JP6941535B2 - Manufacturing method of lithium ion secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a lithium ion secondary battery.

電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)のモータ駆動用電源として、繰り返し充放電可能なリチウムイオン二次電池の開発が盛んである。 As a power source for driving a motor of an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV), a lithium ion secondary battery that can be repeatedly charged and discharged is being actively developed.

リチウムイオン二次電池は、正極活物質を含む正極活物質層を備えた正極と、負極活物質を含む負極活物質層を備えた負極とがセパレータを介して積層されてなる発電要素を電解液とともに外装体の内部に封入した後、初回充電工程を経て製造される。 A lithium ion secondary battery is an electrolytic solution containing a power generation element in which a positive electrode having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and a negative electrode having a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material are laminated via a separator. After being sealed inside the exterior body, it is manufactured through the initial charging process.

これに関連して、下記の特許文献1には、電解液中に主溶媒よりも貴な電位で還元分解される添加剤(非水溶媒)が加えられたリチウムイオン二次電池を初回充電する二次電池の充電方法が提案されている。特許文献1の充電方法は、電解液中の添加剤が還元分解され主溶媒が還元分解されない電位に負極電位を保ち、その後、満充電状態までリチウムイオン二次電池を充電する。このような構成によれば、主溶媒が還元分解される前に添加剤が還元分解されることによって、最小限の電気量で、負極活物質の粒子表面に安定な被膜を形成できる。 In connection with this, in Patent Document 1 below, a lithium ion secondary battery in which an additive (non-aqueous solvent) that is reduced and decomposed at a potential higher than that of the main solvent is added to the electrolytic solution is charged for the first time. A method for charging the secondary battery has been proposed. In the charging method of Patent Document 1, the negative electrode potential is maintained at a potential where the additive in the electrolytic solution is reduced and decomposed and the main solvent is not reduced and decomposed, and then the lithium ion secondary battery is charged until it is fully charged. According to such a configuration, the additive is reduced and decomposed before the main solvent is reduced and decomposed, so that a stable film can be formed on the particle surface of the negative electrode active material with a minimum amount of electricity.

ところで、リチウムイオン二次電池の負極活物質には、ハードカーボン等の炭素系材料に加え、ケイ素を含む材料(以下、「ケイ素系材料」とも称する)が用いられ得る。ケイ素系材料を負極活物質に用いれば、電池容量を増大できる。 By the way, as the negative electrode active material of the lithium ion secondary battery, a material containing silicon (hereinafter, also referred to as “silicon-based material”) can be used in addition to a carbon-based material such as hard carbon. If a silicon-based material is used as the negative electrode active material, the battery capacity can be increased.

特開2010−212253号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-212253

しかしながら、本発明者らの検討によれば、ケイ素系材料を負極活物質として含む負極活物質層において、バインダの含有量が少ないと、初期容量や放電レート特性等の電池性能が十分に得られない場合があることが判明した。 However, according to the study by the present inventors, when the binder content is small in the negative electrode active material layer containing a silicon-based material as the negative electrode active material, sufficient battery performance such as initial capacity and discharge rate characteristics can be obtained. It turns out that it may not be.

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、負極活物質としてケイ素系材料を含み、かつ、バインダの含有量が少ない負極活物質層を備えた負極を有するリチウムイオン二次電池の電池性能を向上できる手段を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. Therefore, an object of the present invention is to provide a means capable of improving the battery performance of a lithium ion secondary battery having a negative electrode containing a silicon-based material as a negative electrode active material and having a negative electrode active material layer having a low binder content. It is to be.

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following means.

本発明に係るリチウムイオン二次電池の製造方法は、正極、負極、および電解質層を有するリチウムイオン二次電池の製造方法であって、第1充電工程、休止工程、および第2充電工程を含む初回充電工程を有する。前記正極は、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質を含む正極活物質層を備える。前記負極は、ケイ素を含有する負極活物質の非結着体である負極活物質層を備える。前記電解質層は、非水溶媒を含む電解液を有する。前記第1充電工程は、前記リチウムイオン二次電池の負極電位が前記電解液の還元分解電位よりも貴な電位に保たれる範囲に設定された所定の電池電圧まで、前記リチウムイオン二次電池を充電する。前記休止工程は、前記所定の電池電圧まで前記リチウムイオン二次電池が充電された場合、前記リチウムイオン二次電池の充電を所定時間休止する。前記第2充電工程は、前記所定時間が経過した場合、前記リチウムイオン二次電池の充電を再開して、前記リチウムイオン二次電池の充電を継続する。
ここにおいて、前記所定の電池電圧は、前記リチウムイオン二次電池の負極電位が前記電解液の還元分解電位に等しいときの電池電圧(V )より小さく、電池電圧(V )より大きい範囲に設定され、
前記電池電圧(V )は、下記数式(1):
=V +0.3×(V −V …(1)
(上記数式(1)において、V は、充電開始時の前記リチウムイオン二次電池の電池電圧である)
で表される。
The method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present invention is a method for manufacturing a lithium ion secondary battery having a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte layer, and includes a first charging step, a resting step, and a second charging step. It has an initial charging process. The positive electrode includes a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions. The negative electrode includes a negative electrode active material layer which is a non-bonded body of the negative electrode active material containing silicon. The electrolyte layer has an electrolytic solution containing a non-aqueous solvent. In the first charging step, the lithium ion secondary battery reaches a predetermined battery voltage set in a range in which the negative electrode potential of the lithium ion secondary battery is maintained at a potential noble than the reduction decomposition potential of the electrolytic solution. To charge. In the pause step, when the lithium ion secondary battery is charged to the predetermined battery voltage, the charging of the lithium ion secondary battery is paused for a predetermined time. In the second charging step, when the predetermined time elapses, charging of the lithium ion secondary battery is restarted, and charging of the lithium ion secondary battery is continued.
Here, the predetermined battery voltage is in a range smaller than the battery voltage (V H ) when the negative potential of the lithium ion secondary battery is equal to the reduction decomposition potential of the electrolytic solution and larger than the battery voltage ( VL). Set,
The battery voltage ( VL ) is calculated by the following mathematical formula (1):
V L = V I + 0.3 × (V H -V I) ... (1)
(In the above equation (1), V I is the battery voltage of the lithium ion secondary battery at the start of charging)
It is represented by.

本発明によれば、負極活物質としてケイ素系材料を含み、かつ、バインダの含有量が少ない負極活物質層を備えた負極を有するリチウムイオン二次電池の電池性能が向上する。 According to the present invention, the battery performance of a lithium ion secondary battery having a negative electrode containing a silicon-based material as the negative electrode active material and having a negative electrode active material layer having a low binder content is improved.

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法が適用される充電装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the charging device to which the manufacturing method of the lithium ion secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention is applied. リチウムイオン二次電池の基本構成を模式的に表した断面概略図である。It is sectional drawing which shows typically the basic structure of the lithium ion secondary battery. 充電装置により実行される充電処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the charging process executed by a charging device. 第1充電工程前の負極活物質層の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the negative electrode active material layer before the 1st charging process. 第1充電工程後の負極活物質層の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the negative electrode active material layer after the 1st charging step. 休止工程後の負極活物質層の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the negative electrode active material layer after a rest process. リチウムイオン二次電池の正極および負極電位と充電量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the positive electrode and negative electrode potential of a lithium ion secondary battery, and the charge amount. 初回充電工程におけるリチウムイオン二次電池の電池電圧の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the battery voltage of the lithium ion secondary battery in the initial charging process. リチウムイオン二次電池の放電容量とCレートとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the discharge capacity of a lithium ion secondary battery, and a C rate.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図中、同様の部材には同一の符号を用いた。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張される場合があり、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 drawings. In the figure, the same reference numerals are used for similar members. In addition, the dimensional ratios in the drawings may be exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.

図1は、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法が適用される充電装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る充電装置100は、リチウムイオン二次電池200に電気的に接続され、二次電池200の初回充電を行う。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a charging device to which the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention is applied. The charging device 100 according to the present embodiment is electrically connected to the lithium ion secondary battery 200 to charge the secondary battery 200 for the first time.

図1に示すとおり、充電装置100は、電圧センサ110、電流センサ120、電源130、および制御部140を備える。 As shown in FIG. 1, the charging device 100 includes a voltage sensor 110, a current sensor 120, a power supply 130, and a control unit 140.

電圧センサ110は、二次電池200に対して並列に接続され、二次電池200の電池電圧を検出する。電圧センサ110により二次電池200の電池電圧を検出して得られた電圧値は、制御部140に送信される。 The voltage sensor 110 is connected in parallel to the secondary battery 200 and detects the battery voltage of the secondary battery 200. The voltage value obtained by detecting the battery voltage of the secondary battery 200 by the voltage sensor 110 is transmitted to the control unit 140.

電流センサ120は、二次電池200と電源130との間に設けられ、電源130から二次電池200に流れる電流を検出する。電流センサ120により電流を検出して得られた電流値は、制御部140に送信される。 The current sensor 120 is provided between the secondary battery 200 and the power supply 130, and detects the current flowing from the power supply 130 to the secondary battery 200. The current value obtained by detecting the current with the current sensor 120 is transmitted to the control unit 140.

電源130は、二次電池200に対して並列に接続され、二次電池200に電力を供給する。電源130は、直流電源であり、所定の電流値または電圧値でリチウムイオン二次電池200に電力を供給する。 The power supply 130 is connected in parallel to the secondary battery 200 to supply electric power to the secondary battery 200. The power supply 130 is a DC power supply, and supplies power to the lithium ion secondary battery 200 at a predetermined current value or voltage value.

制御部140は、電源130の動作を制御する。制御部140は、CPUおよび各種メモリを備えており、プログラムにしたがって、電源130の動作を制御する。 The control unit 140 controls the operation of the power supply 130. The control unit 140 includes a CPU and various memories, and controls the operation of the power supply 130 according to a program.

次に、図2を参照して、充電装置100により充電されるリチウムイオン二次電池200について説明する。図2は、リチウムイオン二次電池の基本構成を模式的に表した断面概略図である。本実施形態に係るリチウムイオン二次電池200は、双極型二次電池である。二次電池200は、充放電反応が実際に進行する略矩形の発電要素210が、電池外装体220の内部に封止された構造を有する。 Next, the lithium ion secondary battery 200 charged by the charging device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing the basic configuration of a lithium ion secondary battery. The lithium ion secondary battery 200 according to the present embodiment is a bipolar secondary battery. The secondary battery 200 has a structure in which a substantially rectangular power generation element 210 through which the charge / discharge reaction actually proceeds is sealed inside the battery exterior 220.

図2に示すとおり、二次電池200の発電要素210は、集電体211の一方の面に正極活物質層212が形成され、集電体211の他方の面に負極活物質層213が形成されて構成される複数の双極型電極215を有する。本実施形態の負極活物質層213は、たとえば、炭素系の負極活物質、ケイ素系の負極活物質、および導電助剤を含む。また、負極活物質層213は、負極活物質の非結着体である。なお、本明細書において、「非結着体」とは、活物質同士がバインダにより相互に結着されていないことを意味し、電極活物質層がバインダを含有していない場合のみならず、電極活物質層がバインダを僅かに含有している場合も本発明に含まれる。二次電池200を構成する材料についての詳細な説明は後述する。 As shown in FIG. 2, in the power generation element 210 of the secondary battery 200, the positive electrode active material layer 212 is formed on one surface of the current collector 211, and the negative electrode active material layer 213 is formed on the other surface of the current collector 211. It has a plurality of bipolar electrodes 215 configured to be formed. The negative electrode active material layer 213 of the present embodiment includes, for example, a carbon-based negative electrode active material, a silicon-based negative electrode active material, and a conductive auxiliary agent. Further, the negative electrode active material layer 213 is a non-bonded body of the negative electrode active material. In addition, in this specification, "non-binding body" means that active materials are not bound to each other by a binder, and not only when the electrode active material layer does not contain a binder, but also. The case where the electrode active material layer contains a small amount of binder is also included in the present invention. A detailed description of the materials constituting the secondary battery 200 will be described later.

各双極型電極215は、電解質層216を介して積層されて発電要素210を形成する。電解質層216は、基材としてのセパレータに電解液が保持されてなる構成を有する。電解液は、たとえば、エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の混合溶媒にLiFSI(リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド)を溶解した溶液である。この際、一の双極型電極215の正極活物質層212と当該一の双極型電極215に隣接する他の双極型電極215の負極活物質層213とが電解質層216を介して向き合うように、各双極型電極215および電解質層216が交互に積層されている。すなわち、一の双極型電極215の正極活物質層212と当該一の双極型電極215に隣接する他の双極型電極215の負極活物質層213との間に電解質層216が挟まれて配置されている。 Each bipolar electrode 215 is laminated via the electrolyte layer 216 to form a power generation element 210. The electrolyte layer 216 has a structure in which the electrolytic solution is held by a separator as a base material. The electrolytic solution is, for example, a solution in which LiFSI (lithium bis (fluorosulfonyl) imide) is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). At this time, the positive electrode active material layer 212 of the one bipolar electrode 215 and the negative electrode active material layer 213 of the other bipolar electrode 215 adjacent to the one bipolar electrode 215 face each other via the electrolyte layer 216. The bipolar electrodes 215 and the electrolyte layer 216 are alternately laminated. That is, the electrolyte layer 216 is sandwiched between the positive electrode active material layer 212 of the one bipolar electrode 215 and the negative electrode active material layer 213 of the other bipolar electrode 215 adjacent to the one bipolar electrode 215. ing.

隣接する正極活物質層212、電解質層216、および負極活物質層213は、一つの単電池層217を構成する。したがって、二次電池200は、単電池層217が積層されてなる構成を有するともいえる。なお、単電池層217の積層数は、所望する電圧に応じて調節される。また、電解質層216からの電解液の漏れによる液絡を防止する目的で、単電池層217の外周部にはシール部218が配置されている。 The adjacent positive electrode active material layer 212, electrolyte layer 216, and negative electrode active material layer 213 constitute one cell cell layer 217. Therefore, it can be said that the secondary battery 200 has a configuration in which the single battery layers 217 are laminated. The number of stacked cell layers 217 is adjusted according to the desired voltage. Further, for the purpose of preventing liquid leakage due to leakage of the electrolytic solution from the electrolyte layer 216, a seal portion 218 is arranged on the outer peripheral portion of the cell cell layer 217.

発電要素210の最外層に位置する正極側の最外層集電体211aには、片面のみに正極活物質層212が形成されている。また、発電要素210の最外層に位置する負極側の最外層集電体211bには、片面のみに負極活物質層213が形成されている。 The positive electrode active material layer 212 is formed on only one side of the outermost layer current collector 211a on the positive electrode side, which is located in the outermost layer of the power generation element 210. Further, the negative electrode active material layer 213 is formed on only one side of the outermost layer current collector 211b on the negative electrode side located in the outermost layer of the power generation element 210.

さらに、二次電池200では、正極側の最外層集電体211aに隣接するように正極集電板221が配置され、これが延長されて外装体220から導出されている。一方、負極側の最外層集電体211bに隣接するように負極集電板222が配置され、同様にこれが延長されて外装体220から導出されている。充電装置100の電圧センサ110は、外装体220から導出されている正極および負極集電板221,222間の電圧を、二次電池200の電池電圧として検出する。 Further, in the secondary battery 200, the positive electrode current collector plate 221 is arranged so as to be adjacent to the outermost layer current collector 211a on the positive electrode side, and this is extended and derived from the exterior body 220. On the other hand, the negative electrode current collector plate 222 is arranged so as to be adjacent to the outermost layer current collector 211b on the negative electrode side, and is similarly extended and derived from the exterior body 220. The voltage sensor 110 of the charging device 100 detects the voltage between the positive electrode and the negative electrode current collector plates 221 and 222 derived from the exterior body 220 as the battery voltage of the secondary battery 200.

次に、図3を参照して、リチウムイオン二次電池200の初回充電を行う充電装置100の動作について詳細に説明する。 Next, with reference to FIG. 3, the operation of the charging device 100 that initially charges the lithium ion secondary battery 200 will be described in detail.

図3は、充電装置により実行される充電処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the charging process executed by the charging device.

充電装置100は、まず、二次電池200の定電流充電を開始する(ステップS101)。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電源130を定電流制御して、たとえば、0.1Cの電流で二次電池200の充電を開始する。 First, the charging device 100 starts constant current charging of the secondary battery 200 (step S101). More specifically, the control unit 140 of the charging device 100 controls the power supply 130 with a constant current, and starts charging the secondary battery 200 with a current of, for example, 0.1C.

次に、充電装置100は、二次電池200の電池電圧が休止電圧Vに達したか否かを判断する(ステップS102)。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電圧センサ110の出力値を参照して、二次電池200の電池電圧が所定の休止電圧Vに達したか否かを判断する。ここで、休止電圧Vは、二次電池200の充電を休止する際の基準となる電池電圧であり、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位よりも貴な電位に保たれる範囲に設定される。休止電圧Vは、たとえば、単電池層217の積層数に3.0Vを乗じた値に設定される。なお、本実施形態とは異なり、二次電池200の電池電圧が休止電圧Vに達したか否かは、二次電池200の充電量(SOC)に基づいて判断されてもよい。 Then, the charging device 100 determines whether the battery voltage of the secondary battery 200 has reached the resting voltage V S (step S102). More specifically, the control unit 140 of the charging apparatus 100, by referring to the output value of the voltage sensor 110, the battery voltage of the secondary battery 200 and determines whether it has reached a predetermined quiescent voltage V S. Here, resting voltage V S is the battery voltage as a reference for resting the charging of the secondary battery 200, kept at a noble potential than the reduction decomposition potential of the negative electrode potential electrolyte secondary battery 200 It is set in the range to be used. Resting voltage V S is set to, for example, a value obtained by multiplying the 3.0V to stacking number of the single cell layers 217. The invention is not limited to this embodiment, whether or not the battery voltage of the secondary battery 200 has reached the resting voltage V S, may be determined based on the amount of charge of the secondary battery 200 (SOC).

二次電池200の電池電圧が休止電圧Vに達していないと判断する場合(ステップS102:NO)、充電装置100は、二次電池200の電池電圧が休止電圧Vに達するまで、二次電池200の定電流充電を継続する。 If it is determined that the battery voltage of the secondary battery 200 has not reached the resting voltage V S (step S102: NO), the charging apparatus 100, until the battery voltage of the secondary battery 200 reaches the resting voltage V S, the secondary Continue constant current charging of the battery 200.

一方、二次電池200の電池電圧が休止電圧Vに達したと判断する場合(ステップS102:YES)、充電装置100は、二次電池200の充電を休止する(ステップS103)。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電源130を制御して、二次電池200の充電を一時的に停止する。 On the other hand, if it is determined that the battery voltage of the secondary battery 200 has reached the resting voltage V S (step S102: YES), the charging device 100 to pause the charging of the secondary battery 200 (step S103). More specifically, the control unit 140 of the charging device 100 controls the power supply 130 to temporarily stop charging the secondary battery 200.

次に、充電装置100は、二次電池200の充電休止後、所定時間Tが経過したか否かを判断する(ステップS104)。ここで、所定時間Tは、二次電池200の充電を再開する際の基準となる時間であり、1時間以上(たとえば、24時間)に設定されることが好ましい。 Next, the charging device 100 determines whether or not a predetermined time T has elapsed after the charging of the secondary battery 200 is stopped (step S104). Here, the predetermined time T is a reference time when resuming charging of the secondary battery 200, and is preferably set to 1 hour or more (for example, 24 hours).

所定時間Tが経過していないと判断する場合(ステップS104:NO)、充電装置100は、所定時間Tが経過するまで待機する。 When it is determined that the predetermined time T has not elapsed (step S104: NO), the charging device 100 waits until the predetermined time T elapses.

一方、所定時間Tが経過したと判断する場合(ステップS104:YES)、充電装置100は、二次電池200の定電流充電を再開する(ステップS105)。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電源130を定電流制御して、たとえば、0.1Cの電流で二次電池200の充電を再開する。 On the other hand, when it is determined that the predetermined time T has elapsed (step S104: YES), the charging device 100 restarts the constant current charging of the secondary battery 200 (step S105). More specifically, the control unit 140 of the charging device 100 controls the power supply 130 with a constant current, and restarts charging of the secondary battery 200 with a current of, for example, 0.1C.

次に、充電装置100は、二次電池200の電池電圧が終止電圧Vに達したか否かを判断する(ステップS106)。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電圧センサ110の出力値を参照して、二次電池200の電池電圧が所定の終止電圧Vに達したか否かを判断する。ここで、終止電圧Vは、二次電池200の充電方式を定電流充電から定電圧充電に切り替える際の基準となる電池電圧であり、満充電状態に相当する値に設定される。終止電圧Vは、たとえば、単電池層217の積層数に4.2Vを乗じた値に設定される。 Then, the charging device 100 determines whether the battery voltage of the secondary battery 200 has reached the final voltage V E (step S106). More specifically, the control unit 140 of the charging apparatus 100, by referring to the output value of the voltage sensor 110, the battery voltage of the secondary battery 200 and determines whether it has reached a predetermined end voltage V E. Here, the final voltage VE is a battery voltage that serves as a reference when the charging method of the secondary battery 200 is switched from constant current charging to constant voltage charging, and is set to a value corresponding to a fully charged state. The final voltage VE is set to, for example, a value obtained by multiplying the number of stacked cell layers 217 by 4.2 V.

二次電池200の電池電圧が終止電圧Vに達していないと判断する場合(ステップS106:NO)、充電装置100は、二次電池200の電池電圧が終止電圧Vに達するまで、二次電池200の定電流充電を継続する。 When the battery voltage of the secondary battery 200 is determined not to reach the final voltage V E (Step S106: NO), the charging apparatus 100, until the battery voltage of the secondary battery 200 reaches the end voltage V E, the secondary Continue constant current charging of the battery 200.

一方、二次電池200の電池電圧が終止電圧Vに達したと判断する場合(ステップS106:YES)、充電装置100は、二次電池200の定電圧充電を開始する(ステップS107)。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電源130を定電圧制御して、終止電圧Vで二次電池200の充電を開始する。 On the other hand, if it is determined that the battery voltage of the secondary battery 200 has reached the final voltage V E (Step S106: YES), the charging apparatus 100 starts the constant voltage charging of the secondary battery 200 (step S107). More specifically, the control unit 140 of the charging device 100, a power supply 130 and a constant voltage control to start charging of the secondary battery 200 at the stop voltage V E.

次に、充電装置100は、電源130から二次電池200に流れる電流の電流値が終止電流値I以下になったか否かを判断する(ステップS108)。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電流センサ120の出力値を参照して、二次電池200に流れる電流の電流値が所定の終止電流値I以下になったか否かを判断する。ここで、終止電流値Iは、二次電池200の定電圧充電を停止する際の基準となる電流値であり、たとえば、上記の定電流充電における電流値の1%の値(0.001C)に設定される。 Next, the charging device 100 determines whether or not the current value of the current flowing from the power supply 130 to the secondary battery 200 is equal to or less than the termination current value IE (step S108). More specifically, whether or not the control unit 140 of the charging device 100 refers to the output value of the current sensor 120 and the current value of the current flowing through the secondary battery 200 is equal to or less than the predetermined termination current value IE. To judge. Here, the termination current value IE is a reference current value when stopping the constant voltage charging of the secondary battery 200, and is, for example, a value (0.001C) of 1% of the current value in the above constant current charging. ) Is set.

電流値が終止電流値I以下になっていないと判断する場合(ステップS108:NO)、充電装置100は、電流値が終止電流値I以下になるまで、二次電池200の定電圧充電を継続する。 When it is determined that the current value is not equal to or less than the termination current value IE (step S108: NO), the charging device 100 charges the secondary battery 200 at a constant voltage until the current value becomes equal to or less than the termination current value IE. To continue.

一方、電流値が終止電流値I以下になったと判断する場合(ステップS108:YES)、充電装置100は、二次電池200の充電を停止し(ステップS109)、処理を終了する。より具体的には、充電装置100の制御部140が、電源130を制御して、二次電池200の充電を停止する。 On the other hand, when it is determined that the current value is equal to or less than the termination current value IE (step S108: YES), the charging device 100 stops charging the secondary battery 200 (step S109), and ends the process. More specifically, the control unit 140 of the charging device 100 controls the power supply 130 to stop charging the secondary battery 200.

以上のとおり、図3に示すフローチャートの処理によれば、まず、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位よりも貴な電位に保たれる範囲に設定された所定の電池電圧(休止電圧)Vまで、二次電池200を充電する第1充電工程が行われる。そして、所定の電池電圧Vまで二次電池200が充電された場合、二次電池200の充電を所定時間T休止する休止工程が行われる。その後、所定時間Tが経過した場合、二次電池200の充電を再開する第2充電工程が行われ、二次電池200が満充電状態に充電される。このような構成によれば、二次電池200の初回充電時、負極活物質に含まれるケイ素系材料の粒子の膨張に起因する電解液の還元分解反応が抑制され、二次電池200の電池性能(初期容量や放電レート特性等)が向上する。 As described above, according to the processing of the flowchart shown in FIG. 3, first, a predetermined battery voltage (1) set in a range in which the negative electrode potential of the secondary battery 200 is maintained at a potential noble than the reduction / decomposition potential of the electrolytic solution ( resting voltage) to V S, the first charging step of charging the secondary battery 200 is performed. Then, the secondary battery 200 to a predetermined battery voltage V S is when it is charged, pause step of resting the predetermined time T the charge of the secondary battery 200 is performed. After that, when the predetermined time T elapses, the second charging step of restarting the charging of the secondary battery 200 is performed, and the secondary battery 200 is fully charged. According to such a configuration, when the secondary battery 200 is charged for the first time, the reductive decomposition reaction of the electrolytic solution due to the expansion of the particles of the silicon-based material contained in the negative electrode active material is suppressed, and the battery performance of the secondary battery 200 is suppressed. (Initial capacity, discharge rate characteristics, etc.) are improved.

なお、上述した実施形態では、リチウムイオン二次電池200の正極および負極集電板221,222間の電圧が電池電圧として検出され、電池電圧が休止電圧Vに達した場合、二次電池200の充電が休止された。しかしながら、本実施形態とは異なり、リチウムイオン二次電池200の各単電池層217の電圧が電池電圧としてそれぞれ検出されてもよい。この場合、各単電池層217の電池電圧が所定の電池電圧(たとえば、3.0V)に達した場合、または、一の単電池層217の電池電圧が所定の電池電圧に達した場合、二次電池200の充電が休止される。 In the embodiment described above, if the positive electrode and the voltage between the negative electrode terminal plate 221 and 222 of the lithium ion secondary battery 200 is detected as the battery voltage, the battery voltage reaches a quiescent voltage V S, the secondary battery 200 Charging was suspended. However, unlike the present embodiment, the voltage of each cell layer 217 of the lithium ion secondary battery 200 may be detected as the battery voltage. In this case, when the battery voltage of each cell layer 217 reaches a predetermined battery voltage (for example, 3.0 V), or when the battery voltage of one cell layer 217 reaches a predetermined battery voltage, two Charging of the next battery 200 is suspended.

次に、図4A〜図4Cを参照して、二次電池200の初回充電工程における負極活物質の挙動について説明する。上述したとおり、本実施形態の初回充電工程は、二次電池200を所定の電池電圧Vまで充電する第1充電工程、二次電池200の充電を所定時間T休止する休止工程、および二次電池200の充電を再開する第2充電工程を含む。 Next, the behavior of the negative electrode active material in the initial charging step of the secondary battery 200 will be described with reference to FIGS. 4A to 4C. As described above, the first charge step of the present embodiment, the secondary first charging step of charging the battery 200 to a predetermined battery voltage V S, resting step of resting the predetermined time T the charge of the secondary battery 200, and secondary It includes a second charging step of resuming charging of the battery 200.

図4Aは、第1充電工程前の負極活物質層の構成を模式的に示す図であり、図4Bは、第1充電工程後の負極活物質層の構成を模式的に示す図である。図4Cは、休止工程後の負極活物質層の構成を模式的に示す図である。 FIG. 4A is a diagram schematically showing the configuration of the negative electrode active material layer before the first charging step, and FIG. 4B is a diagram schematically showing the configuration of the negative electrode active material layer after the first charging step. FIG. 4C is a diagram schematically showing the configuration of the negative electrode active material layer after the resting step.

図4Aに示すとおり、本実施形態の負極活物質層213は、負極活物質として、たとえば、炭素系活物質粒子250およびケイ素系活物質粒子260を含む。また、負極活物質層213は、導電助剤として、導電性炭素粒子270を含むことが好ましい。ここで、炭素系活物質粒子250の平均粒子径は、たとえば、約10μmであり、ケイ素系活物質粒子260の平均粒子径は、たとえば、約1μmである。導電性炭素粒子270の平均粒子径は、たとえば、約100nmである。また、本実施形態に係る二次電池200の負極活物質層213は、活物質粒子250,260の非結着体であり、炭素系活物質粒子250やケイ素系活物質粒子260は移動し易い状態で集電体211上に存在している。 As shown in FIG. 4A, the negative electrode active material layer 213 of the present embodiment includes, for example, carbon-based active material particles 250 and silicon-based active material particles 260 as negative electrode active materials. Further, the negative electrode active material layer 213 preferably contains conductive carbon particles 270 as a conductive auxiliary agent. Here, the average particle size of the carbon-based active material particles 250 is, for example, about 10 μm, and the average particle size of the silicon-based active material particles 260 is, for example, about 1 μm. The average particle size of the conductive carbon particles 270 is, for example, about 100 nm. Further, the negative electrode active material layer 213 of the secondary battery 200 according to the present embodiment is a non-bonded body of the active material particles 250 and 260, and the carbon-based active material particles 250 and the silicon-based active material particles 260 are easy to move. It exists on the current collector 211 in the state.

上述したとおり、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、電池性能に優れた二次電池200が得られるという効果が奏される。このような効果が得られるメカニズムは完全には明らかとはなっていないが、以下のようなメカニズムが推定されている。なお、以下に示すメカニズムは推測に基づくものであり、以下のメカニズムの正否が本発明の技術的範囲に影響を及ぼすことはない。 As described above, according to the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment, there is an effect that the secondary battery 200 having excellent battery performance can be obtained. The mechanism by which such an effect is obtained has not been completely clarified, but the following mechanism has been presumed. The mechanism shown below is based on speculation, and the correctness of the following mechanism does not affect the technical scope of the present invention.

ケイ素系材料の粒子は、リチウムイオンを吸蔵した場合に大きく膨張する。このため、負極にケイ素系材料を含むリチウムイオン二次電池を初回充電する場合、負極活物質層213が負極活物質の非結着体であれば、ケイ素系活物質粒子260の膨張に伴い、炭素系活物質粒子250やケイ素系活物質粒子260が移動する。活物質粒子250,260が移動すれば、充電開始時点では電解液に露出していなかった活物質粒子250,260の表面が新たに電解液に露出するようになる。二次電池の充電を休止しない一般的な初回充電工程では、二次電池が充電される間、電解液に露出する粒子の表面が増加し続ける。その結果、電解液の還元分解反応が盛んになり、活物質粒子250,260の表面に形成されるSEI(固体電解質界面)被膜が厚くなる。従来の技術においては、この厚いSEI被膜が、電池性能の低下を引き起こしていたものと考えられる。 The particles of the silicon-based material expand greatly when lithium ions are occluded. Therefore, when the negative electrode is charged for the first time with a lithium ion secondary battery containing a silicon-based material, if the negative electrode active material layer 213 is a non-bonded body of the negative electrode active material, as the silicon-based active material particles 260 expand, The carbon-based active material particles 250 and the silicon-based active material particles 260 move. When the active material particles 250 and 260 move, the surfaces of the active material particles 250 and 260 that were not exposed to the electrolytic solution at the start of charging are newly exposed to the electrolytic solution. In a general initial charging step in which charging of the secondary battery is not interrupted, the surface of particles exposed to the electrolyte continues to increase while the secondary battery is being charged. As a result, the reductive decomposition reaction of the electrolytic solution becomes active, and the SEI (solid electrolyte interface) coating formed on the surfaces of the active material particles 250 and 260 becomes thick. In the conventional technique, it is considered that this thick SEI coating causes a decrease in battery performance.

一方、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法でも、第1充電工程において二次電池200が充電される間、ケイ素系活物質粒子260は、リチウムイオンを吸蔵して膨張する。その結果、図4Bに示すとおり、炭素系活物質粒子250およびケイ素系活物質粒子260が移動して、充電開始前の時点では電解液に露出していなかった活物質粒子250,260の表面が、新たに電解液に露出するようになる。しかしながら、第1充電工程では、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位よりも貴な電位に保たれるため、電解液の還元分解反応は起こらない。 On the other hand, also in the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment, the silicon-based active material particles 260 occlude lithium ions and expand while the secondary battery 200 is charged in the first charging step. As a result, as shown in FIG. 4B, the carbon-based active material particles 250 and the silicon-based active material particles 260 moved, and the surfaces of the active material particles 250 and 260 that were not exposed to the electrolytic solution before the start of charging were exposed. , It will be newly exposed to the electrolytic solution. However, in the first charging step, the negative electrode potential of the secondary battery 200 is maintained at a potential noble than the reduction / decomposition potential of the electrolytic solution, so that the reduction / decomposition reaction of the electrolytic solution does not occur.

本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法では、第1充電工程後、二次電池200の充電が所定時間休止される。休止工程では、図4Cに示すとおり、負極活物質層213に含まれる粒子の再配列が起こる。具体的には、炭素系活物質粒子250およびケイ素系活物質粒子260が集電体211側にゆっくりと移動して、活物質粒子250,260同士が互いに接触する。加えて、導電性炭素粒子270が、活物質粒子250,260の表面に移動して、活物質粒子250,260の表面の一部を覆う。その結果、第1充電工程の終了時点では電解液に露出していた活物質粒子250,260の表面の一部が、電解液に露出しなくなる。 In the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment, charging of the secondary battery 200 is suspended for a predetermined time after the first charging step. In the resting step, as shown in FIG. 4C, the particles contained in the negative electrode active material layer 213 are rearranged. Specifically, the carbon-based active material particles 250 and the silicon-based active material particles 260 slowly move toward the current collector 211 side, and the active material particles 250 and 260 come into contact with each other. In addition, the conductive carbon particles 270 move to the surface of the active material particles 250, 260 and cover a part of the surface of the active material particles 250, 260. As a result, a part of the surface of the active material particles 250 and 260 that were exposed to the electrolytic solution at the end of the first charging step is not exposed to the electrolytic solution.

したがって、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、初回充電工程中の休止工程において、電解液に露出する活物質粒子250,260の表面が減少する。このため、二次電池200の充電が再開され、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位よりも卑な電位をとるようになる第2充電工程において、電解液の還元分解反応が抑制される。その結果、二次電池の充電を休止しない場合と比較して、活物質粒子250,260の表面にSEI被膜が薄く形成される。SEI被膜が薄ければ、二次電池200のイオン伝導性が上がり、内部抵抗が低下する。そして、二次電池200の電池性能が向上するものと考えられる。 Therefore, according to the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment, the surfaces of the active material particles 250 and 260 exposed to the electrolytic solution are reduced in the resting step during the initial charging step. Therefore, in the second charging step in which charging of the secondary battery 200 is restarted and the negative electrode potential of the secondary battery 200 takes a lower potential than the reduction / decomposition potential of the electrolytic solution, the reduction / decomposition reaction of the electrolytic solution occurs. It is suppressed. As a result, the SEI film is formed thinner on the surfaces of the active material particles 250 and 260 as compared with the case where the charging of the secondary battery is not stopped. If the SEI coating is thin, the ionic conductivity of the secondary battery 200 increases and the internal resistance decreases. Then, it is considered that the battery performance of the secondary battery 200 is improved.

なお、電解液が複数の非水溶媒から構成される場合、複数の非水溶媒の還元分解電位のうち最も貴な還元分解電位が、電解液の還元分解電位となる。また、上述したとおり、休止工程では、活物質粒子250,260がゆっくりと移動するため、二次電池200の充電を1時間以上休止することが好ましい。休止時間が1時間以上であれば、二次電池200が大気圧下に置かれた状態にあって、活物質粒子250,260がゆっくりと移動しても、粒子の再配列が確実に起こる。したがって、電解液に露出する活物質粒子250,260の表面を確実に減少させることができ、電解液の還元分解反応を確実に抑制できる。 When the electrolytic solution is composed of a plurality of non-aqueous solvents, the most noble reduction-decomposition potential among the reduction-decomposition potentials of the plurality of non-aqueous solvents is the reduction-decomposition potential of the electrolytic solution. Further, as described above, in the suspension step, since the active material particles 250 and 260 move slowly, it is preferable to suspend the charging of the secondary battery 200 for 1 hour or more. If the rest time is 1 hour or more, even if the secondary battery 200 is placed under atmospheric pressure and the active material particles 250 and 260 move slowly, the rearrangement of the particles surely occurs. Therefore, the surfaces of the active material particles 250 and 260 exposed to the electrolytic solution can be reliably reduced, and the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution can be reliably suppressed.

また、上記の特許文献1に示される二次電池の充電方法は、負極活物質としてケイ素系材料を含まず、かつ、負極活物質層が十分なバインダを含有しているリチウムイオン二次電池を初回充電するものである。したがって、特許文献1の技術では、負極活物質の粒子が移動して電解液の還元分解反応が盛んになることを抑制する点は考慮されていない。 Further, the method for charging the secondary battery shown in Patent Document 1 described above is a lithium ion secondary battery that does not contain a silicon-based material as the negative electrode active material and that the negative electrode active material layer contains a sufficient binder. It is the one to be charged for the first time. Therefore, in the technique of Patent Document 1, the point of suppressing the movement of the particles of the negative electrode active material and the active reduction and decomposition reaction of the electrolytic solution is not taken into consideration.

次に、図5を参照して、リチウムイオン二次電池200の電池電圧と電解液の還元分解電位との関係について説明する。 Next, with reference to FIG. 5, the relationship between the battery voltage of the lithium ion secondary battery 200 and the reduction decomposition potential of the electrolytic solution will be described.

図5は、リチウムイオン二次電池の正極および負極電位と充電量との関係を示す図である。図5の縦軸は、リチウム金属を基準とする二次電池200の正極および負極電位を示し、横軸は、二次電池200の充電量を示す。図5中の実線は正極電位の変化を示し、破線は負極電位の変化を示す。正極電位と負極電位の電位差が電池電圧に相当する。なお、以下では、説明の便宜上、二次電池200の単電池層217を基準として説明する。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the positive electrode and negative electrode potentials of the lithium ion secondary battery and the charge amount. The vertical axis of FIG. 5 shows the positive electrode and negative electrode potentials of the secondary battery 200 based on lithium metal, and the horizontal axis shows the charge amount of the secondary battery 200. The solid line in FIG. 5 indicates the change in the positive electrode potential, and the broken line indicates the change in the negative electrode potential. The potential difference between the positive electrode potential and the negative electrode potential corresponds to the battery voltage. In the following, for convenience of explanation, the unit cell layer 217 of the secondary battery 200 will be used as a reference.

たとえば、電解液が、ECとPCの混合溶媒にLiFSIを溶解した溶液である場合、PCの還元分解電位VPCが電解液の還元分解電位となる。なお、図5では、PCの還元分解電位VPCが、約0.4V(vs.Li/Li)であると仮定する。 For example, when the electrolytic solution is a solution in which LiFSI is dissolved in a mixed solvent of EC and PC, the reduction decomposition potential of PC V PC becomes the reduction decomposition potential of the electrolytic solution. In FIG. 5, it is assumed that the reduction decomposition potential V PC of the PC is about 0.4 V (vs. Li / Li +).

図5中の破線で示すとおり、二次電池200の充電開始時(充電量0%)、二次電池200の負極電位は、電解液の還元分解電位VPCよりも貴な電位をとる。そして、二次電池200の充電が進むに連れて、二次電池200の負極電位は減少し、電解液の還元分解電位VPCよりも卑な電位をとるようになる。 As indicated by a broken line in FIG. 5, at the charge start time of the secondary battery 200 (charge amount of 0%), the negative electrode potential of the secondary battery 200 takes a noble potential than the reduction decomposition potential V PC of the electrolyte. Then, as the process proceeds the charging of the secondary battery 200, the negative electrode potential of the secondary battery 200 is reduced, so that take lower potential than the reduction decomposition potential V PC of the electrolyte.

上述したとおり、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法では、第1充電工程において、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位よりも貴な電位をとる範囲に設定された所定の電池電圧Vまで、二次電池200が充電される。したがって、所定の電池電圧Vは、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位VPCに等しいときの電池電圧V(たとえば、約3.5V)よりも小さな電圧に設定される。 As described above, in the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment, in the first charging step, the negative electrode potential of the secondary battery 200 is set to a range that is noble than the reduction decomposition potential of the electrolytic solution. was up to a predetermined battery voltage V S, the secondary battery 200 is charged. Accordingly, the predetermined battery voltage V S, is set to a smaller voltage than the battery voltage V H when the negative electrode potential of the secondary battery 200 is equal to the reduction decomposition potential V PC of the electrolytic solution (e.g., about 3.5 V) ..

一方、電解液の還元分解反応を確実に抑制する見地から、所定の電池電圧Vは、下記の数式(1)で表される電池電圧Vよりも大きな電圧に設定されることが好ましい。 On the other hand, reliably suppressing standpoint reductive decomposition reaction of the electrolytic solution, the predetermined battery voltage V S, preferably set to a voltage higher than the battery voltage V L which is represented by the following equation (1).

=V+0.3×(V−V) …(1)
ここで、Vは、二次電池200の充電開始時の電池電圧である。
V L = V I + 0.3 × (V H -V I) ... (1)
Here, V I is the battery voltage at the start of charging the secondary battery 200.

所定の電池電圧Vが電池電圧Vよりも大きければ、ケイ素系活物質粒子260の膨張に伴って生じる負極活物質層213の空隙に導電性炭素粒子270が確実に入り込む。したがって、炭素系活物質粒子250やケイ素系活物質粒子260の表面が導電性炭素粒子270により確実に覆われ、電解液の還元分解反応が確実に抑制される。一方、所定の電池電圧Vが電池電圧Vよりも小さければ、ケイ素系活物質粒子260の膨張に伴って生じる負極活物質層213の空隙に導電性炭素粒子270が入り込み難くなり、電解液の還元分解反応が抑制され難くなる。 If the predetermined battery voltage V S is greater than the battery voltage V L, the negative electrode active conductive carbon particles 270 in the gap material layer 213 caused by the expansion of the silicon-based active material particles 260 penetrate reliably. Therefore, the surfaces of the carbon-based active material particles 250 and the silicon-based active material particles 260 are surely covered with the conductive carbon particles 270, and the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution is surely suppressed. On the other hand, if the predetermined battery voltage V S is smaller than the battery voltage V L, the negative electrode active conductive carbon particles 270 in the gap material layer 213 is not easily enter that occurs with the expansion of the silicon-based active material particles 260, the electrolyte It becomes difficult to suppress the reduction decomposition reaction of.

リチウムイオン二次電池200を充電量0%から充電量100%まで充電した場合、ケイ素系活物質粒子260は、体積で約4倍、長さで約1.6倍に理論上膨張する。したがって、粒子径約1μmのケイ素系活物質粒子260は、充電量0%から充電量100%まで充電されれば、粒子径約1.6μmになり、約600nm膨張する(言い換えれば、充電量10%あたり約60nm膨張する)。そして、上記の(V−V)の電圧差に相当する充電量を20%程度と仮定すれば、0.3×(V−V)に相当する充電量の変化は、36nm(0.3×120nm)程度のケイ素系活物質粒子260の膨張を引き起こす。ケイ素系活物質粒子260が36nm膨張すれば、同程度の間隙が負極活物質層213に生成される。導電性炭素粒子270の平均粒子径が100nm以下であれば、36nm程度の間隙には、一部の導電性炭素粒子270が入り込む。したがって、導電性炭素粒子270により炭素系活物質粒子250やケイ素系活物質粒子260の表面が覆われ、電解液の還元分解反応が抑制される。 When the lithium ion secondary battery 200 is charged from a charge amount of 0% to a charge amount of 100%, the silicon-based active material particles 260 theoretically expand about 4 times in volume and about 1.6 times in length. Therefore, when the silicon-based active material particles 260 having a particle size of about 1 μm are charged from a charge amount of 0% to a charge amount of 100%, the particle size becomes about 1.6 μm and expands by about 600 nm (in other words, the charge amount is 10). Expands about 60 nm per%). Then, assuming the amount of charge corresponding to the voltage difference between the (V H -V I) and about 20%, the change in the charge amount corresponding to 0.3 × (V H -V I) is, 36 nm ( It causes expansion of silicon-based active material particles 260 (about 0.3 × 120 nm). When the silicon-based active material particles 260 expand by 36 nm, a similar gap is formed in the negative electrode active material layer 213. If the average particle size of the conductive carbon particles 270 is 100 nm or less, some of the conductive carbon particles 270 will enter the gap of about 36 nm. Therefore, the conductive carbon particles 270 cover the surfaces of the carbon-based active material particles 250 and the silicon-based active material particles 260, and the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed.

なお、上記の還元分解電位VPC、電池電圧V,V、および(V−V)の電圧差に相当する充電量等の値は、リチウムイオン二次電池200を構成する材料の種類や濃度、サイズ等に応じて変化する。したがって、本明細書に記載した具体的な数値によって本発明が限定されることはない。 The above reductive decomposition potential V PC, the battery voltage V H, the value of the charge amount and the like corresponding to the voltage difference between V I and, (V H -V I) is of a material constituting the lithium ion secondary battery 200 It changes according to the type, concentration, size, etc. Therefore, the specific numerical values described herein do not limit the present invention.

以上のとおり、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、リチウムイオン二次電池の初回充電工程において、二次電池200が充電される間、充電が一度休止される。その結果、二次電池200の初期容量や放電レート特性が向上する。加えて、二次電池200の初期クーロン効率が向上し、二次電池200のサイクル寿命特性も向上する。 As described above, according to the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment, in the initial charging step of the lithium ion secondary battery, charging is temporarily suspended while the secondary battery 200 is charged. As a result, the initial capacity and discharge rate characteristics of the secondary battery 200 are improved. In addition, the initial coulombic efficiency of the secondary battery 200 is improved, and the cycle life characteristics of the secondary battery 200 are also improved.

以下、リチウムイオン二次電池200の主要な構成部材について説明する。 Hereinafter, the main components of the lithium ion secondary battery 200 will be described.

[集電体]
集電体211は、正極活物質層212と接する一方の面から、負極活物質層213と接する他方の面へと電子の移動を媒介する機能を有する。集電体211を構成する材料に特に制限はないが、たとえば、金属や、導電性を有する樹脂が採用され得る。
[Current collector]
The current collector 211 has a function of mediating the movement of electrons from one surface in contact with the positive electrode active material layer 212 to the other surface in contact with the negative electrode active material layer 213. The material constituting the current collector 211 is not particularly limited, and for example, a metal or a resin having conductivity may be adopted.

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(SUS)、チタン、銅等が挙げられる。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等が好ましく用いられ得る。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等の観点からは、アルミニウム、ニッケル、ステンレス(SUS)、銅が好ましい。 Specific examples of the metal include aluminum, nickel, iron, stainless steel (SUS), titanium, copper and the like. In addition to these, a clad material of nickel and aluminum, a clad material of copper and aluminum, a plating material of a combination of these metals, and the like can be preferably used. Further, the foil may be a metal surface coated with aluminum. Of these, aluminum, nickel, stainless steel (SUS), and copper are preferable from the viewpoint of electron conductivity, battery operating potential, and the like.

また、後者の導電性を有する樹脂としては、導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂、または、非導電性高分子材料に導電性フィラーが添加された樹脂が挙げられる。導電性高分子材料としては、たとえば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、およびポリオキサジアゾール等が挙げられる。かような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または集電体211の軽量化の点において有利である。 Examples of the latter resin having conductivity include a resin in which a conductive filler is added to a conductive polymer material as needed, or a resin in which a conductive filler is added to a non-conductive polymer material. Be done. Examples of the conductive polymer material include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene, polyoxadiazole and the like. Since such a conductive polymer material has sufficient conductivity without adding a conductive filler, it is advantageous in terms of facilitating the manufacturing process or reducing the weight of the current collector 211.

非導電性高分子材料としては、たとえば、ポリエチレン(PE;高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)等)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、またはポリスチレン(PS)等が挙げられる。かような非導電性高分子材料は、優れた耐電位性または耐溶媒性を有し得る。 Examples of the non-conductive polymer material include polyethylene (PE; high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), etc.), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), and polyimide. (PI), Polyethyleneimide (PAI), Polyethylene (PA), Polytetrafluoroethylene (PTFE), Styrene-butadiene rubber (SBR), Polyacrylonitrile (PAN), Polymethylacrylate (PMA), Polymethylmethacrylate (PMMA) , Polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVdF), polystyrene (PS) and the like. Such non-conductive polymer materials can have excellent potential resistance or solvent resistance.

導電性フィラーは、導電性を有する物質であれば特に制限なく用いることができる。たとえば、導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属および導電性カーボン等が挙げられる。金属としては、特に制限はないが、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅、白金、鉄、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、アンチモン、およびカリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属もしくはこれらの金属を含む合金または金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に制限はない。好ましくは、アセチレンブラック、バルカン(登録商標)、ブラックパール(登録商標)、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック(登録商標)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、およびフラーレンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。 The conductive filler can be used without particular limitation as long as it is a conductive substance. For example, as a material having excellent conductivity, potential resistance, or lithium ion blocking property, metal, conductive carbon, and the like can be mentioned. The metal is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of nickel, titanium, aluminum, copper, platinum, iron, chromium, tin, zinc, indium, antimony, and potassium, or at least one of these metals. It is preferable to contain an alloy containing, or a metal oxide. Further, the conductive carbon is not particularly limited. Preferably, from the group consisting of acetylene black, vulcan (registered trademark), black pearl (registered trademark), carbon nanofiber, Ketjen black (registered trademark), carbon nanotube (CNT), carbon nanohorn, carbon nanoballoon, and fullerene. It is preferable to include at least one selected.

導電性フィラーの添加量は、集電体211に十分な導電性を付与できる量であれば特に制限はなく、一般的には、5〜35体積%程度である。 The amount of the conductive filler added is not particularly limited as long as it can impart sufficient conductivity to the current collector 211, and is generally about 5 to 35% by volume.

なお、集電体211は、単独の材料からなる単層構造であってもよいし、あるいは、これらの材料からなる層を適宜組み合わせた積層構造であっても構わない。集電体の軽量化の観点からは、少なくとも導電性を有する樹脂からなる導電性樹脂層を含むことが好ましい。また、単電池層217間のリチウムイオンの移動を遮断する観点からは、集電体の一部に金属層を設けてもよい。 The current collector 211 may have a single-layer structure made of a single material, or may have a laminated structure in which layers made of these materials are appropriately combined. From the viewpoint of reducing the weight of the current collector, it is preferable to include a conductive resin layer made of at least a conductive resin. Further, from the viewpoint of blocking the movement of lithium ions between the cell cell layers 217, a metal layer may be provided as a part of the current collector.

[電極活物質層(正極活物質層、負極活物質層)]
電極活物質層(正極活物質層212、負極活物質層213)は、電極活物質(正極活物質または負極活物質)を含む。また、電極活物質層(正極活物質層212、負極活物質層213)は、必要に応じて、導電助剤、導電部材、バインダ、および被覆用樹脂等を含んでもよい。
[Electrode active material layer (positive electrode active material layer, negative electrode active material layer)]
The electrode active material layer (positive electrode active material layer 212, negative electrode active material layer 213) contains an electrode active material (positive electrode active material or negative electrode active material). Further, the electrode active material layer (positive electrode active material layer 212, negative electrode active material layer 213) may contain a conductive auxiliary agent, a conductive member, a binder, a coating resin, and the like, if necessary.

(正極活物質)
正極活物質としては、たとえば、LiMn、LiCoO、LiNiO、Li(Ni−Mn−Co)O、およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム−遷移金属リン酸化合物、リチウム−遷移金属硫酸化合物等が挙げられる。場合によっては、2種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム−遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。より好ましくはリチウムとニッケルとを含有する複合酸化物が用いられる。さらに好ましくはLi(Ni−Mn−Co)Oおよびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの(以下、単に「NMC複合酸化物」とも称する)、またはリチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物(以下単に、「NCA複合酸化物」とも称する)等が用いられる。NMC複合酸化物は、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有する。そして、遷移金属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。
(Positive electrode active material)
Examples of the positive electrode active material include LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , Li (Ni-Mn-Co) O 2 , and lithium such as those in which some of these transition metals are replaced by other elements. Examples thereof include −transition metal composite oxides, lithium-transition metal phosphate compounds, and lithium-transition metal sulfate compounds. In some cases, two or more kinds of positive electrode active materials may be used in combination. Preferably, a lithium-transition metal composite oxide is used as the positive electrode active material from the viewpoint of capacity and output characteristics. More preferably, a composite oxide containing lithium and nickel is used. More preferably, Li (Ni-Mn-Co) O 2 and a part of these transition metals are substituted with other elements (hereinafter, also simply referred to as "NMC composite oxide"), or lithium-nickel-cobalt. -Aluminum composite oxide (hereinafter, also simply referred to as "NCA composite oxide") or the like is used. The NMC composite oxide has a layered crystal structure in which a lithium atomic layer and a transition metal (Mn, Ni, and Co are arranged in an orderly manner) atomic layer are alternately stacked via an oxygen atomic layer. Then, one Li atom is contained in each transition metal 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.

(負極活物質)
負極活物質としては、ケイ素系材料を必須に含む。ケイ素系材料としては、Si単体、SiO、およびSiO等のシリコン酸化物、シリコン合金等が挙げられる。シリコン合金は、Si、Sn、およびM(遷移金属)の少なくとも三元系であることが好ましく、Mは、チタン(Ti)であることが好ましい。また、他の負極活物質としては、たとえば、グラファイト(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(たとえば、LiTi12)、金属材料(スズ)、リチウム合金系負極材料(たとえば、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−アルミニウム−マンガン合金等)等が挙げられる。場合によっては、2種以上の負極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、ケイ素系材料に加え、炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム合金系負極材料が、負極活物質として用いられる。なお、上記以外の負極活物質が用いられてもよいことは勿論である。また、被覆用樹脂は特に炭素材料に対して付着しやすいという性質を有している。したがって、構造的に安定した電極材料を提供するという観点からは、他の負極活物質として、炭素材料を用いることが好ましい。
(Negative electrode active material)
The negative electrode active material indispensably contains a silicon-based material. Examples of the silicon-based material include Si alone, SiO 2 , silicon oxides such as SiO, and silicon alloys. The silicon alloy is preferably at least a ternary system of Si, Sn, and M (transition metal), and M is preferably titanium (Ti). Examples of other negative electrode active materials include carbon materials such as graphite, soft carbon, and hard carbon, lithium-transition metal composite oxides (for example, Li 4 Ti 5 O 12 ), and metal materials (tin). , Lithium alloy-based negative electrode materials (for example, lithium-aluminum alloy, lithium-aluminum-manganese alloy, etc.) and the like. In some cases, two or more kinds of negative electrode active materials may be used in combination. Preferably, in addition to the silicon-based material, a carbon material, a lithium-transition metal composite oxide, and a lithium alloy-based negative electrode material are used as the negative electrode active material from the viewpoint of capacity and output characteristics. Needless to say, a negative electrode active material other than the above may be used. Further, the coating resin has a property of being particularly easy to adhere to a carbon material. Therefore, from the viewpoint of providing a structurally stable electrode material, it is preferable to use a carbon material as another negative electrode active material.

(導電助剤)
導電助剤は、電極活物質層中で電子伝導パスを形成し、電極活物質層の電子移動抵抗を低減することで、電池の高レートでの出力特性向上に寄与し得る。
(Conductive aid)
The conductive auxiliary agent can contribute to the improvement of the output characteristics of the battery at a high rate by forming an electron conduction path in the electrode active material layer and reducing the electron transfer resistance of the electrode active material layer.

導電助剤としては、たとえば、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、金、銅、チタン等の金属、これらの金属を含む合金または金属酸化物;グラファイト、炭素繊維(具体的には、気相成長炭素繊維(VGCF)等)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンブラック(具体的には、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)等のカーボンが挙げられるが、これらに限定されない。また、粒子状のセラミック材料や樹脂材料の周りに上記金属材料をめっき等でコーティングしたものも導電助剤として使用できる。これらの導電助剤のなかでも、電気的安定性の観点から、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、金、銅、チタン、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、金、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、カーボンを少なくとも1種を含むことがさらに好ましい。これらの導電助剤は、1種のみを単独で使用してもよいし、2種以上を併用しても構わない。 Conductive aids include, for example, metals such as aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper, titanium, alloys or metal oxides containing these metals; graphite, carbon fibers (specifically, vapor phase growth). Examples include carbon such as carbon fiber (VGCF), carbon nanotube (CNT), carbon black (specifically, acetylene black, Ketjen black (registered trademark), furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.). However, it is not limited to these. Further, a particulate ceramic material or a resin material coated with the above metal material by plating or the like can also be used as a conductive auxiliary agent. Among these conductive auxiliaries, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper, titanium, and carbon from the viewpoint of electrical stability. It is more preferable to contain at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, and carbon, and it is further preferable to contain at least one kind of carbon. Only one kind of these conductive auxiliaries may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination.

導電助剤の形状は、粒子状または繊維状であることが好ましい。導電助剤が粒子状である場合、粒子の形状は特に限定されず、粉末状、球状、棒状、針状、板状、柱状、不定形状、燐片状、紡錘状等、いずれの形状であっても構わない。導電助剤が粒子状である場合の平均粒子径(一次粒子径)は、100nm以下であることが好ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、導電助剤の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離Lを意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)等の観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。 The shape of the conductive auxiliary agent is preferably particulate or fibrous. When the conductive auxiliary agent is in the form of particles, the shape of the particles is not particularly limited, and may be any shape such as powder, sphere, rod, needle, plate, columnar, indefinite, flint, and spindle. It doesn't matter. When the conductive auxiliary agent is in the form of particles, the average particle size (primary particle size) is preferably 100 nm or less. In the present specification, the “particle size” means the maximum distance L among the distances between any two points on the contour line of the conductive auxiliary agent. The value of the "average particle size" is the average value of the particle size of the particles observed in several to several tens of fields using an observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). The calculated value shall be adopted.

(導電部材)
導電部材は、電極活物質層中で電子伝導パスを形成する機能を有する。特に、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層の2つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成している(本実施形態では、電極活物質層の電解質層216側に接触する第1主面から集電体211側に接触する第2主面までを電気的に接続する導電通路を形成している)ことが好ましい。このような形態を有することで、電極活物質層中の厚さ方向の電子移動抵抗がさらに低減されるため、電池の高レートでの出力特性をより一層向上し得る。なお、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層の2つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成しているか否かは、SEMや光学顕微鏡を用いて電極活物質層の断面を観察することにより確認できる。
(Conductive member)
The conductive member has a function of forming an electron conduction path in the electrode active material layer. In particular, at least a part of the conductive member forms a conductive passage that electrically connects the two main surfaces of the electrode active material layer (in the present embodiment, it contacts the electrolyte layer 216 side of the electrode active material layer). It is preferable to form a conductive passage that electrically connects the first main surface to the second main surface in contact with the current collector 211 side). By having such a form, the electron transfer resistance in the thickness direction in the electrode active material layer is further reduced, so that the output characteristics at a high rate of the battery can be further improved. Whether or not at least a part of the conductive member forms a conductive passage that electrically connects the two main surfaces of the electrode active material layer is determined by using an SEM or an optical microscope in cross section of the electrode active material layer. Can be confirmed by observing.

導電部材は、繊維状の形態を有する導電性繊維であることが好ましい。具体的には、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス(SUS)のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を、導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。なかでも、導電性に優れ、軽量であることから炭素繊維が好ましい。 The conductive member is preferably a conductive fiber having a fibrous form. Specifically, carbon fibers such as PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers, conductive fibers in which a metal having good conductivity or graphite is uniformly dispersed in synthetic fibers, and a metal such as stainless steel (SUS). Examples thereof include metal fibers made of fibers, conductive fibers in which the surface of organic fibers is coated with metal, and conductive fibers in which the surface of organic fibers is coated with a resin containing a conductive substance. Of these, carbon fiber is preferable because it has excellent conductivity and is lightweight.

(バインダ)
バインダとしては、たとえば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の溶剤系バインダや、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等の水系バインダが挙げられる。なお、負極活物質層213におけるバインダの含有量は、負極活物質層213に含まれる全固形分量100質量%に対して1質量%以下であり、好ましくは0質量%である。
(Binder)
Examples of the binder include solvent-based binders such as polyvinylidene fluoride (PVdF) and water-based binders such as styrene-butadiene rubber (SBR). The binder content in the negative electrode active material layer 213 is 1% by mass or less, preferably 0% by mass, based on 100% by mass of the total solid content contained in the negative electrode active material layer 213.

(被覆用樹脂)
被覆用樹脂は、電極活物質の表面に存在し、電解液を吸液して保持する機能を有する。これにより、電極活物質層において、電極活物質表面から電解質層へのイオン伝導パスを形成することができる。被覆用樹脂の材料は特に制限されないが、柔軟性や吸液性の観点から、(A)ポリウレタン樹脂、(B)ポリビニル系樹脂(たとえば、(メタ)アクリレート系共重合体等)からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
(Coating resin)
The coating resin exists on the surface of the electrode active material and has a function of absorbing and holding the electrolytic solution. Thereby, in the electrode active material layer, an ion conduction path from the surface of the electrode active material to the electrolyte layer can be formed. The material of the coating resin is not particularly limited, but from the viewpoint of flexibility and liquid absorbency, it consists of a group consisting of (A) polyurethane resin and (B) polyvinyl resin (for example, (meth) acrylate-based copolymer, etc.). It is preferable to include at least one selected.

また、被覆用樹脂には、上述した導電助剤が分散されていてもよい。このような構成とすることにより、電極活物質層において、電極活物質表面から電解質層へのイオン伝導パスおよび電極活物質表面から集電体への電子伝導パスを確保することができる。 Further, the above-mentioned conductive auxiliary agent may be dispersed in the coating resin. With such a configuration, in the electrode active material layer, an ion conduction path from the surface of the electrode active material to the electrolyte layer and an electron conduction path from the surface of the electrode active material to the current collector can be secured.

本実施形態のリチウムイオン二次電池200において、電極活物質層の厚さは、正極活物質層212については、好ましくは150〜1500μmであり、より好ましくは180〜950μmであり、さらに好ましくは200〜800μmである。また、負極活物質層213の厚さは、好ましくは150〜1500μmであり、より好ましくは180〜1200μmであり、さらに好ましくは200〜1000μmである。電極活物質層の厚さが上述した下限値以上の値であれば、電池のエネルギー密度を十分に高めることができる。一方、電極活物質層の厚さが上述した上限値以下の値であれば、電極活物質層の構造を十分に維持することができる。 In the lithium ion secondary battery 200 of the present embodiment, the thickness of the electrode active material layer is preferably 150 to 1500 μm, more preferably 180 to 950 μm, and further preferably 200 for the positive electrode active material layer 212. It is ~ 800 μm. The thickness of the negative electrode active material layer 213 is preferably 150 to 1500 μm, more preferably 180 to 1200 μm, and even more preferably 200 to 1000 μm. When the thickness of the electrode active material layer is at least the above-mentioned lower limit value, the energy density of the battery can be sufficiently increased. On the other hand, if the thickness of the electrode active material layer is a value equal to or less than the above-mentioned upper limit value, the structure of the electrode active material layer can be sufficiently maintained.

[電解質層]
電解質層216に使用される電解質には、非水溶媒を含む液体電解質(電解液)や、電解液を保持するホストポリマーを有するゲルポリマー電解質が用いられる。
[Electrolyte layer]
As the electrolyte used for the electrolyte layer 216, a liquid electrolyte (electrolyte solution) containing a non-aqueous solvent or a gel polymer electrolyte having a host polymer holding the electrolyte solution is used.

電解液は、非水溶媒にリチウム塩が溶解した形態を有する。非水溶媒としては、たとえば、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挙げられる。リチウム塩としては、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsFLiClO、Li[(FSON](LiFSI)等の無機酸のリチウム塩、LiN(CFSO、LiN(CSO、およびLiC(CFSO等の有機酸のリチウム塩(イオン液体)等が挙げられる。 The electrolytic solution has a form in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent. Examples of the non-aqueous solvent include carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethyl methyl carbonate. The lithium salt, LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6, LiAsF 6 LiClO 4, Li [(FSO 2) 2 N] (LiFSI) lithium salts of inorganic acids such as, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN ( Examples thereof include lithium salts (ionic liquids) of organic acids such as C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiC (CF 3 SO 2 ) 3.

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、電解液が注入されてなる構成を有する。イオン伝導性ポリマーとしては、たとえば、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 structure in which an electrolytic solution is injected into a matrix polymer (host polymer) made of an ionic conductive polymer. Examples of the ionic conductive polymer include polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene glycol (PEG), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HEP), and polymethyl methacrylate (polymethyl methacrylate). PMMA), and copolymers thereof and the like.

電解質層216には、さらにセパレータを用いてもよい。セパレータは、電解液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。セパレータの形態としては、たとえば、電解液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。 A separator may be further used for the electrolyte layer 216. The separator has a function of holding an electrolytic solution and ensuring lithium ion conductivity between the positive electrode and the negative electrode, and a function as a partition wall between the positive electrode and the negative electrode. Examples of the form of the separator include a porous sheet separator made of a polymer or fiber that absorbs and retains an electrolytic solution, a non-woven fabric separator, and the like.

[正極集電板および負極集電板]
集電板221,222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得る。集電板221,222の構成材料としては、たとえば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス(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221と負極集電板222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 plate and negative electrode current collector plate]
The material constituting the current collector plates 221 and 222 is not particularly limited, and a known highly conductive material conventionally used as a current collector plate for a lithium ion secondary battery can be used. As the constituent materials of the current collector plates 221,222, for example, metal materials such as aluminum, copper, titanium, nickel, stainless steel (SUS), and alloys thereof are preferable. From the viewpoint of light weight, corrosion resistance, and high conductivity, aluminum and copper are more preferable, and aluminum is particularly preferable. The same material may be used or different materials may be used for the positive electrode current collector plate 221 and the negative electrode current collector plate 222.

[シール部]
シール部218は、集電体211同士の接触や単電池層217の端部における短絡を防止する機能を有する。シール部218を構成する材料としては、絶縁性、固体電解質の脱落に対するシール性や外部からの水分の透湿に対するシール性(密封性)、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよい。たとえば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゴム(エチレン−プロピレン−ジエンゴム:EPDM)等が用いられ得る。また、イソシアネート系接着剤や、アクリル樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤等を用いてもよく、ホットメルト接着剤(ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂)等を用いてもよい。なかでも、耐食性、耐薬品性、作り易さ(製膜性)、経済性等の観点から、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が、絶縁層の構成材料として好ましく用いられ、非結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とするエチレン、プロピレン、ブテンを共重合した樹脂を用いることが好ましい。
[Seal part]
The seal portion 218 has a function of preventing contact between the current collectors 211 and a short circuit at the end portion of the cell cell layer 217. The material constituting the sealing portion 218 may have insulating property, sealing property against falling off of solid electrolyte, sealing property against moisture permeation from the outside (sealing property), heat resistance under battery operating temperature, and the like. Just do it. For example, acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyimide resin, rubber (ethylene-propylene-diene rubber: EPDM) and the like can be used. Further, an isocyanate-based adhesive, an acrylic resin-based adhesive, a cyanoacrylate-based adhesive, or the like may be used, or a hot melt adhesive (urethane resin, polyamide resin, polyolefin resin) or the like may be used. Among them, polyethylene resin and polypropylene resin are preferably used as constituent materials of the insulating layer from the viewpoints of corrosion resistance, chemical resistance, ease of production (film formation), economy, etc., and the main component is non-crystalline polypropylene resin. It is preferable to use a resin obtained by copolymerizing ethylene, propylene, and butene.

[外装体]
外装体220としては、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を用いることができるほか、公知の金属缶ケースを用いることができる。ラミネートフィルムには、たとえば、ポリプロピレン(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210への群圧を容易に調整することができ、所望の電解質層216の厚みへと調整容易であることから、外装体220はアルミネートラミネートがより好ましい。
[Exterior body]
As the exterior body 220, a bag-shaped case using a laminated film containing aluminum can be used, or a known metal can case can be used. As the laminate film, for example, a laminate film having a three-layer structure in which polypropylene (PP), aluminum, and nylon are laminated in this order can be used, but the laminate film is not limited thereto. A laminated film is desirable from the viewpoint of high output and excellent cooling performance, and can be suitably used for batteries for large devices for EVs and HEVs. Further, the exterior body 220 is more preferably an aluminumate laminate because the group pressure applied to the power generation element 210 from the outside can be easily adjusted and the thickness of the desired electrolyte layer 216 can be easily adjusted.

以上のとおり、説明した本実施形態は、以下の効果を奏する。 As described above, the present embodiment described has the following effects.

(a)初回充電工程は、二次電池200を所定の電池電圧Vまで充電する第1充電工程、二次電池200の充電を所定時間T休止する休止工程、および二次電池200の充電を再開する第2充電工程を含む。したがって、休止工程において、負極活物質の粒子の再配列が起こり、電解液の還元分解反応が抑制される。その結果、負極活物質の粒子の表面に形成されるSEI被膜が薄くなり、電池性能が向上する。 (A) first charge step, the first charging step of charging the secondary battery 200 to a predetermined battery voltage V S, resting step of resting the predetermined time T the charge of the secondary battery 200, and the charging of the secondary battery 200 Includes a second charging step to resume. Therefore, in the resting step, the particles of the negative electrode active material are rearranged, and the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed. As a result, the SEI film formed on the surface of the particles of the negative electrode active material becomes thin, and the battery performance is improved.

(b)休止工程において、二次電池200の充電が1時間以上休止されることが好ましい。このような構成によれば、二次電池200が大気圧下に置かれた状態であっても、負極活物質の粒子の再配列が確実に起こり、電解液の還元分解反応を確実に抑制できる。 (B) In the pause step, it is preferable that the charging of the secondary battery 200 is paused for 1 hour or more. According to such a configuration, even when the secondary battery 200 is placed under atmospheric pressure, the particles of the negative electrode active material are surely rearranged, and the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution can be surely suppressed. ..

(c)所定の電池電圧Vは、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位と等電位にある電池電圧Vと、上記の数式(1)により表される電池電圧Vとの間に設定されることが好ましい。このような構成によれば、ケイ素系活物質粒子の膨張に起因して負極活物質層に生じる隙間に導電助剤が確実に入り込み、電解液の還元分解反応が確実に抑制される。 (C) a predetermined battery voltage V S is the battery voltage V H negative electrode potential of the secondary battery 200 is in the reduction decomposition potential and equipotential of the electrolyte, the battery voltage V L represented by the above formula (1) It is preferable that it is set between and. According to such a configuration, the conductive auxiliary agent surely enters the gap generated in the negative electrode active material layer due to the expansion of the silicon-based active material particles, and the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution is surely suppressed.

(d)電解液は、PCとECの混合溶媒にLiFSIを溶解した溶液であることが好ましい。このような構成によれば、電池出力やサイクル寿命特性を向上できる。 (D) The electrolytic solution is preferably a solution in which LiFSI is dissolved in a mixed solvent of PC and EC. According to such a configuration, the battery output and the cycle life characteristics can be improved.

以上のとおり、説明した実施形態において、本発明に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略できることはいうまでもない。 As described above, the method for manufacturing the lithium ion secondary battery according to the present invention has been described in the described embodiment. However, it goes without saying that the present invention can be appropriately added, modified, and omitted by those skilled in the art within the scope of the technical idea.

たとえば、上述した実施形態では、二次電池200の初回充電工程において、二次電池の充電が1回だけ休止された。しかしながら、二次電池200の充電は、複数回休止されてもよい。この場合、二次電池200の負極電位が電解液の還元分解電位よりも貴な電位に保たれる範囲に設定された複数の電池電圧で二次電池200の充電を休止する。たとえば、二次電池200を第1の電池電圧まで充電した時点で充電を休止し、充電の再開後、第2の電池電圧まで充電した時点で充電を再度休止する。 For example, in the above-described embodiment, the charging of the secondary battery is stopped only once in the initial charging step of the secondary battery 200. However, charging of the secondary battery 200 may be suspended a plurality of times. In this case, charging of the secondary battery 200 is stopped at a plurality of battery voltages set in a range in which the negative electrode potential of the secondary battery 200 is maintained at a potential noble than the reduction / decomposition potential of the electrolytic solution. For example, charging is stopped when the secondary battery 200 is charged to the first battery voltage, and after resuming charging, charging is stopped again when the secondary battery 200 is charged to the second battery voltage.

また、上述した実施形態では、二次電池200の充電を所定時間休止する休止工程において、二次電池200が充電装置100に接続された状態が維持された。しかしながら、休止工程において、二次電池200が充電装置100から電気的に切り離され、充電再開時に、二次電池200が充電装置100に再度接続されてもよい。また、第1充電工程と第2充電工程とは、同じ充電装置100により実行される必要はなく、異なる充電装置100により実行されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the state in which the secondary battery 200 is connected to the charging device 100 is maintained in the pause step of suspending the charging of the secondary battery 200 for a predetermined time. However, in the pause process, the secondary battery 200 may be electrically disconnected from the charging device 100, and the secondary battery 200 may be reconnected to the charging device 100 when charging is resumed. Further, the first charging step and the second charging step do not have to be executed by the same charging device 100, and may be executed by different charging devices 100.

また、上述した実施形態では、リチウムイオン二次電池200が双極型二次電池である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、リチウムイオン二次電池は、正極集電体上に正極活物質層が形成されてなる正極と、負極集電体上に負極活物質層が形成されてなる負極とが電解質層を介して積層されて構成される一般的な二次電池であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the lithium ion secondary battery 200 is a bipolar secondary battery has been described as an example. However, in a lithium ion secondary battery, a positive electrode having a positive electrode active material layer formed on a positive electrode current collector and a negative electrode having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode current collector are formed via an electrolyte layer. It may be a general secondary battery constructed by stacking.

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。特記しない限り、各操作は、室温(25℃)で行われる。 The effects of the present invention will be described with reference to the following examples and comparative examples. Unless otherwise stated, each operation is performed at room temperature (25 ° C.).

(実施例)
(1)リチウムイオン二次電池の組み立て
エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの等体積混合溶媒に、支持塩濃度が2mol/LとなるようにLiFSIを溶解して電解液を作製した。また、NCA複合酸化物(LiNi0.8Co0.15Al0.05)(94質量%)、アセチレンブラック(5.8質量%)、およびカーボンナノファイバー(0.2質量%)の混合物に電解液を添加して正極用スラリーを調製した。同様に、ハードカーボン(70.4質量%)、Si合金(Si55Sn15Ti30(原子比は質量比))(17.6質量%)、アセチレンブラック(10質量%)、およびカーボンナノファイバー(2.0質量%)の混合物に電解液を添加して負極用スラリーを調製した。そして、アルミニウム集電箔上に正極用スラリーを塗布して正極活物質層(厚さ354μm)を形成することにより、正極を製作した。同様に、銅集電箔上に負極用スラリーを塗布して負極活物質層(厚さ256μm)を形成することにより、負極を製作した。それから、正極と負極とを各活物質層が向き合うようにセパレータ(セルガード社製、セルガード3501)を介して積層し、電解液を添加してアルミネートラミネート製外装体の内部に真空封止することによって、1つの単電池層から構成されるリチウムイオン二次電池を組み立てた。また、リニアスイープボルタンメトリー測定により、電解液の還元分解反応が起こるリチウムイオン二次電池の電池電圧が約3.5Vであることを確認した。
(Example)
(1) Assembly of Lithium Ion Secondary Battery LiFSI was dissolved in an equal volume mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate so that the supporting salt concentration was 2 mol / L to prepare an electrolytic solution. Also, of NCA composite oxide (LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) (94% by mass), acetylene black (5.8% by mass), and carbon nanofibers (0.2% by mass). An electrolytic solution was added to the mixture to prepare a slurry for a positive electrode. Similarly, hard carbon (70.4% by mass), Si alloy (Si 55 Sn 15 Ti 30 (atomic ratio is mass ratio)) (17.6% by mass), acetylene black (10% by mass), and carbon nanofibers. An electrolytic solution was added to the mixture (2.0% by mass) to prepare a slurry for a negative electrode. Then, a positive electrode was produced by applying a positive electrode slurry on an aluminum current collector foil to form a positive electrode active material layer (thickness 354 μm). Similarly, a negative electrode was produced by applying a negative electrode slurry on a copper current collector foil to form a negative electrode active material layer (thickness 256 μm). Then, the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator (Celguard 3501 manufactured by Cellguard) so that the active material layers face each other, and an electrolytic solution is added to vacuum-seal the inside of the aluminumate laminated exterior body. Assembled a lithium ion secondary battery composed of one cell cell layer. In addition, it was confirmed by linear sweep voltammetry measurement that the battery voltage of the lithium ion secondary battery in which the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution occurs was about 3.5 V.

(2)リチウムイオン二次電池の初回充電工程
組み立てた二次電池に対して、初回充電工程を行い、リチウムイオン二次電池を完成させた。具体的には、まず、0.1Cの電流でリチウムイオン二次電池の定電流充電を行い、充電量10%(電池電圧:約3.0V)に達した時点で24時間充電を休止した。24時間経過後、0.1Cの電流で定電流充電を再開し、その後、電池電圧が4.2Vに達した時点で充電方式を定電圧充電に切り替えた。そして、リチウムイオン二次電池に流れる電流が0.001Cになった時点で充電を終了した。
(2) Initial Charging Step of Lithium Ion Secondary Battery The assembled secondary battery was subjected to the initial charging step to complete the lithium ion secondary battery. Specifically, first, the lithium ion secondary battery was constantly charged with a current of 0.1 C, and when the charge amount reached 10% (battery voltage: about 3.0 V), charging was suspended for 24 hours. After 24 hours, constant current charging was restarted with a current of 0.1 C, and then, when the battery voltage reached 4.2 V, the charging method was switched to constant voltage charging. Then, charging was terminated when the current flowing through the lithium ion secondary battery reached 0.001 C.

(比較例)
実施例に係るリチウムイオン二次電池と同様に組み立てたリチウムイオン二次電池に対して、一般的な初回充電工程を行い、二次電池を完成させた。具体的には、充電を休止することなく、リチウムイオン二次電を0.1Cの電流で定電流充電し、電池電圧が4.2Vに達した時点で充電方式を定電圧充電に切り替えた。そして、リチウムイオン二次電池に流れる電流が0.001Cになった時点で充電を終了した。
(Comparison example)
The lithium ion secondary battery assembled in the same manner as the lithium ion secondary battery according to the embodiment was subjected to a general initial charging step to complete the secondary battery. Specifically, the lithium ion secondary power was charged with a constant current of 0.1 C without pausing the charging, and when the battery voltage reached 4.2 V, the charging method was switched to the constant voltage charging. Then, charging was terminated when the current flowing through the lithium ion secondary battery reached 0.001 C.

[評価項目]
(初期容量の評価)
実施例および比較例に係るリチウムイオン二次電池の電池電圧の変化を図6に示す。図6の縦軸は、二次電池の電池電圧を示し、横軸は、二次電池の充電容量を示す。図6中の実線は、実施例に係る二次電池の電池電圧の変化を示し、破線は、比較例に係る二次電池の電池電圧の変化を示す。
[Evaluation item]
(Evaluation of initial capacity)
FIG. 6 shows changes in the battery voltage of the lithium ion secondary batteries according to the examples and the comparative examples. The vertical axis of FIG. 6 shows the battery voltage of the secondary battery, and the horizontal axis shows the charge capacity of the secondary battery. The solid line in FIG. 6 shows the change in the battery voltage of the secondary battery according to the embodiment, and the broken line shows the change in the battery voltage of the secondary battery according to the comparative example.

図6に示すとおり、実施例に係るリチウムイオン二次電池は、充電容量が約200mAhのところで充電が終了している。一方、比較例に係るリチウムイオン二次電池は、充電容量が約180mAhのところで充電が終了している。 As shown in FIG. 6, the lithium ion secondary battery according to the embodiment has been charged when the charging capacity is about 200 mAh. On the other hand, the lithium ion secondary battery according to the comparative example has been charged when the charging capacity is about 180 mAh.

したがって、本実施形態に係る二次電池の製造方法によれば、リチウムイオン二次電池の初期容量が増大することが確認された。なお、実施例では、リチウムイオン二次電池の充電を休止している間、二次電池の電池電圧が僅かに減少していることが分かる。 Therefore, it was confirmed that the initial capacity of the lithium ion secondary battery is increased according to the method for manufacturing the secondary battery according to the present embodiment. In the embodiment, it can be seen that the battery voltage of the secondary battery is slightly reduced while the charging of the lithium ion secondary battery is stopped.

(放電レート特性の評価)
実施例および比較例に係るリチウムイオン二次電池を、放電レートを変更して放電させ、放電レート特性を評価した。評価結果を図7に示す。図7の縦軸は、二次電池の放電容量を示し、横軸は、放電時のCレートを示す。図7中の白い丸印は、実施例に係る二次電池の特性を示し、黒い丸印は、比較例に係る二次電池の特性を示す。
(Evaluation of discharge rate characteristics)
The lithium ion secondary batteries according to Examples and Comparative Examples were discharged by changing the discharge rate, and the discharge rate characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in FIG. The vertical axis of FIG. 7 shows the discharge capacity of the secondary battery, and the horizontal axis shows the C rate at the time of discharge. The white circles in FIG. 7 indicate the characteristics of the secondary battery according to the embodiment, and the black circles indicate the characteristics of the secondary battery according to the comparative example.

図7に示すとおり、実施例に係る二次電池は、すべてのCレートにおいて、比較例に係る二次電池よりも大きな放電容量を示す。そして、比較例に係る二次電池に比べ、実施例に係る二次電池の放電レート特性が向上していることが分かる。したがって、本実施形態に係る二次電池の製造方法によれば、リチウムイオン二次電池の放電レート特性が向上することが確認された。 As shown in FIG. 7, the secondary battery according to the embodiment shows a larger discharge capacity than the secondary battery according to the comparative example at all C rates. Then, it can be seen that the discharge rate characteristics of the secondary battery according to the embodiment are improved as compared with the secondary battery according to the comparative example. Therefore, it was confirmed that the discharge rate characteristics of the lithium ion secondary battery are improved according to the method for manufacturing the secondary battery according to the present embodiment.

100 充電装置、
110 電圧センサ、
120 電流センサ、
130 電源、
140 制御部、
200 リチウムイオン二次電池、
210 発電要素、
211 集電体、
212 正極活物質層、
213 負極活物質層、
215 双極型電極、
216 電解質層、
217 単電池層、
218 シール部、
220 外装体、
250 炭素系活物質粒子、
260 ケイ素系活物質粒子、
270 導電性炭素粒子。
100 charging device,
110 voltage sensor,
120 current sensor,
130 power supply,
140 control unit,
200 lithium ion secondary battery,
210 power generation element,
211 current collector,
212 Positive electrode active material layer,
213 Negative electrode active material layer,
215 bipolar electrode,
216 Electrolyte layer,
217 Single battery layer,
218 Seal part,
220 exterior,
250 carbon-based active material particles,
260 Silicon-based active material particles,
270 Conductive carbon particles.

Claims (3)

リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質を含む正極活物質層を備えた正極と、ケイ素を含有する負極活物質の非結着体である負極活物質層を備えた負極と、非水溶媒を含む電解液を有する電解質層とを有するリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
前記リチウムイオン二次電池の負極電位が前記電解液の還元分解電位よりも貴な電位に保たれる範囲に設定された所定の電池電圧まで、前記リチウムイオン二次電池を充電する第1充電工程と、
前記所定の電池電圧まで前記リチウムイオン二次電池が充電された場合、前記リチウムイオン二次電池の充電を所定時間休止する休止工程と、
前記所定時間が経過した場合、前記リチウムイオン二次電池の充電を再開して、前記リチウムイオン二次電池の充電を継続する第2充電工程と、
を含む初回充電工程を有し、
前記所定の電池電圧は、前記リチウムイオン二次電池の負極電位が前記電解液の還元分解電位に等しいときの電池電圧(V )より小さく、電池電圧(V )より大きい範囲に設定され、
前記電池電圧(V )は、下記数式(1):
=V +0.3×(V −V …(1)
(上記数式(1)において、V は、充電開始時の前記リチウムイオン二次電池の電池電圧である)
で表される、リチウムイオン二次電池の製造方法。
A positive electrode having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of storing and releasing lithium ions, a negative electrode having a negative electrode active material layer which is a non-bonded body of a negative electrode active material containing silicon, and a non-aqueous solvent. A method for manufacturing a lithium ion secondary battery having an electrolyte layer having an electrolytic solution containing the electrolyte.
The first charging step of charging the lithium ion secondary battery to a predetermined battery voltage set in a range in which the negative electrode potential of the lithium ion secondary battery is maintained at a potential noble than the reduction decomposition potential of the electrolytic solution. When,
When the lithium ion secondary battery is charged to the predetermined battery voltage, a pause step of suspending the charging of the lithium ion secondary battery for a predetermined time and a pause step.
When the predetermined time has elapsed, the second charging step of restarting the charging of the lithium ion secondary battery and continuing the charging of the lithium ion secondary battery, and
Have a first charge process, including,
The predetermined battery voltage is set in a range smaller than the battery voltage (V H ) when the negative potential of the lithium ion secondary battery is equal to the reduction decomposition potential of the electrolytic solution and larger than the battery voltage ( VL).
The battery voltage ( VL ) is calculated by the following mathematical formula (1):
V L = V I + 0.3 × (V H -V I) ... (1)
(In the above equation (1), V I is the battery voltage of the lithium ion secondary battery at the start of charging)
In represented Ru, method for manufacturing a lithium ion secondary battery.
前記休止工程において、前記リチウムイオン二次電池の充電が1時間以上休止される、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。 The method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein in the pause step, charging of the lithium ion secondary battery is suspended for 1 hour or more. 前記電解液は、プロピレンカーボネートとエチレンカーボネートの混合溶媒にリチウムビス(フルオロスルホニル)イミドを溶解した溶液であり、
前記電解液の還元分解電位は、プロピレンカーボネートの還元分解電位である、請求項1または2に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
The electrolytic solution is a solution in which lithium bis (fluorosulfonyl) imide is dissolved in a mixed solvent of propylene carbonate and ethylene carbonate.
The method for producing a lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2 , wherein the reduction decomposition potential of the electrolytic solution is the reduction decomposition potential of propylene carbonate.
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