JP7142258B2 - 二次電池用正極、及び二次電池 - Google Patents

二次電池用正極、及び二次電池 Download PDF

Info

Publication number
JP7142258B2
JP7142258B2 JP2019522002A JP2019522002A JP7142258B2 JP 7142258 B2 JP7142258 B2 JP 7142258B2 JP 2019522002 A JP2019522002 A JP 2019522002A JP 2019522002 A JP2019522002 A JP 2019522002A JP 7142258 B2 JP7142258 B2 JP 7142258B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
mixture layer
compound
electrode mixture
secondary battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019522002A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018221024A1 (ja
Inventor
秀治 武澤
朝樹 塩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2018221024A1 publication Critical patent/JPWO2018221024A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7142258B2 publication Critical patent/JP7142258B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362Composites
    • H01M4/364Composites as mixtures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362Composites
    • H01M4/366Composites as layered products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028Positive electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、二次電池用正極、及び二次電池の技術に関する。
例えば、特許文献1には、集電基材と、前記集電基材上に複数の合剤層からなる正極塗膜とを備えたリチウム二次電池用正極であって、前記正極塗膜は、正極活物質として発熱開始温度が異なる2種以上のリチウム含有化合物を含有し、前記2種以上のリチウム含有化合物のうち、少なくとも1種のリチウム含有化合物は300℃以上の発熱開始温度を有し、前記集電基材に最も近い第1合剤層中に、前記発熱開始温度が300℃以上のリチウム含有化合物を少なくとも1種含有するリチウム二次電池用正極を備える非水電解質二次電池が提案されている。特許文献1の非水電解質二次電池によれば、内部短絡が発生した時の電池温度の上昇を抑制することができる。
特開2007-48744号公報
ところで、二次電池の高容量化を図ることができる正極活物質として、Ni含有率の高いLi含有化合物が有用である。その一方で、Ni含有率の高いLi含有化合物は、熱的安定性が低い。したがって、Ni含有率の高いLi含有化合物を正極活物質として用いた二次電池において内部短絡が発生した場合、従来技術では、電池温度の上昇を十分に抑制することができない場合があった。
そこで、本開示は、Ni含有率の高いLi含有化合物を正極活物質として用いても、内部短絡が発生した際の電池温度の上昇を抑制することが可能な二次電池用正極、及び当該正極を備える二次電池を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係二次電池用正極は、正極集電体と、正極合材層と、を備え、前記正極合材層は、Ni、Co、Al及びLi含有化合物Aから構成される正極活物質を含む第1正極合材層と、前記第1正極合材層と前記正極集電体との間に配置され、前記化合物Aと、前記化合物Aより比容量(mAh/g)及び平均粒径の小さいLi含有化合物Bとを含む正極活物質を含む第2正極合材層と、有し、前記化合物Aは、Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%以上であり、前記化合物Bの平均粒径は、前記化合物Aの平均粒径の55%以下である。
本開示の一態様に係る二次電池は、正極と、負極と、電解質と、を備え、前記正極は、上記記載の二次電池用正極である。
本開示の一態様によれば、Ni含有率の高いLi含有化合物を正極活物質として用いても、内部短絡が発生した際の電池温度の上昇を抑制することが可能となる。
実施形態の一例である二次電池の断面図である。 実施形態の一例である正極の断面図である。
Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%以上であるNi、Co、Al及びLi含有化合物は、二次電池の高容量化を図ることが可能な正極活物質として有用である。しかし、このようなNi含有率の高いLi含有化合物は、二次電池の内部短絡により発生した熱により熱分解し易いため、内部短絡時の電池温度の更なる上昇が引き起こされる。そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、上記Ni含有率の高いLi含有化合物より比容量が小さく、上記Ni含有率の高いLi含有化合物の平均粒径の55%以下の平均粒径を有するLi含有化合物は、上記Ni含有率の高いLi含有化合物と比較して非常に高い熱安定性を有することを見出し、以下に説明する態様の二次電池用正極を想到するに至った。
本開示の一態様に係る二次電池用正極は、正極集電体と、正極合材層と、を備え、前記正極合材層は、Ni、Co、Al及びLi含有化合物Aから構成される正極活物質を含む第1正極合材層と、前記第1正極合材層と前記正極集電体との間に配置され、前記化合物Aと、前記化合物Aより比容量(mAh/g)及び平均粒径の小さいLi含有化合物Bとを含む正極活物質を含む第2正極合材層と、有し、前記化合物Aは、Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%以上であり、前記化合物Bの平均粒径は、前記化合物Aの平均粒径の55%以下である。
上記の二次電池用正極によれば、負極電位を帯びた導電性異物等が正極集電体に達して内部短絡が発生した場合でも、第2正極合材層中のNi含有率の高いLi含有化合物(上記化合物A)の周囲には、非常に熱的安定性の高いLi含有化合物(上記化合物B)が配置されているため、第2正極合材層中のNi含有率の高いLi含有化合物(上記化合物A)の熱分解が抑制される。また、第1正極合材層中のNi含有率の高いLi含有化合物(上記化合物A)は、非常に熱的安定性の高いLi含有化合物(上記化合物B)を含む第2正極合材層により、正極集電体との直接的な接触が免れているため、第1正極合材層中のNi含有率の高いLi含有化合物(上記化合物A)の熱分解も抑制される。したがって、本開示の一態様に係る二次電池用正極は、Ni含有率の高いLi含有化合物を正極活物質として用いているが、内部短絡が発生した際の電池温度の上昇は抑制される。
以下、実施形態の一例について詳細に説明する。実施形態の説明で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。
図1は、実施形態の一例である二次電池の断面図である。図1に示す二次電池10は、正極11及び負極12がセパレータ13を介して巻回されてなる巻回型の電極体14と、電解質と、電極体14の上下にそれぞれ配置された絶縁板17,18と、上記部材を収容する電池ケースと、を備える。電池ケースは、有底円筒形状のケース本体15と封口体16とにより構成される。なお、巻回型の電極体14の代わりに、正極及び負極がセパレータを介して交互に積層されてなる積層型の電極体など、他の形態の電極体が適用されてもよい。また、電池ケースとしては、円筒形、角形、コイン形、ボタン形等の金属製ケース、樹脂シートをラミネートして形成された樹脂製ケース(ラミネート型電池)などが例示できる。
ケース本体15は、例えば有底円筒形状の金属製容器である。ケース本体15と封口体16との間にはガスケット27が設けられ、電池ケース内部の密閉性が確保される。ケース本体15は、例えば側面部を外側からプレスして形成された、封口体16を支持する張り出し部21を有することが好適である。張り出し部21は、ケース本体15の周方向に沿って環状に形成されることが好ましく、その上面で封口体16を支持する。
封口体16は、フィルタ開口部22aが形成されたフィルタ22と、フィルタ22上に配置された弁体とを有する。弁体は、フィルタ22のフィルタ開口部22aを塞いでおり、内部短絡等による発熱で電池の内圧が上昇した場合に破断する。本実施形態では、弁体として下弁体23及び上弁体25が設けられており、下弁体23と上弁体25の間に配置される絶縁部材24、及びキャップ開口部26aを有するキャップ26がさらに設けられている。封口体16を構成する各部材は、例えば円板形状又はリング形状を有し、絶縁部材24を除く各部材は互いに電気的に接続されている。具体的には、フィルタ22と下弁体23が各々の周縁部で互いに接合され、上弁体25とキャップ26も各々の周縁部で互いに接合されている。下弁体23と上弁体25は、各々の中央部で互いに接続され、各周縁部の間には絶縁部材24が介在している。なお、内部短絡等による発熱で内圧が上昇すると、例えば下弁体23が薄肉部で破断し、これにより上弁体25がキャップ26側に膨れて下弁体23から離れることにより両者の電気的接続が遮断される。
図1に示す二次電池10では、正極11に取り付けられた正極リード19が絶縁板17の貫通孔を通って封口体16側に延び、負極12に取り付けられた負極リード20が絶縁板18の外側を通ってケース本体15の底部側に延びている。例えば、正極リード19は封口体16の底板であるフィルタ22の下面に溶接等で接続され、フィルタ22と電気的に接続された封口体16の天板であるキャップ26が正極端子となる。負極リード20はケース本体15の底部内面に溶接等で接続され、ケース本体15が負極端子となる。
[正極]
図2は、実施形態の一例である正極の断面図である。正極11は、正極集電体30と、正極合材層32とを備える。正極合材層32は、第1正極合材層32aと、第1正極合材層32aと正極集電体30との間に設けられる第2正極合材層32bとを備える。
正極集電体30には、アルミニウムやアルミニウム合金などの正極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極集電体30は、例えば、10μm~100μm程度の厚みを有する。
正極合材層32を構成する第1正極合材層32aは、Ni、Co、Al及びLi含有化合物Aから構成される正極活物質を含む。また、第1正極合材層32aは、正極活物質同士を結着して第1正極合材層32aの機械的強度を確保したり、第1正極合材層32aと第2正極合材層32bとの結着性を高めたりすることができる等の点で、結着材を含むことが好適である。また、第1正極合材層32aは、当該層の導電性を向上させることができる等の点で、導電材を含むことが好適である。
Ni、Co、Al及びLi含有化合物Aは、Ni、Co、Al、Liを含み、Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%以上である化合物であれば特に制限されるものではないが、例えば、以下の一般式で表される。
LiNiCoαAlβγ2-z (1)
式中、x、y、α、β、γ及びzはそれぞれ、0.95<x<1.2、0.82≦y<1、0<α≦0.15、0<β≦0.03、0≦γ≦0.02、y+α+β+γ=1、及び0≦z<0.05を満たす。また、式中Mは、Li、Ni、Co、Al以外の少なくとも1種の元素であれば特に制限されるものではなく、例えば、Fe、Mg、Ti、Cr、Cu、Ze、Sn、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Na、K、Ba、Sr、Bi、Be及びBから選ばれる少なくとも1種の元素等が挙げられる。
正極合材層32を構成する第2正極合材層32bは、上記Ni、Co、Al及びLi含有化合物A(以下、化合物Aと呼ぶ場合がある)と、Li含有化合物Bとを含む正極活物質を含む。第2正極合材層32bは、結着材や導電材等を含んでいてもよい。
Li含有化合物Bは、化合物Aより小さい比容量を有し、化合物Aの平均粒径より小さい平均粒径を有するLi含有化合物である(以下、化合物Bと呼ぶ場合がある)。
化合物Bの平均粒径は、化合物Aの平均粒径の55%以下であればよいが、化合物Bの熱安定性をより向上させ、化合物Aの熱分解をより抑制する点等から、1/5~1/2の範囲であることが好ましく、1/3~1/2の範囲であることがより好ましい。ここで、平均粒径とは、レーザ回折法によって測定される体積平均粒径であって、粒子径分布において体積積算値が50%となるメジアン径を意味する。第化合物A及び化合物Bの平均粒径は、例えば、レーザ回折散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製)を用いて測定できる。
化合物A及び化合物Bの平均粒径は、上記関係を満たしていれば特に制限されるものではないが、具体的には以下の範囲が好ましい。化合物Aの平均粒径は、化合物Aの熱安定性或いは電池の高容量化等の観点から、例えば、例えば、1μm~50μmの範囲であることが好ましく、5μm~20μmの範囲であることがより好ましい。化合物Bの平均粒径は、化合物Bの熱安定性等の観点から、例えば、0.5μm~25μmの範囲であることが好ましく、2.5μm~10μmの範囲であることがより好ましい。
化合物Bの比容量は、化合物Aの比容量より小さければ特に制限されるものではないが、化合物Bの熱安定性をより向上させ、化合物Aの熱分解をより抑制する点等から、化合物Aの比容量の60%~98%の範囲であることが好ましく、化合物Aの比容量の70%~90%の範囲であることがより好ましい。化合物Aの比容量(化合物Bの比容量)とは、化合物A(化合物B)1g当たりの電気容量(mAh/g)である。比容量の測定については実施例の欄で説明する。
化合物Bとしては、Co、Mn、Ni等の遷移金属元素等を含有するリチウム含有化合物等が例示でき、化合物Bの熱的安定性の点等から、例えば、Ni、Co、Mn及びLi含有化合物、Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%未満であるNi、Co、Al及びLi含有化合物、Ni、Co、Al及びLi含有化合物のコア部とコア部の表面に配置されたNi、Co、Mn及びLi含有化合物のシェル部を含む化合物のうち少なくともいずれか1つを含むことが好ましい。
Ni、Co、Mn及びLi含有化合物は、熱安定性の観点から、Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%未満であるNi、Co、Mn及びLi含有化合物であることが好ましく、例えば、以下の一般式で表される。
LiNiCoαMnβγ2-z (2)
式中、x、y、α、β、γ及びzはそれぞれ、0.95<x<1.2、0.3≦y<0.82、0<α≦0.4、0<β≦0.4、0≦γ≦0.02、y+α+β+γ=1、及び0≦z<0.05を満たす。yは、より好ましくは、0.3≦y≦0.6である。また、式中Mは、Li、Ni、Co、Mn以外の少なくとも1種の元素であれば特に制限されるものではなく、例えば、Fe、Mg、Ti、Cr、Cu、Zn、Sn、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Na、K、Ba、Sr、Bi、Be及びBから選ばれる少なくとも1種の元素等が挙げられる。化合物Bとして上記一般式(2)の化合物を用いる場合、化合物Bの平均粒径は、1/5~1/2の範囲であることが好ましく、1/3~1/2の範囲であることがより好ましい。
Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%未満であるNi、Co、Al及びLi含有化合物は、例えば、以下の一般式で表される。
LiNiCoαAlβγ2-z (3)
式中、x、y、α、β、γ及びzはそれぞれ、0.95<x<1.2、0.6≦y<0.82、0<α≦0.2、0<β≦0.15、0≦γ≦0.02、y+α+β+γ=1、及び0≦z<0.05を満たす。また、式中Mは、Li、Ni、Co、Al以外の少なくとも1種の元素であれば特に制限されるものではなく、例えば、Fe、Mg、Ti、Cr、Cu、Zn、Sn、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Na、K、Ba、Sr、Bi、Be及びBから選ばれる少なくとも1種の元素等が挙げられる。
化合物Bは、上記例示した他に、例えばLiCoO2、LixCoy1-yz、LiMnO2、LiMn24、LixMn2-yy4、LiMPO4、Li2MPO4F(M;Na、Mg、Sc、Y、Fe、Co、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、Bのうち少なくとも1種、0<x≦1.2、0<y≦0.9、2.0≦z≦2.3)等が挙げられる。Ni、Co、Al及びLi含有化合物のコア部とコア部の表面に配置されたNi、Co、Mn及びLi含有化合物のシェル部を含む化合物において、コア部のNi、Co、Al及びLi含有化合物は、上記一般式(1)又は(3)の化合物が好ましく、シェル部のNi、Co、Mn及びLi含有化合物は、上記一般式(2)の化合物が好ましい。
化合物Bの含有量は、正極合材層32の総量に対して1質量%~50質量%の範囲であることが好ましく、3質量%~30質量%の範囲であることがより好ましい。化合物Bの含有量が1質量%未満であると、第2正極合材層32b中の化合物Aの周囲に配置される化合物Bの量が少なくなり、化合物Bの含有量が上記範囲を満たす場合と比較して、内部短絡時の化合物Aの熱分解が抑制されず、電池温度が高くなる場合がある。また、化合物Bの含有量が30質量%を超えると、正極合材層32中の化合物Aの含有量が少なくなり、化合物Aの含有量が上記範囲を満たす場合と比較して、電池容量が低下する場合がある。
化合物Aの含有量は、電池容量の低下及び内部短絡時の電池温度の上昇を抑制する点等から、正極合材層32の総量に対して50質量%~99質量%の範囲であることが好ましく、70質量%~97質量%の範囲であることがより好ましい。
第2正極合材層32bは、絶縁性無機材料を含むことが好ましい。第2正極合材層32bに絶縁性無機材料が含まれることで、負極電位を帯びた導電性異物等が正極集電体30に達して内部短絡が発生した場合には、第2正極合材層32bが大きな抵抗成分となるため、正負極間の短絡電流の増大が抑制され、内部短絡時の電池温度の上昇がより抑制されると考えられる。
絶縁性無機材料は、例えば、1012Ωcm以上の抵抗率を有する無機材料であることが好ましく、例えば、金属酸化物粒子、金属窒化物粒子、金属フッ化物粒子、絶縁性磁性体粒子等が挙げられる。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ニッケル等が挙げられる。金属窒化物粒子としては、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化マグネシウム、窒化ケイ素等が挙げられる。金属フッ化物粒子としては、例えば、フッ化アルミニウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等が挙げられる。絶縁性磁性体粒子としては、例えばNi-Cu-Zn系フェライト等が挙げられる。絶縁性無機材料は、絶縁性、高溶融点、正極活物質よりも酸化力が低い等の観点から、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化マンガンのうち少なくともいずれか1つを含むことが好ましく、少なくとも酸化アルミニウムを含むことがより好ましい。
絶縁性無機材料の含有量は、例えば、正極合材層の総量に対して1質量%~20質量%の範囲であることが好ましい。絶縁性無機材料の含有量が1質量%未満では、上記範囲を満たす場合と比較して、内部短絡時の電池温度の上昇抑制効果が小さく、絶縁性無機材料の含有量が20質量%を超えると、上記範囲を満たす場合と比較して、電池の容量が低下する場合がある。
第1正極合材層32a及び第2正極合材層32bに用いられる導電材は、例えば、カーボンブラック(CB)、アセチレンブラック(AB)、ケッチェンブラック、黒鉛等のカーボン系粒子などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
第1正極合材層32a及び第2正極合材層32bに用いられる結着材は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース(CMC)又はその塩(CMC-Na、CMC-K、CMC-NH4等、また部分中和型の塩であってもよい)、ポリエチレンオキシド(PEO)等が併用されてもよい。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
正極合材層厚みの総和に対する第1正極合材層32aの厚みの比率は、40%~95%が好ましく、50%~90%であることが特に好ましい。また、正極合材層厚みの総和に対する第2正極合材層32bの厚みの比率は、5%~60%が好ましく、10%~50%であることが特に好ましい。
正極11の作製方法の一例を説明する。まず、正極集電体30上に、化合物A及び化合物B等を含む第2正極合材層用スラリーを塗布・乾燥することによって、第2正極合材層32bを形成し、形成した第2正極合材層32bを圧延する。次に、第2正極合材層32b上に、化合物Aを含む第1正極合材層用スラリーを塗布・乾燥することによって第1正極合材層32aを形成し、形成した第1正極合材層32aを圧延する。以上のようにして正極11を得ることができる。
[負極]
負極12は、例えば金属箔等の負極集電体と、負極集電体上に形成された負極合材層とを備える。負極集電体には、銅などの負極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極合材層は、例えば、負極活物質、結着材、増粘剤等を含む。
負極12は、例えば、負極活物質、増粘剤、結着材を含む負極合材スラリーを負極集電体上に塗布・乾燥することによって、負極集電体上に負極合材層を形成し、当該負極合材層を圧延することにより得られる。負極合材層は負極集電体の両面に設けてもよい。
負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出することが可能な材料であれば特に制限されるものではなく、例えば、金属リチウム、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-鉛合金、リチウム-シリコン合金、リチウム-スズ合金等のリチウム合金、黒鉛、コークス、有機物焼成体等の炭素材料、SnO、SnO、TiO等の金属酸化物等が挙げられる。これらは、1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
負極合材層に含まれる結着材としては、正極の場合と同様にフッ素系樹脂、PAN、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等を用いることができる。水系溶媒を用いて負極合材スラリーを調製する場合は、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、CMC又はその塩、ポリアクリル酸(PAA)又はその塩(PAA-Na、PAA-K等、また部分中和型の塩であってもよい)、ポリビニルアルコール(PVA)等を用いることが好ましい。
[セパレータ]
セパレータ13には、例えば、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シート等が用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布等が挙げられる。セパレータの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、セルロースなどが好適である。セパレータ13は、セルロース繊維層及びオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂繊維層を有する積層体であってもよい。また、ポリエチレン層及びポリプロピレン層を含む多層セパレータであってもよく、セパレータの表面にアラミド系樹脂、セラミック等の材料が塗布されたものを用いてもよい。
[電解質]
電解質は、溶媒と、溶媒に溶解した電解質塩とを含む。電解質は、液体電解質(非水電解液)に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。溶媒には、例えばエステル類、エーテル類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、及びこれらの2種以上の混合溶媒等の非水溶媒や水を用いることができる。非水溶媒は、これら溶媒の水素の少なくとも一部をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有していてもよい。
上記エステル類の例としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート等の環状炭酸エステル、ジメチルカーボネート(DMC)、メチルエチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート等の鎖状炭酸エステル、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等の環状カルボン酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル(MP)、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等の鎖状カルボン酸エステルなどが挙げられる。
上記エーテル類の例としては、1,3-ジオキソラン、4-メチル-1,3-ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、1,3,5-トリオキサン、フラン、2-メチルフラン、1,8-シネオール、クラウンエーテル等の環状エーテル、1,2-ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、ペンチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、o-ジメトキシベンゼン、1,2-ジエトキシエタン、1,2-ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、1,1-ジメトキシメタン、1,1-ジエトキシエタン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチル等の鎖状エーテル類などが挙げられる。
上記ハロゲン置換体としては、フルオロエチレンカーボネート(FEC)等のフッ素化環状炭酸エステル、フッ素化鎖状炭酸エステル、フルオロプロピオン酸メチル(FMP)等のフッ素化鎖状カルボン酸エステル等を用いることが好ましい。
電解質塩は、リチウム塩であることが好ましい。リチウム塩の例としては、LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、LiSCN、LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li(P(C24)F4)、LiPF6-x(Cn2n+1x(1<x<6,nは1又は2)、LiB10Cl10、LiCl、LiBr、LiI、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、Li247、Li(B(C24)F2)等のホウ酸塩類、LiN(SO2CF32、LiN(C12l+1SO2)(Cm2m+1SO2){l,mは1以上の整数}等のイミド塩類などが挙げられる。リチウム塩は、これらを1種単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。これらのうち、イオン伝導性、電気化学的安定性等の観点から、LiPF6を用いることが好ましい。リチウム塩の濃度は、溶媒1L当り0.8~1.8molとすることが好ましい。
以下、実施例により本開示をさらに説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
[正極の作製]
平均粒径8.5μmのLiNi0.88Co0.09Al0.03(以下、NCA88と称する)及び平均粒径4.2μmのLiNi0.35Co0.35Mn0.30(以下、NCM35と称する)を混合した混合物(質量比7:3)と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、98:1:1の質量比で混合し、さらにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を適量加えて、第2正極合材層用スラリーを調製した。次に、当該スラリーを厚み15μmのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布し、塗膜を乾燥して第2正極合材層を形成した。
次に、NCA88と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、98:1:1の質量比で混合し、さらにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を適量加えて、第1正極合材層用スラリーを調製した。次に、この第1正極合材層用スラリーを、正極集電体の両面に形成した第2正極合材層上に塗布し、塗膜を乾燥しての第1正極合材層を形成した。正極集電体上に形成した正極合材層を圧延ローラを用いて圧延した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は50:50になった。これを実施例1の正極とした。
NCM35の平均粒径は、NCA88の平均粒径の55%以下であり、NCM35の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して14.7質量%であった。
[負極の作製]
人造黒鉛を100質量部と、カルボキシメチルセルロース(CMC)を1質量部と、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)を1質量部とを混合し、負極合材スラリーを調製した。次に、当該負極合材スラリーを銅箔からなる負極集電体の両面に塗布した。塗膜を乾燥させた後、圧延ローラを用いて圧延し、負極集電体の両面に負極合材層が形成された負極を作製した。
[電解質の調製]
エチレンカーボネート(EC)と、メチルエチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)を、3:3:4の体積比で混合した。当該混合溶媒に、LiPF6を1.2mol/Lの濃度となるように溶解させて非水電解質を調製した。
[二次電池の作製]
上記の正極及び負極を、それぞれ所定の寸法にカットして電極タブを取り付け、セパレータを介して巻回することにより巻回型の電極体を作製した。次に、アルミラミネートフィルムに電極体を収容し、上記の非水電解質を注入し、密閉した。これを実施例1の非水電解質二次電池とした。
[比容量の測定]
NCA88とNCM35をそれぞれ、正極の作製方法と同様の方法で作用極として作製し、対極にリチウム金属を用いて、コイン型セルを作製した。電解液およびセパレータは非水電解液二次電池と同様のものを用いた。そのコイン型セルを、0.1mAh/cmで電圧が4.3Vになるまで定電流充電を行った後、0.1mAh/cm、電圧が2.5Vになるまで定電流放電を行った。この時のコイン型セルの放電容量(mAh)から、NCA88の比容量(mAh/g)及びNCM35の比容量(mAh/g)を求めた。その結果、NCA88の比容量は192mAh/gであり、NCM35の比容量は156mAh/gであった。
<実施例2>
第2正極合材層用スラリーの調製において、NCA88及びNCM35を混合した混合物(質量比1:1)と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、98:1:1の質量比で混合したこと以外は、実施例1と同様に正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は50:50とした。実施例2のNCM35の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して24.5質量%であった。これを実施例2の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<実施例3>
第2正極合材層用スラリーの調製において、NCA88及びNCM35を混合した混合物(質量比1:1)と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、98:1:1の質量比で混合したこと以外は、実施例1と同様に正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は70:30とした。実施例のNCM35の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して14.7質量%であった。これを実施例の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<実施例4>
第2正極合材層用スラリーの調製において、NCA88及びNCM35を混合した混合物(質量比7:3)と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)と、絶縁性無機材料としてのAlとを、88:1:1:10の質量比で混合したこと以外は、実施例1と同様に正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は70:30とした。実施例4のNCM35の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して7.9質量%であった。実施例のAlの含有量は、正極合材の総量に対して3質量%であった。これを実施例4の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<実施例5>
第2正極合材層用スラリーの調製において、NCA88とNCM35との混合物(質量比5:5)と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)と、絶縁性無機材料としてのAlとを、78:1:1:20の質量比で混合したこと以外は、実施例4と同様に正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は70:30とした。実施例5のNCM35の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して11.7質量%であった。実施例のAlの含有量は、正極合材の総量に対して6質量%であった。これを実施例5の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<実施例6>
第2正極合材層用スラリーの調製において、NCA88とNCM35との混合物(質量比5:5)と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)と、絶縁性無機材料としてのAlとを、78:1:1:20の質量比で混合したこと以外は、実施例4と同様に正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は90:10とした。実施例6のNCM35の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して3.9質量%であった。実施例のAlの含有量は、正極合材の総量に対して2質量%であった。これを実施例の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<実施例7>
第2正極合材層の化合物Bとして平均粒径4.0μmのLiNi0.55Co0.20Mn0.25(以下、NCM55と称する)を用いたこと以外は、実施例2と同様の作製方法で正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は50:50とした。実施例のNCM55の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して24.5質量%であった。これを実施例7の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<実施例8>
化合物Aとして平均粒径9.5μmのLiNi0.91Co0.06Al0.03(以下、NCA91と称する)、第2正極合材層の化合物Bとして平均粒径4.0μmのLiNi0.55Co0.20Mn0.25(以下、NCM55と称する)を用いたこと以外は、実施例2と同様の作製方法で正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は50:50とした。実施例8のNCM55の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して24.5質量%であった。これを実施例の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。NCA91の比容量は195mAh/gであり、NCM55の比容量は、160mAh/gであった。
<実施例9>
第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率を70:30としたこと以外は、実施例8と同様の作製方法で正極を作製した。実施例9のNCM55の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して14.7質量%であった。これを実施例9の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<実施例10>
化合物Aとして平均粒径8.5μmのNCA88、第2正極合材層の化合物Bとして平均粒径4.0μmのLiNi0.76Co0.14Mn0.10(以下、NCA76と称する)を用いたこと以外は、実施例2と同様の作製方法で正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は50:50とした。実施例10のNCA76の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して24.5質量%であった。これを実施例10の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。NCA76の比容量は、171mAh/gであった。
<実施例11>
化合物Aとして平均粒径9.5μmのNCA91、第2正極合材層の化合物Bとして平均粒径4.0μmのNCA76を用いたこと以外は、実施例2と同様の作製方法で正極を作製した。第1正極合材層の厚みと第2正極合材層の厚みの比率は50:50とした。実施例11のNCA76の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して24.5質量%であった。これを実施例11の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
<比較例1>
第2正極合材層用スラリーの調製において、上記NCA88及び平均粒径10.8μmのNCM35を混合した混合物(質量比1:1)と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、98:1:1の質量比で混合したこと以外は、実施例1と同様に正極を作製した。比較例1のNCM35の含有量は、正極合材層(第1正極合材層+第2正極合材層)の総量に対して24.5質量%であった。これを比較例1の正極として、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
NCM35の平均粒径は、NCA88の平均粒径の1.2倍以上であった。NCA88の比容量は実施例1と同様であり、NCM35の比容量は、155(mAh/g)であった。
<比較例2>
正極集電体上に第2正極合材層を形成せず、正極集電体上にNCA88を含む第1正極合材層を形成したこと以外は、実施例1と同様に正極を作製した。
<比較例3>
正極集電体上に第2正極合材層を形成せず、正極集電体上にNCA91を含む第1正極合材層を形成したこと以外は、実施例1と同様に正極を作製した。
[釘刺し試験]
各実施例及び比較例の非水電解質二次電池について、下記手順で釘刺し試験を行った。
(1)25℃の環境下で、600mAの定電流で電池電圧が4.2Vになるまで充電を行い、その後定電圧で電流値が150mAになるまで充電を引き続き行った。
(2)25℃の環境下で、(1)で充電した電池の側面中央部に2.7mmφの太さの丸釘の先端を接触させ、1mm/秒の速度で電池における電極体の積層方向に丸釘を突き刺し、内部短絡による電池電圧降下を検出した直後、丸釘の突き刺しを停止した。
(3)丸釘によって電池が短絡を開始して1分後の電池表面温度を測定した。
[電池容量の測定]
環境温度25℃の下、実施例及び比較例の非水電解質二次電池を600mAで、電圧が4.2Vになるまで定電流充電を行った。次に、4.2Vの電圧で電流値が150mAになるまで定電圧充電を行った。10分間休止した後、600mAで、電圧が3.0Vになるまで定電流放電を行い、実施例及び比較例の電池の放電容量を測定した。
表1及び表2に、各実施例及び比較例の釘刺し試験の結果、及び放電容量比を示す。放電容量比は、比較例1の放電容量を基準(100)として、実施例及び比較例2の放電容量を相対的に表した値である。
Figure 0007142258000001
Figure 0007142258000002
各実施例の非水電解質二次電池の方が、比較例1の非水電解質二次電池より、釘刺し試験による電池温度は、低い値を示した。したがって、Ni含有率の高い化合物A(NCA88)を正極活物質として用いた場合でも、正極集電体と第1正極合材層との間に配置される第2正極合材層に、上記化合物Aより比容量が小さく、上記化合物Aの平均粒径の55%以下である平均粒径を有するLi含有化合物B(NCM35、NCA55、もしくはNCA76)が含まれることで、内部短絡時の電池温度の上昇が抑制されると言える。実施例の中では、第2正極合材層にAlが含まれる実施例3、4及び5が、内部短絡時の電池温度の上昇をより抑制することができる。また、Ni含有率のさらに高い化合物A(NCA91)を正極活物質として用いた場合でも、正極集電体と第1正極合材層との間に配置される第2正極合材層に、上記化合物Aより比容量が小さく、上記化合物Aの平均粒径の55%以下である平均粒径を有するLi含有化合物B(NCM35、もしくはNCA76)が含まれることで、内部短絡時の電池温度の上昇が抑制されると言える。
10 二次電池
11 正極
12 負極
13 セパレータ
14 電極体
15 ケース本体
16 封口体
17,18 絶縁板
19 正極リード
20 負極リード
21 張り出し部
22 フィルタ
22a フィルタ開口部
23 下弁体
24 絶縁部材
25 上弁体
26 キャップ
26a キャップ開口部
27 ガスケット
30 正極集電体
31 中間層
32 正極合材層
32a 第1正極合材層
32b 第2正極合材層。

Claims (6)

  1. 正極集電体と、正極合材層と、を備え、
    前記正極合材層は、Ni、Co、Al及びLi含有化合物Aから構成される正極活物質を含む第1正極合材層と、前記第1正極合材層と前記正極集電体との間に配置され、前記化合物Aと、前記化合物Aより比容量(mAh/g)及び平均粒径の小さいLi含有化合物Bとを含む正極活物質を含む第2正極合材層と、有し、
    前記化合物Aは、Liを除く金属元素の総モル数に対するNiの割合が82モル%以上であり、
    前記化合物Bは、以下の一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物のうちの少なくともいずれか1つを含み、
    LiNiCoαMnβγ2-z (1)
    (一般式(1)中、x、y、α、β、γ及びzはそれぞれ、0.95<x<1.2、0.3≦y<0.82、0<α≦0.4、0<β≦0.4、0≦γ≦0.02、y+α+β+γ=1、及び0≦z<0.05を満たし、Mは、Fe、Mg、Ti、Cr、Cu、Zn、Sn、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Na、K、Ba、Sr、Bi、Be及びBから選ばれる少なくとも1種の元素である)、
    LiNiCoαAlβγ2-z (2)
    (一般式(2)中、x、y、α、β、γ及びzはそれぞれ、0.95<x<1.2、0.6≦y<0.82、0<α≦0.2、0<β≦0.15、0≦γ≦0.02、y+α+β+γ=1、及び0≦z<0.05を満し、Mは、Fe、Mg、Ti、Cr、Cu、Zn、Sn、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Na、K、Ba、Sr、Bi、Be及びBから選ばれる少なくとも1種の元素である)、
    前記化合物Bの平均粒径は、前記化合物Aの平均粒径の55%以下である、二次電池用正極。
  2. 前記化合物Bの含有量は、前記正極合材層の総量に対して1質量%~50質量%の範囲である、請求項1に記載の二次電池用正極。
  3. 前記化合物Bの比容量は、前記化合物Aの比容量の60%~98%の範囲である、請求項1~2のいずれか1項に記載の二次電池用正極。
  4. 前記第2正極合材層は絶縁性無機材料を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の二次電池用正極。
  5. 前記正極合材層厚みの総和に対する前記第1正極合材層の厚みの比率は、40%~95%であり、前記正極合材層厚みの総和に対する前記第2正極合材層の厚みの比率は、5%~60%である、請求項1~4のいずれか1項に記載の、二次電池用正極。
  6. 正極と、負極と、電解質と、を備え、
    前記正極は、請求項1~5のいずれか1項に記載の二次電池用正極である、二次電池。
JP2019522002A 2017-05-31 2018-04-11 二次電池用正極、及び二次電池 Active JP7142258B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017108211 2017-05-31
JP2017108211 2017-05-31
PCT/JP2018/015187 WO2018221024A1 (ja) 2017-05-31 2018-04-11 二次電池用正極、及び二次電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018221024A1 JPWO2018221024A1 (ja) 2020-04-02
JP7142258B2 true JP7142258B2 (ja) 2022-09-27

Family

ID=64456519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019522002A Active JP7142258B2 (ja) 2017-05-31 2018-04-11 二次電池用正極、及び二次電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11450852B2 (ja)
JP (1) JP7142258B2 (ja)
CN (1) CN110603668A (ja)
WO (1) WO2018221024A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102517419B1 (ko) * 2019-04-04 2023-03-31 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 전극
KR20200142340A (ko) * 2019-06-12 2020-12-22 에스케이이노베이션 주식회사 고온 특성이 우수한 이차전지
WO2021095818A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 ビークルエナジージャパン株式会社 リチウムイオン二次電池用正極、及びリチウムイオン二次電池
US20230014664A1 (en) * 2019-12-18 2023-01-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery positive electrode, and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20220066702A (ko) * 2020-11-16 2022-05-24 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
CN112701263A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 中伟新材料股份有限公司 掺钽镍钴铝三元前驱体及其制备方法、锂离子电池正极材料和锂离子电池
US20240097112A1 (en) * 2021-02-26 2024-03-21 Lg Energy Solution, Ltd. Positive Electrode and Lithium Secondary Battery Including the Same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007048744A (ja) 2005-07-14 2007-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池用正極およびそれを用いたリチウム二次電池
JP2008098142A (ja) 2006-09-14 2008-04-24 Nissan Motor Co Ltd 非水電解質二次電池用正極およびこれを用いた非水電解質二次電池
JP2009176552A (ja) 2008-01-24 2009-08-06 Panasonic Corp 非水系二次電池用電極板およびこれを用いた非水系二次電池
JP2010055761A (ja) 2008-08-26 2010-03-11 Sony Corp 二次電池
JP2011192541A (ja) 2010-03-15 2011-09-29 Hitachi Maxell Energy Ltd 非水二次電池
JP2012174485A (ja) 2011-02-22 2012-09-10 Fuji Heavy Ind Ltd 正極活物質、これを用いたリチウムイオン蓄電デバイス、及びその製造方法
JP2015015182A (ja) 2013-07-05 2015-01-22 株式会社Gsユアサ 非水電解質二次電池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070009447A (ko) * 2005-07-14 2007-01-18 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 리튬 2차 전지용 양극 및 이를 이용한 리튬 2차 전지
JP2010211925A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Panasonic Corp 非水電解質二次電池用正極活物質、その製造方法、および非水電解質二次電池
JP5931750B2 (ja) * 2011-01-28 2016-06-08 三洋電機株式会社 非水電解液二次電池用正極活物質、その製造方法、当該正極活物質を用いた非水電解液二次電池用正極、及び、当該正極を用いた非水電解液二次電池
CN202189864U (zh) * 2011-08-30 2012-04-11 广州市云通磁电有限公司 一种高容量磷酸铁锂型锂离子电池正极极片
JP5807749B2 (ja) * 2011-12-08 2015-11-10 ソニー株式会社 非水電解液二次電池用正極、非水電解液二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
JP5510528B2 (ja) * 2012-11-15 2014-06-04 住友金属鉱山株式会社 非水系電解質二次電池用正極活物質、及びそれを用いた非水系電解質二次電池
JP6542031B2 (ja) * 2014-09-29 2019-07-10 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007048744A (ja) 2005-07-14 2007-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池用正極およびそれを用いたリチウム二次電池
JP2008098142A (ja) 2006-09-14 2008-04-24 Nissan Motor Co Ltd 非水電解質二次電池用正極およびこれを用いた非水電解質二次電池
JP2009176552A (ja) 2008-01-24 2009-08-06 Panasonic Corp 非水系二次電池用電極板およびこれを用いた非水系二次電池
JP2010055761A (ja) 2008-08-26 2010-03-11 Sony Corp 二次電池
JP2011192541A (ja) 2010-03-15 2011-09-29 Hitachi Maxell Energy Ltd 非水二次電池
JP2012174485A (ja) 2011-02-22 2012-09-10 Fuji Heavy Ind Ltd 正極活物質、これを用いたリチウムイオン蓄電デバイス、及びその製造方法
JP2015015182A (ja) 2013-07-05 2015-01-22 株式会社Gsユアサ 非水電解質二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018221024A1 (ja) 2020-04-02
US20200091515A1 (en) 2020-03-19
CN110603668A (zh) 2019-12-20
US11450852B2 (en) 2022-09-20
WO2018221024A1 (ja) 2018-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7142258B2 (ja) 二次電池用正極、及び二次電池
JP6602130B2 (ja) 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池
JP6957257B2 (ja) 非水電解質二次電池用正極、及び非水電解質二次電池
JP7182107B2 (ja) 非水電解質二次電池用正極活物質、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法、及び非水電解質二次電池
WO2018179900A1 (ja) 二次電池
JP7320738B2 (ja) 円筒型二次電池
JP7209303B2 (ja) 非水電解質二次電池
JP7108842B2 (ja) 二次電池用正極、及び二次電池
US11462773B2 (en) Secondary battery positive electrode and secondary battery
JP7108843B2 (ja) 二次電池用正極、及び二次電池
JP7236657B2 (ja) 非水電解質二次電池
WO2023053625A1 (ja) 非水電解質二次電池
JP7496521B2 (ja) 二次電池
JP7233010B2 (ja) 二次電池用正極、二次電池用正極集電体、及び二次電池
JP7153890B2 (ja) 非水電解質二次電池用正極、及び非水電解質二次電池
JP7182131B2 (ja) 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池
JP7245998B2 (ja) 非水電解質二次電池
WO2023145608A1 (ja) 非水電解質二次電池
JP7461887B2 (ja) 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池
WO2023068221A1 (ja) 非水電解質二次電池用正極活物質、及び非水電解質二次電池
JP7432850B2 (ja) 正極及び二次電池
WO2023120411A1 (ja) 非水電解質二次電池
WO2023276660A1 (ja) 非水電解質二次電池
WO2023053626A1 (ja) 非水電解質二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220322

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220713

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20220713

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20220720

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20220726

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220829

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7142258

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151