous electrolyte secondary batteries generally include a positive electrode in which a positive electrode active material or the like is applied to a current collector, and a negative electrode in which a negative electrode active material or the like is applied to a current collector. It is configured to be connected via an electrolyte layer holding an electrolyte gel. Then, ions such as lithium ions are occluded and released in the electrode active material, and a charge / discharge reaction of the battery occurs.

ところで、近年、地球温暖化に対処するために二酸化炭素量を低減することが求められている。そこで、環境負荷の少ない非水電解質二次電池は、携帯機器等だけでなく、ハイブリッド自動車(HEV)、電気自動車(EV)、および燃料電池自動車等の電動車両の電源装置にも利用されつつある。   By the way, in recent years, it has been required to reduce the amount of carbon dioxide to cope with global warming. Therefore, non-aqueous electrolyte secondary batteries having a low environmental load are being used not only for portable devices and the like but also for power supply devices for electric vehicles such as hybrid vehicles (HEV), electric vehicles (EV), and fuel cell vehicles. .

電動車両への適用を指向した非水電解質二次電池は、高出力および高容量であることが求められる。電動車両用の非水電解質二次電池の正極に使用する正極活物質としては、層状複合酸化物であるリチウム複合酸化物が、高電圧を得ることができ、かつ高いエネルギー密度を有することから、既に広く実用化されている。一方、負極に使用する負極活物質としては、天然黒鉛等の炭素を含む材料が、高容量で耐久性にも優れることから広く用いられている。ここで、リチウムイオン二次電池では、電池の充放電を繰り返すと、電解質中の非水溶媒が負極活物質と電気化学的に反応することによって分解し、その際に生成する分解物が負極活物質の表面にSEI(Solid Electrolyte Interface)皮膜として堆積する。これにより、負極の化学的安定性が確保されている。   Non-aqueous electrolyte secondary batteries intended for application to electric vehicles are required to have high output and high capacity. As the positive electrode active material used for the positive electrode of the nonaqueous electrolyte secondary battery for electric vehicles, a lithium composite oxide which is a layered composite oxide can obtain a high voltage and has a high energy density, It is already widely used. On the other hand, as the negative electrode active material used for the negative electrode, a material containing carbon such as natural graphite is widely used because of its high capacity and excellent durability. Here, in the lithium ion secondary battery, when the battery is repeatedly charged and discharged, the nonaqueous solvent in the electrolyte is electrochemically decomposed by reacting with the negative electrode active material, and the decomposed product generated at that time is used as the negative electrode active material. The SEI (Solid Electrolyte Interface) film is deposited on the surface of the substance. Thereby, the chemical stability of the negative electrode is ensured.

しかしながら、SEI皮膜生成の際に副反応性生成物としてガスが発生する。ガスが発生すると、扁平ラミネート型電池では電池の外装体が膨張し、電池の厚さが増大する。また、電極間距離も増大することから、電極間での反応が進行しにくくなり、容量劣化が引き起こされるという問題もある。このため、電池膨れを見越して予め発生ガス分の容積を確保した電池設計を行う必要があることから、限られた電池容積を活物質を詰め込むための容積として有効に利用することができない結果となっている。   However, gas is generated as a by-product during the SEI film formation. When gas is generated, the outer package of the battery expands in the flat laminate type battery, and the thickness of the battery increases. In addition, since the distance between the electrodes is also increased, there is a problem that the reaction between the electrodes becomes difficult to progress and the capacity is deteriorated. For this reason, it is necessary to design a battery in which the volume of generated gas is secured in advance in anticipation of battery swelling, so that a limited battery volume cannot be effectively used as a volume for packing the active material. Has become.

また、電池を高温で保存した際には、SEI皮膜の劣化が起こりやすく、この劣化部位において負極と電解液が反応し、さらに多量のガスが発生するという問題がある。このガス発生量はSEI皮膜の安定性に大きく影響を受けるため、良好なSEI皮膜を形成するための検討が多くなされている。   In addition, when the battery is stored at a high temperature, there is a problem that the SEI film is likely to be deteriorated, and the negative electrode and the electrolyte react at the deteriorated portion to generate more gas. Since the amount of generated gas is greatly affected by the stability of the SEI film, many studies have been made to form a good SEI film.

例えば特許文献1には、天然黒鉛を濃硫酸等で酸処理した後に、100〜600℃での熱処理を施すことによって表面官能基量を調整し、これにより良好なSEI皮膜を形成して、発生するガス量を低減させるとともに不可逆容量を低下させる技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that after natural graphite is subjected to an acid treatment with concentrated sulfuric acid or the like, the amount of surface functional groups is adjusted by performing a heat treatment at 100 to 600 ° C., thereby forming a good SEI film. A technique for reducing the amount of generated gas and reducing the irreversible capacity has been disclosed.

特開2010−219036号公報JP 2010-219036 A

本発明者らの検討によれば、特許文献1に記載されているような技術をもってしても、発生するガス量(ひいては電池の膨れ)を十分に抑制することができないことが判明した。また、1000サイクルといった長期サイクル耐久性の点でも依然として改善の余地が存在することも判明した。   According to the study of the present inventors, it has been found that even with the technique described in Patent Document 1, the amount of generated gas (and eventually the swelling of the battery) cannot be sufficiently suppressed. It has also been found that there is still room for improvement in terms of long-term cycle durability such as 1000 cycles.

そこで本発明は、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質において、充放電の進行に伴うガス発生とこれに起因する電池の膨れを抑制しつつ、1000サイクルといった長期サイクル耐久性も向上させうる手段を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, which suppresses gas generation accompanying the progress of charging and discharging and swelling of the battery due to this, and has a long cycle durability of 1000 cycles. It is an object of the present invention to provide means capable of improving the performance.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質において、ラマン分光法により求めたR値(R)と、当該活物質を用いて1000サイクルの充放電を行った後のR値(R)とが所定の関係を満たすように、または、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数が所定の範囲内の値であって、かつ、ラマン分光法により求めたR値が所定の範囲内の値となるように制御することで、上記課題を解決可能な非水電解質二次電池用負極活物質が提供されうることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, in the negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, the R value (R A ) obtained by Raman spectroscopy and the charge / discharge of 1000 cycles using the active material were performed. The initial desorbed carbon dioxide molecule measured so that the R value (R B ) of the sample satisfies a predetermined relationship, or measured by a temperature-programmed desorption gas analysis (TDS) at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. By controlling the (CO 2 ) number to be a value within a predetermined range and the R value obtained by Raman spectroscopy to be a value within the predetermined range, a non-water solution that can solve the above problem They have found that a negative electrode active material for an electrolyte secondary battery can be provided, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の一形態によれば、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質であって、ラマン分光法により求めたR値(R)と、当該活物質を用いて1000サイクルの充放電を行った後のR値(R)とが、以下の関係: That is, according to one embodiment of the present invention, a negative electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, the R value (R A ) obtained by Raman spectroscopy, and the use of the active material The value of R (R B ) after 1000 cycles of charging and discharging is related to the following:

を満たすことを特徴とする、非水電解質二次電池用負極活物質が提供される。 A negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that:

また、本発明の他の形態によれば、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質であって、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数が1.5〜3.1×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値が0.41〜0.45であることを特徴とする、非水電解質二次電池用負極活物質が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, wherein the temperature-dependent desorption gas analysis (TDS) at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. ), The initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) is 1.5 to 3.1 × 10 15 [pieces / 2 mg], and the R value obtained by Raman spectroscopy is 0. A negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the negative electrode active material has a particle diameter of 41 to 0.45.

さらに、本発明のさらに他の形態によれば、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法であって、活物質前駆体を熱処理することを含み、前記熱処理の前後の、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数を、それぞれN(熱処理前)およびN(熱処理後)とし、
前記熱処理の前後の、ラマン分光法により求めたR値を、それぞれR(熱処理前)およびR(熱処理後)としたときに、以下の関係:
Further, according to still another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, the method comprising heat-treating an active material precursor, The initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) measured before and after the temperature rise desorption gas analysis (TDS) at a temperature increase from 50 ° C. to 400 ° C. was N 1 (before heat treatment) and N 1 , respectively. 2 (after heat treatment)
Assuming that R values before and after the heat treatment determined by Raman spectroscopy are R 1 (before heat treatment) and R 2 (after heat treatment), respectively, the following relationship:

を満たすことを特徴とする、非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法が提供される。 A method for producing a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized by satisfying the following.

本発明に係る負極活物質においては、負極活物質の表面における吸着物や官能基が十分に除去されており、また、主成分である炭素の結晶性がある程度低く制御されている。その結果、表面の吸着物や官能基と電解液との副反応が抑制され、充放電の進行に伴うガス発生とこれに起因する電池の膨れを抑制することができる。また、SEI皮膜の均一な形成が可能となり、1000サイクルといった長期サイクル耐久性も向上させることが可能となる。   In the negative electrode active material according to the present invention, adsorbed substances and functional groups on the surface of the negative electrode active material are sufficiently removed, and the crystallinity of carbon as a main component is controlled to a certain low level. As a result, a side reaction between the adsorbed material or functional group on the surface and the electrolytic solution is suppressed, and gas generation accompanying the progress of charge and discharge and swelling of the battery due to the gas generation can be suppressed. Further, the SEI film can be formed uniformly, and the long-term cycle durability such as 1000 cycles can be improved.

本発明の電池の一実施形態である非水電解質二次電池の概要を模式的に表した断面概略図であり、後述する図2に示すA−A線に沿った断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating an outline of a nonaqueous electrolyte secondary battery that is an embodiment of the battery of the present invention, and is a schematic cross-sectional view along the line AA shown in FIG. 2 described below. 本発明の電池の代表的な実施形態である扁平な非水電解質二次電池の外観を表した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a flat nonaqueous electrolyte secondary battery which is a typical embodiment of the battery of the present invention.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of description, and may be different from the actual ratios.

本発明の一形態によれば、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質であって、ラマン分光法により求めたR値(R)と、当該活物質を用いて1000サイクルの充放電を行った後のR値(R)とが、以下の関係: According to one embodiment of the present invention, a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, the R value (R A ) obtained by Raman spectroscopy, and 1000 times using the active material The R value (R B ) after the charge and discharge of a cycle is related to the following relationship:

を満たすことを特徴とする、非水電解質二次電池用負極活物質(以下、「第1の負極活物質」とも称する)が提供される。また、本発明の他の形態によれば、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質であって、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数が1.5〜3.1×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値が0.41〜0.45であることを特徴とする、非水電解質二次電池用負極活物質(以下、「第2の負極活物質」とも称する)が提供される。 And a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter, also referred to as a “first negative electrode active material”). According to another aspect of the present invention, there is provided a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, wherein the temperature-dependent desorption gas analysis (TDS) at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. ), The initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) is 1.5 to 3.1 × 10 15 [pieces / 2 mg], and the R value obtained by Raman spectroscopy is 0. A negative electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery (hereinafter, also referred to as a “second negative electrode active material”), which is 41 to 0.45, is provided.

このように、本発明では、まず負極活物質が提供される。この負極活物質が集電体の表面の負極活物質層に含まれることで、集電体と負極活物質層とが負極を構成する。そして、この負極は、集電体の表面に正極活物質層が形成されてなる正極と、電解質層とともに発電要素を構成して、非水電解質二次電池の主要構成要素となる。以下、本形態に係る負極活物質について説明する。   As described above, in the present invention, first, the negative electrode active material is provided. When the negative electrode active material is included in the negative electrode active material layer on the surface of the current collector, the current collector and the negative electrode active material layer form a negative electrode. The negative electrode constitutes a power generating element together with a positive electrode in which a positive electrode active material layer is formed on the surface of a current collector and an electrolyte layer, and is a main component of a nonaqueous electrolyte secondary battery. Hereinafter, the negative electrode active material according to the embodiment will be described.

[負極活物質]
本発明に係る負極活物質(第1の負極活物質および第2の負極活物質)は、炭素を主成分とするものである。ここで、負極活物質が「炭素を主成分とする」とは、負極活物質に占める炭素原子の割合が50質量%以上であることを意味し、この割合は、好ましくは70質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上である。
[Negative electrode active material]
The negative electrode active material (first negative electrode active material and second negative electrode active material) according to the present invention contains carbon as a main component. Here, that the negative electrode active material is “having carbon as a main component” means that the ratio of carbon atoms in the negative electrode active material is 50% by mass or more, and this ratio is preferably 70% by mass or more. And more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more.

第1の負極活物質は、ラマン分光法により求めたR値(R)と、当該活物質を用いて1000サイクルの充放電を行った後のR値(R)とが、以下の関係: In the first negative electrode active material, the R value (R A ) obtained by Raman spectroscopy and the R value (R B ) after 1000 cycles of charge / discharge using the active material have the following relationship. :

を満たす点に特徴がある。 The feature is that it satisfies.

ここで、ラマン分光法により求められるR値は、負極活物質の主成分である炭素のラマンスペクトルにおける1580cm−1(Gバンド)領域のピーク強度に対する1360cm−1(Dバンド)領域のピーク強度の比(R=I1360/I1580)である。炭素のラマンスペクトルにおけるDバンド領域の吸収は乱層構造に起因し、Gバンド領域の吸収は黒鉛結晶構造に起因する。すなわち、表面の結晶性が高いほど(結晶状態の炭素に近くなるほど)Gバンド領域の吸収が強く、非晶質の程度が大きいほどDバンド領域の吸収が強い。 Here, the R value obtained by Raman spectroscopy is the peak intensity in the 1360 cm -1 (G band) region relative to the peak intensity in the 1580 cm -1 (G band) region in the Raman spectrum of carbon as the main component of the negative electrode active material. Ratio (R = I1360 / I1580). The absorption in the D band region in the Raman spectrum of carbon is due to the turbulent layer structure, and the absorption in the G band region is due to the graphite crystal structure. That is, the higher the crystallinity of the surface (the closer to the crystalline carbon), the stronger the absorption in the G band region, and the greater the degree of amorphousness, the stronger the absorption in the D band region.

第1の負極活物質によれば、上述したRとRとが上記の関係を満たすことで、充放電の進行に伴うガス発生とこれに起因する電池の膨れを抑制しつつ、1000サイクルといった長期サイクル耐久性も向上させることが可能となる。かような効果が奏されるメカニズムは、以下のように推測される。すなわち、負極活物質の表面における吸着物や官能基が十分に除去されており、また、主成分である炭素の結晶性がある程度低く制御されている。その結果、表面の吸着物や官能基と電解液との副反応が抑制され、充放電の進行に伴うガス発生とこれに起因する電池の膨れを抑制することができる。また、SEI皮膜の均一な形成が可能となり、1000サイクルといった長期サイクル耐久性も向上させることが可能となるものと考えられる。 According to a first negative electrode active material, by the R A and R B as described above satisfies the above relationship, while suppressing the expansion of the battery due to gas generation and this with the progress of charge and discharge, 1000 cycles It is also possible to improve the long-term cycle durability. The mechanism that achieves such an effect is presumed as follows. That is, the adsorbate and the functional group on the surface of the negative electrode active material are sufficiently removed, and the crystallinity of carbon as the main component is controlled to a certain low level. As a result, a side reaction between the adsorbed material or functional group on the surface and the electrolytic solution is suppressed, and gas generation accompanying the progress of charge and discharge and swelling of the battery due to the gas generation can be suppressed. Further, it is considered that the SEI film can be formed uniformly and the long-term cycle durability such as 1000 cycles can be improved.

R値の測定方法は特に限定されない。ただし、測定方法によって測定値がばらつく場合には、公知のアルゴンレーザーを用いたレーザーラマン分光装置を用いてラマンスペクトルを検出し、1360cm−1(Dバンド)および1580cm−1(Gバンド)におけるピークをそれぞれ検出し、ピーク強度比(I1360/I1580)を算出することによりR値を求める方法を採用するものとする。 The method for measuring the R value is not particularly limited. However, when the measured value varies depending on the measurement method, a Raman spectrum is detected using a known laser Raman spectrometer using an argon laser, and peaks at 1360 cm −1 (D band) and 1580 cm −1 (G band) are detected. Respectively, and calculating the peak intensity ratio (I1360 / I1580) to obtain the R value.

上述したように、第1の負極活物質は、ラマン分光法により求めたR値(R)と、当該活物質を用いて1000サイクルの充放電を行った後のR値(R)とが上記所定の関係を満たすものである。ここで、Rを求めるための「1000サイクルの充放電」を行う充放電条件は、後述する実施例の欄に記載の通りとする。 As described above, the first negative electrode active material has an R value (R A ) determined by Raman spectroscopy, and an R value (R B ) after 1000 cycles of charge and discharge using the active material. Satisfy the above-mentioned predetermined relationship. Here, the charge-discharge conditions for the "1000 cycles of the charge and discharge" for determining the R B is, be as described in the column of Examples described later.

第1の負極活物質が満たす「R/R×100」の値は、87.5〜92.7である。この値は、好ましくは90.5〜92.7であり、さらに好ましくは91.0〜92.7である。これらの好ましい範囲においては、電池の膨れおよび長期サイクル耐久性をよりいっそう改善することができる。 First negative electrode active material satisfies the value of the "R B / R A × 100" is from 87.5 to 92.7. This value is preferably from 90.5 to 92.7, and more preferably from 91.0 to 92.7. In these preferred ranges, the swelling and long-term cycle durability of the battery can be further improved.

続いて、第2の負極活物質は、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数が1.5〜3.1×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値が0.41〜0.45である点に特徴がある。 Subsequently, the second negative electrode active material has an initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) of 1. as measured by temperature-programmed desorption gas analysis (TDS) at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. It is characterized in that it is 5 to 3.1 × 10 15 [pieces / 2 mg] and the R value obtained by Raman spectroscopy is 0.41 to 0.45.

ここで、ラマン分光法によりR値を求める方法については、第1の負極活物質について上述した
上述した通りである。また、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)により初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数を求める方法は、後述する実施例の欄に記載の通りとする。
Here, the method of obtaining the R value by Raman spectroscopy is as described above for the first negative electrode active material. The method for determining the initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) by temperature-programmed desorption gas analysis (TDS) at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. is as described in the Examples section described later. I do.

第2の負極活物質において、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数は1.5〜3.1×1015[個/2mg]であることが必須であるが、この値は、好ましくは1.5〜2.4×1015[個/2mg]であり、より好ましくは1.5〜1.6×1015[個/2mg]である。また、第2の負極活物質において、ラマン分光法により求めたR値は0.41〜0.45であることが必須であるが、この値は、好ましくは0.41〜0.44であり、より好ましくは0.41〜0.42である。これらから、第2の負極活物質の好ましい実施形態において、前記脱離二酸化炭素分子数は1.5〜2.4×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値は0.41〜0.44である。また、第2の負極活物質のより好ましい実施形態において、前記脱離二酸化炭素分子数は1.5〜1.6×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値は0.41〜0.42である。これらの好ましい範囲においては、電池の膨れおよび長期サイクル耐久性をよりいっそう改善することができる。 In the second negative electrode active material, it is essential that the initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) is 1.5 to 3.1 × 10 15 [pieces / 2 mg], but this value is preferable. Is 1.5 to 2.4 × 10 15 [pieces / 2 mg], and more preferably 1.5 to 1.6 × 10 15 [pieces / 2 mg]. Further, in the second negative electrode active material, it is essential that the R value obtained by Raman spectroscopy is 0.41 to 0.45, and this value is preferably 0.41 to 0.44. , More preferably 0.41 to 0.42. From the above, in a preferred embodiment of the second negative electrode active material, the number of desorbed carbon dioxide molecules is 1.5 to 2.4 × 10 15 [pieces / 2 mg], and R determined by Raman spectroscopy. The value is between 0.41 and 0.44. In a more preferred embodiment of the second negative electrode active material, the number of desorbed carbon dioxide molecules is 1.5 to 1.6 × 10 15 [particles / 2 mg], and R determined by Raman spectroscopy. The values are between 0.41 and 0.42. In these preferred ranges, the swelling and long-term cycle durability of the battery can be further improved.

第1および第2の負極活物質の製造方法について特に制限はないが、本発明のさらに他の形態によれば、第1および第2の負極活物質を製造するための好ましい製造方法が提供される。当該製造方法は、炭素を主成分とする非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法であって、活物質前駆体を熱処理することを含むものである。そして、当該製造方法は、前記熱処理の前後の、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数を、それぞれN(熱処理前)およびN(熱処理後)とし、前記熱処理の前後の、ラマン分光法により求めたR値を、それぞれR(熱処理前)およびR(熱処理後)としたときに、以下の関係: Although there is no particular limitation on the method for producing the first and second negative electrode active materials, according to still another embodiment of the present invention, a preferable method for producing the first and second negative electrode active materials is provided. You. The production method is a method for producing a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing carbon as a main component, and includes heat-treating an active material precursor. Then, the manufacturing method includes measuring an initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) measured by a thermal desorption spectroscopy (TDS) at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. before and after the heat treatment. Where N 1 (before heat treatment) and N 2 (after heat treatment), respectively, and R values obtained by Raman spectroscopy before and after the heat treatment are R 1 (before heat treatment) and R 2 (after heat treatment), respectively. The following relationship:

を満たす点に特徴がある。このようにして製造された負極活物質は、充放電の進行に伴うガス発生とこれに起因する電池の膨れを抑制しつつ、1000サイクルといった長期サイクル耐久性も向上させることが可能である。 The feature is that it satisfies. The negative electrode active material thus manufactured can improve long-term cycle durability such as 1000 cycles while suppressing gas generation due to progress of charging and discharging and swelling of the battery due to the gas generation.

負極活物質の原料として用いられる炭素材料は特に限定されない。例えば、グラファイト構造を有する人造または天然の黒鉛を主成分として含有する炭素粒子を原料の炭素材料として用いることができる。   The carbon material used as a raw material of the negative electrode active material is not particularly limited. For example, carbon particles containing, as a main component, artificial or natural graphite having a graphite structure can be used as a raw material carbon material.

原料の炭素粒子としては非晶質炭素粒子を用いることもできる。非晶質炭素粒子としては、カーボンブラックや、5員環もしくは6員環の環式炭化水素化合物または含酸素環式有機化合物を熱分解して合成したものを用いることができる。   Amorphous carbon particles can also be used as the raw carbon particles. As the amorphous carbon particles, carbon black, a 5-membered or 6-membered cyclic hydrocarbon compound or an oxygen-containing cyclic organic compound synthesized by thermal decomposition can be used.

原料の炭素粒子の形状は、球状、塊状、または扁平球状であることが好ましい。炭素粒子の平均粒径(D50)は、1〜50μmの範囲であることが好ましく、2〜30μmの範囲であればより好ましく、5〜25μmの範囲であればよりいっそう好ましい。この平均粒径の値の好ましい形態は、第1および第2の負極活物質の平均粒径の値についても同様にあてはまる。   The shape of the carbon particles as the raw material is preferably spherical, massive, or flat spherical. The average particle diameter (D50) of the carbon particles is preferably in the range of 1 to 50 μm, more preferably in the range of 2 to 30 μm, and even more preferably in the range of 5 to 25 μm. The preferred form of the average particle size value similarly applies to the average particle size values of the first and second negative electrode active materials.

原料の炭素粒子の形状は、例えば燐片状または繊維状のように、アスペクト比の大きな形状であってもよい。ただし、このような炭素粒子を原料として用いても、作製された負極活物質のアスペクト比は1〜5の範囲とすることが好ましく、1〜3の範囲であればより好ましい。原料の炭素粒子のc軸長さLcは、上記のアスペクト比を満足する範囲内であればよい。アスペクト比が上記の範囲を超えると、無定形の大きな粒子の比率が高くなる。このような炭素粒子を原料とする負極活物質の充填性は低いため、負極密度が上げにくくなる傾向にあり、高いエネルギー密度が得られないので好ましくない。   The shape of the raw carbon particles may be a shape having a large aspect ratio, such as a flake shape or a fibrous shape. However, even if such carbon particles are used as a raw material, the aspect ratio of the produced negative electrode active material is preferably in the range of 1 to 5, and more preferably in the range of 1 to 3. The c-axis length Lc of the raw carbon particles may be within a range that satisfies the above aspect ratio. When the aspect ratio exceeds the above range, the ratio of large amorphous particles increases. Since the filling property of the negative electrode active material using such carbon particles as a raw material is low, the density of the negative electrode tends to be difficult to increase, and a high energy density cannot be obtained, which is not preferable.

炭素粒子の平均粒径の測定方法は特に限定されない。例えば、レーザ散乱を利用した粒度分布測定装置(例えば、マイクロトラック)を用いて測定することができる。   The method for measuring the average particle size of the carbon particles is not particularly limited. For example, it can be measured using a particle size distribution measuring device (for example, Microtrack) using laser scattering.

本形態に係る製造方法は、上述した炭素粒子等の原料を活物質前駆体として用いて、これを熱処理することを含む。熱処理の具体的な形態について特に制限はなく、「N/N×100」および「R/R×100」の値が上記所定の範囲内の値となるように制御すればよい。ここで、これらの値は、以下の関係: The production method according to this embodiment includes using the above-described raw material such as carbon particles as an active material precursor and heat-treating the same. There is no particular limitation on the specific form of the heat treatment, and the heat treatment may be controlled so that the values of “N 2 / N 1 × 100” and “R 2 / R 1 × 100” fall within the above-mentioned predetermined ranges. Where these values have the following relationship:

を満たすことが好ましく、以下の関係: Preferably, the following relationship is satisfied:

を満たすことがより好ましい。これらの好ましい範囲においては、電池の膨れおよび長期サイクル耐久性をよりいっそう改善することができる。 It is more preferable to satisfy the following. In these preferred ranges, the swelling and long-term cycle durability of the battery can be further improved.

熱処理条件の一例として、熱処理の温度は、好ましくは90〜190℃であり、より好ましくは100〜190℃であり、さらに好ましくは150〜190℃であり、特に好ましくは180〜190℃である。典型的には、この熱処理温度を低くすると、「N/N×100」および「R/R×100」の値は大きくなる傾向にあり、熱処理温度を高くすると、これらの値は小さくなる傾向にある。また、熱処理時間は、好ましくは1〜5時間程度である。さらに、熱処理雰囲気は、大気雰囲気下であってもよいし、アルゴンまたは窒素等の不活性ガス雰囲気下であってもよい。また、雰囲気圧力は常圧であってもよいし、10〜1000Pa程度の減圧であってもよい。 As an example of the heat treatment conditions, the temperature of the heat treatment is preferably 90 to 190 ° C, more preferably 100 to 190 ° C, still more preferably 150 to 190 ° C, and particularly preferably 180 to 190 ° C. Typically, when the heat treatment temperature is reduced, the values of “N 2 / N 1 × 100” and “R 2 / R 1 × 100” tend to increase, and when the heat treatment temperature is increased, these values become It tends to be smaller. The heat treatment time is preferably about 1 to 5 hours. Further, the heat treatment atmosphere may be an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen. Further, the atmospheric pressure may be normal pressure or a reduced pressure of about 10 to 1000 Pa.

本発明のさらに他の形態によれば、集電体と、前記集電体の表面に配置された、負極活物質を含む負極活物質層とを有する非水電解質二次電池用負極であって、前記負極活物質として、本発明に係る第1もしくは第2の負極活物質、または本発明に係る製造方法によって製造された負極活物質を用いた非水電解質二次電池用負極もまた、提供される。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery including a current collector and a negative electrode active material layer including a negative electrode active material, which is disposed on a surface of the current collector. Also provided is a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery using the first or second negative electrode active material according to the present invention or the negative electrode active material manufactured by the manufacturing method according to the present invention as the negative electrode active material. Is done.

[非水電解質二次電池]
図1は、本発明に係る負極活物質および負極の一実施形態である非水電解質二次電池(以下、単に「積層型電池」ともいう)の概要を模式的に表した断面概略図であり、後述する図2に示すA−A線に沿った断面概略図である。なお、本明細書においては、図1に示す扁平型(積層型)の双極型でないリチウムイオン二次電池を例に挙げて詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はかような形態のみに制限されない。
[Non-aqueous electrolyte secondary battery]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an outline of a nonaqueous electrolyte secondary battery (hereinafter, also simply referred to as a “stacked battery”) which is one embodiment of a negative electrode active material and a negative electrode according to the present invention. FIG. 3 is a schematic sectional view taken along the line AA shown in FIG. In this specification, a flat (laminated) lithium ion secondary battery which is not a bipolar type shown in FIG. 1 will be described in detail as an example, but the technical scope of the present invention is limited to only such a form. Not limited to

まず、本発明に係る非水電解質二次電池の全体構造について、図面を用いて説明する。   First, the overall structure of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[電池の全体構造]
図1に示すように、本実施形態の積層型電池10は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素21が、外装体である電池外装材29の内部に封止された構造を有する。ここで、発電要素21は、正極と、セパレータ17と、負極とを積層した構成を有している。なお、セパレータ17は、電解質(本実施形態では、添加剤を含有する液体電解質(電解液))を内蔵している。正極は、正極集電体12の両面に正極活物質層15が配置された構造を有する。負極は、負極集電体11の両面に負極活物質層13が配置された構造を有する。具体的には、1つの正極活物質層15とこれに隣接する負極活物質層13とが、セパレータ17を介して対向するようにして、負極、電解質層および正極がこの順に積層されている。これにより、隣接する正極、電解質層および負極は、1つの単電池層19を構成する。したがって、図1に示す積層型電池10は、単電池層19が複数積層されることで、電気的に並列接続されてなる構成を有するとも言える。
[Overall structure of battery]
As shown in FIG. 1, the stacked battery 10 of the present embodiment has a structure in which a substantially rectangular power generation element 21 in which a charge / discharge reaction actually proceeds is sealed inside a battery exterior material 29 which is an exterior body. Have. Here, the power generation element 21 has a configuration in which a positive electrode, a separator 17, and a negative electrode are stacked. The separator 17 contains an electrolyte (in the present embodiment, a liquid electrolyte (electrolyte) containing an additive). The positive electrode has a structure in which a positive electrode active material layer 15 is disposed on both surfaces of a positive electrode current collector 12. The negative electrode has a structure in which a negative electrode active material layer 13 is disposed on both surfaces of a negative electrode current collector 11. Specifically, the negative electrode, the electrolyte layer, and the positive electrode are stacked in this order such that one positive electrode active material layer 15 and the negative electrode active material layer 13 adjacent thereto are opposed via the separator 17. Thereby, the adjacent positive electrode, electrolyte layer, and negative electrode constitute one unit cell layer 19. Therefore, it can be said that the stacked battery 10 illustrated in FIG. 1 has a configuration in which a plurality of unit cell layers 19 are stacked and electrically connected in parallel.

なお、発電要素21の両最外層に位置する最外層正極集電体には、いずれも片面のみに負極活物質層13が配置されているが、両面に活物質層が設けられてもよい。すなわち、片面にのみ活物質層を設けた最外層専用の集電体とするのではなく、両面に活物質層がある集電体をそのまま最外層の集電体として用いてもよい。また、図1とは正極および負極の配置を逆にすることで、発電要素21の両最外層に最外層正極集電体が位置するようにし、該最外層正極集電体の片面正極活物質層が配置されているようにしてもよい。   In each of the outermost layer positive electrode current collectors located on both outermost layers of the power generation element 21, the negative electrode active material layer 13 is disposed only on one surface, but the active material layers may be provided on both surfaces. That is, a current collector having an active material layer on both surfaces may be used as it is as an outermost current collector, instead of a current collector dedicated to the outermost layer having an active material layer provided only on one surface. Also, the arrangement of the positive electrode and the negative electrode is reversed from that of FIG. 1 so that the outermost layer positive electrode current collector is located on both outermost layers of the power generating element 21, and the single-sided positive electrode active material of the outermost layer positive electrode current collector The layers may be arranged.

正極集電体12および負極集電体11は、各電極(正極および負極)と導通される正極集電板(タブ)27および負極集電板(タブ)25がそれぞれ取り付けられ、電池外装材29の端部に挟まれるようにして電池外装材29の外部に導出される構造を有している。正極集電板27および負極集電板25はそれぞれ、必要に応じて正極リードおよび負極リード(図示せず)を介して、各電極の正極集電体12および負極集電体11に超音波溶接や抵抗溶接などにより取り付けられていてもよい。   The positive electrode current collector 12 and the negative electrode current collector 11 are respectively provided with a positive electrode current collector (tab) 27 and a negative electrode current collector (tab) 25 that are electrically connected to each electrode (positive electrode and negative electrode). And is led out of the battery exterior material 29 so as to be sandwiched between the ends of the battery. The positive electrode current collector 27 and the negative electrode current collector 25 are each ultrasonically welded to the positive electrode current collector 12 and the negative electrode current collector 11 of each electrode via a positive electrode lead and a negative electrode lead (not shown) as necessary. Or may be attached by resistance welding or the like.

なお、図1では、扁平型(積層型)の双極型ではない積層型電池を示したが、集電体の一方の面に電気的に結合した正極活物質層と、集電体の反対側の面に電気的に結合した負極活物質層と、を有する双極型電極を含む双極型電池であってもよい。この場合、一の集電体が正極集電体および負極集電体を兼ねることとなる。   Note that FIG. 1 illustrates a stacked (stacked) battery that is not a bipolar battery, but includes a positive electrode active material layer electrically connected to one surface of a current collector and an opposite side of the current collector. And a negative electrode active material layer electrically coupled to the surface of the negative electrode. In this case, one current collector also serves as a positive electrode current collector and a negative electrode current collector.

以下、本発明の一実施形態である非水電解質リチウムイオン二次電池を構成する各部材について説明する。   Hereinafter, each member constituting the non-aqueous electrolyte lithium ion secondary battery which is one embodiment of the present invention will be described.

[正極]
正極は、集電体と、前記集電体の表面に形成された正極活物質層とを有するものである。
[Positive electrode]
The positive electrode has a current collector and a positive electrode active material layer formed on the surface of the current collector.

(集電体;正負極共通)
集電体を構成する材料に特に制限はないが、好適には金属が用いられる。具体的には、金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅、その他合金等などが挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、またはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、電子伝導性や電池作動電位の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅が好ましい。また、正極集電体にはアルミニウムが最適であり、負極集電体には銅が最適である。
(Current collector; common to positive and negative electrodes)
The material constituting the current collector is not particularly limited, but a metal is preferably used. Specifically, examples of the metal include aluminum, nickel, iron, stainless steel, titanium, copper, and other alloys. In addition, a clad material of nickel and aluminum, a clad material of copper and aluminum, or a plated material of a combination of these metals can be preferably used. Further, a foil having a metal surface coated with aluminum may be used. Among them, aluminum, stainless steel, and copper are preferable from the viewpoint of electron conductivity and battery operating potential. Aluminum is optimal for the positive electrode current collector, and copper is optimal for the negative electrode current collector.

集電体の大きさは、電池の使用用途に応じて決定される。例えば、高エネルギー密度が要求される大型の電池に用いられるのであれば、面積の大きな集電体が用いられる。集電体の厚さについても特に制限はない。集電体の厚さは、通常は1〜100μm程度である。   The size of the current collector is determined according to the intended use of the battery. For example, if it is used for a large battery requiring a high energy density, a current collector having a large area is used. There is no particular limitation on the thickness of the current collector. The thickness of the current collector is usually about 1 to 100 μm.

(正極活物質層)
正極活物質層は、正極活物質を含む。正極活物質の具体的な構成について特に制限はなく、従来公知の材料が用いられうる。一例として、正極活物質は、スピネル系リチウムマンガン複合酸化物および/またはリチウムニッケル系複合酸化物を含むことが好ましい。以下、これらの正極活物質の好ましい形態について、説明する。
(Positive electrode active material layer)
The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material. The specific configuration of the positive electrode active material is not particularly limited, and a conventionally known material can be used. For example, the positive electrode active material preferably includes a spinel-based lithium manganese composite oxide and / or a lithium nickel-based composite oxide. Hereinafter, preferred embodiments of these positive electrode active materials will be described.

・スピネル系リチウムマンガン複合酸化物
スピネル系リチウムマンガン複合酸化物は、典型的にはLiMnの組成を有し、スピネル構造を有する、リチウムおよびマンガンを必須に含有する複合酸化物であり、その具体的な構成や製造方法については、従来公知の知見が適宜参照されうる。
Spinel-based lithium-manganese composite oxide The spinel-based lithium-manganese composite oxide is typically a composite oxide having a composition of LiMn 2 O 4 and having a spinel structure and essentially containing lithium and manganese, For its specific configuration and manufacturing method, conventionally known knowledge can be appropriately referred to.

スピネル系リチウムマンガン複合酸化物は、一次粒子が凝集してなる二次粒子の構成を有している。そして、この二次粒子の平均粒径(平均二次粒径;D50)は、好ましくは5〜50μmであり、より好ましくは7〜20μmである。なお、平均二次粒径の測定は、レーザー回折法により行う。   The spinel lithium manganese composite oxide has a configuration of secondary particles formed by aggregating primary particles. The secondary particles have an average particle size (average secondary particle size; D50) of preferably 5 to 50 μm, and more preferably 7 to 20 μm. The measurement of the average secondary particle size is performed by a laser diffraction method.

・リチウムニッケル系複合酸化物
リチウムニッケル系複合酸化物は、リチウムとニッケルとを含有する複合酸化物である限り、その組成は具体的に限定されない。リチウムとニッケルとを含有する複合酸化物の典型的な例としては、リチウムニッケル複合酸化物(LiNiO)が挙げられる。ただし、リチウムニッケル複合酸化物のニッケル原子の一部が他の金属原子で置換された複合酸化物がより好ましく、好ましい例として、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物(以下、単に「NMC複合酸化物」とも称する)は、リチウム原子層と遷移金属(Mn、NiおよびCoが秩序正しく配置)原子層とが酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を持ち、遷移金属Mの1原子あたり1個のLi原子が含まれ、取り出せるLi量が、スピネル系リチウムマンガン酸化物の2倍、つまり供給能力が2倍になり、高い容量を持つことができる。加えて、LiNiOより高い熱安定性を有しているため、正極活物質として用いられるニッケル系複合酸化物の中でも特に有利である。
-Lithium nickel composite oxide The composition of the lithium nickel composite oxide is not specifically limited as long as it is a composite oxide containing lithium and nickel. A typical example of a composite oxide containing lithium and nickel is a lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ). However, a composite oxide in which a part of nickel atoms of a lithium nickel composite oxide is substituted with another metal atom is more preferable. As a preferable example, a lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxide (hereinafter simply referred to as “NMC composite oxide”) is used. Oxide) has a layered crystal structure in which a lithium atomic layer and a transition metal (Mn, Ni and Co are arranged in order) atomic layer are alternately stacked via an oxygen atomic layer. One Li atom is contained per atom, and the amount of Li that can be taken out is twice that of the spinel-based lithium manganese oxide, that is, the supply capacity is doubled, and a high capacity can be obtained. In addition, since it has higher thermal stability than LiNiO 2 , it is particularly advantageous among nickel-based composite oxides used as a positive electrode active material.

本明細書において、NMC複合酸化物は、遷移金属元素の一部が他の金属元素により置換されている複合酸化物も含む。その場合の他の元素としては、Ti、Zr、Nb、W、P、Al、Mg、V、Ca、Sr、Cr、Fe、B、Ga、In、Si、Mo、Y、Sn、V、Cu、Ag、Znなどが挙げられ、好ましくは、Ti、Zr、Nb、W、P、Al、Mg、V、Ca、Sr、Crであり、より好ましくは、Ti、Zr、P、Al、Mg、Crであり、サイクル特性向上の観点から、さらに好ましくは、Ti、Zr、Al、Mg、Crである。   In this specification, the NMC composite oxide also includes a composite oxide in which part of a transition metal element is replaced by another metal element. Other elements in this case include Ti, Zr, Nb, W, P, Al, Mg, V, Ca, Sr, Cr, Fe, B, Ga, In, Si, Mo, Y, Sn, V, Cu , Ag, Zn, etc., preferably, Ti, Zr, Nb, W, P, Al, Mg, V, Ca, Sr, Cr, more preferably, Ti, Zr, P, Al, Mg, Cr, and more preferably, Ti, Zr, Al, Mg, and Cr from the viewpoint of improving cycle characteristics.

NMC複合酸化物は、理論放電容量が高いことから、好ましくは、一般式(1):LiNiMnCo(但し、式中、a、b、c、d、xは、0.9≦a≦1.2、0<b<1、0<c≦0.5、0<d≦0.5、0≦x≦0.3、b+c+d=1を満たす。MはTi、Zr、Nb、W、P、Al、Mg、V、Ca、Sr、Crから選ばれる元素で少なくとも1種類である)で表される組成を有する。ここで、aは、Liの原子比を表し、bは、Niの原子比を表し、cは、Mnの原子比を表し、dは、Coの原子比を表し、xは、Mの原子比を表す。サイクル特性の観点からは、一般式(1)において、0.4≦b≦0.6であることが好ましい。なお、各元素の組成は、例えば、誘導結合プラズマ(ICP)発光分析法により測定できる。 NMC composite oxide, since the theoretical discharge capacity is high, preferably the general formula (1): Li a Ni b Mn c Co d M x O 2 ( In the formula, a, b, c, d, x Satisfies 0.9 ≦ a ≦ 1.2, 0 <b <1, 0 <c ≦ 0.5, 0 <d ≦ 0.5, 0 ≦ x ≦ 0.3, and b + c + d = 1. At least one element selected from Ti, Zr, Nb, W, P, Al, Mg, V, Ca, Sr, and Cr). Here, a represents the atomic ratio of Li, b represents the atomic ratio of Ni, c represents the atomic ratio of Mn, d represents the atomic ratio of Co, and x represents the atomic ratio of M. Represents From the viewpoint of cycle characteristics, it is preferable that 0.4 ≦ b ≦ 0.6 in the general formula (1). The composition of each element can be measured by, for example, inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometry.

一般に、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)およびマンガン(Mn)は、材料の純度向上および電子伝導性向上という観点から、容量および出力特性に寄与することが知られている。Ti等は、結晶格子中の遷移金属を一部置換するものである。サイクル特性の観点からは、遷移元素の一部が他の金属元素により置換されていることが好ましく、特に一般式(1)において0<x≦0.3であることが好ましい。Ti、Zr、Nb、W、P、Al、Mg、V、Ca、SrおよびCrからなる群から選ばれる少なくとも1種が固溶することにより結晶構造が安定化されるため、その結果、充放電を繰り返しても電池の容量低下が防止でき、優れたサイクル特性が実現し得ると考えられる。   Generally, it is known that nickel (Ni), cobalt (Co) and manganese (Mn) contribute to capacity and output characteristics from the viewpoint of improving the purity of a material and improving electronic conductivity. Ti and the like partially replace the transition metal in the crystal lattice. From the viewpoint of cycle characteristics, it is preferable that a part of the transition element is replaced by another metal element, and it is particularly preferable that 0 <x ≦ 0.3 in the general formula (1). Since at least one selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb, W, P, Al, Mg, V, Ca, Sr and Cr forms a solid solution, the crystal structure is stabilized. It can be considered that the battery capacity can be prevented from being reduced even by repeating the above, and excellent cycle characteristics can be realized.

NMC複合酸化物において、本発明者らは、例えば、LiNi0.5Mn0.3Co0.2のように、ニッケル、マンガンおよびコバルトの金属組成が不均一であると、上記充放電時の複合酸化物のひずみ/割れの影響が大きくなることを見出した。これは、金属組成が不均一であるために、膨張収縮時に粒子内部にかかる応力にひずみが生じ、複合酸化物に割れがより生じやすくなるためであると考えられる。したがって、例えば、Niの存在比がリッチである複合酸化物(例えば、LiNi0.8Mn0.1Co0.1)や、Ni、MnおよびCoの存在比率が均一である複合酸化物(例えば、LiNi0.33Mn0.33Co0.33)と比較して、長期サイクル特性の低下が顕著となる。一方、本形態に係る構成とすることにより、LiNi0.5Mn0.3Co0.2のように金属組成が不均一である複合酸化物においても、驚くべきことに、サイクル特性が改善されることが見出された。 In the NMC composite oxide, the present inventors have found that when the metal composition of nickel, manganese, and cobalt is not uniform, such as LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 , It has been found that the influence of strain / cracking of the composite oxide at the time increases. This is presumably because the metal composition is non-uniform, so that stress is applied to the inside of the particles during expansion and contraction, and the composite oxide is more likely to crack. Therefore, for example, a composite oxide in which the abundance ratio of Ni is rich (for example, LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 ) or a composite oxide in which the abundance ratios of Ni, Mn, and Co are uniform (For example, LiNi 0.33 Mn 0.33 Co 0.33 O 2 ), the long-term cycle characteristics are significantly reduced. On the other hand, by adopting the configuration according to the present embodiment, surprisingly, even in a composite oxide having a non-uniform metal composition such as LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 , the cycle characteristics are surprisingly low. It has been found to be improved.

したがって、一般式(1)において、b、cおよびdが、0.44≦b≦0.51、0.27≦c≦0.31、0.19≦d≦0.26である複合酸化物の正極活物質であると好ましい。かような構成とすることで、容量特性と出力特性とのバランスに優れた電池が提供されうる。   Therefore, in the general formula (1), b, c and d are 0.44 ≦ b ≦ 0.51, 0.27 ≦ c ≦ 0.31, and 0.19 ≦ d ≦ 0.26. Is preferable. With such a configuration, a battery having an excellent balance between capacity characteristics and output characteristics can be provided.

リチウムニッケル系複合酸化物もまた、一次粒子が凝集してなる二次粒子の構成を有している。そして、当該一次粒子の平均粒径(平均一次粒径;D50)は好ましくは0.9μm以下であり、より好ましくは0.20〜0.6μmであり、さらに好ましくは0.25〜0.5μmである。また、二次粒子の平均粒径(平均二次粒径;D50)は、好ましくは5〜20μmであり、より好ましくは5〜15μmである。さらに、これらの比の値(平均二次粒径/平均一次粒径)は、11より大きいことが好ましく、より好ましくは15〜50であり、さらに好ましくは25〜40である。なお、リチウムニッケル系複合酸化物を構成する一次粒子は通常、層状構造を有する六方晶系の結晶構造を有しているが、その結晶子径の大小は平均一次粒径の大小と相関性を有している。ここで「結晶子」とは、単結晶とみなせる最大の集まりを意味し、粉末X線回折測定などにより得られた回折強度から、結晶の構造パラメータを精密化する方法により測定が可能である。リチウムニッケル系複合酸化物を構成する一次粒子の結晶子径の具体的な値について特に制限はないが、寿命特性の観点からは、好ましくは1μm以下であり、より好ましくは360nm以下であり、さらに好ましくは310nm以下である。かような構成とすることで、活物質の膨張収縮時の変位量を低減することが可能となり、充放電の繰り返しに伴う二次粒子の微細化(割れ)の発生が抑制され、サイクル特性の向上に寄与しうる。なお、結晶子径の値の下限値について特に制限はないが、通常は20nm以上である。ここで、本明細書において、正極活物質粒子における結晶子径の値は、粉末X線回折測定により得られる回折ピーク強度から結晶子径を算出する、リートベルト法により測定するものとする。   The lithium nickel-based composite oxide also has a configuration of secondary particles formed by aggregating primary particles. The average particle size of the primary particles (average primary particle size; D50) is preferably 0.9 μm or less, more preferably 0.20 to 0.6 μm, and still more preferably 0.25 to 0.5 μm. It is. The average particle size of the secondary particles (average secondary particle size; D50) is preferably 5 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm. Further, the value of these ratios (average secondary particle size / average primary particle size) is preferably larger than 11, more preferably 15 to 50, and even more preferably 25 to 40. The primary particles constituting the lithium nickel-based composite oxide usually have a hexagonal crystal structure having a layered structure, and the size of the crystallite has a correlation with the size of the average primary particle size. Have. Here, the “crystallite” means the largest collection that can be regarded as a single crystal, and can be measured by a method of refining the crystal structure parameters from the diffraction intensity obtained by powder X-ray diffraction measurement or the like. The specific value of the crystallite diameter of the primary particles constituting the lithium nickel composite oxide is not particularly limited, but is preferably 1 μm or less, more preferably 360 nm or less, from the viewpoint of life characteristics. Preferably it is 310 nm or less. With such a configuration, it is possible to reduce the amount of displacement during expansion and contraction of the active material, to suppress the occurrence of miniaturization (cracking) of secondary particles due to repeated charge and discharge, and to improve the cycle characteristics. It can contribute to improvement. The lower limit of the crystallite diameter is not particularly limited, but is usually 20 nm or more. Here, in the present specification, the value of the crystallite diameter in the positive electrode active material particles is measured by the Rietveld method in which the crystallite diameter is calculated from the diffraction peak intensity obtained by powder X-ray diffraction measurement.

リチウムニッケル系複合酸化物のタップ密度は、好ましくは2.3g/cmであり、より好ましくは2.4〜2.9g/cmである。かような構成とすることで、正極活物質の二次粒子を構成する一次粒子の高い緻密性が十分に確保され、サイクル特性の改善効果も維持されうる。 The tap density of the lithium-nickel-based composite oxide is preferably 2.3 g / cm 3, more preferably 2.4~2.9g / cm 3. With such a configuration, high density of the primary particles constituting the secondary particles of the positive electrode active material is sufficiently ensured, and the effect of improving the cycle characteristics can be maintained.

また、リチウムニッケル系複合酸化物のBET比表面積は、好ましくは0.1〜1.0m/gであり、より好ましくは0.3〜1.0m/gであり、特に好ましくは0.3〜0.7m/gである。活物質の比表面積がかような範囲にあることで、活物質の反応面積が確保され、電池の内部抵抗が小さくなることから、電極反応時の分極発生を最小限に抑えることができる。 Further, BET specific surface area of the lithium nickel composite oxide is preferably 0.1~1.0m 2 / g, more preferably 0.3~1.0m 2 / g, particularly preferably 0. 3 to 0.7 m 2 / g. When the specific surface area of the active material is within such a range, a reaction area of the active material is secured and the internal resistance of the battery is reduced, so that the occurrence of polarization during electrode reaction can be minimized.

さらに、リチウムニッケル系複合酸化物について、粉末X線回折測定により得られる(104)面の回折ピークと(003)面の回折ピークとが、回折ピーク強度比((003)/(104))として1.28以上であることが好ましく、より好ましくは1.35〜2.1である。また、回折ピーク積分強度比((003)/(104))としては1.08以上であることが好ましく、より好ましくは1.10〜1.45である。これらの規定が好ましいのは以下の理由による。すなわち、リチウムニッケル系複合酸化物は、酸素層の間にLi層、Ni3+層が存在する層状岩塩構造を有している。しかしながら、Ni3+はNi2+に還元されやすく、またNi2+のイオン半径(0.83Å)はLiのイオン半径(0.90Å)とほぼ等しいため、活物質合成時に生じるLi欠損部にNi2+が混入しやすくなる。LiサイトにNi2+が混入すると、局所的に電気化学的に不活性な構造ができるとともに、Li+の拡散を妨げるようになる。このため、結晶性の低い活物質を用いた場合には、電池充放電容量の減少や耐久性が低下する可能性がある。この結晶性の高さの指標として、上記の規定が用いられるのである。ここでは、結晶性を定量化する方法として、上述したようにX線回折を用いた結晶構造解析による(003)面と(104)面の回折ピークの強度の比と回折ピークの積分強度の比を用いた。これらのパラメータが上記の規定を満たすことで、結晶内の欠陥が少なくなり、電池充放電容量の減少や耐久性の低下を抑えることができる。なお、このような結晶性のパラメータは、原料、組成や焼成条件などによって制御されうる。 Further, for the lithium nickel-based composite oxide, the diffraction peak of the (104) plane and the diffraction peak of the (003) plane obtained by powder X-ray diffraction measurement are defined as a diffraction peak intensity ratio ((003) / (104)). It is preferably 1.28 or more, more preferably 1.35 to 2.1. Further, the diffraction peak integrated intensity ratio ((003) / (104)) is preferably 1.08 or more, and more preferably 1.10 to 1.45. These rules are preferred for the following reasons. That is, the lithium nickel-based composite oxide has a layered rock salt structure in which a Li + layer and a Ni 3+ layer exist between oxygen layers. However, Ni 3+ is easily reduced to Ni 2+, and because substantially equal to the Ni 2+ ion radius (0.83Å) is Li + ion radius (0.90 Å), Ni to Li + defect occurring during active material synthesized 2+ is easily mixed. When Ni 2+ is mixed into the Li + site, a locally electrochemically inactive structure is formed and diffusion of Li + is prevented. Therefore, when an active material having low crystallinity is used, there is a possibility that the charge / discharge capacity of the battery is reduced and the durability is reduced. The above definition is used as an index of the degree of crystallinity. Here, as a method of quantifying the crystallinity, as described above, the ratio of the intensity of the diffraction peak of the (003) plane to the intensity of the diffraction peak of the (104) plane and the ratio of the integrated intensity of the diffraction peak by the crystal structure analysis using X-ray diffraction are described above. Was used. When these parameters satisfy the above rules, the number of defects in the crystal is reduced, and a decrease in battery charge / discharge capacity and a decrease in durability can be suppressed. Note that such a crystallinity parameter can be controlled by a raw material, a composition, a firing condition, and the like.

NMC複合酸化物などのリチウムニッケル系複合酸化物は、共沈法、スプレードライ法など、種々公知の方法を選択して調製することができる。本形態に係る複合酸化物の調製が容易であることから、共沈法を用いることが好ましい。具体的に、NMC複合酸化物の合成方法としては、例えば、特開2011−105588号に記載の方法のように、共沈法によりニッケル−コバルト−マンガン複合酸化物を製造した後、ニッケル−コバルト−マンガン複合酸化物と、リチウム化合物とを混合して焼成することにより得ることができる。   A lithium nickel-based composite oxide such as an NMC composite oxide can be prepared by selecting various known methods such as a coprecipitation method and a spray drying method. It is preferable to use the coprecipitation method because the preparation of the composite oxide according to this embodiment is easy. Specifically, as a method for synthesizing an NMC composite oxide, for example, a nickel-cobalt-manganese composite oxide is produced by a coprecipitation method as in the method described in JP-A-2011-105588. -It can be obtained by mixing and sintering a manganese composite oxide and a lithium compound.

なお、正極活物質がスピネル系リチウムマンガン複合酸化物およびリチウムニッケル系複合酸化物を含む場合、これらの混合比は特に制限されないが、寿命特性およびコストの観点から、スピネル系リチウムマンガン複合酸化物の含有量は、リチウムニッケル系複合酸化物の含有量100質量%に対して、好ましくは15〜40質量%であり、より好ましくは30〜40質量%である。   When the positive electrode active material includes a spinel-based lithium manganese composite oxide and a lithium nickel-based composite oxide, the mixing ratio thereof is not particularly limited. The content is preferably 15 to 40% by mass, more preferably 30 to 40% by mass, based on the content of lithium nickel-based composite oxide of 100% by mass.

正極活物質層は上述した正極活物質のほか、必要に応じて、導電助剤、バインダー、電解質(ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など)、イオン伝導性を高めるためのリチウム塩などのその他の添加剤をさらに含む。ただし、正極活物質層および後述の負極活物質層中、活物質として機能しうる材料の含有量は、85〜99.5質量%であることが好ましい。   The positive electrode active material layer includes, in addition to the positive electrode active material described above, a conductive auxiliary agent, a binder, an electrolyte (a polymer matrix, an ion conductive polymer, an electrolytic solution, and the like), and a lithium salt for enhancing ion conductivity, as necessary. It further contains other additives. However, the content of a material that can function as an active material in the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer described below is preferably 85 to 99.5% by mass.

(導電助剤)
導電助剤とは、正極活物質層または負極活物質層の導電性を向上させるために配合される添加物をいう。導電助剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、炭素繊維などの炭素材料が挙げられる。活物質層が導電助剤を含むと、活物質層の内部における電子ネットワークが効果的に形成され、電池の出力特性の向上に寄与しうる。
(Conduction aid)
The conductive additive refers to an additive compounded to improve the conductivity of the positive electrode active material layer or the negative electrode active material layer. Examples of the conductive assistant include carbon materials such as carbon black such as Ketjen black and acetylene black, and carbon fibers. When the active material layer contains a conductive additive, an electron network inside the active material layer is effectively formed, which can contribute to improvement in output characteristics of the battery.

(バインダー)
正極活物質層に用いられるバインダーとしては、特に限定されないが、例えば、以下の材料が挙げられる。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、セルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC)およびその塩、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物などの熱可塑性高分子、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)等のフッ素樹脂、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム(VDF−HFP系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−HFP−TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン系フッ素ゴム(VDF−PFP系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−PFP−TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−PFMVE−TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−CTFE系フッ素ゴム)等のビニリデンフルオライド系フッ素ゴム、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのバインダーは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(binder)
The binder used for the positive electrode active material layer is not particularly limited, and examples thereof include the following materials. Polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, cellulose, carboxymethyl cellulose (CMC) and its salts, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, styrene-butadiene rubber (SBR) ), Isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene / propylene rubber, ethylene / propylene / diene copolymer, styrene / butadiene / styrene block copolymer and its hydrogenated product, styrene / isoprene / styrene block copolymer and its hydrogenated Polymer, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (F P), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE) ), Fluororesins such as polyvinyl fluoride (PVF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene fluororubber (VDF-HFP fluororubber), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene fluororubber (VDF-HFP) -TFE fluororubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene fluororubber (VDF-PFP fluororubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene-tetrafluoroethylene Fluorine rubber (VDF-PFP-TFE fluorine rubber), vinylidene fluoride-perfluoromethylvinyl ether-tetrafluoroethylene fluorine rubber (VDF-PFMVE-TFE fluorine rubber), vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene fluorine Vinylidene fluoride fluororubbers such as rubber (VDF-CTFE fluororubber), epoxy resins, and the like. These binders may be used alone or in combination of two or more.

電解質塩(リチウム塩)としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiTaF、LiSbF、LiAlCl、Li10Cl10、LiI、LiBr、LiCl、LiAlCl、LiHF、LiSCN等の無機酸陰イオン塩、LiCFSO、Li(CFSON、LiBOB(リチウムビスオキサイドボレート)、LiBETI(リチウムビス(パーフルオロエチレンスルホニルイミド);Li(CSONとも記載)等の有機酸陰イオン塩などが挙げられる。これらの電解質塩は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。 As the electrolyte salt (lithium salt), LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiAsF 6, LiTaF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, Li 2 B 10 Cl 10, LiI, LiBr, LiCl, LiAlCl, LiHF 2, LiSCN , etc. Inorganic acid anion salt, LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiBOB (lithium bisoxide borate), LiBETI (lithium bis (perfluoroethylenesulfonylimide); Li (C 2 F 5 SO 2) ) such as 2 N with described) organic acid anion salts, and the like. These electrolyte salts may be used alone or in the form of a mixture of two or more.

イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)系およびポリプロピレンオキシド(PPO)系のポリマーが挙げられる。   Examples of the ion conductive polymer include polyethylene oxide (PEO) -based and polypropylene oxide (PPO) -based polymers.

正極活物質層および後述の負極活物質層中に含まれる成分の配合比は、特に限定されない。配合比は、リチウムイオン二次電池についての公知の知見を適宜参照することにより、調整されうる。各活物質層の厚さについても特に制限はなく、電池についての従来公知の知見が適宜参照されうる。一例を挙げると、各活物質層の厚さは、2〜100μm程度である。   The mixing ratio of the components contained in the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer described later is not particularly limited. The compounding ratio can be adjusted by appropriately referring to known knowledge about the lithium ion secondary battery. There is also no particular limitation on the thickness of each active material layer, and conventionally known knowledge about batteries can be appropriately referred to. For example, the thickness of each active material layer is about 2 to 100 μm.

[負極活物質層]
負極活物質層は活物質を含み、必要に応じて、導電助剤、バインダー、電解質(ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など)、イオン伝導性を高めるためのリチウム塩などのその他の添加剤をさらに含む。導電助剤、バインダー、電解質(ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など)、イオン伝導性を高めるためのリチウム塩などのその他の添加剤については、上記正極活物質層の欄で述べたものと同様である。
[Negative electrode active material layer]
The negative electrode active material layer contains an active material, and if necessary, a conductive additive, a binder, an electrolyte (a polymer matrix, an ion conductive polymer, an electrolytic solution, etc.), and other additions such as a lithium salt for enhancing ion conductivity. And an agent. Other additives such as a conductive auxiliary agent, a binder, an electrolyte (a polymer matrix, an ion-conductive polymer, an electrolytic solution, etc.) and a lithium salt for enhancing ion conductivity are described in the above-mentioned column of the positive electrode active material layer. Is the same as

上述したように、負極活物質は、本発明に係る第1もしくは第2の負極活物質、または本発明に係る製造方法によって製造された負極活物質を必須に含む。負極活物質層に含まれる負極活物質に占める「本発明に係る第1もしくは第2の負極活物質、または本発明に係る製造方法によって製造された負極活物質」の割合は特に制限はないが、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%以上であり、特に好ましくは95質量%以上であり、最も好ましくは100質量%である。なお、「本発明に係る第1もしくは第2の負極活物質、または本発明に係る製造方法によって製造された負極活物質」以外の負極活物質としては、従来公知の材料が用いられうるが、その一例としては、黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物(例えば、LiTi12)、金属材料、リチウム合金系負極材料などが挙げられる。 As described above, the negative electrode active material essentially includes the first or second negative electrode active material according to the present invention or the negative electrode active material manufactured by the manufacturing method according to the present invention. Although the ratio of the “first or second negative electrode active material according to the present invention, or the negative electrode active material manufactured by the manufacturing method according to the present invention” to the negative electrode active material included in the negative electrode active material layer is not particularly limited, , Preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, particularly preferably 95% by mass or more, and most preferably 100% by mass. As the negative electrode active material other than “the first or second negative electrode active material according to the present invention, or the negative electrode active material manufactured by the manufacturing method according to the present invention”, conventionally known materials can be used. Examples thereof include carbon materials such as graphite, soft carbon, and hard carbon, lithium-transition metal composite oxides (for example, Li 4 Ti 5 O 12 ), metal materials, and lithium alloy-based negative electrode materials.

負極活物質のBET比表面積(SSA)は、好ましくは0.5〜10m/gであり、より好ましくは1.0〜6.0m/gであり、さらに好ましくは2.0〜4.2m/gである。負極活物質の比表面積が下限値以上の値であれば、内部抵抗の増大に伴う低温特性の悪化の虞が低減される。一方、上限値以下の値であれば、電解質との接触面積の増大に伴う副反応の進行を防止することが可能となる。特に、比表面積が大きすぎると初回充電時(電解液添加剤による皮膜が固定化されていない)に発生するガスが原因で、電極面内に局所的に過電流が流れて電極の面内に被膜の不均一が生じてしまい、寿命特性が悪くなることがあるが、上記上限値以下の値であれば、その虞も低減されうる。 The BET specific surface area (SSA) of the negative electrode active material is preferably from 0.5 to 10 m 2 / g, more preferably from 1.0 to 6.0 m 2 / g, and still more preferably from 2.0 to 4.0 m 2 / g. 2 m 2 / g. When the specific surface area of the negative electrode active material is equal to or more than the lower limit, the possibility that the low-temperature characteristics deteriorate due to an increase in the internal resistance is reduced. On the other hand, if the value is equal to or less than the upper limit, it is possible to prevent the side reaction from proceeding with an increase in the contact area with the electrolyte. In particular, if the specific surface area is too large, an overcurrent flows locally in the electrode surface due to gas generated at the time of the first charge (the film formed by the electrolyte additive is not fixed), and the gas flows into the electrode surface. In some cases, the coating becomes non-uniform and the life characteristics are deteriorated. However, if the value is equal to or less than the upper limit, the risk can be reduced.

負極活物質層においては、少なくとも水系バインダーを含むことが好ましい。水系バインダーは、結着力が高い。また、原料としての水の調達が容易であることに加え、乾燥時に発生するのは水蒸気であるため、製造ラインへの設備投資が大幅に抑制でき、環境負荷の低減を図ることができるという利点がある。   The negative electrode active material layer preferably contains at least an aqueous binder. The aqueous binder has a high binding force. In addition to the fact that water as a raw material is easy to procure, water vapor is generated during drying, which significantly reduces capital investment in production lines and reduces environmental impact. There is.

水系バインダーとは水を溶媒もしくは分散媒体とするバインダーをいい、具体的には熱可塑性樹脂、ゴム弾性を有するポリマー、水溶性高分子など、またはこれらの混合物が該当する。ここで、水を分散媒体とするバインダーとは、ラテックスまたはエマルジョンと表現される全てを含み、水と乳化または水に懸濁したポリマーを指し、例えば自己乳化するような系で乳化重合したポリマーラテックス類が挙げられる。   The aqueous binder refers to a binder using water as a solvent or a dispersion medium, and specifically includes a thermoplastic resin, a polymer having rubber elasticity, a water-soluble polymer, or a mixture thereof. Here, the binder containing water as a dispersion medium includes all expressed as a latex or an emulsion, and refers to a polymer that is emulsified with water or suspended in water, for example, a polymer latex that is emulsion-polymerized in a self-emulsifying system. And the like.

水系バインダーとしては、具体的にはスチレン系高分子(スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル共重合体等)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム、(メタ)アクリル系高分子(ポリエチルアクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリプロピルアクリレート、ポリメチルメタクリレート(メタクリル酸メチルゴム)、ポリプロピルメタクリレート、ポリイソプロピルアクリレート、ポリイソプロピルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリヘキシルアクリレート、ポリヘキシルメタクリレート、ポリエチルヘキシルアクリレート、ポリエチルヘキシルメタクリレート、ポリラウリルアクリレート、ポリラウリルメタクリレート等)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブタジエン、ブチルゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンオキシド、ポリエピクロルヒドリン、ポリフォスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ポリビニルピリジン、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂;ポリビニルアルコール(平均重合度は、好適には200〜4000、より好適には、1000〜3000、ケン化度は好適には80モル%以上、より好適には90モル%以上)およびその変性体(エチレン/酢酸ビニル=2/98〜30/70モル比の共重合体の酢酸ビニル単位のうちの1〜80モル%ケン化物、ポリビニルアルコールの1〜50モル%部分アセタール化物等)、デンプンおよびその変性体(酸化デンプン、リン酸エステル化デンプン、カチオン化デンプン等)、セルロース誘導体(カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、およびこれらの塩等)、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸(塩)、ポリエチレングリコール、(メタ)アクリルアミドおよび/または(メタ)アクリル酸塩の共重合体[(メタ)アクリルアミド重合体、(メタ)アクリルアミド−(メタ)アクリル酸塩共重合体、(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1〜4)エステル−(メタ)アクリル酸塩共重合体など]、スチレン−マレイン酸塩共重合体、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性体、ホルマリン縮合型樹脂(尿素−ホルマリン樹脂、メラミン−ホルマリン樹脂等)、ポリアミドポリアミンもしくはジアルキルアミン−エピクロルヒドリン共重合体、ポリエチレンイミン、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白、並びにマンナンガラクタン誘導体等の水溶性高分子などが挙げられる。これらの水系バインダーは1種単独で用いてもよいし、2種以上併用して用いてもよい。   Specific examples of the aqueous binder include styrene-based polymers (styrene-butadiene rubber, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic copolymer, etc.), acrylonitrile-butadiene rubber, methyl methacrylate-butadiene rubber, ) Acrylic polymer (polyethyl acrylate, polyethyl methacrylate, polypropyl acrylate, polymethyl methacrylate (methyl methacrylate rubber), polypropyl methacrylate, polyisopropyl acrylate, polyisopropyl methacrylate, polybutyl acrylate, polybutyl methacrylate, polyhexyl acrylate , Polyhexyl methacrylate, polyethylhexyl acrylate, polyethylhexyl methacrylate, polylauryl acrylate, polylauryl meth Acrylate, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutadiene, butyl rubber, fluorine rubber, polyethylene oxide, polyepichlorohydrin, polyphosphazene, polyacrylonitrile, polystyrene, ethylene-propylene-diene copolymer Poly (vinyl pyridine), chlorosulfonated polyethylene, polyester resin, phenol resin, epoxy resin; polyvinyl alcohol (average degree of polymerization is preferably 200 to 4000, more preferably 1000 to 3000, and saponification degree is preferably 80. Mol% or more, more preferably 90 mol% or more) and a modified product thereof (ethylene / vinyl acetate = 1/80 mol% of vinyl acetate units of a copolymer having a molar ratio of 2/98 to 30/70). , 1 to 50 mol% of vinyl alcohol partially acetalized product), starch and modified products thereof (oxidized starch, phosphorylated esterified starch, cationized starch, etc.), and cellulose derivatives (carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose) And salts thereof), polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid (salt), polyethylene glycol, a copolymer of (meth) acrylamide and / or (meth) acrylate [(meth) acrylamide polymer, (meth) acrylamide- (Meth) acrylate copolymer, alkyl (meth) acrylate (C1-4) ester- (meth) acrylate copolymer, etc., styrene-maleate copolymer, Mannich of polyacrylamide Denatured form , Formalin condensation type resin (urea-formalin resin, melamine-formalin resin, etc.), polyamide polyamine or dialkylamine-epichlorohydrin copolymer, polyethyleneimine, casein, soybean protein, synthetic protein, and water-soluble polymer such as mannangalactan derivative And the like. These aqueous binders may be used alone or in combination of two or more.

上記水系バインダーは、結着性の観点から、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム、およびメタクリル酸メチルゴムからなる群から選択される少なくとも1つのゴム系バインダーを含むことが好ましい。さらに、結着性が良好であることから、水系バインダーはスチレン−ブタジエンゴムを含むことが好ましい。   From the viewpoint of binding properties, the aqueous binder may include at least one rubber-based binder selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, methyl methacrylate-butadiene rubber, and methyl methacrylate rubber. preferable. Further, the water-based binder preferably contains a styrene-butadiene rubber because of good binding properties.

水系バインダーとしてスチレン−ブタジエンゴムを用いる場合、塗工性向上の観点から、上記水溶性高分子を併用することが好ましい。スチレン−ブタジエンゴムと併用することが好適な水溶性高分子としては、ポリビニルアルコールおよびその変性体、デンプンおよびその変性体、セルロース誘導体(カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、およびこれらの塩等)、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸(塩)、またはポリエチレングリコールが挙げられる。中でも、バインダーとして、スチレン−ブタジエンゴムと、カルボキシメチルセルロース(塩)とを組み合わせることが好ましい。スチレン−ブタジエンゴムと、水溶性高分子との含有質量比は、特に制限されるものではないが、スチレン−ブタジエンゴム:水溶性高分子=1:0.1〜10であることが好ましく、0.5〜2であることがより好ましい。   When styrene-butadiene rubber is used as the aqueous binder, it is preferable to use the above water-soluble polymer in combination from the viewpoint of improving coatability. Water-soluble polymers suitable for use in combination with styrene-butadiene rubber include polyvinyl alcohol and modified products thereof, starch and modified products thereof, cellulose derivatives (carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, and salts thereof), polyvinyl alcohol and the like. Examples include pyrrolidone, polyacrylic acid (salt), or polyethylene glycol. Especially, it is preferable to combine styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose (salt) as a binder. The content mass ratio of the styrene-butadiene rubber to the water-soluble polymer is not particularly limited, but is preferably styrene-butadiene rubber: water-soluble polymer = 1: 0.1 to 10, More preferably, it is 0.5 to 2.

負極活物質層に用いられるバインダーのうち、水系バインダーの含有量は80〜100質量%であることが好ましく、90〜100質量%であることが好ましく、100質量%であることが好ましい。   Among the binders used for the negative electrode active material layer, the content of the aqueous binder is preferably 80 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, and preferably 100% by mass.

[セパレータ(電解質層)]
セパレータは、電解質を保持して正極と負極との間のリチウムイオン伝導性を確保する機能、および正極と負極との間の隔壁としての機能を有する。
[Separator (electrolyte layer)]
The separator has a function of retaining electrolyte and ensuring lithium ion conductivity between the positive electrode and the negative electrode, and a function as a partition between the positive electrode and the negative electrode.

セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。   Examples of the form of the separator include a porous sheet separator and a nonwoven fabric separator made of a polymer or a fiber that absorbs and retains the electrolyte.

ポリマーまたは繊維からなる多孔性シートのセパレータとしては、例えば、微多孔質膜を用いることができる。該ポリマーまたは繊維からなる多孔性シートの具体的な形態としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン;これらを複数積層した積層体(例えば、PP/PE/PPの3層構造をした積層体など)、ポリイミド、アラミド、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(PVdF−HFP)等の炭化水素系樹脂、ガラス繊維などからなる微多孔質(微多孔膜)セパレータが挙げられる。   As a separator of a porous sheet made of a polymer or a fiber, for example, a microporous membrane can be used. Specific forms of the porous sheet made of the polymer or the fiber include, for example, polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); and a laminate of a plurality of these (for example, three layers of PP / PE / PP) And a microporous (microporous membrane) separator made of polyimide, aramid, a hydrocarbon resin such as polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP), glass fiber, or the like.

微多孔質(微多孔膜)セパレータの厚みとして、使用用途により異なることから一義的に規定することはできない。1例を示せば、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)、燃料電池自動車(FCV)などのモータ駆動用二次電池などの用途においては、単層あるいは多層で4〜60μmであることが望ましい。前記微多孔質(微多孔膜)セパレータの微細孔径は、最大で1μm以下(通常、数十nm程度の孔径である)であることが望ましい。   The thickness of the microporous (microporous membrane) separator cannot be uniquely defined because it varies depending on the intended use. As an example, in a use such as a secondary battery for driving a motor such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a fuel cell vehicle (FCV), the thickness is 4 to 60 μm in a single layer or a multilayer. Is desirable. It is desirable that the micropore diameter of the microporous (microporous membrane) separator is 1 μm or less at maximum (usually, the pore diameter is about several tens nm).

不織布セパレータとしては、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステル;PP、PEなどのポリオレフィン;ポリイミド、アラミドなど従来公知のものを、単独または混合して用いる。また、不織布のかさ密度は、含浸させた高分子ゲル電解質により十分な電池特性が得られるものであればよく、特に制限されるべきものではない。さらに、不織布セパレータの厚さは、電解質層と同じであればよく、好ましくは5〜200μmであり、特に好ましくは10〜100μmである。   As the nonwoven fabric separator, conventionally known materials such as cotton, rayon, acetate, nylon, polyester; polyolefins such as PP and PE; polyimides and aramids are used alone or in combination. The bulk density of the nonwoven fabric is not particularly limited as long as sufficient battery characteristics can be obtained by the impregnated polymer gel electrolyte. Further, the thickness of the nonwoven fabric separator may be the same as that of the electrolyte layer, preferably 5 to 200 μm, and particularly preferably 10 to 100 μm.

ここで、セパレータとしては多孔質基体に耐熱絶縁層が積層されたセパレータ(耐熱絶縁層付セパレータ)であることが好ましい。耐熱絶縁層は、無機粒子およびバインダーを含むセラミック層である。耐熱絶縁層付セパレータは融点または熱軟化点が150℃以上、好ましくは200℃以上である耐熱性の高いものを用いる。耐熱絶縁層を有することによって、温度上昇の際に増大するセパレータの内部応力が緩和されるため熱収縮抑制効果が得られうる。その結果、電池の電極間ショートの誘発を防ぐことができるため、温度上昇による性能低下が起こりにくい電池構成になる。また、耐熱絶縁層を有することによって、耐熱絶縁層付セパレータの機械的強度が向上し、セパレータの破膜が起こりにくい。さらに、熱収縮抑制効果および機械的強度の高さから、電池の製造工程でセパレータがカールしにくくなる。   Here, the separator is preferably a separator in which a heat-resistant insulating layer is laminated on a porous substrate (a separator with a heat-resistant insulating layer). The heat-resistant insulating layer is a ceramic layer containing inorganic particles and a binder. As the separator with a heat-resistant insulating layer, a high heat-resistant separator having a melting point or a thermal softening point of 150 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher is used. By having the heat-resistant insulating layer, the internal stress of the separator, which increases when the temperature rises, is reduced, so that the effect of suppressing heat shrinkage can be obtained. As a result, induction of a short circuit between the electrodes of the battery can be prevented, so that a battery configuration in which performance degradation due to a rise in temperature hardly occurs is obtained. In addition, by having the heat-resistant insulating layer, the mechanical strength of the separator with the heat-resistant insulating layer is improved, and the separator is hardly broken. Further, the separator is unlikely to curl in the battery manufacturing process due to the effect of suppressing heat shrinkage and the high mechanical strength.

耐熱絶縁層における無機粒子は、耐熱絶縁層の機械的強度や熱収縮抑制効果に寄与する。無機粒子として使用される材料は特に制限されない。例えば、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタンの酸化物(SiO、Al、ZrO、TiO)、水酸化物、および窒化物、ならびにこれらの複合体が挙げられる。これらの無機粒子は、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、マイカなどの鉱物資源由来のものであってもよいし、人工的に製造されたものであってもよい。また、これらの無機粒子は1種のみが単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。これらのうち、コストの観点から、シリカ(SiO)またはアルミナ(Al)を用いることが好ましく、アルミナ(Al)を用いることがより好ましい。 The inorganic particles in the heat-resistant insulating layer contribute to the mechanical strength of the heat-resistant insulating layer and the effect of suppressing heat shrinkage. The material used as the inorganic particles is not particularly limited. Examples include oxides of silicon, aluminum, zirconium, and titanium (SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 ), hydroxides, and nitrides, and composites thereof. These inorganic particles may be derived from mineral resources such as boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mullite, spinel, olivine and mica, or may be artificially produced. In addition, one kind of these inorganic particles may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. Among these, from the viewpoint of cost, it is preferable to use silica (SiO 2 ) or alumina (Al 2 O 3 ), and it is more preferable to use alumina (Al 2 O 3 ).

耐熱性粒子の目付けは、特に限定されるものではないが、5〜15g/mであることが好ましい。この範囲であれば、十分なイオン伝導性が得られ、また、耐熱強度を維持する点で好ましい。 The weight of the heat-resistant particles is not particularly limited, but is preferably 5 to 15 g / m 2 . Within this range, sufficient ion conductivity is obtained, and the heat resistance is preferably maintained.

耐熱絶縁層におけるバインダーは、無機粒子どうしや、無機粒子と樹脂多孔質基体層とを接着させる役割を有する。当該バインダーによって、耐熱絶縁層が安定に形成され、また多孔質基体層および耐熱絶縁層の間の剥離を防止される。   The binder in the heat-resistant insulating layer has a role of bonding the inorganic particles or the inorganic particles and the resin porous substrate layer. With the binder, the heat-resistant insulating layer is formed stably, and peeling between the porous substrate layer and the heat-resistant insulating layer is prevented.

耐熱絶縁層に使用されるバインダーは、特に制限はなく、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリアクリロニトリル、セルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)、アクリル酸メチルなどの化合物がバインダーとして用いられうる。このうち、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アクリル酸メチル、またはポリフッ化ビニリデン(PVdF)を用いることが好ましい。これらの化合物は、1種のみが単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。   The binder used for the heat-resistant insulating layer is not particularly limited, and for example, carboxymethylcellulose (CMC), polyacrylonitrile, cellulose, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber Compounds such as butadiene rubber, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl fluoride (PVF), and methyl acrylate can be used as the binder. Among them, it is preferable to use carboxymethylcellulose (CMC), methyl acrylate, or polyvinylidene fluoride (PVdF). One of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

耐熱絶縁層におけるバインダーの含有量は、耐熱絶縁層100質量%に対して、2〜20質量%であることが好ましい。バインダーの含有量が2質量%以上であると、耐熱絶縁層と多孔質基体層との間の剥離強度を高めることができ、セパレータの耐振動性を向上させることができる。一方、バインダーの含有量が20質量%以下であると、無機粒子の隙間が適度に保たれるため、十分なリチウムイオン伝導性を確保することができる。   The content of the binder in the heat-resistant insulating layer is preferably 2 to 20% by mass based on 100% by mass of the heat-resistant insulating layer. When the content of the binder is 2% by mass or more, the peel strength between the heat-resistant insulating layer and the porous base layer can be increased, and the vibration resistance of the separator can be improved. On the other hand, when the content of the binder is 20% by mass or less, the gap between the inorganic particles is appropriately maintained, so that sufficient lithium ion conductivity can be secured.

耐熱絶縁層付セパレータの熱収縮率は、150℃、2gf/cm条件下、1時間保持後にMD、TDともに10%以下であることが好ましい。このような耐熱性の高い材質を用いることで、正極発熱量が高くなり電池内部温度が150℃に達してもセパレータの収縮を有効に防止することができる。その結果、電池の電極間ショートの誘発を防ぐことができるため、温度上昇による性能低下が起こりにくい電池構成になる。 The heat shrinkage of the separator with a heat-resistant insulating layer is preferably 10% or less for both MD and TD after holding for 1 hour at 150 ° C. and 2 gf / cm 2 . By using such a material having high heat resistance, the heat generation of the positive electrode increases, and even if the internal temperature of the battery reaches 150 ° C., the contraction of the separator can be effectively prevented. As a result, induction of a short circuit between the electrodes of the battery can be prevented, so that a battery configuration in which performance degradation due to a rise in temperature hardly occurs is obtained.

(電解質)
上述したように、セパレータは、電解質を含む。電解質としては、かような機能を発揮できるものであれば特に制限されないが、液体電解質またはゲルポリマー電解質が用いられる。ゲルポリマー電解質を用いることにより、電極間距離の安定化が図られ、分極の発生が抑制され、耐久性(サイクル特性)が向上する。
(Electrolytes)
As described above, the separator includes an electrolyte. The electrolyte is not particularly limited as long as it can exert such a function, and a liquid electrolyte or a gel polymer electrolyte is used. By using the gel polymer electrolyte, the distance between the electrodes is stabilized, the occurrence of polarization is suppressed, and the durability (cycle characteristics) is improved.

液体電解質は、リチウムイオンのキャリヤーとしての機能を有する。液体電解質は、有機溶媒にリチウム塩が溶解した形態を有する。用いられる有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類が例示される。また、リチウム塩としては、Li(CFSON、Li(CSON、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiTaF、LiCFSO等の電極の活物質層に添加されうる化合物が同様に採用されうる。 The liquid electrolyte has a function as a carrier for lithium ions. The liquid electrolyte has a form in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent. Examples of the organic solvent to be used include carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethyl methyl carbonate. As the lithium salt, Li (CF 3 SO 2) 2 N, Li (C 2 F 5 SO 2) 2 N, LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiAsF 6, LiTaF such 6, LiCF 3 SO 3 Compounds that can be added to the active material layer of the electrode can be employed as well.

液体電解質は、上述した成分以外の添加剤をさらに含んでもよい。かような化合物の具体例としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、ジフェニルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、1,2−ジビニルエチレンカーボネート、1−メチル−1−ビニルエチレンカーボネート、1−メチル−2−ビニルエチレンカーボネート、1−エチル−1−ビニルエチレンカーボネート、1−エチル−2−ビニルエチレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、ビニルオキシメチルエチレンカーボネート、アリルオキシメチルエチレンカーボネート、アクリルオキシメチルエチレンカーボネート、メタクリルオキシメチルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、プロパルギルエチレンカーボネート、エチニルオキシメチルエチレンカーボネート、プロパルギルオキシエチレンカーボネート、メチレンエチレンカーボネート、1,1−ジメチル−2−メチレンエチレンカーボネートなどが挙げられる。なかでも、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートが好ましく、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートがより好ましい。これらの環式炭酸エステルは、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。   The liquid electrolyte may further include additives other than the above-described components. Specific examples of such compounds include, for example, vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, dimethyl vinylene carbonate, phenyl vinylene carbonate, diphenyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, diethyl vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and 1,2-divinyl ethylene carbonate. , 1-methyl-1-vinylethylene carbonate, 1-methyl-2-vinylethylene carbonate, 1-ethyl-1-vinylethylene carbonate, 1-ethyl-2-vinylethylene carbonate, vinylvinylene carbonate, allylethylene carbonate, vinyl Oxymethylethylene carbonate, allyloxymethylethylene carbonate, acryloxymethylethylene carbonate, Oxy methylethylene carbonate, ethynyl ethylene carbonate, propargyl carbonate, ethynyloxy methylethylene carbonate, propargyloxy ethylene carbonate, methylene carbonate, etc. 1,1-dimethyl-2-methylene-ethylene carbonate. Among them, vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate are preferred, and vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate are more preferred. One of these cyclic carbonates may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

ゲルポリマー電解質は、イオン伝導性ポリマーからなるマトリックスポリマー(ホストポリマー)に、上記の液体電解質が注入されてなる構成を有する。電解質としてゲルポリマー電解質を用いることで電解質の流動性がなくなり、各層間のイオン伝導性を遮断することで容易になる点で優れている。マトリックスポリマー(ホストポリマー)として用いられるイオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(PVdF−HEP)、ポリ(メチルメタクリレート(PMMA)およびこれらの共重合体等が挙げられる。   The gel polymer electrolyte has a configuration in which the above liquid electrolyte is injected into a matrix polymer (host polymer) made of an ion conductive polymer. The use of a gel polymer electrolyte as the electrolyte is excellent in that the fluidity of the electrolyte is lost and the ionic conductivity between the layers is cut off to facilitate the flow. Examples of the ion conductive polymer used as the matrix polymer (host polymer) include, for example, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene glycol (PEG), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene ( PVdF-HEP), poly (methyl methacrylate (PMMA), and copolymers thereof.

ゲル電解質のマトリックスポリマーは、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度を発現しうる。架橋構造を形成させるには、適当な重合開始剤を用いて、高分子電解質形成用の重合性ポリマー(例えば、PEOやPPO)に対して熱重合、紫外線重合、放射線重合、電子線重合等の重合処理を施せばよい。   The matrix polymer of the gel electrolyte can exhibit excellent mechanical strength by forming a crosslinked structure. In order to form a crosslinked structure, a suitable polymerization initiator is used to polymerize a polymerizable polymer for forming a polymer electrolyte (eg, PEO or PPO) by heat polymerization, ultraviolet polymerization, radiation polymerization, electron beam polymerization, or the like. A polymerization treatment may be performed.

[正極集電板および負極集電板]
集電板(25、27)を構成する材料は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池用の集電板として従来用いられている公知の高導電性材料が用いられうる。集電板の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼(SUS)、これらの合金等の金属材料が好ましい。軽量、耐食性、高導電性の観点から、より好ましくはアルミニウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムである。なお、正極集電板27と負極集電板25とでは、同一の材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。
[Positive current collector and negative current collector]
The material constituting the current collectors (25, 27) is not particularly limited, and a known highly conductive material conventionally used as a current collector for a lithium ion secondary battery can be used. As a constituent material of the current collector, for example, a metal material such as aluminum, copper, titanium, nickel, stainless steel (SUS), or an alloy thereof is preferable. From the viewpoint of light weight, corrosion resistance, and high conductivity, aluminum and copper are more preferable, and aluminum is particularly preferable. In addition, the same material may be used for the positive electrode current collector 27 and the negative electrode current collector 25, or different materials may be used.

[正極リードおよび負極リード]
また、図示は省略するが、集電体11と集電板(25、27)との間を正極リードや負極リードを介して電気的に接続してもよい。正極および負極リードの構成材料としては、公知のリチウムイオン二次電池において用いられる材料が同様に採用されうる。なお、外装から取り出された部分は、周辺機器や配線などに接触して漏電したりして製品(例えば、自動車部品、特に電子機器等)に影響を与えないように、耐熱絶縁性の熱収縮チューブなどにより被覆することが好ましい。
[Positive electrode lead and negative electrode lead]
Although not shown, the current collector 11 and the current collector (25, 27) may be electrically connected via a positive electrode lead or a negative electrode lead. As the constituent materials of the positive electrode and the negative electrode lead, materials used in known lithium ion secondary batteries can be similarly employed. In addition, the parts removed from the exterior may be in contact with peripheral equipment or wiring, etc., causing a short circuit, which will not affect products (for example, automobile parts, especially electronic equipment, etc.). It is preferable to coat with a tube or the like.

[電池外装体]
電池外装体29としては、公知の金属缶ケースを用いることができるほか、発電要素を覆うことができる、アルミニウムを含むラミネートフィルムを用いた袋状のケースが用いられうる。該ラミネートフィルムには、例えば、PP、アルミニウム、ナイロンをこの順に積層してなる3層構造のラミネートフィルム等を用いることができるが、これらに何ら制限されるものではない。高出力化や冷却性能に優れ、EV、HEV用の大型機器用電池に好適に利用することができるという観点から、ラミネートフィルムが望ましい。また、外部から掛かる発電要素への群圧を容易に調整することができ、所望の電解液層厚みへと調整容易であることから、外装体はアルミネートラミネートがより好ましい。
[Battery exterior]
As the battery outer casing 29, a known metal can case can be used, and a bag-shaped case that can cover the power generating element and that uses a laminated film containing aluminum can be used. As the laminate film, for example, a laminate film having a three-layer structure in which PP, aluminum, and nylon are laminated in this order can be used, but the present invention is not limited thereto. Laminated films are desirable from the viewpoint that they are excellent in high output and cooling performance and can be suitably used for batteries for large-sized devices for EV and HEV. In addition, since the group pressure applied to the power generation element from the outside can be easily adjusted and the thickness of the electrolyte layer can be easily adjusted to a desired value, the exterior body is more preferably an aluminate laminate.

[セルサイズ]
図2は、二次電池の代表的な実施形態である扁平なリチウムイオン二次電池の外観を表した斜視図である。
[Cell size]
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a flat lithium ion secondary battery which is a typical embodiment of the secondary battery.

図2に示すように、扁平なリチウムイオン二次電池50では、長方形状の扁平な形状を有しており、その両側部からは電力を取り出すための正極タブ58、負極タブ59が引き出されている。発電要素57は、リチウムイオン二次電池50の電池外装材52によって包まれ、その周囲は熱融着されており、発電要素57は、正極タブ58および負極タブ59を外部に引き出した状態で密封されている。ここで、発電要素57は、先に説明した図2に示すリチウムイオン二次電池10の発電要素21に相当するものである。発電要素57は、正極(正極活物質層)15、電解質層17および負極(負極活物質層)13で構成される単電池層(単セル)19が複数積層されたものである。   As shown in FIG. 2, the flat lithium ion secondary battery 50 has a rectangular flat shape, and a positive electrode tab 58 and a negative electrode tab 59 for extracting electric power are drawn out from both sides thereof. I have. The power generating element 57 is wrapped by the battery outer material 52 of the lithium ion secondary battery 50 and the periphery thereof is heat-sealed, and the power generating element 57 is hermetically sealed with the positive electrode tab 58 and the negative electrode tab 59 drawn out. Have been. Here, the power generating element 57 corresponds to the power generating element 21 of the lithium ion secondary battery 10 described above and shown in FIG. The power generation element 57 includes a plurality of unit cell layers (single cells) 19 each including a positive electrode (positive electrode active material layer) 15, an electrolyte layer 17, and a negative electrode (negative electrode active material layer) 13.

なお、上記リチウムイオン二次電池は、積層型の扁平な形状のものに制限されるものではない。巻回型のリチウムイオン二次電池では、円筒型形状のものであってもよいし、こうした円筒型形状のものを変形させて、長方形状の扁平な形状にしたようなものであってもよいなど、特に制限されるものではない。上記円筒型の形状のものでは、その外装材に、ラミネートフィルムを用いてもよいし、従来の円筒缶(金属缶)を用いてもよいなど、特に制限されるものではない。好ましくは、発電要素がアルミニウムラミネートフィルムで外装される。当該形態により、軽量化が達成されうる。   Note that the lithium ion secondary battery is not limited to a stacked flat battery. The wound lithium ion secondary battery may have a cylindrical shape, or may have such a cylindrical shape deformed into a rectangular flat shape. It is not particularly limited. In the case of the cylindrical shape, there is no particular limitation, for example, a laminate film may be used for the exterior material, or a conventional cylindrical can (metal can) may be used. Preferably, the power generating element is clad with an aluminum laminated film. With this configuration, weight reduction can be achieved.

また、図2に示すタブ58、59の取り出しに関しても、特に制限されるものではない。正極タブ58と負極タブ59とを同じ辺から引き出すようにしてもよいし、正極タブ58と負極タブ59をそれぞれ複数に分けて、各辺から取り出しようにしてもよいなど、図2に示すものに制限されるものではない。また、巻回型のリチウムイオン電池では、タブに変えて、例えば、円筒缶(金属缶)を利用して端子を形成すればよい。   The removal of the tabs 58 and 59 shown in FIG. 2 is not particularly limited. As shown in FIG. 2, the positive electrode tab 58 and the negative electrode tab 59 may be pulled out from the same side, or the positive electrode tab 58 and the negative electrode tab 59 may be divided into a plurality of parts and taken out from each side. It is not limited to. In a wound lithium ion battery, terminals may be formed using, for example, a cylindrical can (metal can) instead of a tab.

一般的な電気自動車では、電池格納スペースが170L程度である。このスペースにセルおよび充放電制御機器等の補機を格納するため、通常セルの格納スペース効率は50%程度となる。この空間へのセルの積載効率が電気自動車の航続距離を支配する因子となる。単セルのサイズが小さくなると上記積載効率が損なわれるため、航続距離を確保できなくなる。   In a general electric vehicle, the battery storage space is about 170L. Since cells and auxiliary equipment such as charge / discharge control devices are stored in this space, the storage space efficiency of the normal cells is about 50%. The cell loading efficiency in this space is a factor that governs the cruising distance of the electric vehicle. If the size of the single cell is reduced, the above-mentioned loading efficiency is impaired, and the cruising distance cannot be secured.

したがって、本発明において、発電要素を外装体で覆った電池構造体は大型であることが好ましい。具体的には、ラミネートセル電池の短辺の長さが100mm以上であることが好ましい。かような大型の電池は、車両用途に用いることができる。ここで、ラミネートセル電池の短辺の長さとは、最も長さが短い辺を指す。短辺の長さの上限は特に限定されるものではないが、通常400mm以下である。   Therefore, in the present invention, it is preferable that the battery structure in which the power generation element is covered with the outer package is large. Specifically, the length of the short side of the laminated cell battery is preferably 100 mm or more. Such a large battery can be used for vehicle use. Here, the length of the short side of the laminate cell battery refers to the shortest side. The upper limit of the length of the short side is not particularly limited, but is usually 400 mm or less.

[体積エネルギー密度および定格放電容量]
一般的な電気自動車では、一回の充電による走行距離(航続距離)は100kmが市場要求である。かような航続距離を考慮すると、電池の体積エネルギー密度は157Wh/L以上であることが好ましく、かつ定格容量は20Wh以上であることが好ましい。
[Volume energy density and rated discharge capacity]
In a general electric vehicle, the driving distance (cruising distance) per charge is required to be 100 km in the market. In consideration of such a cruising distance, the battery preferably has a volume energy density of 157 Wh / L or more, and a rated capacity of 20 Wh or more.

また、電極の物理的な大きさの観点とは異なる、大型化電池の観点として、電池面積や電池容量の関係から電池の大型化を規定することもできる。例えば、扁平積層型ラミネート電池の場合には、定格容量に対する電池面積(電池外装体まで含めた電池の投影面積)の比の値が5cm/Ah以上であり、かつ、定格容量が3Ah以上である電池においては、単位容量当たりの電池面積が大きいため、本実施形態の解決しようとする問題点がよりいっそう顕在化しやすい。したがって、本形態に係る非水電解質二次電池は、上述したような大型化された電池であることが、実施形態の作用効果の発現によるメリットがより大きいという点で、好ましい。さらに、矩形状の電極のアスペクト比は1〜3であることが好ましく、1〜2であることがより好ましい。なお、電極のアスペクト比は矩形状の正極活物質層の縦横比として定義される。アスペクト比をかような範囲とすることで、車両要求性能と搭載スペースを両立できるという利点がある。 In addition, as a viewpoint of a larger battery, which is different from the viewpoint of the physical size of the electrode, the size of the battery can be specified from the relationship between the battery area and the battery capacity. For example, in the case of a flat laminated type laminated battery, the value of the ratio of the battery area to the rated capacity (projected area of the battery including the battery exterior body) is 5 cm 2 / Ah or more, and the rated capacity is 3 Ah or more. In a certain battery, since the battery area per unit capacity is large, the problem to be solved by the present embodiment is more likely to become more apparent. Therefore, the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment is preferably a large-sized battery as described above, since the merit of the operation and effect of the embodiment is greater. Furthermore, the aspect ratio of the rectangular electrode is preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. Note that the aspect ratio of the electrode is defined as the aspect ratio of the rectangular positive electrode active material layer. By setting the aspect ratio in such a range, there is an advantage that both the required performance of the vehicle and the mounting space can be achieved.

[組電池]
組電池は、電池を複数個接続して構成した物である。詳しくは少なくとも2つ以上用いて、直列化あるいは並列化あるいはその両方で構成されるものである。直列、並列化することで容量および電圧を自由に調節することが可能になる。
[Battery pack]
An assembled battery is formed by connecting a plurality of batteries. More specifically, at least two or more are used for serialization and / or parallelization. It is possible to freely adjust the capacity and the voltage by making them serial and parallel.

電池が複数、直列にまたは並列に接続して装脱着可能な小型の組電池を形成することもできる。そして、この装脱着可能な小型の組電池をさらに複数、直列に又は並列に接続して、高体積エネルギー密度、高体積出力密度が求められる車両駆動用電源や補助電源に適した大容量、大出力を持つ組電池を形成することもできる。何個の電池を接続して組電池を作製するか、また、何段の小型組電池を積層して大容量の組電池を作製するかは、搭載される車両(電気自動車)の電池容量や出力に応じて決めればよい。   A plurality of batteries may be connected in series or in parallel to form a detachable small assembled battery. Then, a plurality of the small battery packs which can be attached and detached are further connected in series or in parallel, and a large capacity and a large capacity suitable for a vehicle drive power supply and an auxiliary power supply requiring a high volume energy density and a high volume output density are required. A battery pack having an output can also be formed. How many batteries are connected to create a battery pack, and how many small battery packs are stacked to produce a large capacity battery pack, depends on the battery capacity of the vehicle (electric vehicle) to be mounted. It may be determined according to the output.

[車両]
本発明の非水電解質二次電池は、長期使用しても放電容量が維持され、サイクル特性が良好である。さらに、体積エネルギー密度が高い。電気自動車やハイブリッド電気自動車や燃料電池車やハイブリッド燃料電池自動車などの車両用途においては、電気・携帯電子機器用途と比較して、高容量、大型化が求められるとともに、長寿命化が必要となる。したがって、上記非水電解質二次電池は、車両用の電源として、例えば、車両駆動用電源や
補助電源に好適に利用することができる。
[vehicle]
The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention maintains a discharge capacity even after long-term use, and has good cycle characteristics. Further, the volume energy density is high. Vehicle applications such as electric vehicles, hybrid electric vehicles, fuel cell vehicles, and hybrid fuel cell vehicles require higher capacity and larger size and longer life than electric and portable electronic device applications. . Therefore, the nonaqueous electrolyte secondary battery can be suitably used as a vehicle power supply, for example, as a vehicle drive power supply or an auxiliary power supply.

具体的には、電池またはこれらを複数個組み合わせてなる組電池を車両に搭載することができる。本発明では、長期信頼性および出力特性に優れた高寿命の電池を構成できることから、こうした電池を搭載するとEV走行距離の長いプラグインハイブリッド電気自動車や、一充電走行距離の長い電気自動車を構成できる。電池またはこれらを複数個組み合わせてなる組電池を、例えば、自動車ならばハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車(いずれも四輪車(乗用車、トラック、バスなどの商用車、軽自動車など)のほか、二輪車(バイク)や三輪車を含む)に用いることにより高寿命で信頼性の高い自動車となるからである。ただし、用途が自動車に限定されるわけではなく、例えば、他の車両、例えば、電車などの移動体の各種電源であっても適用は可能であるし、無停電電源装置などの載置用電源として利用することも可能である。   Specifically, a battery or an assembled battery obtained by combining a plurality of these batteries can be mounted on a vehicle. According to the present invention, since a long-life battery having excellent long-term reliability and output characteristics can be formed, when such a battery is mounted, a plug-in hybrid electric vehicle having a long EV mileage or an electric vehicle having a long charge mileage can be formed. . For example, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle (all four-wheel vehicles (commercial vehicles such as passenger cars, trucks, buses, light vehicles, etc.) This is because the use in a motorcycle (including a motorcycle) and a three-wheeled vehicle) results in a vehicle having a long life and high reliability. However, the application is not limited to automobiles. For example, other vehicles, for example, various power supplies for moving objects such as trains can be applied, and a mounting power supply such as an uninterruptible power supply. It is also possible to use as.

以下、実施例および比較例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに何ら限定されるわけではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to only the following Examples.

≪ラミネート電池の作製≫
[比較例1]
(1)正極の作製
正極活物質であるNMC複合酸化物(LiNi0.5Mn0.3Co0.2、平均二次粒径(D50)=10μm)を95質量%、導電助剤として導電性カーボンブラック(super−P)2質量%、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(PVdF)3質量%、およびスラリー粘度調整溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を適量混合して、正極活物質スラリーを調製した。
<< Production of laminated battery >>
[Comparative Example 1]
(1) Preparation of Positive Electrode NMC composite oxide (LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 , average secondary particle size (D50) = 10 μm) as a positive electrode active material was 95% by mass, and a conductive auxiliary agent And 2% by mass of conductive carbon black (super-P), 3% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a slurry viscosity adjusting solvent. An active material slurry was prepared.

得られた正極活物質スラリーを正極集電体であるアルミニウム箔(厚さ:20μm)の両面に塗布し、120℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形して、正極活物質層の片面塗工量(集電体を除く)18mg/cm、正極活物質層の密度3.1g/cmの正極を作製した。 The obtained positive electrode active material slurry was applied to both surfaces of an aluminum foil (thickness: 20 μm) as a positive electrode current collector, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and compression-molded with a roll press to form a positive electrode active material layer. A positive electrode having a coating amount on one side (excluding the current collector) of 18 mg / cm 2 and a density of the positive electrode active material layer of 3.1 g / cm 3 was produced.

(3)負極の作製
負極活物質として天然黒鉛(表面に非晶質コーティング層を有する、平均粒径(D50)=18μm、BET比表面積(SSA)=1.6m/g)を用い、この負極活物質96質量%、導電助剤として導電性カーボンブラック(super−P)1質量%、バインダーとしてカルボキシメチルセルロース(CMC)1質量%およびスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)2質量%を精製水中に分散させて、負極活物質スラリーを調製した。なお、ここで用いた負極活物質を「活物質(1)」とも称する。
(3) Preparation of Negative Electrode Natural graphite (having an amorphous coating layer on its surface, average particle size (D50) = 18 μm, BET specific surface area (SSA) = 1.6 m 2 / g) was used as the negative electrode active material. 96% by mass of a negative electrode active material, 1% by mass of conductive carbon black (super-P) as a conduction aid, 1% by mass of carboxymethyl cellulose (CMC) as a binder, and 2% by mass of styrene-butadiene copolymer (SBR) in purified water To prepare a negative electrode active material slurry. The negative electrode active material used here is also referred to as “active material (1)”.

得られた負極活物質スラリーを負極集電体である銅箔(厚さ:10μm)の両面に塗布し、120℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形して、負極活物質層の片面塗工量(集電体を除く)9.5g/cm、負極活物質層の密度1.5g/cmの負極を作製した。 The obtained negative electrode active material slurry was applied to both surfaces of a copper foil (thickness: 10 μm) as a negative electrode current collector, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and then compression-molded with a roll press to form a negative electrode active material layer. A negative electrode having a coating amount on one side (excluding the current collector) of 9.5 g / cm 2 and a density of the negative electrode active material layer of 1.5 g / cm 3 was produced.

(4)ラミネート電池の作製
上記で得られた正極(200mm四方にカット)および負極(202mm四方にカット)をそれぞれセパレータ(セルガード♯2500、ポリプロピレン微多孔膜、サイズ204mm四方)を介して交互に積層(正極3層、負極4層)することで積層体を作製した。この積層体の正負極にタブ(集電板)を溶接し、これをアルミラミネートフィルムで挟んで三辺を封止した。その後、所定量の非水電解液を注入し、残りの辺を真空封止して、ラミネート電池を作製した。なお、非水電解液としては、1.0M LiPFをエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)との混合溶媒(体積比3:7、3EC7DEC)に溶解した溶液に、添加剤としてビニレンカーボネートを1質量%(電解質塩と混合溶媒との合計質量に対する質量百分率)の濃度で添加したものを用いた。また、非水電解液の注液量は、正極、負極およびセパレータの総空孔体積に対する非水電解質液量の比率(液係数L)が1.5となる量とした。
(4) Preparation of Laminated Battery The positive electrode (cut to 200 mm square) and the negative electrode (cut to 202 mm square) obtained above were alternately laminated via separators (Celgard 2500, polypropylene microporous membrane, size 204 mm square). (Three layers of the positive electrode and four layers of the negative electrode), a laminate was produced. Tabs (current collectors) were welded to the positive and negative electrodes of the laminate, and the three sides were sealed with an aluminum laminate film. Thereafter, a predetermined amount of a non-aqueous electrolyte was injected, and the remaining sides were vacuum-sealed to produce a laminated battery. As a non-aqueous electrolyte, vinylene carbonate was used as an additive in a solution in which 1.0 M LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) (volume ratio of 3: 7, 3EC7DEC). At a concentration of 1% by mass (% by mass based on the total mass of the electrolyte salt and the mixed solvent). The amount of the nonaqueous electrolyte injected was such that the ratio of the amount of the nonaqueous electrolyte to the total pore volume of the positive electrode, the negative electrode, and the separator (liquid coefficient L) was 1.5.

得られた比較例1のラミネート電池の定格容量(Ah)および定格容量に対する電池面積の比は、それぞれ4.5Ahおよび70cm/Ahであった。 The rated capacity (Ah) of the obtained laminated battery of Comparative Example 1 and the ratio of the battery area to the rated capacity were 4.5 Ah and 70 cm 2 / Ah, respectively.

[実施例1]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して大気雰囲気下、90℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Example 1]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) subjected to a heat treatment at 90 ° C. for 3 hours under an air atmosphere was used as the negative electrode active material instead of the active material (1). Except for this, a laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 described above.

[実施例2]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して大気雰囲気下、100℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Example 2]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) subjected to a heat treatment at 100 ° C. for 3 hours under an air atmosphere was used as the negative electrode active material instead of the active material (1). Except for this, a laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 described above.

[実施例3]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して大気雰囲気下、180℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Example 3]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) subjected to a heat treatment at 180 ° C. for 3 hours under an air atmosphere was used as the negative electrode active material instead of the active material (1). Except for this, a laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 described above.

[実施例4]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対してアルゴン(Ar)雰囲気下、180℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Example 4]
In “(3) Preparation of negative electrode”, a material obtained by subjecting active material (1) to a heat treatment at 180 ° C. for 3 hours in an argon (Ar) atmosphere in place of active material (1) was used as a negative electrode active material. A laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the battery was used as Comparative Example 1.

[実施例5]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して窒素(N)雰囲気下、180℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Example 5]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) was subjected to a heat treatment at 180 ° C. for 3 hours in a nitrogen (N 2 ) atmosphere in place of the active material (1). A laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the laminated battery was used as a substance.

[実施例6]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して減圧(100Pa)雰囲気下、180℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Example 6]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) was subjected to a heat treatment at 180 ° C. for 3 hours under a reduced pressure (100 Pa) atmosphere in place of the active material (1). A laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the battery was used as Comparative Example 1.

[実施例7]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して大気雰囲気下、190℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Example 7]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) subjected to a heat treatment at 190 ° C. for 3 hours under an air atmosphere was used as the negative electrode active material instead of the active material (1). Except for this, a laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 described above.

[比較例2]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して大気雰囲気下、200℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Comparative Example 2]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) subjected to a heat treatment at 200 ° C. for 3 hours under an air atmosphere was used as the negative electrode active material instead of the active material (1). Except for this, a laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 described above.

[比較例3]
「(3)負極の作製」において、活物質(1)に代えて、活物質(1)に対して大気雰囲気下、210℃にて3時間の熱処理を施したものを負極活物質として用いたこと以外は、上述した比較例1と同様の手法により、ラミネート電池を作製した。
[Comparative Example 3]
In “(3) Preparation of negative electrode”, the active material (1) subjected to a heat treatment at 210 ° C. for 3 hours under an air atmosphere was used as the negative electrode active material instead of the active material (1). Except for this, a laminated battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 described above.

得られた実施例1〜7および比較例2〜3のラミネート電池の定格容量(Ah)および定格容量に対する電池面積の比は全て、それぞれ4.5Ahおよび70cm/Ahであった。 The rated capacity (Ah) of the obtained laminated batteries of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 2 to 3 and the ratio of the battery area to the rated capacity were all 4.5 Ah and 70 cm 2 / Ah, respectively.

≪ラミネート電池の評価≫
[負極活物質の物性評価]
各実施例および各比較例で用いた負極活物質に対して、電子科学製昇温脱離ガス分析装置TDS−1200型を用いて、脱離する二酸化炭素(CO)分子の量(個数)の測定および解析を行った。具体的には、昇温脱離ガス分析(TDS)により、50℃から400℃までの温度上昇において負極活物質から脱離した二酸化炭素分子(CO)の個数(個/2mg)を測定した。結果を下記の表1に示す。
≫Evaluation of laminated battery≫
[Evaluation of physical properties of negative electrode active material]
The amount (number) of carbon dioxide (CO 2 ) molecules desorbed from the negative electrode active material used in each of the examples and comparative examples using a temperature rising desorption gas analyzer TDS-1200 manufactured by Electronic Science. Was measured and analyzed. Specifically, the number (number of 2 mg) of carbon dioxide molecules (CO 2 ) desorbed from the negative electrode active material at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. was measured by thermal desorption gas analysis (TDS). . The results are shown in Table 1 below.

なお、TDSにおいて、試料としての負極活物質をセットする試料ステージは石英製、試料皿はSiC製である。また、昇温速度は10℃/minとした。昇温は試料表面温度をモニターすることにより制御した。また、試料質量は2mgとし、実測質量で補正した。検出には四重極質量分析計を用い、印加電圧は1000Vとした。測定値の解析に用いた質量数[M/z]は、Hが2、HOが18、COが28、COが44とし、上記質量数に対応するガスは、それぞれ全て上記の各物質であるとした。なお、TDS中における試料温度(すなわち、負極活物質の温度)としては、雰囲気温度ではなく試料表面温度を用いた。 In the TDS, a sample stage for setting a negative electrode active material as a sample is made of quartz, and a sample dish is made of SiC. Further, the heating rate was 10 ° C./min. The temperature rise was controlled by monitoring the sample surface temperature. The mass of the sample was 2 mg, and was corrected by the measured mass. A quadrupole mass spectrometer was used for detection, and the applied voltage was 1000 V. Mass number used for the analysis of the measured value [M / z] are H 2 are 2, H 2 O is 18, CO is a 28, CO 2 is 44, the gas corresponding to the mass number, all of the above, respectively Each substance was assumed to be. Note that, as the sample temperature in TDS (that is, the temperature of the negative electrode active material), not the ambient temperature but the sample surface temperature was used.

次に、レーザーラマン分光装置(日本分光製NRS−2100)を用いて、作製した負極活物質のR値を測定した。測定光源としてはアルゴンレーザーを用いた。測定は、試料としての原料炭素粒子にアルゴンレーザーを照射し、その散乱光スペクトルから1360cm−1(Dバンド)及び1580cm−1(Gバンド)のピーク強度であるI1360およびI1580を求め、これらのピーク強度の比(I1360/I1580)であるR値を算出した。なお、R値の測定は、後述する1000サイクル後容量維持率の測定後のラミネート電池を解体して得られた負極活物質に対しても行った。結果を下記の表1に示す。 Next, the R value of the produced negative electrode active material was measured using a laser Raman spectrometer (NRS-2100 manufactured by JASCO Corporation). An argon laser was used as a measurement light source. In the measurement, the raw material carbon particles as a sample were irradiated with an argon laser, and the peak intensities at 1360 cm -1 (D band) and 1580 cm -1 (G band), I1360 and I1580, were determined from the scattered light spectrum. The R value, which is the intensity ratio (I1360 / I1580), was calculated. The measurement of the R value was also performed on the negative electrode active material obtained by disassembling the laminated battery after the measurement of the capacity retention after 1000 cycles described later. The results are shown in Table 1 below.

[1000サイクル後容量維持率]
正極に対する電流密度を2mA/cmとして、各実施例および各比較例で作製したラミネート電池をカットオフ電圧4.15Vまで充電して初期充電容量とし、1時間の休止後カットオフ電圧3.0Vまで放電したときの容量を初期放電容量とした。この充放電サイクルを1000回繰返した。そして、初期放電容量に対する1000サイクル目の放電容量の割合を算出した。結果を下記の表1に示す。
[Capacity maintenance rate after 1000 cycles]
With the current density with respect to the positive electrode being 2 mA / cm 2 , the laminated batteries produced in each of the examples and comparative examples were charged to a cutoff voltage of 4.15 V to obtain an initial charge capacity, and a cutoff voltage of 3.0 V after a one-hour pause. The capacity when the battery was discharged to the maximum was defined as the initial discharge capacity. This charge / discharge cycle was repeated 1000 times. Then, the ratio of the discharge capacity at the 1000th cycle to the initial discharge capacity was calculated. The results are shown in Table 1 below.

[セル膨れの評価]
セル膨れの評価は、作製直後のラミネート電池と1000サイクル容量維持率の測定後のラミネート電池との体積を比較することにより行った。ここで、ラミネート電池の体積はアルキメデス法により測定した。結果を下記の表1に示す。なお、電子天秤としては、島津製作所製 UX6200Hを用いた。また、水中温度の測定には温度計YOKOGAWA TX1001、熱電対Type Kを用い、水はイオン交換水を使用した(推奨イオン電導度0.1〜100μS/cm)。さらに、測定環境温度は25℃±3℃とした。具体的な手順を以下に示す。
[Evaluation of cell swelling]
The cell swelling was evaluated by comparing the volume of the laminated battery immediately after fabrication with the volume of the laminated battery after measuring the 1000 cycle capacity retention rate. Here, the volume of the laminated battery was measured by the Archimedes method. The results are shown in Table 1 below. In addition, UX6200H manufactured by Shimadzu Corporation was used as the electronic balance. In addition, a thermometer YOKOGAWA TX1001 and a thermocouple Type K were used for measuring the underwater temperature, and ion-exchanged water was used as the water (recommended ion conductivity of 0.1 to 100 μS / cm). Further, the measurement environment temperature was 25 ° C. ± 3 ° C. The specific procedure is shown below.

1)電子天秤にラミネート電池を吊るし、大気中での質量を測定する。   1) A laminated battery is hung on an electronic balance, and the mass in the atmosphere is measured.

次いで、水槽を上昇させ、ラミネート電池の全部位を水中に沈め、水中での質量を測定する。そして、セル質量が安定するところを水中での質量とする(約2分)。   Next, the water tank is raised, all parts of the laminated battery are submerged in water, and the mass in water is measured. Then, the place where the cell mass is stabilized is defined as the mass in water (about 2 minutes).

2)下記式(1)を用いてセル体積を算出する。なお、水の密度は体積測定中の温度での密度を使用する。   2) The cell volume is calculated using the following equation (1). Note that the density at the temperature during the volume measurement is used as the density of water.

表1に示す結果から、ラマン分光法によるR値の1000サイクル充放電後の変化割合が所定の範囲内の値である負極活物質、または、昇温脱離ガス(CO)量が所定の範囲内の値であり、かつ、ラマン分光法による初期のR値が所定の範囲内の値である負極活物質を用いて非水電解質二次電池を構成することで、充放電の進行に伴うガス発生とこれに起因する電池の膨れを抑制しつつ、1000サイクルといった長期サイクル耐久性も向上させることが可能となることがわかる。 From the results shown in Table 1, the rate of change of the R value by Raman spectroscopy after 1000 cycles of charge / discharge is a value within a predetermined range, or the amount of the heated desorption gas (CO 2 ) is a predetermined value. By configuring a non-aqueous electrolyte secondary battery using a negative electrode active material having a value within a range, and an initial R value according to Raman spectroscopy being a value within a predetermined range, the charge-discharge proceeds It is understood that it is possible to improve long-term cycle durability such as 1000 cycles while suppressing gas generation and battery swelling caused by the gas generation.

なお、活物質に対する熱処理がこれらのパラメータに影響を及ぼす因子として機能することもわかり、特に熱処理の際の温度条件がパラメータの変化に対して一定の傾向を示すことも見出された。   In addition, it was also found that heat treatment of the active material functions as a factor affecting these parameters, and in particular, it was also found that the temperature conditions during the heat treatment show a certain tendency with respect to changes in the parameters.

また、実施例および比較例で得られたラミネート電池は、定格容量および定格容量に対する電池面積の比よりもわかるように、大型、大容量および大面積のラミネート電池である。これより、本発明の効果は電池の容量やサイズにより限定されるものではないが、本発明は大型、大容量および大面積の非水電解質二次電池にとって特に有用であることが確認された。   The laminated batteries obtained in the examples and comparative examples are large-sized, large-capacity, and large-area laminated batteries, as can be seen from the rated capacity and the ratio of the battery area to the rated capacity. Thus, although the effects of the present invention are not limited by the capacity and size of the battery, it was confirmed that the present invention is particularly useful for a large-sized, large-capacity, and large-area non-aqueous electrolyte secondary battery.

10、50 リチウムイオン二次電池、
11 負極集電体、
12 正極集電体、
13 負極活物質層、
15 正極活物質層、
17 セパレータ、
19 単電池層、
21、57 発電要素、
25 負極集電板、
27 正極集電板、
29、52 電池外装材、
58 正極タブ、
59 負極タブ。
10, 50 lithium ion secondary battery,
11 negative electrode current collector,
12 positive electrode current collector,
13 negative electrode active material layer,
15 positive electrode active material layer,
17 separator,
19 cell layers,
21, 57 power generation elements,
25 negative electrode current collector,
27 positive electrode current collector,
29, 52 Battery exterior material,
58 positive electrode tab,
59 Negative electrode tab.

Claims (10)

活物質に占める炭素原子の割合が50質量%以上である非水電解質二次電池用負極活物質であって、
50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数が1.5〜3.1×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値が0.41〜0.45であることを特徴とする、非水電解質二次電池用負極活物質。
A negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the proportion of carbon atoms in the active material is 50% by mass or more ,
The initial number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) measured by thermal desorption spectroscopy (TDS) at a temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. is 1.5 to 3.1 × 10 15 [pieces / piece] 2 mg], and the R value determined by Raman spectroscopy is 0.41 to 0.45. The negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
前記脱離二酸化炭素分子数が1.5〜2.4×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値が0.41〜0.44である、請求項1に記載の非水電解質二次電池用負極活物質。 2. The number of desorbed carbon dioxide molecules is 1.5 to 2.4 × 10 15 [pieces / 2 mg], and an R value obtained by Raman spectroscopy is 0.41 to 0.44. 3. The negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to 1. 前記脱離二酸化炭素分子数が1.5〜1.6×1015[個/2mg]であり、かつ、ラマン分光法により求めたR値が0.41〜0.42である、請求項2に記載の非水電解質二次電池用負極活物質。 The number of the desorbed carbon dioxide molecules is 1.5 to 1.6 × 10 15 [pieces / 2 mg], and the R value determined by Raman spectroscopy is 0.41 to 0.42. The negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to 1. 前記R値をRとしたときに、当該Rと、当該活物質を用いて下記の充放電条件で1000サイクルの充放電を行った後のR値(R)とが、以下の関係:
を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用負極活物質
(充放電条件)
正極に対する電流密度を2mA/cm として、カットオフ電圧4.15Vまで充電し、1時間の休止後カットオフ電圧3.0Vまで放電することを1回の充放電サイクルとする。
When the R value is R A , the following relationship is established between the R A and the R value (R B ) after 1000 cycles of charge / discharge using the active material under the following charge / discharge conditions. :
The negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the following :
(Charging and discharging conditions)
One charge / discharge cycle is to charge to a cutoff voltage of 4.15 V at a current density of 2 mA / cm 2 with respect to the positive electrode, and discharge to a cutoff voltage of 3.0 V after a one-hour pause.
活物質に占める炭素原子の割合が50質量%以上である非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法であって、
人造もしくは天然の黒鉛または非晶質炭素、90〜190℃の熱処理温度および1〜5時間の熱処理時間で熱処理することを含み、
前記熱処理の前後の、50℃から400℃までの温度上昇における昇温脱離ガス分析(TDS)において測定される、初期の脱離二酸化炭素分子(CO)数を、それぞれN(熱処理前)およびN(熱処理後)とし、
前記熱処理の前後の、ラマン分光法により求めたR値を、それぞれR(熱処理前)およびR(熱処理後)としたときに、以下の関係:
を満たし、かつ、前記Nが1.5〜3.1×1015[個/2mg]であり、かつ、前記Rが0.41〜0.45であることを特徴とする、非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法。
A method for producing a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the proportion of carbon atoms in the active material is 50% by mass or more ,
Heat-treating artificial or natural graphite or amorphous carbon at a heat treatment temperature of 90 to 190 ° C. and a heat treatment time of 1 to 5 hours ,
Before and after the heat treatment, the number of desorbed carbon dioxide molecules (CO 2 ) measured at the temperature rise from 50 ° C. to 400 ° C. by thermal desorption spectroscopy (TDS) was N 1 (before heat treatment). ) And N 2 (after heat treatment)
Assuming that R values before and after the heat treatment determined by Raman spectroscopy are R 1 (before heat treatment) and R 2 (after heat treatment), respectively, the following relationship:
Wherein N 2 is 1.5 to 3.1 × 10 15 [pieces / 2 mg], and R 2 is 0.41 to 0.45. A method for producing a negative electrode active material for an electrolyte secondary battery.
以下の関係:
を満たす、請求項5に記載の非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法。
The following relationship:
The method for producing a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, which satisfies the following.
以下の関係:
を満たす、請求項6に記載の非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法。
The following relationship:
The method for producing a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 6, which satisfies the following.
集電体と、
前記集電体の表面に配置された、負極活物質を含む負極活物質層と、
を有する非水電解質二次電池用負極であって、
前記負極活物質が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用負極活物質であることを特徴とする、非水電解質二次電池用負極。
Current collector,
A negative electrode active material layer including a negative electrode active material disposed on the surface of the current collector,
A negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery having
The negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode active material is a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
請求項8に記載の非水電解質二次電池用負極を備えた、非水電解質二次電池。   A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 8. 定格容量に対する電池面積(電池外装体まで含めた電池の投影面積)の比の値が5cm/Ah以上であり、かつ、定格容量が3Ah以上である、請求項9に記載の非水電解質二次電池。 10. The non-aqueous electrolyte according to claim 9, wherein a value of a ratio of a battery area to a rated capacity (projected area of the battery including the battery exterior body) is 5 cm 2 / Ah or more, and a rated capacity is 3 Ah or more. Next battery.
JP2015152446A 2015-07-31 2015-07-31 Negative electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same Active JP6676305B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015152446A JP6676305B2 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Negative electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015152446A JP6676305B2 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Negative electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017033766A JP2017033766A (en) 2017-02-09
JP6676305B2 true JP6676305B2 (en) 2020-04-08

Family

ID=57988658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015152446A Active JP6676305B2 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Negative electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6676305B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023123300A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 Hard carbon, preparation method for hard carbon, secondary battery containing hard carbon, and electric apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3233417B2 (en) * 1991-07-25 2001-11-26 富士写真フイルム株式会社 Organic electrolyte secondary battery
JP4329730B2 (en) * 1994-10-27 2009-09-09 宇部興産株式会社 Non-aqueous secondary battery and manufacturing method thereof
JP4429411B2 (en) * 1999-01-07 2010-03-10 三星エスディアイ株式会社 Method for producing carbon material for lithium ion secondary battery
JP3654790B2 (en) * 1999-04-22 2005-06-02 三菱化学株式会社 Graphite material for electrode and lithium ion secondary battery using the same
JP4100664B2 (en) * 2002-03-15 2008-06-11 Tdk株式会社 Carbon material, method for producing the same, and battery
JP2005310764A (en) * 2004-03-23 2005-11-04 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte battery
JP5671772B2 (en) * 2005-11-25 2015-02-18 三菱化学株式会社 Lithium ion secondary battery
EP3758115A1 (en) * 2010-09-29 2020-12-30 Mitsubishi Chemical Corporation Process for producing carbon material for nonaqueous-electrolyte secondary-battery negative electrode
JP6160417B2 (en) * 2013-10-01 2017-07-12 日立化成株式会社 Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, negative electrode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, and method for producing negative electrode active material for lithium ion secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017033766A (en) 2017-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6575972B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR101669385B1 (en) Positive electrode active material, positive electrode material, positive electrode, and non-aqueous electrolyte secondary battery
KR101702798B1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery cathode, and non-aqueous electrolyte secondary battery using same
KR101726530B1 (en) Positive-electrode active substance, positive-electrode material, positive electrode, and nonaqueous-electrolyte secondary cell
JP6112204B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery positive electrode and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
KR101676988B1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery cathode, and non-aqueous electrolyte secondary battery using same
WO2014133064A1 (en) Positive electrode active material, positive electrode material, positive electrode, and non-aqueous electrolyte secondary battery
WO2014175355A1 (en) Nonaqueous-electrolyte secondary battery
JP6070823B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2015156400A1 (en) Positive electrode for electrical device, and electrical device using same
WO2014142280A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6676289B2 (en) Positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6676305B2 (en) Negative electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP6528543B2 (en) Positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP7223544B2 (en) Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP2021163542A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2017073281A (en) Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery using the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190214

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20190528

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190730

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6676305

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250