JP6943564B2 - Positive electrode for lithium ion secondary battery and its manufacturing method, and lithium ion secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、リチウムイオン(lithium ion)二次電池用正極とその製造方法、及びリチウムイオン二次電池に関する。 The present invention relates to a positive electrode for a lithium ion secondary battery, a method for manufacturing the same, and a lithium ion secondary battery.

近年、リチウムイオン二次電池は、各種用途において広く用いられるようになってきており、最近では、特に、環境負荷の軽減等の観点から、EVやHEV等の用途において用いられている。このようなEVやHEV等の用途においては、巡航距離を伸ばすことを目的として、リチウムイオン二次電池の更なる高容量化等が求められている。 In recent years, lithium ion secondary batteries have come to be widely used in various applications, and recently, from the viewpoint of reducing the environmental load and the like, they have been widely used in applications such as EV and HEV. In such applications as EVs and HEVs, further increase in capacity of lithium ion secondary batteries is required for the purpose of extending the cruising distance.

このような高容量化等の高性能化の手段として、例えば、特許文献1には、正極にLiNi0.35Co0.35Mn0.3等のリチウム遷移金属複合酸化物を用い、非水電解質中にLiPFが添加された非水電解質二次電池が開示されている。特許文献1の二次電池では、バインダがPVdF−CTFEから成り、セパレータの少なくとも一方にAl,BaTiO等からなる無機フィラー層が形成されることが好ましいとされている。また、非水電解質中にLiPFを添加することによって、主に低温における放電特性を向上させることが可能とされている。 As a means for improving the performance such as increasing the capacity, for example, in Patent Document 1, a lithium transition metal composite oxide such as LiNi 0.35 Co 0.35 Mn 0.3 O 2 is used for the positive electrode. A non-aqueous electrolyte secondary battery in which LiPF 2 O 2 is added to the non-aqueous electrolyte is disclosed. In the secondary battery of Patent Document 1, it is preferable that the binder is made of PVdF-CTFE and an inorganic filler layer made of Al 2 O 3 , BaTiO 3, or the like is formed on at least one of the separators. Further, by adding LiPF 2 O 2 to the non-aqueous electrolyte, it is possible to mainly improve the discharge characteristics at low temperature.

また、特許文献2には、CNTタイプの導電性添加剤の含有量を1〜2.5%の低含有量にしたポリアニオン系骨格を有する化合物をベースとしたリチウムイオン二次電池の正極用の複合材料が開示されている。この複合材料を用いることで、リチウムイオン二次電池に高い電流密度で大きな容量と優れた充放電サイクル特性を与えることができるとされている。 Further, Patent Document 2 describes for a positive electrode of a lithium ion secondary battery based on a compound having a polyanionic skeleton in which the content of a CNT type conductive additive is as low as 1 to 2.5%. Composite materials are disclosed. By using this composite material, it is said that a lithium ion secondary battery can be provided with a large capacity and excellent charge / discharge cycle characteristics at a high current density.

ここで、ニッケル(Ni)を主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物(以下、「高ニッケル系複合酸化物」とも称する)は、比較的高い電位及び高容量を実現する正極活物質であり、近年多くの注目を浴びている。このため、高ニッケル系複合酸化物を利用した様々な正極活物質が提案されている。 Here, a lithium transition metal composite oxide containing nickel (Ni) as a main component (hereinafter, also referred to as "high nickel-based composite oxide") is a positive electrode active material that realizes a relatively high potential and a high capacity. It has received a lot of attention in recent years. Therefore, various positive electrode active materials using high nickel-based composite oxides have been proposed.

電極活物質層の厚膜高密度化を行うと、集電体やセパレータといった電池容量に寄与しない部分を減らすことが可能なため、更に高容量化を行うことが可能である。 By increasing the density of the thick film of the electrode active material layer, it is possible to reduce the parts that do not contribute to the battery capacity, such as the current collector and the separator, so that the capacity can be further increased.

特開2012−177496号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-177496 特開2012−500298号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-500288

しかしながら、上記のような高ニッケル系複合酸化物を正極活物質として利用した正極活物質層を、単純に組成を変更せずに厚膜化すると、電極表面付近における電子伝導性が欠如したり、電極内部でのイオン導電性が欠如したりする。そのため、高レートにおける充放電容量が欠如したり、充放電サイクル特性も劣化したりする、という問題があった。 However, if the positive electrode active material layer using the high nickel-based composite oxide as the positive electrode active material as described above is simply thickened without changing the composition, the electron conductivity in the vicinity of the electrode surface may be lacking or Ion conductivity inside the electrode is lacking. Therefore, there are problems that the charge / discharge capacity at a high rate is lacking and the charge / discharge cycle characteristics are also deteriorated.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することが可能な、新規かつ改良されたリチウムイオン二次電池用正極とその製造方法、及びリチウムイオン二次電池を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to increase the charge / discharge capacity at a high rate even when the positive electrode active material layer is thickened. It is an object of the present invention to provide a new and improved positive electrode for a lithium ion secondary battery, a method for manufacturing the same, and a lithium ion secondary battery capable of minimizing a decrease and improving charge / discharge cycle characteristics.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、リチウム(Li)及びニッケル(Ni)を構成元素として含み、且つ、ニッケル原子をリチウム以外の全金属原子の総原子数に対して70原子%以上の割合で含むリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として含有し、更に、バインダ、導電助剤及び液状のP−CTFEを含有することを特徴とする、リチウムイオン二次電池用正極が提供される。 In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, lithium (Li) and nickel (Ni) are contained as constituent elements, and nickel atoms are contained in the total number of all metal atoms other than lithium. For a lithium ion secondary battery, which contains a lithium transition metal composite oxide contained in a proportion of 70 atomic% or more as a positive electrode active material, and further contains a binder, a conductive auxiliary agent, and a liquid P-CTFE. A positive electrode is provided.

この観点によれば、ニッケルを主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物(高ニッケル系複合酸化物)を正極活物質として含む正極中に液状(低分子量)のポリクロロトリフルオロエチレン(P−CTFE)を含有しているので、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することができる。 From this point of view, a liquid (low molecular weight) polychlorotrifluoroethylene (P-CTFE) in a positive electrode containing a lithium transition metal composite oxide (high nickel-based composite oxide) containing nickel as a main component as a positive electrode active material. ) Is contained, so even when the positive electrode active material layer is thickened to a high density, the decrease in charge / discharge capacity at high rates of the lithium ion secondary battery provided with this positive electrode is minimized, and the charge / discharge cycle The characteristics can be improved.

ここで、リチウム遷移金属複合酸化物が、下記一般式(1)で示されるものであってもよい。 Here, the lithium transition metal composite oxide may be one represented by the following general formula (1).

LiaNixCoyz2 ・・・(1) Li a Ni x Co y M z O 2 ··· (1)

式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)及びセリウム(Ce)からなる群から選択される1種又は2種以上の金属元素である。また、式(1)中、a、x、y、zは、0.20≦a≦1.20、0.70≦x<1.00、0.00<y≦0.20、0.00≦z≦0.10の範囲内の値であり、かつ、x+y+z=1である。 In formula (1), M is aluminum (Al), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), gallium (Mg), titanium (Ti), zirconium (Zr), niobium. Consists of (Nb), molybdenum (Mo), tungsten (W), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), lantern (La) and cerium (Ce). One or more metal elements selected from the group. Further, in the formula (1), a, x, y, and z are 0.20 ≦ a ≦ 1.20, 0.70 ≦ x <1.00, 0.00 <y ≦ 0.20, 0.00. It is a value within the range of ≦ z ≦ 0.10. And x + y + z = 1.

この観点によるリチウムイオン二次電池用正極は、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することができる。 From this point of view, the positive electrode for a lithium ion secondary battery minimizes a decrease in charge / discharge capacity at a high rate of the lithium ion secondary battery provided with this positive electrode even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed. , The charge / discharge cycle characteristics can be improved.

また、P−CTFEの平均分子量が、450以上、1000以下であってもよい。 Further, the average molecular weight of P-CTFE may be 450 or more and 1000 or less.

この観点によるリチウムイオン二次電池用正極は、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化効果、及び充放電サイクル特性の改善効果を更に高めることができる。 From this point of view, the positive electrode for a lithium ion secondary battery minimizes a decrease in charge / discharge capacity at a high rate of the lithium ion secondary battery provided with the positive electrode even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed. The effect and the effect of improving the charge / discharge cycle characteristics can be further enhanced.

また、P−CTFEの含有量が、電解液と接触する前の前記正極の総質量を基準として、0.2質量%以上、1.0質量%以下であってもよい。 Further, the content of P-CTFE may be 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less based on the total mass of the positive electrode before contact with the electrolytic solution.

この観点によるリチウムイオン二次電池用正極は、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化効果、及び充放電サイクル特性の改善効果を更に高めることができる。 From this point of view, the positive electrode for a lithium ion secondary battery minimizes a decrease in charge / discharge capacity at a high rate of the lithium ion secondary battery provided with the positive electrode even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed. The effect and the effect of improving the charge / discharge cycle characteristics can be further enhanced.

本発明の他の観点によれば、リチウム(Li)及びニッケル(Ni)を構成元素として含み、且つ、ニッケル原子をリチウム以外の全金属原子の総原子数に対して70原子%以上の割合で含むリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として含有し、更に、バインダ、導電助剤及び液状のP−CTFEを含有する正極スラリーを調製する工程と、正極スラリーを集電体に塗工及び乾燥することで正極活物質層を形成する工程と、を含むことを特徴とする、リチウムイオン二次電池用正極の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, lithium (Li) and nickel (Ni) are contained as constituent elements, and nickel atoms are contained in a ratio of 70 atomic% or more with respect to the total number of all metal atoms other than lithium. A step of preparing a positive electrode slurry containing a lithium transition metal composite oxide containing the mixture as a positive electrode active material and further containing a binder, a conductive auxiliary agent and a liquid P-CTFE, and coating and drying the positive electrode slurry on a current collector. Provided is a method for manufacturing a positive electrode for a lithium ion secondary battery, which comprises a step of forming a positive electrode active material layer.

この観点によれば、ニッケルを主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物(高ニッケル系複合酸化物)を正極活物質として含む正極スラリー中に液状(低分子量)のポリクロロトリフルオロエチレン(P−CTFE)を添加しているので、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この製造方法を用いて製造された正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することができる。 From this point of view, a liquid (low molecular weight) polychlorotrifluoroethylene (P-) in a positive electrode slurry containing a lithium transition metal composite oxide (high nickel-based composite oxide) containing nickel as a main component as a positive electrode active material. Since CTFE) is added, even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed, the charge / discharge capacity at a high rate of the lithium ion secondary battery provided with the positive electrode manufactured using this manufacturing method. It is possible to minimize the decrease in charge and discharge cycle characteristics and improve the charge / discharge cycle characteristics.

ここで、リチウム遷移金属複合酸化物が、下記一般式(1)で示されるものであってもよい。 Here, the lithium transition metal composite oxide may be one represented by the following general formula (1).

LiaNixCoyz2 ・・・(1) Li a Ni x Co y M z O 2 ··· (1)

式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)及びセリウム(Ce)からなる群から選択される1種又は2種以上の金属元素である。また、式(1)中、a、x、y、zは、0.20≦a≦1.20、0.70≦x<1.00、0.00<y≦0.20、0.00≦z≦0.10の範囲内の値であり、かつ、x+y+z=1である。 In formula (1), M is aluminum (Al), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), gallium (Mg), titanium (Ti), zirconium (Zr), niobium. Consists of (Nb), molybdenum (Mo), tungsten (W), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), lantern (La) and cerium (Ce). One or more metal elements selected from the group. Further, in the formula (1), a, x, y, and z are 0.20 ≦ a ≦ 1.20, 0.70 ≦ x <1.00, 0.00 <y ≦ 0.20, 0.00. It is a value within the range of ≦ z ≦ 0.10. And x + y + z = 1.

この観点によるリチウムイオン二次電池用正極の製造方法は、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この製造方法により製造された正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することができる。 From this point of view, the method for manufacturing a positive electrode for a lithium ion secondary battery is a high rate of a lithium ion secondary battery provided with a positive electrode manufactured by this manufacturing method even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed. It is possible to minimize the decrease in charge / discharge capacity and improve the charge / discharge cycle characteristics.

また、P−CTFEの平均分子量が、450以上、1000以下であってもよい。 Further, the average molecular weight of P-CTFE may be 450 or more and 1000 or less.

この観点によるリチウムイオン二次電池用正極の製造方法は、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この製造方法により製造された正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化効果、及び充放電サイクル特性の改善効果を更に高めることができる。 From this point of view, the method for manufacturing a positive electrode for a lithium ion secondary battery is a high rate of a lithium ion secondary battery provided with a positive electrode manufactured by this manufacturing method even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed. The effect of minimizing the decrease in charge / discharge capacity and the effect of improving the charge / discharge cycle characteristics can be further enhanced.

また、P−CTFEを、前記正極スラリーの固形分の総質量に対して0.2質量%以上、1.0質量%以下添加してもよい。 Further, P-CTFE may be added in an amount of 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less with respect to the total mass of the solid content of the positive electrode slurry.

この観点によるリチウムイオン二次電池用正極の製造方法は、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、この製造方法により製造された正極を備えるリチウムイオン二次電池の高レートにおける充放電容量の低下を最小化効果、及び充放電サイクル特性の改善効果を更に高めることができる。 From this point of view, the method for manufacturing a positive electrode for a lithium ion secondary battery is a high rate of a lithium ion secondary battery provided with a positive electrode manufactured by this manufacturing method even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed. The effect of minimizing the decrease in charge / discharge capacity and the effect of improving the charge / discharge cycle characteristics can be further enhanced.

本発明の他の観点によれば、上述したリチウムイオン二次電池用正極と、負極と、正極と負極との間に設けられ、セパレータ及び電解液を含むセパレータ層と、を備えることを特徴とする、リチウムイオン二次電池が提供される。 According to another aspect of the present invention, the above-mentioned positive electrode for a lithium ion secondary battery, a negative electrode, and a separator layer provided between the positive electrode and the negative electrode and containing a separator and an electrolytic solution are provided. Lithium ion secondary batteries are provided.

この観点によるリチウムイオン二次電池は、上記のリチウムイオン二次電池用正極を含むので、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することができる。 Since the lithium ion secondary battery from this point of view includes the positive electrode for the lithium ion secondary battery described above, even when the positive electrode active material layer is thickened, the decrease in charge / discharge capacity at a high rate is minimized. It is possible to improve the charge / discharge cycle characteristics.

ここで、P−CTFEが、リチウムイオン二次電池用正極又は電解液中の少なくともいずれか一方に存在してもよい。 Here, P-CTFE may be present in at least one of the positive electrode for the lithium ion secondary battery and the electrolytic solution.

この観点によるリチウムイオン二次電池は、上記のリチウムイオン二次電池用正極が電解液と接触すると、正極のバインダ中に存在しているP−CTFEが電解液中に溶出して分散される。そのため、バインダからP−CTFEが抜けた部分(porous)の電解液保持性が高まり、イオン導電性が向上する。 In the lithium ion secondary battery from this viewpoint, when the positive electrode for the lithium ion secondary battery comes into contact with the electrolytic solution, P-CTFE existing in the binder of the positive electrode is eluted and dispersed in the electrolytic solution. Therefore, the electrolyte retention property of the portion (poros) where the P-CTFE is removed from the binder is enhanced, and the ionic conductivity is improved.

以上説明したように本発明によれば、ニッケルを主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として含む正極中に液状(低分子量)のポリクロロトリフルオロエチレン(P−CTFE)を含有させることで、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することが可能となる。 As described above, according to the present invention, a liquid (low molecular weight) polychlorotrifluoroethylene (P-CTFE) is contained in a positive electrode containing a lithium transition metal composite oxide containing nickel as a main component as a positive electrode active material. By doing so, even when the positive electrode active material layer is thickened and densely formed, it is possible to minimize the decrease in charge / discharge capacity at a high rate and improve the charge / discharge cycle characteristics.

本発明の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of the lithium ion secondary battery which concerns on embodiment of this invention. 実施例2、3及び比較例1のCole−Coleプロットを示すグラフである。It is a graph which shows the Core-Cole plot of Examples 2, 3 and Comparative Example 1.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

<リチウムイオン二次電池の構成>
以下では、図1を参照して、上述した本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池10の具体的な構成について説明を行う。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構成を説明する説明図である。
<Structure of lithium-ion secondary battery>
Hereinafter, a specific configuration of the lithium ion secondary battery 10 according to the above-described embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、リチウムイオン二次電池10は、正極20と、負極30と、セパレータ(separator)層40と、を備える。なお、リチウムイオン二次電池10の形態は、特に限定されない。例えば、リチウムイオン二次電池10は、円筒形、角形、ラミネート(laminate)形、ボタン(button)形等のいずれであってもよい。 As shown in FIG. 1, the lithium ion secondary battery 10 includes a positive electrode 20, a negative electrode 30, and a separator layer 40. The form of the lithium ion secondary battery 10 is not particularly limited. For example, the lithium ion secondary battery 10 may be any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate type, a button type, and the like.

(正極)
正極20は、集電体21と、正極活物質層22とを備える。集電体21は、例えばアルミニウム(aluminium)等の導電性を有する材料で構成される。
(Positive electrode)
The positive electrode 20 includes a current collector 21 and a positive electrode active material layer 22. The current collector 21 is made of a conductive material such as aluminum.

正極活物質層22は、少なくとも、正極活物質と、導電助剤と、バインダと、液状のポリクロロトリフルオロエチレン(P−CTFE)とを含む。 The positive electrode active material layer 22 contains at least a positive electrode active material, a conductive auxiliary agent, a binder, and liquid polychlorotrifluoroethylene (P-CTFE).

本実施形態に係る正極活物質は、リチウム(Li)及びニッケル(Ni)を構成元素として含み、Niを主構成元素とするリチウム遷移金属複合酸化物である。上述したように、本実施形態において正極活物質として用いられている高ニッケル系複合酸化物は、比較的高い電位及び高容量を実現する正極活物質である。具体的には、本実施形態に係る正極活物質は、ニッケル原子を正極活物質内のリチウム以外の全金属原子(の総原子数)に対して70原子%以上の割合で含む高ニッケル系複合酸化物である。当該正極活物質の組成は、例えば、以下の一般式(1)で示される。 The positive electrode active material according to the present embodiment is a lithium transition metal composite oxide containing lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent elements and Ni as a main constituent element. As described above, the high nickel-based composite oxide used as the positive electrode active material in the present embodiment is a positive electrode active material that realizes a relatively high potential and a high capacity. Specifically, the positive electrode active material according to the present embodiment is a high nickel-based composite containing nickel atoms at a ratio of 70 atomic% or more with respect to (the total number of atoms) of all metal atoms other than lithium in the positive electrode active material. It is an oxide. The composition of the positive electrode active material is represented by, for example, the following general formula (1).

LiaNixCoyz2 ・・・(1) Li a Ni x Co y M z O 2 ··· (1)

式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)及びセリウム(Ce)からなる群から選択される1種又は2種以上の金属元素である。 In formula (1), M is aluminum (Al), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), gallium (Mg), titanium (Ti), zirconium (Zr), niobium. Consists of (Nb), molybdenum (Mo), tungsten (W), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), lantern (La) and cerium (Ce). One or more metal elements selected from the group.

また、式(1)中、a、x、y、zは、0.20≦a≦1.20、0.70≦x<1.00、0.00<y≦0.20、0.00≦z≦0.10の範囲内の値であり、かつ、x+y+z=1である。 Further, in the formula (1), a, x, y, and z are 0.20 ≦ a ≦ 1.20, 0.70 ≦ x <1.00, 0.00 <y ≦ 0.20, 0.00. It is a value within the range of ≦ z ≦ 0.10. And x + y + z = 1.

正極活物質の正極活物質層22内での含有量は特に制限されず、従来のリチウムイオン二次電池の正極活物質層に適用される含有量であればいずれであってもよい。 The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer 22 is not particularly limited, and may be any content as long as it is applied to the positive electrode active material layer of the conventional lithium ion secondary battery.

導電助剤は、例えば、ケッチェンブラック(ketjen black)、アセチレンブラック(acetylene black)等のカーボンブラック(carbon black)、天然黒鉛、人造黒鉛等である。なお、導電助剤は、正極の導電性を高めるためのものであれば特に制限されない。導電助剤の含有量は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池の正極活物質層に適用される含有量であればいずれであってもよい。 Examples of the conductive auxiliary agent include carbon black such as ketjen black and acetylene black, natural graphite, and artificial graphite. The conductive auxiliary agent is not particularly limited as long as it is for increasing the conductivity of the positive electrode. The content of the conductive auxiliary agent is not particularly limited, and may be any content as long as it is applied to the positive electrode active material layer of the lithium ion secondary battery.

バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene difluoride)、エチレンプロピレンジエン三元共重合体(ethylene−propylene−diene terpolymer)、スチレンブタジエンゴム(styrene−butadiene rubber)、アクリロニトリルブタジエンゴム(acrylonitrile−butadiene rubber)、フッ素ゴム(fluoroelastomer)、ポリ酢酸ビニル(polyvinyl acetate)、ポリメチルメタクリレート(polymethyl methacrylate)、ポリエチレン(polyethylene)、ニトロセルロース(nitrocellulose)等である。なお、バインダは、正極活物質及び導電助剤を集電体21上に結着させることができるものであれば、特に制限されない。また、バインダの含有量は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池の正極活物質層に適用される含有量であればいずれであってもよい。 Binders include, for example, polyvinylidene fluoride difluoride, ethylene propylene diene ternary copolymer (ethylene-propylene-diene polymer), styrene butadiene rubber (styrene-butadiene rubber rubber), and acrylic nitrile rubber. Fluoro rubber, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, polyethylene, nitrocellulose and the like. The binder is not particularly limited as long as it can bind the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent on the current collector 21. The binder content is not particularly limited, and may be any content as long as it is applied to the positive electrode active material layer of the lithium ion secondary battery.

正極活物質層22に含まれる液状のP−CTFEは、下記構造式(2)で示されるポリマー又はオリゴマーのうち、低分子量のものである。 The liquid P-CTFE contained in the positive electrode active material layer 22 is a polymer or oligomer represented by the following structural formula (2) and having a low molecular weight.

Figure 0006943564
Figure 0006943564

本発明者らが検討したところによれば、上述したような高ニッケル系複合酸化物を正極活物質として含む正極スラリー中に液状(低分子量)のP−CTFEを添加することで、導電助剤の分散性が向上し、厚膜高密度化した電極(本実施形態では、正極20)でも最少量の導電助剤を加えるだけで、導電性の低減を最小化することができ、これにより、高レートにおける充放電容量の低下を最小化することができることが判明した。また、リチウムイオン二次電池10内においては、正極20が後述する電解液と接触すると、バインダ中に存在しているP−CTFEが電解液中に溶出して分散される。そのため、バインダからP−CTFEが抜けた部分(porous)の電解液保持性が高まり、イオン導電性が向上すると推定される。その結果、リチウムイオン二次電池の充放電サイクル特性が改善されることが見出された。 According to the investigation by the present inventors, a conductive auxiliary agent is obtained by adding a liquid (low molecular weight) P-CTFE to a positive electrode slurry containing a high nickel-based composite oxide as a positive electrode active material as described above. The reduction in conductivity can be minimized by adding the minimum amount of conductive auxiliary agent even in the electrode (positive electrode 20 in this embodiment) having improved dispersibility and thick film density. It has been found that the decrease in charge / discharge capacity at high rates can be minimized. Further, in the lithium ion secondary battery 10, when the positive electrode 20 comes into contact with the electrolytic solution described later, P-CTFE existing in the binder is eluted and dispersed in the electrolytic solution. Therefore, it is presumed that the electrolyte retention property of the portion (poros) where P-CTFE is removed from the binder is enhanced, and the ionic conductivity is improved. As a result, it was found that the charge / discharge cycle characteristics of the lithium ion secondary battery were improved.

なお、上記特許文献1では、本実施形態における液状のP−CTFEは用いられておらず、バインダとしてPVDF−CTFE共重合体が用いられているだけである。また、特許文献1で用いられている正極活物質は、LiNi0.35Co0.35Mn0.3等であり、本実施形態で用いる高ニッケル系複合酸化物とは異なっている。また、上記特許文献2では、特許文献1と同様、バインダとしてPVDF−CTFE共重合体が用いることは記載されているが、本実施形態のような液状のP−CTFEを別途添加することは記載されていない。また、特許文献2では、正極活物質としても、本実施形態とは異なるLiM(XOタイプのポリアニオン系骨格を有する化合物が用いられている。 In Patent Document 1, the liquid P-CTFE in the present embodiment is not used, only the PVDF-CTFE copolymer is used as the binder. The positive electrode active material used in Patent Document 1 is LiNi 0.35 Co 0.35 Mn 0.3 O 2, etc., which is different from the high nickel-based composite oxide used in the present embodiment. Further, in Patent Document 2, it is described that a PVDF-CTFE copolymer is used as a binder as in Patent Document 1, but it is described that a liquid P-CTFE as in the present embodiment is separately added. It has not been. In Patent Document 2, as a positive electrode active material, a compound having a different LiM y (XO z) n type polyanionic skeleton to the present embodiment is used.

特に、上記高レートにおける充放電容量の低下を最小化する効果をより効果的に発現させるためには、液状(低分子量)のP−CTFEの平均分子量が、450以上、好ましくは500以上、1000以下であることが好ましい。P−CTFEの平均分子量が1000よりも大きいと、常温での流動性が著しく欠如する懸念がある。P−CTFEの平均分子量は、650以上がより好ましく、850以上が更に好ましい。なお、本実施形態における平均分子量は、重量平均分子量であり、質量分析装置により測定された値である。 In particular, in order to more effectively exhibit the effect of minimizing the decrease in charge / discharge capacity at the high rate, the average molecular weight of liquid (low molecular weight) P-CTFE is 450 or more, preferably 500 or more, 1000. The following is preferable. If the average molecular weight of P-CTFE is larger than 1000, there is a concern that the fluidity at room temperature will be significantly lacking. The average molecular weight of P-CTFE is more preferably 650 or more, and even more preferably 850 or more. The average molecular weight in this embodiment is a weight average molecular weight, which is a value measured by a mass spectrometer.

また、上記高レートにおける充放電容量の低下を最小化する効果をより効果的に発現させるためには、液状(低分子量)のP−CTFEの含有量が、電解液と接触する前の正極20の総質量を基準として、0.2質量%以上、1.0質量%以下であることが好ましい。P−CTFEの含有量が1.0質量%よりも多いと、リチウムイオン二次電池10の放電容量が低下してしまう懸念がある。 Further, in order to more effectively exhibit the effect of minimizing the decrease in charge / discharge capacity at the high rate, the positive electrode 20 before the content of the liquid (low molecular weight) P-CTFE comes into contact with the electrolytic solution is 20. It is preferable that it is 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less based on the total mass of. If the content of P-CTFE is more than 1.0% by mass, there is a concern that the discharge capacity of the lithium ion secondary battery 10 will decrease.

上記のように、液状(低分子量)のP−CTFEの平均分子量を450以上、好ましくは500以上、1000以下とし、且つ、液状(低分子量)のP−CTFEを0.2質量%以上、1.0質量%以下含有させることで、正極活物質層22を厚膜高密度化させた場合であっても、リチウムイオン二次電池10の電池容量を落とすことなく、むしろ充放電効率を改善することができる。なお、後述する実施例に示すように、P−CTFEの平均分子量が500以上700未満の場合には、負荷特性(容量維持率等)を高めるために、P−CTFEを0.5質量%以上含有させることが好ましい。 As described above, the average molecular weight of the liquid (low molecular weight) P-CTFE is 450 or more, preferably 500 or more and 1000 or less, and the liquid (low molecular weight) P-CTFE is 0.2% by mass or more and 1 By containing 0.0% by mass or less, even when the positive electrode active material layer 22 is thickened and densely formed, the charge / discharge efficiency is rather improved without reducing the battery capacity of the lithium ion secondary battery 10. be able to. As shown in Examples described later, when the average molecular weight of P-CTFE is 500 or more and less than 700, P-CTFE is 0.5% by mass or more in order to improve the load characteristics (capacity retention rate, etc.). It is preferable to include it.

ここで、P−CTFEは、正極20と電解液中のどちらに存在していても良い、すなわち、正極20又は電解液中の少なくともいずれか一方に存在していればよいが、上述した性能(高レートにおける充放電容量の低下を最小化する性能)を発揮させるためには、P−CTFEを初めに正極20の電極スラリー中に存在させることが必要である。 Here, P-CTFE may be present in either the positive electrode 20 or the electrolytic solution, that is, it may be present in at least one of the positive electrode 20 and the electrolytic solution, but the above-mentioned performance ( In order to exhibit the performance of minimizing the decrease in charge / discharge capacity at a high rate), it is necessary that P-CTFE is first present in the electrode slurry of the positive electrode 20.

正極活物質層22は、例えば、適当な有機溶媒(例えばN−メチル−2−ピロリドン(N−methyl−2−pyrrolidone))に正極活物質、導電助剤、及びバインダを分散させたスラリー(slurry)を集電体21上に塗工し、乾燥、圧延することで形成される。 The positive electrode active material layer 22 is, for example, a slurry in which a positive electrode active material, a conductive auxiliary agent, and a binder are dispersed in a suitable organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone). ) Is coated on the current collector 21, dried and rolled.

(負極)
負極30は、集電体31と、負極活物質層32とを含む。集電体31は、例えば、銅(cupper)、ニッケル等で構成される。
(Negative electrode)
The negative electrode 30 includes a current collector 31 and a negative electrode active material layer 32. The current collector 31 is made of, for example, copper, nickel, or the like.

負極活物質層32は、リチウムイオン二次電池の負極活物質層として使用されるものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、負極活物質層32は、負極活物質を含み、バインダをさらに含んでいてもよい。負極活物質は、例えば、黒鉛活物質(人造黒鉛、天然黒鉛、人造黒鉛と天然黒鉛との混合物、人造黒鉛を被覆した天然黒鉛等)、ケイ素(Si)もしくはスズ(Sn)もしくはそれらの酸化物の微粒子と黒鉛活物質との混合物、ケイ素もしくはスズの微粒子、ケイ素もしくはスズを基本材料とした合金、及びLiTi12等の酸化チタン(TiO)系化合物等を使用することができる。なお、ケイ素の酸化物は、SiO(0≦x≦2)で表される。また、負極活物質としては、これらの他に、例えば金属リチウム等を使用することができる。 The negative electrode active material layer 32 may be any material as long as it is used as the negative electrode active material layer of the lithium ion secondary battery. For example, the negative electrode active material layer 32 contains a negative electrode active material and may further contain a binder. The negative electrode active material is, for example, graphite active material (artificial graphite, natural graphite, a mixture of artificial graphite and natural graphite, natural graphite coated with artificial graphite, etc.), silicon (Si) or tin (Sn), or an oxide thereof. Mixtures of fine particles and graphite active material, fine particles of silicon or tin, alloys based on silicon or tin, titanium oxide (TiO x ) compounds such as Li 4 Ti 5 O 12 and the like can be used. .. The oxide of silicon is represented by SiO x (0 ≦ x ≦ 2). In addition to these, as the negative electrode active material, for example, metallic lithium or the like can be used.

また、バインダは、正極活物質層22を構成するバインダと同様のものが使用可能である。なお、負極活物質とバインダとの質量比は特に制限されず、従来のリチウムイオン二次電池で採用される質量比が本発明でも適用可能である。 Further, as the binder, the same binder as that constituting the positive electrode active material layer 22 can be used. The mass ratio of the negative electrode active material to the binder is not particularly limited, and the mass ratio adopted in the conventional lithium ion secondary battery can be applied in the present invention.

(セパレータ層)
セパレータ層40は、正極20と負極30との間に設けられ、セパレータと、電解液とを含む。
(Separator layer)
The separator layer 40 is provided between the positive electrode 20 and the negative electrode 30, and includes a separator and an electrolytic solution.

本発明の一実施形態に係るセパレータは、特に制限されない。本発明の一実施形態に係るセパレータ本体は、リチウムイオン二次電池のセパレータとして使用されるものであれば、どのようなものでも使用可能である。例えば、セパレータとしては、優れた高率放電性能を示す多孔膜や不織布等を、単独あるいは併用することが好ましい。セパレータを構成する材料としては、例えば、ポリエチレン(polyethylene),ポリプロピレン(polypropylene)等に代表されるポリオレフィン(polyolefin)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate),ポリブチレンテレフタレート(polybuthylene terephthalate)等に代表されるポリエステル(polyester)系樹脂、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene difluoride)、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(hexafluoropropylene)共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロビニルエーテル(perfluorovinylether)共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン(tetrafluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン(trifluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−フルオロエチレン(fluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン(hexafluoroacetone)共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン(ethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−プロピレン(propylene)共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロプロピレン(trifluoropropylene)共重合体、フッ化ビニリデン−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、フッ化ビニリデン−エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等を使用することができる。なお、セパレータの気孔率も特に制限されず、リチウムイオン二次電池のセパレータが有する気孔率が任意に適用可能である。 The separator according to the embodiment of the present invention is not particularly limited. Any separator body according to an embodiment of the present invention can be used as long as it is used as a separator for a lithium ion secondary battery. For example, as the separator, it is preferable to use a porous membrane, a non-woven fabric, or the like exhibiting excellent high-rate discharge performance alone or in combination. Examples of the material constituting the separator include a polyolefin-based resin typified by polyethylene (polymer), polypropylene (polymer), polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and the like. Polyester-based resin, polyvinylidene difluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorovinyl ether copolymer, fluoride. (Tetrafluoroothylene) polymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-fluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer, fluoride. Vinylidene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride-propylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropolymer copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer , Vinylidene fluoride-ethylene-tetrafluoroethylene copolymer and the like can be used. The porosity of the separator is not particularly limited, and the porosity of the separator of the lithium ion secondary battery can be arbitrarily applied.

また、セパレータは、無機フィラーを含むコーティング層を有していてもよい。具体的には、コーティング層は、Mg(OH)又はAlの少なくともどちらか一方を無機フィラーとして含んでいてもよい。かかる構成によれば、無機フィラーを含むコーティング層は、正極とセパレータとの直接の接触を防止するため、高温保存時に正極表面で発生する電解液の酸化、分解を防止し、電解液の分解生成物であるガスの発生を抑制することができる。 Further, the separator may have a coating layer containing an inorganic filler. Specifically, the coating layer may contain at least one of Mg (OH) 2 and Al 2 O 3 as an inorganic filler. According to this configuration, the coating layer containing the inorganic filler prevents the positive electrode and the separator from coming into direct contact with each other, so that the electrolytic solution generated on the surface of the positive electrode during high-temperature storage is prevented from being oxidized and decomposed, and the electrolytic solution is decomposed and generated. It is possible to suppress the generation of gas, which is a substance.

ここで、無機フィラーを含むコーティング層は、セパレータの両面に形成されてもよく、セパレータの正極側の片面のみに形成されてもよい。無機フィラーを含むコーティング層は、少なくとも正極側に形成されていれば、正極と電解液との直接の接触を防止することができる。 Here, the coating layer containing the inorganic filler may be formed on both sides of the separator, or may be formed only on one side of the separator on the positive electrode side. If the coating layer containing the inorganic filler is formed at least on the positive electrode side, direct contact between the positive electrode and the electrolytic solution can be prevented.

また、本発明は、上記例示に限定されない。例えば、無機フィラーを含むコーティング層は、セパレータ上ではなく、正極上に形成されてもよい。かかる場合、無機フィラーを含むコーティング層は、正極の両面に形成されることによって、正極とセパレータとの直接の接触を防止することができる。なお、無機フィラーを含むコーティング層は、正極上及びセパレータ上の両方に形成されていてもよいことは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above examples. For example, the coating layer containing the inorganic filler may be formed on the positive electrode instead of on the separator. In such a case, the coating layer containing the inorganic filler can be formed on both sides of the positive electrode to prevent direct contact between the positive electrode and the separator. Needless to say, the coating layer containing the inorganic filler may be formed on both the positive electrode and the separator.

電解液は、従来からリチウム二次電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定されることなく使用することができる。ここで、電解液は、非水溶媒に電解質塩を含有させた組成を有する。非水溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート(propylene carbonate)、エチレンカーボネート(ethylene carbonate)、ブチレンカーボネート(buthylene carbonate)、クロロエチレンカーボネート(chloroethylene carbonate)、ビニレンカーボネート(vinylene carbonate)等の環状炭酸エステル(ester)類;γ−ブチロラクトン(butyrolactone)、γ−バレロラクトン(valerolactone)等の環状エステル類;ジメチルカーボネート(dimethyl carbonate)、ジエチルカーボネート(diethyl carbonate)、エチルメチルカーボネート(ethylmethyl carbonate)等の鎖状カーボネート(carbonate)類;ギ酸メチル(methyl formate)、酢酸メチル(methyl acetate)、酪酸メチル(methyl butyrate)等の鎖状エステル類;テトラヒドロフラン(tetrahydrofuran)又はその誘導体;1,3−ジオキサン(1,3−dioxane)、1,4−ジオキサン(1,4−dioxane)、1,2−ジメトキシエタン(1,2−dimethoxyethane)、1,4−ジブトキシエタン(1,4−dibutoxyethane)、メチルジグライム(methyldiglyme)等のエーテル(ether)類;アセトニトリル(acetonitrile)、ベンゾニトリル(benzonitrile)等のニトリル(nitrile)類;ジオキソラン(dioxolane)又はその誘導体;エチレンスルフィド(ethylene sulfide)、スルホラン(sulfolane)、スルトン(sultone)又はその誘導体等を単独で、又はそれら2種以上を混合して使用することができるが、これらに限定されるものではない。 As the electrolytic solution, the same non-aqueous electrolytic solution conventionally used for a lithium secondary battery can be used without particular limitation. Here, the electrolytic solution has a composition in which an electrolyte salt is contained in a non-aqueous solvent. Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate (propylene carbonate), ethylene carbonate (etherylene carbonate), butylene carbonate (butyrene carbonate), chloroethylene carbonate (chloroethylene carbonate), vinylene carbonate (vinylene carbonate), and the like. ) Classes; cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; chains of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and the like. Carbonates; Chain esters such as methyl formate, methyl acetate, methyl butyrate; tetrahydrofuran (tetrahydran) or derivatives thereof; 1,3-dioxane (1,3-dioxane) ), 1,4-Dioxane (1,4-dioxane), 1,2-dimethoxyethane (1,2-dimethoxyester), 1,4-dibutoxyethan (1,4-dibutoxyethane), methyldiglyclyme. Ethers such as ester; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, dioxolane or derivatives thereof; ethylene sulfide, sulfolane, sulfone and the like. Alternatively, derivatives thereof and the like can be used alone or in combination of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

また、電解質塩としては、例えば、LiClO、LiBF、LiAsF、LiPF、LiSCN、LiBr、LiI、LiSO、Li10Cl10、NaClO、NaI、NaSCN、NaBr、KClO、KSCN等のリチウム(Li)、ナトリウム(Na)又はカリウム(K)の1種を含む無機イオン塩、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO、LiC(CSO、(CHNBF、(CHNBr、(CNClO、(CNI、(CNBr、(n−CNClO、(n−CNI、(CN−maleate、(CN−benzoate、(CN−phtalate、ステアリルスルホン酸リチウム(lithium stearyl sulfate)、オクチルスルホン酸リチウム(lithium octyl sulfate)、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム(lithium dodecylbenzene sulphonate)等の有機イオン塩等を使用することができる。なお、これらのイオン性化合物は、単独、あるいは2種類以上混合して用いることが可能である。また、電解質塩の濃度は、従来のリチウム二次電池で使用される非水電解液と同様でよく、特に制限はない。本発明では、適当なリチウム化合物(電解質塩)を0.5〜2.0mol/L程度の濃度で含有させた電解液を使用することができる。 Examples of the electrolyte salt include LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiSCN, LiBr, LiI, Li 2 SO 4 , Li 2 B 10 Cl 10 , NaClO 4 , NaI, NaSCN, NaBr, KClO 4. , KSCN and other inorganic ion salts containing one of lithium (Li), sodium (Na) or potassium (K), LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 , (CH 3 ) 4 NBF 4 , (CH 3 ) 4 NBr, (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 , (C 2 H 5 ) 4 NI, (C 3 H 7 ) 4 NBr, (n-C 4 H 9 ) 4 NClO 4 , (n-C 4 H 9) ) 4 NI, (C 2 H 5 ) 4 N-maleate, (C 2 H 5 ) 4 N-benzoate, (C 2 H 5 ) 4 N-phtalate, lithium stearyl sulphate, octyl sulfonic acid Organic ion salts such as lithium (lithium octyl sulphate) and lithium dodecylbenzene sulphonate can be used. These ionic compounds can be used alone or in combination of two or more. The concentration of the electrolyte salt may be the same as that of the non-aqueous electrolyte solution used in the conventional lithium secondary battery, and is not particularly limited. In the present invention, an electrolytic solution containing an appropriate lithium compound (electrolyte salt) at a concentration of about 0.5 to 2.0 mol / L can be used.

<リチウムイオン二次電池の製造方法>
(正極活物質の製造方法)
まず、本実施形態に係る正極活物質の製造方法について説明する。正極活物質の製造方法は、特に制限されないが、例えば、共沈法を用いることできる。以下では、かかる共沈法を用いた正極活物質の製造方法について一例を挙げて説明を行う。
<Manufacturing method of lithium ion secondary battery>
(Manufacturing method of positive electrode active material)
First, a method for producing the positive electrode active material according to the present embodiment will be described. The method for producing the positive electrode active material is not particularly limited, and for example, a coprecipitation method can be used. Hereinafter, a method for producing a positive electrode active material using such a coprecipitation method will be described with an example.

まず、硫酸ニッケル6水和物(NiSO・6HO)、硫酸コバルト5水和物(CoSO・5HO)、及び金属元素Mを含む化合物をイオン交換水に溶解させて、混合水溶液を製造する。ここで、硫酸ニッケル6水和物、硫酸コバルト5水和物、及び金属元素Mを含む化合物の総質量は、混合水溶液の総質量に対して、例えば20質量%程度であればよい。また、硫酸ニッケル6水和物、硫酸コバルト5水和物、及び金属元素Mを含む化合物は、Ni、Co及びMの各元素のモル(mole)比が所望の値となるように混合される。なお、各元素のモル比は、製造されるリチウム遷移金属複合酸化物の組成に応じて決定され、例えば、Li1.03Ni0.8Co0.15Al0.05を製造する場合、各元素のモル比Ni:Co:Alは80:15:5となる。 First, by dissolving nickel sulfate hexahydrate (NiSO 4 · 6H 2 O) , cobalt pentahydrate sulfate (CoSO 4 · 5H 2 O) , and a compound containing a metal element M in deionized water, mixed aqueous solution To manufacture. Here, the total mass of the compound containing nickel sulfate hexahydrate, cobalt sulfate pentahydrate, and the metal element M may be, for example, about 20% by mass with respect to the total mass of the mixed aqueous solution. Further, the compound containing nickel sulfate hexahydrate, cobalt sulfate pentahydrate, and metal element M is mixed so that the molar ratio of each element of Ni, Co, and M becomes a desired value. .. The molar ratio of each element is determined according to the composition of the lithium transition metal composite oxide to be produced. For example, when Li 1.03 Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 is produced. The molar ratio of each element, Ni: Co: Al, is 80:15: 5.

なお、金属元素Mは、アルミニウム(Al)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)、セリウム(Ce)からなる群から選択される1種又は2種以上の金属元素である。金属元素Mを含む化合物とは、例えば、金属元素Mの硫酸塩及び硝酸塩などの各種塩、酸化物、ならびに水酸化物などである。 The metal element M is aluminum (Al), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), magnesium (Mg), titanium (Ti), zirconium (Zr), and niobium (Nb). ), Molybdenum (Mo), Tungsten (W), Copper (Cu), Zinc (Zn), Gallium (Ga), Indium (In), Tin (Sn), Lantern (La), Cerium (Ce). One or more metal elements to be selected. The compound containing the metal element M is, for example, various salts such as sulfates and nitrates of the metal element M, oxides, and hydroxides.

また、反応層に所定量(例えば500ml)のイオン交換水を投入し、このイオン交換水の温度を50℃に維持する。以下、反応層内の水溶液を反応層水溶液と称する。次に、窒素等の不活性ガス(gas)によってイオン交換水をバブリング(bubbling)することによって溶存酸素を除去する。 Further, a predetermined amount (for example, 500 ml) of ion-exchanged water is charged into the reaction layer, and the temperature of the ion-exchanged water is maintained at 50 ° C. Hereinafter, the aqueous solution in the reaction layer is referred to as a reaction layer aqueous solution. Next, the dissolved oxygen is removed by bubbling the ion-exchanged water with an inert gas (gas) such as nitrogen.

ついで、反応層内のイオン交換水を撹拌し、イオン交換水の温度を50℃に維持しながら、上述した混合水溶液をイオン交換水に滴下する。さらに、イオン交換水に、飽和NaCO水溶液を混合水溶液のNi、Co、Mに対して過剰量滴下する。なお、滴下中は、反応層水溶液のpHを11.5に、温度を50℃に維持する。混合水溶液及び飽和NaCO水溶液の滴下速度は特に制限されないが、早過ぎると均一な前駆体(共沈水酸化物塩)が得られない可能性がある。例えば、滴下速度は、3ml/min程度とすればよい。混合水溶液及び飽和NaCO水溶液の滴下は、所定時間、例えば10時間程度で行う。これにより、各金属元素の水酸化物塩が共沈する。 Then, the ion-exchanged water in the reaction layer is stirred, and the above-mentioned mixed aqueous solution is added dropwise to the ion-exchanged water while maintaining the temperature of the ion-exchanged water at 50 ° C. Further, an excess amount of a saturated aqueous solution of NaCO 3 is added dropwise to the ion-exchanged water with respect to the mixed aqueous solutions of Ni, Co and M. During the dropping, the pH of the aqueous reaction layer solution is maintained at 11.5 and the temperature is maintained at 50 ° C. The dropping rate of the mixed aqueous solution and the saturated aqueous solution of NaCO 3 is not particularly limited, but if it is too fast, a uniform precursor (co-precipitated hydroxide salt) may not be obtained. For example, the dropping speed may be about 3 ml / min. The mixed aqueous solution and the saturated aqueous solution of NaCO 3 are added dropwise over a predetermined time, for example, about 10 hours. As a result, the hydroxide salt of each metal element is co-precipitated.

続いて、固液分離(例えば吸引ろ過)を行い、共沈水酸化物塩を反応層水溶液から取り出し、取り出した共沈水酸化物塩をイオン交換水で洗浄する。さらに、共沈水酸化物塩を真空乾燥させる。この時の温度は、例えば、100℃程度とすればよく、乾燥時間は、例えば、10時間程度とすればよい。 Subsequently, solid-liquid separation (for example, suction filtration) is performed, the co-precipitated hydroxide salt is taken out from the reaction layer aqueous solution, and the taken-out co-precipitated hydroxide salt is washed with ion-exchanged water. In addition, the co-precipitated hydroxide salt is vacuum dried. The temperature at this time may be, for example, about 100 ° C., and the drying time may be, for example, about 10 hours.

次に、乾燥後の共沈水酸化物塩を乳鉢で数分間粉砕し、乾燥粉末を得る。そして、乾燥粉末と、水酸化リチウム(LiOH)とを混合することで、混合粉体を生成する。ここで、LiとNi+Co+M(=Me)とのモル比は、リチウムニッケル複合酸化物の組成に応じて決定される。例えば、Li1.03Ni0.8Co0.15Al0.05を製造する場合、LiとMeとのモル比Li:Meは1.03:1.00となる。 Next, the dried co-precipitated hydroxide salt is pulverized in a mortar for several minutes to obtain a dry powder. Then, the dry powder and lithium hydroxide (LiOH) are mixed to produce a mixed powder. Here, the molar ratio of Li and Ni + Co + M (= Me) is determined according to the composition of the lithium nickel composite oxide. For example, when Li 1.03 Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 is produced, the molar ratio of Li to Me, Li: Me, is 1.03: 1.00.

さらに、この混合粉体を焼成する。なお、混合粉体中のニッケル原子は還元されやすいため、上記の焼成は、酸化性雰囲気下で行われることが好ましい。酸化性雰囲気下とは、例えば、酸素雰囲気下である。また、焼成時間、焼成温度は任意に調整されればよい。焼成温度は、例えば、750〜850℃程度とすればよく、焼成時間は、例えば、6時間程度とすればよい。以上の工程により、正極活物質を作製する。 Further, this mixed powder is fired. Since the nickel atoms in the mixed powder are easily reduced, the above firing is preferably performed in an oxidizing atmosphere. The oxidative atmosphere is, for example, an oxygen atmosphere. Further, the firing time and firing temperature may be arbitrarily adjusted. The firing temperature may be, for example, about 750 to 850 ° C., and the firing time may be, for example, about 6 hours. The positive electrode active material is produced by the above steps.

(リチウムイオン二次電池の製造方法)
続いて、リチウムイオン二次電池10の製造方法の一例について説明する。なお、以下に説明する製造方法はあくまで一例であり、他の方法でリチウムイオン二次電池10を製造可能であることはもちろんである。
(Manufacturing method of lithium ion secondary battery)
Subsequently, an example of a method for manufacturing the lithium ion secondary battery 10 will be described. The manufacturing method described below is merely an example, and it goes without saying that the lithium ion secondary battery 10 can be manufactured by another method.

正極20は、以下のように製造される。まず、バインダを有機溶媒(例えば、N−メチル−2−ピロリドン:NMP)に溶解させることでバインダ溶液を作製する。次に、バインダ溶液に導電助剤及び液状のP−CTFEを加え、固練り混合する。その後、さらに正極活物質を加え、固練り混合する。最後に、NMP等の溶媒を加えて粘度を調整し、正極スラリーを形成する。次に、正極スラリーを集電体21上に形成(例えば塗工)し、乾燥させることで、正極活物質層22を形成する。なお、塗工の方法は、特に限定されないが、例えば、ナイフコーター(knife coater)法、グラビアコーター(gravure coater)法等を用いてもよい。以下の各塗工工程も同様の方法により行われる。さらに、圧縮機により正極活物質層22を所望の厚さとなるように圧縮する。これにより、正極20が製造される。ここで、正極活物質層22の厚さは特に制限されず、リチウムイオン二次電池の正極活物質層が有する厚さであればよい。 The positive electrode 20 is manufactured as follows. First, a binder solution is prepared by dissolving the binder in an organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone: NMP). Next, the conductive auxiliary agent and the liquid P-CTFE are added to the binder solution, and the mixture is kneaded and mixed. Then, the positive electrode active material is further added, and the mixture is kneaded and mixed. Finally, a solvent such as NMP is added to adjust the viscosity to form a positive electrode slurry. Next, the positive electrode slurry is formed (for example, coated) on the current collector 21 and dried to form the positive electrode active material layer 22. The coating method is not particularly limited, but for example, a knife coater method, a gravure coater method, or the like may be used. Each of the following coating steps is also performed by the same method. Further, the positive electrode active material layer 22 is compressed to a desired thickness by a compressor. As a result, the positive electrode 20 is manufactured. Here, the thickness of the positive electrode active material layer 22 is not particularly limited as long as it is the thickness of the positive electrode active material layer of the lithium ion secondary battery.

なお、正極スラリーを集電体に塗工する工程は、露点温度−40℃以下の乾燥環境下で行われる。水分等が正極活物質に付着した場合、高温保存時に正極活物質の表面のLiOH及びLiCO等と水分等が反応することでガスが発生する可能性がある。そのため、正極スラリーを集電体に塗工する工程は、水分の含有量が極めて少ない露点温度−40℃以下の乾燥環境下で行われることがより好ましい。 The step of applying the positive electrode slurry to the current collector is performed in a dry environment with a dew point temperature of −40 ° C. or lower. When water or the like adheres to the positive electrode active material, gas may be generated by the reaction of water or the like with LiOH and Li 2 CO 3 or the like on the surface of the positive electrode active material during high temperature storage. Therefore, it is more preferable that the step of applying the positive electrode slurry to the current collector is performed in a dry environment where the water content is extremely low and the dew point temperature is −40 ° C. or lower.

負極30は、まず負極活物質、カルボキシメチルセルロース(CMC)及び導電助剤を所望の割合で混合したものを、イオン交換水を所定量加えて固練り混合する。その後、さらにイオン交換水を加えて粘度を調整し、スチレンブタジエンゴム(SBR)バインダを加え、負極スラリーを形成する。次に、負極スラリーを集電体31上に形成(例えば塗工)し、乾燥させることで、負極活物質層32を形成する。さらに、圧縮機により負極活物質層32を所望の厚さとなるように圧縮する。これにより、負極30が製造される。ここで、負極活物質層32の厚さは特に制限されず、リチウムイオン二次電池の負極活物質層が有する厚さであればよい。また、負極活物質層32として金属リチウムを用いる場合、集電体31に金属リチウム箔を重ねれば良い。 The negative electrode 30 is obtained by first mixing a negative electrode active material, carboxymethyl cellulose (CMC) and a conductive auxiliary agent in a desired ratio, adding a predetermined amount of ion-exchanged water, and kneading and mixing them. Then, ion-exchanged water is further added to adjust the viscosity, and a styrene-butadiene rubber (SBR) binder is added to form a negative electrode slurry. Next, the negative electrode slurry is formed (for example, coated) on the current collector 31 and dried to form the negative electrode active material layer 32. Further, the negative electrode active material layer 32 is compressed to a desired thickness by a compressor. As a result, the negative electrode 30 is manufactured. Here, the thickness of the negative electrode active material layer 32 is not particularly limited as long as it is the thickness of the negative electrode active material layer of the lithium ion secondary battery. When metallic lithium is used as the negative electrode active material layer 32, the metallic lithium foil may be laminated on the current collector 31.

続いて、セパレータを正極20及び負極30で挟むことで、電極構造体を製造する。次に、電極構造体を所望の形態(例えば、円筒形、角形、ラミネート形、ボタン形等)に加工し、当該形態の容器に挿入する。さらに、当該容器内に所望の組成の電解液を注入することで、セパレータ内の各気孔に電解液を含浸させる。これにより、リチウムイオン二次電池10が製造される。 Subsequently, the electrode structure is manufactured by sandwiching the separator between the positive electrode 20 and the negative electrode 30. Next, the electrode structure is processed into a desired shape (for example, cylindrical shape, square shape, laminated shape, button shape, etc.) and inserted into the container of the desired shape. Further, by injecting an electrolytic solution having a desired composition into the container, each pore in the separator is impregnated with the electrolytic solution. As a result, the lithium ion secondary battery 10 is manufactured.

以下では、本実施形態に係る実施例について説明する。 Hereinafter, examples according to the present embodiment will be described.

(実施例1)
(正極活物質の作製)
硫酸ニッケル6水和物(NiSO・6HO)、硫酸コバルト5水和物(CoSO・5HO)、及び硝酸アルミニウム(Al(NO)をイオン交換水に溶解させ、混合水溶液を製造した。ここで、硫酸ニッケル6水和物、硫酸コバルト5水和物、及び硝酸アルミニウムの総質量は、混合水溶液の総質量に対して、20質量%とした。また、硫酸ニッケル6水和物、硫酸コバルト5水和物、及び硝酸アルミニウムの混合比は、Ni、Co、及びAlの各元素のモル比が、Ni:Co:Al=80:15:5となるように設定した。
(Example 1)
(Preparation of positive electrode active material)
Nickel sulfate hexahydrate (NiSO 4 · 6H 2 O) , dissolved cobalt pentahydrate sulfate (CoSO 4 · 5H 2 O) , and aluminum nitrate (Al (NO 3) 3) in deionized water, mixed An aqueous solution was produced. Here, the total mass of nickel sulfate hexahydrate, cobalt sulfate pentahydrate, and aluminum nitrate was set to 20% by mass with respect to the total mass of the mixed aqueous solution. The mixing ratio of nickel sulfate hexahydrate, cobalt sulfate pentahydrate, and aluminum nitrate is such that the molar ratio of each element of Ni, Co, and Al is Ni: Co: Al = 80: 15: 5. It was set to be.

また、反応層に所定量(例えば500ml)のイオン交換水を投入し、このイオン交換水の温度を50℃に維持した。次に、窒素ガスによってイオン交換水をバブリングすることによって溶存酸素を除去した。 Further, a predetermined amount (for example, 500 ml) of ion-exchanged water was added to the reaction layer, and the temperature of the ion-exchanged water was maintained at 50 ° C. Next, dissolved oxygen was removed by bubbling ion-exchanged water with nitrogen gas.

ついで、反応層内のイオン交換水を撹拌し、イオン交換水の温度を50℃に維持しながら、上述した混合水溶液をイオン交換水に滴下した。さらに、イオン交換水に、飽和NaCO水溶液を混合水溶液のNi、Co、Alに対して過剰量滴下した。滴下中は、反応層水溶液のpHを11.5に、温度を50℃に維持した。混合水溶液及び飽和NaCO水溶液の滴下速度は3ml/min程度とした。また、撹拌速度は周速で4〜5m/sとした。混合水溶液及び飽和NaCO水溶液の滴下は、10時間程度で行った。これにより、各金属元素の水酸化物塩が共沈した。 Then, the ion-exchanged water in the reaction layer was stirred, and the above-mentioned mixed aqueous solution was added dropwise to the ion-exchanged water while maintaining the temperature of the ion-exchanged water at 50 ° C. Further, an excess amount of a saturated aqueous solution of NaCO 3 was added dropwise to the ion-exchanged water with respect to the mixed aqueous solutions of Ni, Co and Al. During the dropping, the pH of the aqueous reaction layer solution was maintained at 11.5 and the temperature was maintained at 50 ° C. The dropping rate of the mixed aqueous solution and the saturated aqueous solution of NaCO 3 was about 3 ml / min. The stirring speed was 4 to 5 m / s at the peripheral speed. The mixed aqueous solution and the saturated aqueous solution of NaCO 3 were added dropwise in about 10 hours. As a result, the hydroxide salt of each metal element co-precipitated.

続いて、吸引ろ過を行い、共沈水酸化物塩を反応層水溶液から取り出し、取り出した共沈水酸化物塩をイオン交換水で洗浄した。さらに、共沈水酸化物塩を真空乾燥させた。この時の温度は、100℃とし、乾燥時間は、10時間とした。 Subsequently, suction filtration was performed to remove the co-precipitated hydroxide salt from the aqueous reaction layer solution, and the co-precipitated hydroxide salt taken out was washed with ion-exchanged water. In addition, the co-precipitated hydroxide salt was vacuum dried. The temperature at this time was 100 ° C., and the drying time was 10 hours.

次に、乾燥後の共沈水酸化物塩を乳鉢で数分間粉砕し、乾燥粉末を得た。そして、乾燥粉末と、水酸化リチウム(LiOH)とを混合することで、混合粉体を生成した。ここで、LiとNi+Co+Al(=Me)とのモル比Li:Meは1.03:1.00とした。 Next, the dried co-precipitated hydroxide salt was pulverized in a mortar for several minutes to obtain a dry powder. Then, a mixed powder was produced by mixing the dry powder and lithium hydroxide (LiOH). Here, the molar ratio Li: Me of Li and Ni + Co + Al (= Me) was set to 1.03: 1.00.

さらに、この混合粉体を酸化雰囲気下で焼成した。焼成温度は、750〜850℃とし、焼成時間は、6時間とした。以上の工程により、正極活物質を作製した。正極活物質の組成は、Li1.03Ni0.8Co0.15Al0.05で示される。 Further, this mixed powder was calcined in an oxidizing atmosphere. The firing temperature was 750 to 850 ° C., and the firing time was 6 hours. A positive electrode active material was produced by the above steps. The composition of the positive electrode active material is shown by Li 1.03 Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 .

(コインフルセルの作製)
以下の処理によりコインフルセルを作製した。ポリフッ化ビニリデンをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させてバインダ溶液を調製した。次に、バインダ溶液にアセチレンブラック、P−CTFE(平均分子量900)を加え、固練り混合した。その後、さらに、平均粒径7μmの正極活物質を加え、固練り混合した。最後に、NMPを所定量加えて粘度を調整し、正極スラリーを形成した。なお、正極活物質、アセチレンブラック及びポリフッ化ビニリデンは、質量比で96:2:2となるように混合した。また、P−CTFEは、正極スラリーの固形分(ポリフッ化ビニリデン、正極活物質及びアセチレンブラック)の総質量に対して、0.25質量%となるように添加した。得られた正極スラリーを集電体21となるアルミ箔上に露点温度−40℃以下の乾燥環境下で塗工し、乾燥させることで、正極活物質層22を形成した。そして、正極活物質層22の付着量を20mg/cm、体積密度を3.7g/cmとなるように圧延することで、正極20を作製した。なお、実施例1における正極活物質層22の付着量及び体積密度は、厚膜高密度なものと言える。
(Creation of coin full cell)
A coin full cell was produced by the following processing. A binder solution was prepared by dissolving polyvinylidene fluoride in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Next, acetylene black and P-CTFE (average molecular weight 900) were added to the binder solution, and the mixture was kneaded and mixed. Then, a positive electrode active material having an average particle size of 7 μm was further added, and the mixture was kneaded and mixed. Finally, a predetermined amount of NMP was added to adjust the viscosity to form a positive electrode slurry. The positive electrode active material, acetylene black, and polyvinylidene fluoride were mixed so as to have a mass ratio of 96: 2: 2. Further, P-CTFE was added so as to be 0.25% by mass with respect to the total mass of the solid content (polyvinylidene fluoride, positive electrode active material and acetylene black) of the positive electrode slurry. The obtained positive electrode slurry was applied onto an aluminum foil serving as a current collector 21 in a dry environment with a dew point temperature of −40 ° C. or lower, and dried to form a positive electrode active material layer 22. Then, the positive electrode 20 was produced by rolling so that the adhesion amount of the positive electrode active material layer 22 was 20 mg / cm 2 and the volume density was 3.7 g / cm 3. It can be said that the adhesion amount and volume density of the positive electrode active material layer 22 in Example 1 are thick film density.

負極30は、集電体31である銅箔上に、グラファイトをイオン交換水に分散させた負極スラリーを塗工し、乾燥させることで作製した。そして、セパレータとして、無機フィラーを含むコーティング層(コーティング層としては、Mg(OH)/ポリフッ化ビニリデン=70/30の質量比で、Mg(OH)をポリフッ化ビニリデン中に分散させたものを用いた。)を有する、厚さ12μmの多孔質ポリプロピレンフィルムを用意し、セパレータを正極20と負極30との間に配置することで、電極構造体を製造した。次に、電極構造体をコインフルセルの大きさに加工し、コインフルセルの容器に収納した。 The negative electrode 30 was produced by applying a negative electrode slurry in which graphite was dispersed in ion-exchanged water on a copper foil which is a current collector 31 and drying the negative electrode 30. Then, as a separator, a coating layer containing an inorganic filler (as a coating layer, Mg (OH) 2 / polyvinylidene fluoride = 70/30 with a mass ratio of Mg (OH) 2 dispersed in polyvinylidene fluoride). A 12 μm-thick porous polypropylene film having (1) was prepared, and an electrode structure was manufactured by arranging a separator between the positive electrode 20 and the negative electrode 30. Next, the electrode structure was processed to the size of a coin full cell and stored in a coin full cell container.

ついで、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを3:7の体積比で混合した非水溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウムを1.3mol/Lの濃度で溶解することで、電解液を製造した。ついで、電解液をコインフルセルに注入して電解液をセパレータに含浸させることで、実施例1に係るコインフルセルを作製した。 Then, an electrolytic solution was produced by dissolving lithium hexafluorophosphate at a concentration of 1.3 mol / L in a non-aqueous solvent in which ethylene carbonate and dimethyl carbonate were mixed at a volume ratio of 3: 7. Then, the electrolytic solution was injected into the coin full cell and the separator was impregnated with the electrolytic solution to prepare the coin full cell according to Example 1.

(実施例2)
P−CTFEの平均分子量を500とし、添加量を0.50質量%とした他は実施例1と同様の処理を行った。
(Example 2)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the average molecular weight of P-CTFE was 500 and the addition amount was 0.50% by mass.

(実施例3)
P−CTFEの添加量を0.50質量%とした他は実施例1と同様の処理を行った。
(Example 3)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the amount of P-CTFE added was 0.50% by mass.

(実施例4)
P−CTFEの添加量を1.00質量%とした他は実施例1と同様の処理を行った。
(Example 4)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the amount of P-CTFE added was 1.00% by mass.

(実施例5)
正極活物質の平均粒径を13μmとした他は実施例1と同様の処理を行った。
(Example 5)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the average particle size of the positive electrode active material was 13 μm.

(実施例6)
P−CTFEの添加量を0.50質量%とした他は実施例5と同様の処理を行った。
(Example 6)
The same treatment as in Example 5 was carried out except that the amount of P-CTFE added was 0.50% by mass.

(実施例7)
P−CTFEの平均分子量を500とした他は実施例1と同様の処理を行った。
(Example 7)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the average molecular weight of P-CTFE was set to 500.

(実施例8)
P−CTFEの添加量を1.25質量%とした他は実施例1と同様の処理を行った。
(Example 8)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the amount of P-CTFE added was 1.25% by mass.

(実施例9)
P−CTFEの添加量を1.50質量%とした他は実施例2と同様の処理を行った。
(Example 9)
The same treatment as in Example 2 was carried out except that the amount of P-CTFE added was 1.50% by mass.

(比較例1)
P−CTFEを用いずにフルセルを作製した他は実施例1と同様の処理を行った。
(Comparative Example 1)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that a full cell was prepared without using P-CTFE.

(比較例2)
ワックス状のP−CTFE(平均分子量1100)を用いた他は実施例1と同様の処理を行った。
(Comparative Example 2)
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the waxy P-CTFE (average molecular weight 1100) was used.

(比較例3)
以下の工程により正極活物質を作製し、正極活物質層の体積密度を4.0g/cmとしてコイルフルセルを作製した他は、実施例5と同様の処理を行った。まず、硫酸コバルト5水和物(CoSO・5HO)、硝酸アルミニウム9水和物(Al(NO・9HO)及び硝酸マグネシウム6水和物(Mg(NO・6HO)をイオン交換水に溶解させ、混合水溶液を製造した。ここで、硫酸コバルト5水和物、硝酸アルミニウム9水和物及び硝酸マグネシウム6水和物の総質量は、混合水溶液の総質量に対して、20質量%とした。また、硫酸コバルト5水和物、硝酸アルミニウム9水和物及び硝酸マグネシウム6水和物の混合比は、Co、Al及びMgの各元素のモル比が、Co:Al:Mg=98:1:1となるように設定した。
(Comparative Example 3)
The same treatment as in Example 5 was carried out except that the positive electrode active material was prepared by the following steps and the coil full cell was prepared with the volume density of the positive electrode active material layer being 4.0 g / cm 3. First, cobalt sulfate pentahydrate (CoSO 4 · 5H 2 O) , aluminum nitrate nonahydrate (Al (NO 3) 3 · 9H 2 O) and magnesium nitrate hexahydrate (Mg (NO 3) 2 · 6H 2 O) was dissolved in ion-exchanged water to produce a mixed aqueous solution. Here, the total mass of cobalt sulfate pentahydrate, aluminum nitrate hexahydrate and magnesium nitrate hexahydrate was set to 20% by mass with respect to the total mass of the mixed aqueous solution. The mixing ratio of cobalt sulfate pentahydrate, aluminum nitrate hexahydrate and magnesium nitrate hexahydrate is such that the molar ratio of each element of Co, Al and Mg is Co: Al: Mg = 98: 1: 1. It was set to 1.

また、反応層に所定量(例えば500ml)のイオン交換水を投入し、このイオン交換水の温度を50℃に維持した。次に、窒素ガスによってイオン交換水をバブリングすることによって溶存酸素を除去した。 Further, a predetermined amount (for example, 500 ml) of ion-exchanged water was added to the reaction layer, and the temperature of the ion-exchanged water was maintained at 50 ° C. Next, dissolved oxygen was removed by bubbling ion-exchanged water with nitrogen gas.

ついで、反応層内のイオン交換水を撹拌し、イオン交換水の温度を50℃に維持しながら、上述した混合水溶液をイオン交換水に滴下した。さらに、イオン交換水に、飽和NaCO水溶液を混合水溶液のCo、Al、Mgに対して過剰量滴下した。滴下中は、反応層水溶液のpHを11.5に、温度を50℃に維持した。混合水溶液及び飽和NaCO水溶液の滴下速度は3ml/min程度とした。また、撹拌速度は周速で4〜5m/sとした。混合水溶液及び飽和NaCO水溶液の滴下は、10時間程度で行った。これにより、各金属元素の水酸化物塩が共沈した。 Then, the ion-exchanged water in the reaction layer was stirred, and the above-mentioned mixed aqueous solution was added dropwise to the ion-exchanged water while maintaining the temperature of the ion-exchanged water at 50 ° C. Further, an excess amount of a saturated aqueous solution of NaCO 3 was added dropwise to the ion-exchanged water with respect to the mixed aqueous solutions of Co, Al and Mg. During the dropping, the pH of the aqueous reaction layer solution was maintained at 11.5 and the temperature was maintained at 50 ° C. The dropping rate of the mixed aqueous solution and the saturated aqueous solution of NaCO 3 was about 3 ml / min. The stirring speed was 4 to 5 m / s at the peripheral speed. The mixed aqueous solution and the saturated aqueous solution of NaCO 3 were added dropwise in about 10 hours. As a result, the hydroxide salt of each metal element co-precipitated.

続いて、吸引ろ過を行い、共沈水酸化物塩を反応層水溶液から取り出し、取り出した共沈水酸化物塩をイオン交換水で洗浄した。さらに、共沈水酸化物塩を真空乾燥させた。この時の温度は、100℃とし、乾燥時間は、10時間とした。 Subsequently, suction filtration was performed to remove the co-precipitated hydroxide salt from the aqueous reaction layer solution, and the co-precipitated hydroxide salt taken out was washed with ion-exchanged water. In addition, the co-precipitated hydroxide salt was vacuum dried. The temperature at this time was 100 ° C., and the drying time was 10 hours.

次に、乾燥後の共沈水酸化物塩を乳鉢で数分間粉砕し、乾燥粉末を得た。そして、乾燥粉末と、水酸化リチウム(LiOH)とを混合することで、混合粉体を生成した。ここで、LiとCo+Al+Mg(=Me)とのモル比Li:Meは1.0:1.0とした。 Next, the dried co-precipitated hydroxide salt was pulverized in a mortar for several minutes to obtain a dry powder. Then, a mixed powder was produced by mixing the dry powder and lithium hydroxide (LiOH). Here, the molar ratio Li: Me of Li and Co + Al + Mg (= Me) was set to 1.0: 1.0.

さらに、この混合粉体を大気雰囲気下で焼成した。焼成温度は、950〜1050℃とし、焼成時間は、6時間とした。以上の工程により、正極活物質を作製した。正極活物質の組成は、LiCo0.98Al0.01Mg0.01で示される。 Further, this mixed powder was fired in an air atmosphere. The firing temperature was 950 to 1050 ° C., and the firing time was 6 hours. A positive electrode active material was produced by the above steps. The composition of the positive electrode active material is shown by LiCo 0.98 Al 0.01 Mg 0.01 O 2.

(比較例4)
比較例3と同様の工程により正極活物質及びコインフルセルを作製した他は、実施例6と同様の処理を行った。
(Comparative Example 4)
The same treatment as in Example 6 was carried out except that the positive electrode active material and the coin full cell were prepared by the same step as in Comparative Example 3.

(評価方法)
上記のようにして作製した実施例1〜9及び比較例1〜4のコインフルセルについて、以下の放電レート試験及び充放電サイクル試験を行った。
(Evaluation method)
The following discharge rate test and charge / discharge cycle test were performed on the coin full cells of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 produced as described above.

(放電レート試験)
以下の表1に示す充放電レート(rate)、カットオフ(cut off)電圧(単位はV)にてフルセルの充放電を行った。充放電時の温度は室温(25℃)とした。CC−CVは定電流定電圧を意味し、CCは定電流を意味する。そして、2サイクル目の放電容量を測定し、この値を初期容量とし、2サイクル目(0.2C)の放電容量に対する5サイクル目(0.5C)の放電容量の容量維持率で負荷特性(放電レート)を評価した。
(Discharge rate test)
Full cells were charged and discharged at the charge / discharge rate (rate) and cut off voltage (unit: V) shown in Table 1 below. The temperature during charging and discharging was room temperature (25 ° C.). CC-CV means constant current and constant voltage, and CC means constant current. Then, the discharge capacity of the second cycle is measured, and this value is used as the initial capacity, and the load characteristic (load characteristic) is the capacity retention rate of the discharge capacity of the fifth cycle (0.5C) with respect to the discharge capacity of the second cycle (0.2C). Discharge rate) was evaluated.

Figure 0006943564
Figure 0006943564

(充放電サイクル試験)
以下の表2に示す充放電レート(rate)、カットオフ(cut off)電圧(単位はV)にてフルセルの充放電を行った。充放電時の温度は室温(25℃)とした。CC−CVは定電流定電圧を意味し、CCは定電流を意味する。そして、3サイクル目の放電容量を測定し、この値を初期容量とし、101サイクル目の放電容量を測定し、この値を100サイクル目の容量とした。3サイクル目(1.0C)の放電容量に対する101サイクル目(1.0C)の放電容量の容量維持率で充放電サイクル特性を評価した。
(Charge / discharge cycle test)
Full cells were charged and discharged at the charge / discharge rate (rate) and cut off voltage (unit: V) shown in Table 2 below. The temperature during charging and discharging was room temperature (25 ° C.). CC-CV means constant current and constant voltage, and CC means constant current. Then, the discharge capacity of the third cycle was measured, this value was set as the initial capacity, the discharge capacity of the 101st cycle was measured, and this value was set as the capacity of the 100th cycle. The charge / discharge cycle characteristics were evaluated by the capacity retention rate of the discharge capacity at the 101st cycle (1.0C) with respect to the discharge capacity at the 3rd cycle (1.0C).

Figure 0006943564
Figure 0006943564

(評価結果)
実施例1〜9及び比較例1〜4の評価結果を表3にまとめて示す。また、実施例2、3及び比較例1のCole−Coleプロットを図2に示す。図2の横軸はインピーダンスの実数部、縦軸はインピーダンスの虚数部を示す。
(Evaluation results)
The evaluation results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 are summarized in Table 3. Further, the Core-Cole plots of Examples 2 and 3 and Comparative Example 1 are shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 2 shows the real part of impedance, and the vertical axis shows the imaginary part of impedance.

Figure 0006943564
Figure 0006943564

表3中、「放電容量」は、1サイクル目(0.1C)の放電容量を示し、「初期効率」は、1サイクル目(0.1C)の充電容量に対する1サイクル目(0.1C)の放電容量の比を示す。 In Table 3, "discharge capacity" indicates the discharge capacity of the first cycle (0.1C), and "initial efficiency" is the first cycle (0.1C) with respect to the charge capacity of the first cycle (0.1C). The ratio of the discharge capacity of is shown.

表3から明らかな通り、放電容量及び初期効率については、正極活物質として高ニッケル系複合酸化物(Li1.03Ni0.8Co0.15Al0.05)を用いた実施例1〜9及び比較例1〜2は、ほぼ同程度であった。なお、正極活物質の平均粒径が13μmと少し大きなものを用いた場合には、他と比べて多少放電容量及び初期効率が低かった。また、正極活物質としてニッケルを含まない複合酸化物(LiCo0.98Al0.01Mg0.01)を用いた比較例3及び4は、実施例1〜9及び比較例1〜2と比較して、放電容量は低かったものの、初期効率は高い結果となった。 As is clear from Table 3, regarding the discharge capacity and the initial efficiency, an example using a high nickel-based composite oxide (Li 1.03 Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2) as the positive electrode active material. 1-9 and Comparative Examples 1 and 2 were almost the same. When a positive electrode active material having a slightly large average particle size of 13 μm was used, the discharge capacity and initial efficiency were slightly lower than those of the others. Further, Comparative Examples 3 and 4 using a nickel-free composite oxide (LiCo 0.98 Al 0.01 Mg 0.01 O 2 ) as the positive electrode active material are shown in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 2. Although the discharge capacity was low, the initial efficiency was high.

また、負荷特性及び充放電サイクル特性については、実施例1〜9は、P−CTFEを添加していない比較例1と同等以上の負荷効率を有しており(すなわち、高レートにおける充放電容量の低下が最小化されており)、かつ、比較例1よりも充放電サイクル特性が同等又は改善されていた。特に、平均分子量が900以上のP−CTFEを0.50質量%以上、1.0質量以下添加した場合には、負荷特性の改善効果が非常に高かった。一方、平均分子量が500のP−CTFEを0.25質量%添加した実施例7は、
実施例1〜6に比べて負荷特性が低くなった。したがって、P−CTFEの平均分子量が500以上700未満の場合には、負荷特性(容量維持率等)を高めるために、P−CTFEを0.5質量%以上含有させることが好ましい。さらに、P−CTFEの添加量が1.00質量%超の実施例8及び9は、放電容量及び初期効率がやや低い傾向にあり、充放電サイクル特性もやや低い傾向にあった。サイクル特性がやや低い理由としては、P−CTFEの添加量が増えてくると、バインダの結着力が低下します。この結着力低下の影響は、初期の負荷特性ではあまり出ないが、高温サイクル後、結着力低下を起因とする、粒子同士の導電性欠如により、サイクル特性が低下するものと推定される。
Further, regarding the load characteristics and the charge / discharge cycle characteristics, Examples 1 to 9 have a load efficiency equal to or higher than that of Comparative Example 1 to which P-CTFE is not added (that is, charge / discharge capacity at a high rate). The decrease in charge / discharge cycle was minimized), and the charge / discharge cycle characteristics were equivalent or improved as compared with Comparative Example 1. In particular, when P-CTFE having an average molecular weight of 900 or more was added in an amount of 0.50% by mass or more and 1.0% by mass or less, the effect of improving the load characteristics was very high. On the other hand, in Example 7 in which 0.25% by mass of P-CTFE having an average molecular weight of 500 was added,
The load characteristics were lower than those of Examples 1 to 6. Therefore, when the average molecular weight of P-CTFE is 500 or more and less than 700, it is preferable to contain 0.5% by mass or more of P-CTFE in order to enhance the load characteristics (capacity retention rate, etc.). Further, in Examples 8 and 9 in which the amount of P-CTFE added was more than 1.00% by mass, the discharge capacity and the initial efficiency tended to be slightly low, and the charge / discharge cycle characteristics also tended to be slightly low. The reason why the cycle characteristics are a little low is that as the amount of P-CTFE added increases, the binding force of the binder decreases. The effect of this decrease in binding force is not so great in the initial load characteristics, but it is presumed that the cycle characteristics are reduced due to the lack of conductivity between the particles due to the decrease in binding force after the high temperature cycle.

また、ワックス状のP−CTFEを用いた比較例2は、負荷特性及び充放電サイクル特性が比較例1と同等であり、実施例1〜7よりも充放電サイクル特性が低かった。また、正極活物質としてニッケルを含まない複合酸化物を用いた比較例3及び4は、負荷特性及び充放電サイクル特性ともに、比較例1よりも低かった。 Further, in Comparative Example 2 using the wax-like P-CTFE, the load characteristics and the charge / discharge cycle characteristics were the same as those in Comparative Example 1, and the charge / discharge cycle characteristics were lower than those in Examples 1 to 7. Further, Comparative Examples 3 and 4 using a nickel-free composite oxide as the positive electrode active material were lower in both load characteristics and charge / discharge cycle characteristics than in Comparative Example 1.

また、図2に示すように、実施例2及び3の高周波数側の抵抗成分が、比較例1と比較して低下していた。このことから、正極スラリー中に液状のP−CTFEを添加したことにより、高周波数側の抵抗成分が低下し、導電助剤の分散性が改善していると推定された。 Further, as shown in FIG. 2, the resistance components on the high frequency side of Examples 2 and 3 were lower than those of Comparative Example 1. From this, it was presumed that the addition of liquid P-CTFE to the positive electrode slurry reduced the resistance component on the high frequency side and improved the dispersibility of the conductive auxiliary agent.

なお、参考例1として、正極活物質層22の付着量を10mg/cm、体積密度を3.3g/cmとなるように圧延することで、正極20を作製した。参考例1の正極20で使用した正極活物質及び評価結果は以下の通りである。評価方法は、上記実施例及び比較例と同様である。 As Reference Example 1, the positive electrode 20 was produced by rolling the positive electrode active material layer 22 so that the amount of adhesion was 10 mg / cm 2 and the volume density was 3.3 g / cm 3. The positive electrode active material used in the positive electrode 20 of Reference Example 1 and the evaluation results are as follows. The evaluation method is the same as in the above-mentioned Examples and Comparative Examples.

Figure 0006943564
Figure 0006943564

表4に示すように、電極が薄いので、放電容量、初期効率、負荷特性及びサイクル特性は良好である。ここで、参考例1、比較例1及び実施例1〜4を比較するとわかるように、参考例1に示すような高ニッケル系複合酸化物を正極活物質として用いた正極20を厚膜高密度化すると、比較例1に示すように、負荷特性及びサイクル特性が低下する。しかしながら、実施例1〜4に示すように、正極20中にP−CTFEを添加することで、負荷特性の低下を最小化でき、サイクル特性も正極20が薄膜である場合と同等以上とすることができることがわかる。 As shown in Table 4, since the electrodes are thin, the discharge capacity, initial efficiency, load characteristics and cycle characteristics are good. Here, as can be seen by comparing Reference Example 1, Comparative Example 1 and Examples 1 to 4, the positive electrode 20 using the high nickel-based composite oxide as the positive electrode active material as shown in Reference Example 1 has a thick film density. As shown in Comparative Example 1, the load characteristics and the cycle characteristics are deteriorated. However, as shown in Examples 1 to 4, by adding P-CTFE into the positive electrode 20, the decrease in load characteristics can be minimized, and the cycle characteristics should be equal to or higher than that in the case where the positive electrode 20 is a thin film. You can see that you can do it.

以上により、本実施形態に係る正極20を用いたリチウムイオン二次電池10は、正極活物質として高ニッケル系複合酸化物を用い、且つ、正極スラリー中に液状のP−CTFEを添加することにより、正極活物質層を厚膜高密度化した場合であっても、高レートにおける充放電容量の低下を最小化し、充放電サイクル特性を改善することができることが立証された。 As described above, the lithium ion secondary battery 10 using the positive electrode 20 according to the present embodiment uses a high nickel-based composite oxide as the positive electrode active material and adds liquid P-CTFE to the positive electrode slurry. It has been proved that even when the positive electrode active material layer is thickened to a high density, the decrease in charge / discharge capacity at a high rate can be minimized and the charge / discharge cycle characteristics can be improved.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

10 リチウムイオン二次電池
20 正極
21 集電体
22 正極活物質層
30 負極
31 集電体
32 負極活物質層
40 セパレータ層
10 Lithium-ion secondary battery 20 Positive electrode 21 Current collector 22 Positive electrode active material layer 30 Negative electrode 31 Current collector 32 Negative electrode active material layer 40 Separator layer

Claims (8)

リチウム(Li)及びニッケル(Ni)を構成元素として含み、且つ、ニッケル原子をリチウム以外の全金属原子の総原子数に対して70原子%以上の割合で含むリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として含有し、更に、バインダ、導電助剤及び液状のP−CTFEを含有し、
前記P−CTFEの含有量が、電解液と接触する前の正極の総質量を基準として、0.2質量%以上、1.0質量%以下であることを特徴とする、リチウムイオン二次電池用正極。
Positive activity is a lithium transition metal composite oxide containing lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent elements and containing nickel atoms in a proportion of 70 atomic% or more with respect to the total number of all metal atoms other than lithium. It is contained as a substance, and further contains a binder, a conductive auxiliary agent, and a liquid P-CTFE .
The lithium ion secondary battery is characterized in that the content of P-CTFE is 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less based on the total mass of the positive electrode before contact with the electrolytic solution. For positive electrode.
前記リチウム遷移金属複合酸化物が、下記一般式(1)で示されることを特徴とする、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用正極。
LiaNixCoyz2 ・・・(1)
(前記式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)及びセリウム(Ce)からなる群から選択される1種又は2種以上の金属元素である。また、前記式(1)中、a、x、y、zは、0.20≦a≦1.20、0.70≦x<1.00、0.00<y≦0.20、0.00≦z≦0.10の範囲内の値であり、かつ、x+y+z=1である。)
The positive electrode for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the lithium transition metal composite oxide is represented by the following general formula (1).
Li a Ni x Co y M z O 2 ··· (1)
(In the above formula (1), M is aluminum (Al), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), magnesium (Mg), titanium (Ti), zirconium (Zr). , Niob (Nb), molybdenum (Mo), tungsten (W), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), lantern (La) and cerium (Ce). It is one kind or two or more kinds of metal elements selected from the group consisting of. In the above formula (1), a, x, y, z are 0.20 ≦ a ≦ 1.20, 0.70. It is a value within the range of ≤x <1.00, 0.00 <y≤0.20, 0.00≤z≤0.10, and x + y + z = 1).
前記P−CTFEの平均分子量が、450以上、1000以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池用正極。 The positive electrode for a lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the average molecular weight of P-CTFE is 450 or more and 1000 or less. リチウム(Li)及びニッケル(Ni)を構成元素として含み、且つ、ニッケル原子をリチウム以外の全金属原子の総原子数に対して70原子%以上の割合で含むリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として含有し、更に、バインダ、導電助剤及び液状のP−CTFEを含有する正極スラリーを調製する工程と、
前記正極スラリーを集電体に塗工及び乾燥することで正極活物質層を形成する工程と、
を含み、
前記P−CTFEを、前記正極スラリーの固形分の総質量に対して0.2質量%以上、1.0質量%以下添加することを特徴とする、リチウムイオン二次電池用正極の製造方法。
Positive activity is a lithium transition metal composite oxide containing lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent elements and containing nickel atoms in a proportion of 70 atomic% or more with respect to the total number of all metal atoms other than lithium. A step of preparing a positive electrode slurry which is contained as a substance and further contains a binder, a conductive auxiliary agent, and a liquid P-CTFE.
A step of forming a positive electrode active material layer by applying and drying the positive electrode slurry to a current collector, and
Only including,
A method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery, which comprises adding 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less of the P-CTFE with respect to the total mass of the solid content of the positive electrode slurry.
前記リチウム遷移金属複合酸化物が、下記一般式(1)で示されることを特徴とする、請求項に記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法。
LiaNixCoyz2 ・・・(1)
(前記式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)及びセリウム(Ce)からなる群から選択される1種又は2種以上の金属元素である。また、前記式(1)中、a、x、y、zは、0.20≦a≦1.20、0.70≦x<1.00、0.00<y≦0.20、0.00≦z≦0.10の範囲内の値であり、かつ、x+y+z=1である。)
The method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery according to claim 4 , wherein the lithium transition metal composite oxide is represented by the following general formula (1).
Li a Ni x Co y M z O 2 ··· (1)
(In the above formula (1), M is aluminum (Al), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), magnesium (Mg), titanium (Ti), zirconium (Zr). , Niob (Nb), molybdenum (Mo), tungsten (W), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), lantern (La) and cerium (Ce). It is one kind or two or more kinds of metal elements selected from the group consisting of. In the above formula (1), a, x, y, z are 0.20 ≦ a ≦ 1.20, 0.70. It is a value within the range of ≤x <1.00, 0.00 <y≤0.20, 0.00≤z≤0.10, and x + y + z = 1).
前記P−CTFEの平均分子量が、450以上、1000以下であることを特徴とする、請求項又はに記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法。 The method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery according to claim 4 or 5 , wherein the average molecular weight of P-CTFE is 450 or more and 1000 or less. 請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間に設けられ、セパレータ及び電解液を含むセパレータ層と、
を備えることを特徴とする、リチウムイオン二次電池。
The positive electrode for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 3,
With the negative electrode
A separator layer provided between the positive electrode and the negative electrode and containing a separator and an electrolytic solution,
A lithium-ion secondary battery characterized by being equipped with.
前記P−CTFEが、前記リチウムイオン二次電池用正極又は前記電解液中の少なくともいずれか一方に存在することを特徴とする、請求項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 7 , wherein the P-CTFE is present in at least one of the positive electrode for the lithium ion secondary battery and the electrolytic solution.
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