JP7238253B2 - Positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP7238253B2
JP7238253B2 JP2017206075A JP2017206075A JP7238253B2 JP 7238253 B2 JP7238253 B2 JP 7238253B2 JP 2017206075 A JP2017206075 A JP 2017206075A JP 2017206075 A JP2017206075 A JP 2017206075A JP 7238253 B2 JP7238253 B2 JP 7238253B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
secondary battery
aqueous electrolyte
electrolyte secondary
conductive aid
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
JP2017206075A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018120845A (en
Inventor
亮三 牛尾
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.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining 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 Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Publication of JP2018120845A publication Critical patent/JP2018120845A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7238253B2 publication Critical patent/JP7238253B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

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

Description

本発明は、非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストとその製造方法、非水系電解質二次電池用正極とその製造方法、及び、非水系電解質二次電池に関する。 The present invention relates to a positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary batteries and a method for producing the same, a positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary batteries and a method for producing the same, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

リチウムイオン二次電池などの非水系電解質二次電池は、軽量でエネルギー密度が高いため、現在、携帯電話、ノート型パソコン、その他IT機器などの小型二次電池として、幅広く使用されてきている。小型二次電池の需要は、IT機器の発展、普及に伴い、世界的な規模で伸張している。さらに、小型二次電池に加えて、ハイブリッド自動車(HEV)用、電気自動車用、電力貯蔵用など、産業用の大型二次電池として、多方面に非水系電解質二次電池の需要の拡大が期待されている。 Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries are lightweight and have high energy density, and are currently widely used as compact secondary batteries for mobile phones, laptop computers, and other IT equipment. Demand for small secondary batteries is expanding on a global scale along with the development and spread of IT equipment. Furthermore, in addition to small secondary batteries, the demand for non-aqueous electrolyte secondary batteries is expected to expand in many fields as large industrial secondary batteries for hybrid electric vehicles (HEV), electric vehicles, and power storage. It is

リチウムイオン二次電池用正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な化合物が用いられる。このような化合物として、例えば、LiCoO、Li(Co,Ni,Mn)O、Li(Ni,Co,Al)Oなどの層状岩塩化合物からなるリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。リチウム遷移金属複合酸化物は、例えば、以下のような方法で製造することができる。 A compound capable of intercalating and deintercalating lithium ions is used as a positive electrode active material for lithium ion secondary batteries. Examples of such compounds include lithium-transition metal composite oxides composed of layered rock salt compounds such as LiCoO 2 , Li(Co, Ni, Mn)O 2 and Li(Ni, Co, Al) O 2 . A lithium-transition metal composite oxide can be produced, for example, by the following method.

まず、マンガン塩やニッケル塩などの水溶液とアルカリ溶液とを反応させて、遷移金属水酸化物を共沈殿させる。この遷移金属水酸化物を、固液分離の上、乾燥させて回収する。得られた遷移金属水酸化物は、正極活物質の前駆体物質となる。正極活物質の粒径、粒子形状は、正極活物質を組み入れた後のリチウムイオン二次電池の性能に直結する要素であり、前駆体物質の粒子形状は、正極活物質の粒子径分布や粒子形状に大きく影響する。よって、前駆体物質である遷移金属水酸化物を、その粒子径分布や粒子形状を制御して製造することにより、正極活物質の粒径・粒子形状を制御することができる。また、より目的に合った性状の正極活物質を得るために、遷移金属水酸化物を熱処理して得られる遷移金属酸化物を、前駆体物質として用いることもできる。次いで、得られた前駆体物質に、水酸化リチウムや炭酸リチウムなどのリチウム化合物を添加して混合し、この混合物を焼成して、リチウム遷移金属複合酸化物が製造される。 First, an aqueous solution of manganese salt, nickel salt, or the like is reacted with an alkaline solution to coprecipitate a transition metal hydroxide. This transition metal hydroxide is dried and recovered after solid-liquid separation. The resulting transition metal hydroxide serves as a precursor material for the positive electrode active material. The particle size and particle shape of the positive electrode active material are factors directly related to the performance of the lithium ion secondary battery after incorporating the positive electrode active material, and the particle shape of the precursor material is determined by the particle size distribution and particle size of the positive electrode active material. It greatly affects the shape. Therefore, the particle size and particle shape of the positive electrode active material can be controlled by controlling the particle size distribution and particle shape of the transition metal hydroxide that is the precursor material. Moreover, in order to obtain a positive electrode active material having properties more suited to the purpose, a transition metal oxide obtained by heat-treating a transition metal hydroxide can also be used as a precursor substance. Next, a lithium compound such as lithium hydroxide or lithium carbonate is added to and mixed with the resulting precursor material, and the mixture is fired to produce a lithium transition metal composite oxide.

リチウム遷移金属複合酸化物などの正極活物質は、他の材料と組み合わされて、非水系電解質二次電池の正極を構成する。正極は、例えば、正極活物質、導電助剤、結着剤、及び溶媒を混合して正極合剤ペーストを得て、それを集電体に塗工した後、乾燥して、製造される。正極の製造において、正極合剤ペーストを得る工程は、特に、正極活物質の粒子径や形状の影響を受けやすく、安定で信頼性のある正極合剤を得るため、各材料を、均一に混合、分散させることが要求される。通常、正極合剤ペーストの製造は、上記の正極材料を同時に添加して、混合するという一つの混合工程で行われる。 A positive electrode active material such as a lithium-transition metal composite oxide is combined with other materials to form the positive electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery. The positive electrode is manufactured, for example, by mixing a positive electrode active material, a conductive aid, a binder, and a solvent to obtain a positive electrode mixture paste, coating the paste on a current collector, and drying it. In the manufacture of the positive electrode, the process of obtaining the positive electrode mixture paste is particularly susceptible to the particle size and shape of the positive electrode active material. , is required to be dispersed. Generally, the positive electrode material mixture paste is produced in one mixing step of simultaneously adding and mixing the above positive electrode materials.

正極材料の一つである導電助剤としては、例えば、カーボンブラック等の炭素材料が用いられる。しかしながら、親水性の高い無機物質である正極活物質と、疎水性の高い炭素材料とは、粒子表面の物性が大きく異なるため、そのままでは正極合剤ペースト中に均一に分散・混合させることは困難である。正極活物質と、導電助剤とが均一に分散及び混合しない場合、導電助剤としての炭素材料の性能を最大限に生せず、電池性能の大きな向上が期待できない。また、正極活物質と導電助剤との分散が不十分である場合、これらの粉末の部分的な凝集体が形成されることがある。この凝集体の形成に起因して、電極板上に抵抗分布が生じ、二次電池として使用した際に電流が集中し、部分的な発熱及び劣化が促進される等の不具合が生ずることがある。そこで、正極合剤ペーストをより均一に混合、分散させるため、様々な混合方法を含む各種プロセスがこれまで提案されてきている。 A carbon material such as carbon black, for example, is used as the conductive aid, which is one of the positive electrode materials. However, since the positive electrode active material, which is a highly hydrophilic inorganic substance, and the highly hydrophobic carbon material have significantly different physical properties on the surface of the particles, it is difficult to disperse and mix them uniformly in the positive electrode mixture paste as they are. is. If the positive electrode active material and the conductive additive are not uniformly dispersed and mixed, the performance of the carbon material as the conductive additive cannot be maximized, and significant improvement in battery performance cannot be expected. In addition, when the positive electrode active material and the conductive aid are not sufficiently dispersed, partial aggregates of these powders may be formed. Due to the formation of this aggregate, a resistance distribution occurs on the electrode plate, and when used as a secondary battery, current concentrates, and problems such as partial heat generation and accelerated deterioration may occur. . Therefore, various processes including various mixing methods have been proposed so far in order to mix and disperse the positive electrode mixture paste more uniformly.

例えば、特許文献1には、水酸化ニッケルとコバルト酸化物からなる活物質と、増粘剤と溶媒とを混練したペーストを、基板に充填するペースト式ニッケル極の製造方法が記載されている。特許文献1によれば、導電効果を十分に得るためには正極を製作する過程においてコバルト酸化物が水酸化ニッケル結晶の周囲を被覆するような形状となっていることが好ましいことが記載され、そのような分散状態を形成するために、正極合剤を作製する混合工程において、せん断力をかけて混合することでコバルト酸化物の二次凝集を分解する必要がある、としている。 For example, Patent Document 1 describes a method for manufacturing a paste-type nickel electrode in which a substrate is filled with a paste obtained by kneading an active material composed of nickel hydroxide and cobalt oxide, a thickener, and a solvent. According to Patent Document 1, in order to obtain a sufficient conductive effect, it is preferable that the nickel hydroxide crystal is coated with cobalt oxide in the process of manufacturing the positive electrode. In order to form such a dispersed state, it is necessary to decompose the secondary agglomeration of the cobalt oxide by applying a shearing force to the mixture in the mixing step for producing the positive electrode mixture.

また、下記の特許文献2では、最初に溶媒中に導電助剤を分散させた混合液を調製した後、その混合液中に電極活物質および結着剤を添加し、混合分散するという方法により正極合剤を製造することや、最初に溶媒中に導電助剤を分散させた混合液を製造した後に電極活物質を添加し混合分散し、さらに結着剤を添加して混合分散する、という順序により正極ペーストを製造することを提案している。特許文献2によれば、正極合剤内での導電助剤の分散性が向上することで電極の電気抵抗が低くなり、充放電特性、特に高出力特性に優れた非水二次電池を製造可能な電極用合剤を製造することができるとしている。 Further, in Patent Document 2 below, a mixed solution is first prepared by dispersing a conductive agent in a solvent, and then an electrode active material and a binder are added to the mixed solution and mixed and dispersed. It is said to manufacture a positive electrode mixture, or to first manufacture a mixed solution in which a conductive agent is dispersed in a solvent, then add an electrode active material and mix and disperse, and then add a binder and mix and disperse. It is proposed to manufacture the positive electrode paste by sequence. According to Patent Document 2, the electrical resistance of the electrode is lowered by improving the dispersibility of the conductive aid in the positive electrode mixture, and a non-aqueous secondary battery with excellent charge and discharge characteristics, especially high output characteristics is manufactured. It is said that it is possible to manufacture a possible electrode mixture.

ところで、正極合剤の混合方法の一つとして、結着剤、活物質、導電助剤などの固体成分を先に投入し、ある程度混ぜ合わせたところで、溶媒を少量ずつ添加しながら、攪拌して、全体を塊の状態に形成させ、さらにこの塊の状態を一定時間攪拌する、固練りという混合方法が知られている。固練りでは、溶媒の一部を添加し、粘度の高い状態で混合することにより、混合の際の剪断力をより強くすることができる。 By the way, as one method of mixing the positive electrode mixture, the solid components such as the binder, the active material, and the conductive aid are put in first, and after mixing to some extent, the solvent is added little by little while being stirred. , is known as a mixing method called hard kneading, in which the whole is formed into a lump, and the lump is stirred for a certain period of time. In hard kneading, by adding a part of the solvent and mixing in a highly viscous state, shear force during mixing can be made stronger.

例えば、特許文献3には、活物質と導電剤と増粘剤との粉体-液体充填状態をファニキュラー状態にして練合する固練り工程、および、活物質と導電剤と増粘剤との粉体-液体充填状態をスラリー状態にして練合する希釈分散工程とにより活物質と導電剤と増粘剤とを練合し、ついで結着剤を添加して練合する電池用正極合剤の製造方法が記載されている。 For example, in Patent Document 3, a powder-liquid filling state of an active material, a conductive agent, and a thickening agent is kneaded in a funicular state, and a kneading step, and an active material, a conductive agent, and a thickening agent. The active material, the conductive agent and the thickening agent are kneaded by the dilution dispersion step of kneading the powder-liquid filling state in a slurry state, and then the binder is added and kneaded. A method of making the agent is described.

特許文献3には、まず、ファニキュラー状態(充填相に、気体相、液体相、粉体相の3相が存在し、液体相および粉体相は連続相になっているが、液体の充填量により気体相は連続相または不連続相になっているために粘度が高い状態)では、適度に水分を含み、粘度が比較的高い状態にあるので、この状態で練合すると、増粘剤が良く馴染み、しかも、固練りとなり粒子間に強い剪断作用が働いて活物質および導電剤の凝集塊が短時間で分散されて残存することがなくなり、均一に分散させた状態に練合することができることが記載されている。つぎに、増粘剤の添加量を所定量にするために添加する増粘剤により希釈分散させ、スラリー状態(液体相は連続相になっているが、粉体相は不連続相で気体相は消失しており、粘度が低い状態)にして練合することにより、均一に分散混練された正極合剤が得られ、良好な電池性能を示す正極合剤が得られることが記載されている In Patent Document 3, first, the funicular state (the filling phase has three phases, a gas phase, a liquid phase, and a powder phase, and the liquid phase and the powder phase are continuous phases, but the filling phase of the liquid The gas phase becomes a continuous phase or a discontinuous phase depending on the amount, so the viscosity is high), it contains moderate moisture and the viscosity is relatively high. The active material and the conductive agent are kneaded in a uniformly dispersed state without remaining dispersed in a short period of time due to the strong shearing action that acts between the particles. It states that you can Next, it is diluted and dispersed with a thickener added in order to make the amount of the thickener added a predetermined amount, and the slurry state (the liquid phase is a continuous phase, but the powder phase is a discontinuous phase and a gas phase has disappeared and the viscosity is low), a positive electrode mixture that is uniformly dispersed and kneaded can be obtained, and a positive electrode mixture that exhibits good battery performance can be obtained.

また、特許文献4では、リチウムイオン二次電池用正極材を構成する正極合剤が、固練りと希釈分散の2段階から混合され、前段の固練り後の前記正極合剤の塊の硬さが、該塊の温度が20~60℃の範囲で、ゴム硬度計(JIS6301またはJISK6253準拠)による計測でゴム硬度が0~35であることが正極合剤の均一分散に効くとしている。固練り工程において塊の硬さを計測することで各材料の混ざり具合及び凝集物の破壊状態を検知することが可能としており、正極合剤の混ざり具合を確認して電池性能を損なわない状態を得ることが可能であるとしている。 Further, in Patent Document 4, a positive electrode mixture constituting a positive electrode material for a lithium ion secondary battery is mixed in two steps of hard kneading and dilution dispersion, and the hardness of the positive electrode mixture mass after hard kneading in the previous stage is However, it is said that uniform dispersion of the positive electrode mixture is effective when the temperature of the mass is in the range of 20 to 60° C. and the rubber hardness is 0 to 35 as measured by a rubber hardness tester (JIS6301 or JISK6253 compliant). By measuring the hardness of the lumps in the kneading process, it is possible to detect the degree of mixing of each material and the state of destruction of agglomerates. It is possible to obtain

さらに、特許文献5には、良好なハイレート放電特性を有する、リチウム-遷移金属複合酸化物を正極活物質とする非水電解質二次電池を提供することを目的として、正極の合剤ペースト作製工程において、予め導電剤を練合・希釈の後活物質を混合することにより、正極合剤層の活物質重量当り細孔容積を0.085~0.125ml/gに制御することが記載されている。特許文献5によれば、先に正極活物質以外の構成要素を練合・希釈し、その後に正極活物質を加えることで、迅速に溶媒中に導電助剤及び正極活物質を分散させることが可能となり、目的とする粘度に迅速に到達できる、としている。 Furthermore, in Patent Document 5, for the purpose of providing a non-aqueous electrolyte secondary battery having good high-rate discharge characteristics and using a lithium-transition metal composite oxide as a positive electrode active material, a positive electrode mixture paste preparation process is disclosed. describes that the pore volume per active material weight of the positive electrode mixture layer is controlled to 0.085 to 0.125 ml/g by kneading and diluting the conductive agent in advance and then mixing the active material. there is According to Patent Document 5, by first kneading and diluting components other than the positive electrode active material and then adding the positive electrode active material, the conductive aid and the positive electrode active material can be rapidly dispersed in the solvent. It is said that it is possible to reach the target viscosity quickly.

一方、正極合剤層の導電性を向上させることを目的として、正極材料として、平均粒径の異なる導電助剤を用いることが知られている。例えば、特許文献6、特許文献7には、異なる平均粒径を有する第一の導電助剤と第二の導電助剤を用いた電極の製造方法が記載されている。 On the other hand, for the purpose of improving the conductivity of the positive electrode mixture layer, it is known to use conductive aids having different average particle diameters as the positive electrode material. For example, Patent Literature 6 and Patent Literature 7 describe a method of manufacturing an electrode using a first conductive agent and a second conductive agent having different average particle diameters.

特開平7-114919号公報JP-A-7-114919 特開平11-54113号公報JP-A-11-54113 特開2000-348713号公報JP-A-2000-348713 特開2012-59466号公報JP 2012-59466 A 特開2001-283831号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-283831 特開2006-179367号公報JP 2006-179367 A 特開2016-111013号公報JP 2016-111013 A

上記特許文献1~7などのように、電極材料が均一に分散した正極合剤を安定して製造するため、種々の技術改良が提案されている一方で、リチウムイオン二次電池に求められる電池特性も益々高くなってきており、より航続距離を長くするべく、二次電池に求められる最大容量はさらに増大することが期待されている。また、大きなトルクを生み出すために二次電池の出力特性をより高めることも必要とされている。 As in Patent Documents 1 to 7 above, various technical improvements have been proposed in order to stably produce a positive electrode mixture in which electrode materials are uniformly dispersed. The characteristics are becoming more and more improved, and it is expected that the maximum capacity required for the secondary battery will be further increased in order to extend the cruising distance. In addition, it is also necessary to further improve the output characteristics of the secondary battery in order to generate large torque.

また、出力特性を向上させるには充放電反応に関与する正極活物質の比表面積を極限まで大きく取ることが望ましい。正極活物質の比表面積を向上させるため、正極活物質の内部ポアの内側にさらに別粒子として正極活物質粒子を入れ子構造のように重ねることで、これらの界面面積も利用してリチウムイオンの移動を促進するような材料設計が現れてきている。これらの複雑な構造内部を有する正極活物質の内部へ導電助剤を分散させるためには、さらに高度な正極合剤の分散技術が要求されている。 In addition, in order to improve the output characteristics, it is desirable to maximize the specific surface area of the positive electrode active material involved in the charge/discharge reaction. In order to improve the specific surface area of the positive electrode active material, another particle of the positive electrode active material is stacked inside the internal pores of the positive electrode active material in a nested structure, and the interfacial area of these particles is also used to move lithium ions. Material design that promotes In order to disperse the conductive aid inside the positive electrode active material having such a complicated internal structure, a more advanced positive electrode mixture dispersion technology is required.

本発明は上記の事情に鑑み、正極活物質と導電助剤の混合性を向上させ、二次電池の正極として用いられた場合、電池容量及び出力特性を向上させることができる正極合剤ペーストを提供することを目的とする。また、本発明は、簡便かつ安定した上記正極合剤ペーストの製造方法、及び、それを用いた正極の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a positive electrode mixture paste that can improve the mixability of a positive electrode active material and a conductive aid, and can improve the battery capacity and output characteristics when used as the positive electrode of a secondary battery. intended to provide Another object of the present invention is to provide a simple and stable method for producing the positive electrode mixture paste, and a method for producing a positive electrode using the same.

本発明の第1の態様では、正極活物質、及び第一の導電助剤を混合して、混合物粉末を得ることと、混合物粉末、第二の導電助剤、結着剤、及び溶媒を混合すること、を含み、第一の導電助剤と前記第二の導電助剤とは、同一又は異なる導電助剤である、非水系電解質二次電池用の正極合剤ペーストの製造方法が提供される。 In a first aspect of the present invention, the positive electrode active material and the first conductive aid are mixed to obtain a mixture powder, and the mixture powder, the second conductive aid, the binder, and the solvent are mixed. and wherein the first conductive aid and the second conductive aid are the same or different conductive aids. be.

また、正極活物質、及び第一の導電助剤の混合は、第一の導電助剤の存在下で、前記正極活物質を粉砕することにより行ってもよい。また、上記製造方法において、正極活物質の製造方法は、遷移金属化合物、及びリチウム化合物を混合してリチウム混合物を得ることと、リチウム混合物を焼成してリチウム遷移金属複合酸化物を得ることと、リチウム遷移金属複合酸化物を粉砕すること、を含んでもよい。 Further, the positive electrode active material and the first conductive aid may be mixed by pulverizing the positive electrode active material in the presence of the first conductive aid. Further, in the above manufacturing method, the method for manufacturing the positive electrode active material includes mixing a transition metal compound and a lithium compound to obtain a lithium mixture, firing the lithium mixture to obtain a lithium transition metal composite oxide, pulverizing the lithium transition metal composite oxide.

また、上記製造方法において、正極活物質の製造方法は、遷移金属化合物、及びリチウム化合物を混合してリチウム混合物を得ることと、リチウム混合物を焼成してリチウム遷移金属複合酸化物を得ることと、を含み、焼成後、かつ、粉砕していないリチウム遷移金属複合酸化物を、前記第一の導電助剤と混合してもよい。 Further, in the above manufacturing method, the method for manufacturing the positive electrode active material includes mixing a transition metal compound and a lithium compound to obtain a lithium mixture, firing the lithium mixture to obtain a lithium transition metal composite oxide, The lithium-transition metal composite oxide after firing and not pulverized may be mixed with the first conductive aid.

また、遷移金属化合物は、遷移金属水酸化物または遷移金属酸化物であり、前記リチウム化合物は、水酸化リチウムまたは炭酸リチウムであることが好ましい。また、第一の導電助剤の平均粒径は、正極活物質の平均粒径の1/10以下であることが好ましい。また、第一の導電助剤の平均粒径は、1μm以下であることが好ましい。また、第二の導電助剤の平均粒径は、第一の導電助剤の平均粒径よりも大きいことが好ましい。また、第二の導電助剤の平均粒径は、第一の導電助剤の平均粒径よりも0.5μm以上大きいことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the transition metal compound is a transition metal hydroxide or transition metal oxide, and the lithium compound is lithium hydroxide or lithium carbonate. Also, the average particle size of the first conductive aid is preferably 1/10 or less of the average particle size of the positive electrode active material. Also, the average particle diameter of the first conductive aid is preferably 1 μm or less. Also, the average particle size of the second conductive aid is preferably larger than the average particle size of the first conductive aid. Moreover, the average particle size of the second conductive aid is preferably 0.5 μm or more larger than the average particle size of the first conductive aid.

また、第一の導電助剤は、カーボンナノ材料を含んでもよい。また、カーボンナノ材料は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、及び、カーボンナノホーンのいずれか一種または二種以上を含むことが好ましい。また、カーボンナノ材料は、平均短軸長さが10nm以下であることが好ましい。また、カーボンナノ材料は、平均長軸長さが2μm以下であることが好ましい。 Also, the first conductive aid may contain a carbon nanomaterial. Also, the carbon nanomaterial preferably contains one or more of carbon nanotubes, carbon nanofibers, and carbon nanohorns. In addition, the carbon nanomaterial preferably has an average minor axis length of 10 nm or less. In addition, the carbon nanomaterial preferably has an average major axis length of 2 μm or less.

本発明の第2の態様では、上記製造方法を用いて得られた非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストを集電体に塗工することと、正極合剤ペーストを塗工した集電体を乾燥することと、を含む、非水系電解質二次電池用正極の製造方法が提供される。 In a second aspect of the present invention, the positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by using the above production method is applied to a current collector, and the current collector coated with the positive electrode mixture paste and drying the body.

本発明の第3の態様では、正極活物質、第一の導電助剤、第二の導電助剤、結着剤、及び溶媒を含み、第二の導電助剤の平均粒径が第一の導電助剤の平均粒径よりも大きい、非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストが提供される。 A third aspect of the present invention comprises a positive electrode active material, a first conductive aid, a second conductive aid, a binder, and a solvent, and the second conductive aid has an average particle diameter of A positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery is provided, which has a larger average particle size than the conductive aid.

また、上記非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストは、第二の導電助剤の含有量が第一の導電助剤の含有量よりも多いことが好ましい。また、第一の導電助剤の平均粒径は、正極活物質の平均粒径の1/10以下であることが好ましい。また、第一の導電助剤の平均粒径が1μm以下であることが好ましい。また、第二の導電助剤の平均粒径が第一の導電助剤の平均粒径よりも0.5μm以上大きいことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery has a higher content of the second conductive aid than that of the first conductive aid. Also, the average particle size of the first conductive aid is preferably 1/10 or less of the average particle size of the positive electrode active material. Moreover, it is preferable that the average particle size of the first conductive aid is 1 μm or less. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the second conductive agent is larger than that of the first conductive agent by 0.5 μm or more.

本発明の第4の態様では、正極活物質、第一の導電助剤、第二の導電助剤、結着剤、及び溶媒を含み、第一の導電助剤は、アスペクト比(平均長軸長さ/平均短軸長さ)が100以上のカーボンナノ材料を含み、第二の導電助剤は、球状の形状を有し、第二の導電助剤の平均粒径が、カーボンナノ材料の平均長軸長さの0.9倍よりも大きい、非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストが提供される。 In a fourth aspect of the present invention, a positive electrode active material, a first conductive aid, a second conductive aid, a binder, and a solvent are included, and the first conductive aid has an aspect ratio (average long axis length/average short axis length) is 100 or more, the second conductive additive has a spherical shape, and the average particle size of the second conductive additive is the carbon nanomaterial Provided is a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery having an average major axis length greater than 0.9 times.

また、カーボンナノ材料は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、及び、カーボンナノホーンのいずれか一種または二種以上を含むことが好ましい。また、カーボンナノ材料は、平均短軸長さが10nm以下であることが好ましい。また、カーボンナノ材料は、平均長軸長さが2μm以下であることが好ましい。 Also, the carbon nanomaterial preferably contains one or more of carbon nanotubes, carbon nanofibers, and carbon nanohorns. In addition, the carbon nanomaterial preferably has an average minor axis length of 10 nm or less. In addition, the carbon nanomaterial preferably has an average major axis length of 2 μm or less.

本発明の第5の態様では、上記正極合剤ペーストを用いてなる非水系電解質二次電池用正極が提供される。 A fifth aspect of the present invention provides a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery using the above positive electrode mixture paste.

本発明の第6の態様では、上記非水系電解質二次電池用正極、負極、及び、非水系電解質を備える二次電池が提供される。 A sixth aspect of the present invention provides a secondary battery comprising the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte.

本発明の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストとその製造方法によれば、正極活物質と導電助剤との混合性を向上させ、二次電池に用いた際、電池容量と出力特性とがより向上した非水系電解質二次電池用正極を、簡便かつ安定して得ることができる。また、本発明の非水系電解質二次電池用正極とその製造方法によれば、電池容量と出力特性とがより向上した二次電池を得ることができる。 According to the positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary batteries and the method for producing the same of the present invention, the miscibility between the positive electrode active material and the conductive aid is improved, and when used in a secondary battery, the battery capacity and output characteristics A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, which has a further improved resistance, can be obtained simply and stably. Further, according to the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention and the method for producing the same, it is possible to obtain a secondary battery with improved battery capacity and output characteristics.

本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing method of the positive mix paste of this embodiment. 本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法の一例を示した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a method for producing a positive electrode material mixture paste according to the present embodiment; 本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing method of the positive mix paste of this embodiment. 本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing method of the positive mix paste of this embodiment. 本実施形態の正極の製造方法の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing method of the positive electrode of this embodiment. 本実施形態の正極中の正極活物質周辺の状態の一例を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the state around the positive electrode active material in the positive electrode of the present embodiment. 電池評価に使用した2032型コイン型電池の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a 2032-type coin battery used for battery evaluation; FIG. ナイキストプロットの一例と、インピーダンス評価に用いた等価回路を示した図である。It is a figure which showed an example of a Nyquist plot, and the equivalent circuit used for impedance evaluation.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。また、図面においては、各構成をわかりやすくするために、一部を強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造または形状、縮尺等が異なっている場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings, in order to make each configuration easy to understand, some parts are emphasized or some parts are simplified, and the actual structure, shape, scale, etc. may differ.

[非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法]
本実施形態の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト(以下、「正極合剤ペースト」ともいう。)の製造方法は、正極活物質、導電助剤、結着剤、及び溶媒を含む正極合剤ペーストを製造する方法である。この正極合剤ペーストを用いて製造された正極を備える二次電池は、電池容量、及び出力特性を向上させることができる。
[Method for producing positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary battery]
A method for producing a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter also referred to as "positive electrode mixture paste") of the present embodiment comprises a positive electrode containing a positive electrode active material, a conductive aid, a binder, and a solvent. A method for producing a mixture paste. A secondary battery including a positive electrode manufactured using this positive electrode mixture paste can improve battery capacity and output characteristics.

図1は、本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法は、正極活物質、及び第一の導電助剤を混合して混合物粉末を得ること(ステップS10;以下、「第1の混合工程」ともいう。)と、混合物粉末、第二の導電助剤、結着剤、及び溶媒を混合すること(ステップS20;以下、「第2の混合工程」ともいう。)、を含む。図1に示すように、本実施形態の製造方法では、導電助剤を少なくとも2回の工程に分けて混合することにより、正極活物質と導電助剤との混合性を高め、正極において、良好な導電ネットワークが形成される。 FIG. 1 is a flow chart showing an example of a method for producing a positive electrode mixture paste according to this embodiment. In the method for producing the positive electrode mixture paste of the present embodiment, the positive electrode active material and the first conductive aid are mixed to obtain a mixture powder (step S10; hereinafter also referred to as "first mixing step"). and mixing the mixture powder, the second conductive agent, the binder, and the solvent (step S20; hereinafter also referred to as “second mixing step”). As shown in FIG. 1, in the manufacturing method of the present embodiment, the conductive aid is mixed in at least two steps to improve the miscibility between the positive electrode active material and the conductive aid, and the positive electrode has a good A conductive network is formed.

図2(A)は、第1の混合工程(ステップS10)で得られた混合物粉末10の一例を示す模式図である。混合物粉末10は、正極活物質1と、第一の導電助剤C1とを含む。図2(B)は、第2の混合工程(ステップS20)で得られた正極合剤ペースト20の一例を示す模式図である。正極合剤ペースト20は、正極活物質1と、第一の導電助剤C1と、第二の導電助剤C2と、結着剤(不図示)と、溶媒2とを含む。以下、図1、2を参照して、正極合剤ペーストの製造工程について、説明する。 FIG. 2(A) is a schematic diagram showing an example of the powder mixture 10 obtained in the first mixing step (step S10). Mixture powder 10 includes positive electrode active material 1 and first conductive aid C1. FIG. 2B is a schematic diagram showing an example of the positive electrode mixture paste 20 obtained in the second mixing step (step S20). The positive electrode mixture paste 20 includes a positive electrode active material 1 , a first conductive agent C<b>1 , a second conductive agent C<b>2 , a binder (not shown), and a solvent 2 . The manufacturing process of the positive electrode mixture paste will be described below with reference to FIGS.

まず、正極活物質1、及び第一の導電助剤C1を混合して混合物粉末10を得る(ステップS10)。第1の混合工程(ステップS10)では、正極活物質1と、第一の導電助剤C1とを乾式で混合することができる。乾式で混合することにより、正極活物質1の表面に第一の導電助剤C1を均一に付着させることができる。例えば、出力特性の向上を目的として製造された比表面積の大きな正極活物質においても、予め導電助剤の一部(第一の導電助剤C1)を正極活物質と混合することにより、効率的に正極活物質の表面全体に特定の導電助剤を分散させることができる。これにより、得られる正極合剤ペースト20は、必要最小限の量の導電助剤で、均一かつ良好な導電ネットワークを形成した正極を得ることができ、正極の単位面積あたりに含まれる正極活物質の割合を増加させて、二次電池の最大容量を増大させることができる。 First, the positive electrode active material 1 and the first conductive aid C1 are mixed to obtain the mixture powder 10 (step S10). In the first mixing step (step S10), the positive electrode active material 1 and the first conductive aid C1 can be dry mixed. By dry mixing, the first conductivity aid C1 can be uniformly adhered to the surface of the positive electrode active material 1 . For example, even in a positive electrode active material with a large specific surface area manufactured for the purpose of improving output characteristics, by mixing a part of the conductive auxiliary agent (first conductive auxiliary agent C1) with the positive electrode active material in advance, In addition, a specific conductive aid can be dispersed over the entire surface of the positive electrode active material. As a result, the obtained positive electrode mixture paste 20 can obtain a positive electrode in which a uniform and excellent conductive network is formed with a minimum necessary amount of conductive aid, and the positive electrode active material contained per unit area of the positive electrode can be increased to increase the maximum capacity of the secondary battery.

正極活物質1としては、特に限定されず、従来公知のリチウム金属複合酸化物を用いることができる。リチウム金属複合酸化物としては、例えば、リチウムマンガン酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケルマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルト酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物、リチウムリン酸鉄化合物、リチウムリン酸マンガン化合物、リチウムリン酸コバルト化合物、リチウムリン酸バナジウム化合物などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、リチウム金属複合酸化物としては、例えば、LiCoO、Li(Co,Ni,Mn)O、Li(Ni,Co,Al)Oなどの層状岩塩化合物を用いることが好ましい。また、二次電池の充放電容量をより向上させるという観点から、ニッケルを含むリチウム金属複合酸化物が好ましい。 The positive electrode active material 1 is not particularly limited, and conventionally known lithium metal composite oxides can be used. Examples of lithium metal composite oxides include lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel manganese oxide, lithium nickel cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, and lithium nickel cobalt aluminum oxide. , lithium iron phosphate compounds, lithium manganese phosphate compounds, lithium cobalt phosphate compounds, lithium vanadium phosphate compounds, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, layered rock salt compounds such as LiCoO 2 , Li(Co, Ni, Mn)O 2 and Li(Ni, Co, Al) O 2 are preferably used as lithium metal composite oxides. Moreover, from the viewpoint of further improving the charge/discharge capacity of the secondary battery, a lithium metal composite oxide containing nickel is preferable.

正極活物質1の平均粒径D50は、特に限定されないが、例えば、2μm以上50μm以下とすることができ、好ましくは3μm以上30μm以下、より好ましくは8μm以上15μm以下である。正極活物質1の平均粒径D50が上記範囲である場合、正極活物質と電解液との接触面積を確保して、電池容量や出力特性を維持しつつ、正極における充填性を十分なものとすることができる。なお、平均粒径D50は、レーザー回折散乱法に基づく測定による体積基準のメジアン径(D50:50%体積平均粒径)として求めることができる。 The average particle diameter D50 of the positive electrode active material 1 is not particularly limited, but can be, for example, 2 μm or more and 50 μm or less, preferably 3 μm or more and 30 μm or less, more preferably 8 μm or more and 15 μm or less. When the average particle size D50 of the positive electrode active material 1 is within the above range, the contact area between the positive electrode active material and the electrolytic solution is ensured to maintain the battery capacity and output characteristics, and the positive electrode fillability is sufficient. can do. The average particle diameter D50 can be obtained as a volume-based median diameter (D50: 50% volume average particle diameter) measured by a laser diffraction scattering method.

第一の導電助剤C1は、電池内で化学的に安定な電子伝導性材料であればよく、特に限定されない。第一の導電助剤C1は、例えば、天然黒鉛(鱗片状黒鉛等)、人造黒鉛などの黒鉛類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類、炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維類、アルミニウム等の金属粉末類、酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー類、酸化チタン等の導電性金属酸化物、ポリフェニレン誘導体等の有機導電性材料、フッ化カーボン等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、コスト、生産性等の観点から、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック類を用いることが好ましい。 The first conductive agent C1 is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that is chemically stable in the battery. The first conductive aid C1 is, for example, natural graphite (flaky graphite, etc.), graphite such as artificial graphite, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, carbon black such as thermal black. , conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers, metal powders such as aluminum, conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate, conductive metal oxides such as titanium oxide, organic conductive materials such as polyphenylene derivatives Materials such as carbon fluoride can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, carbon blacks such as acetylene black and ketjen black are preferably used from the viewpoint of cost, productivity, and the like.

第一の導電助剤C1の形状は、球状の形状であってもよく、それ以外の形状であってもよい。それ以外の形状としては、鱗片状、針状、管状、繊維状などの形状であってもよいし、不定形であってもよい。なお、本明細書において、球状は、略球状を含むものであり、第一の導電助剤C1の形状としては、球状(略球状を含む)が好ましい。 The shape of the first conductive agent C1 may be spherical, or may be other shapes. Other shapes may be scaly, needle-like, tubular, fibrous, or irregular. In addition, in this specification, a spherical shape includes a substantially spherical shape, and a spherical shape (including a substantially spherical shape) is preferable as the shape of the first conductive agent C1.

第一の導電助剤C1の平均粒径は、正極活物質1の平均粒径より小さいことが好ましく、正極活物質1の平均粒径の1/10以下であることがより好ましい。第一の導電助剤C1の平均粒径が上記範囲である場合、第一の導電助剤C1を正極活物質1の表面により均一に分散させることができる。なお、第一の導電助剤C1の平均粒径の下限値は、特に限定されないが、コストや取り扱いの容易さ等の観点から、1/100以上であり、1/50以上であることが好ましい。また、第一の導電助剤C1の平均粒径は、正極活物質1の平均粒径D50の1/20以上であってもよく、この場合、良好な導電ネットワークの形成による電池特性の向上と、コストや取り扱いの容易さとをバランスよく両立することができる。 The average particle size of the first conductive aid C1 is preferably smaller than the average particle size of the positive electrode active material 1, and more preferably 1/10 or less of the average particle size of the positive electrode active material 1. When the average particle size of the first conductive agent C1 is within the above range, the first conductive agent C1 can be more uniformly dispersed on the surface of the positive electrode active material 1 . The lower limit of the average particle size of the first conductive aid C1 is not particularly limited, but from the viewpoint of cost, ease of handling, etc., it is 1/100 or more, preferably 1/50 or more. . In addition, the average particle size of the first conductive aid C1 may be 1/20 or more of the average particle size D50 of the positive electrode active material 1. In this case, the formation of a good conductive network improves battery characteristics and , cost and ease of handling can be well balanced.

なお、第一の導電助剤C1の平均粒径は、例えば、第一の導電助剤C1の形状が球状(略粒状を含む)である場合、レーザー回折散乱法に基づく測定による体積基準のメジアン径(D50:50%体積平均粒径)として求めることができる。また、第一の導電助剤C1が鱗片状、針状、管状、繊維状等の場合、粒子の長軸方向の長さの平均(平均長軸長さ)を平均粒径としてもよい。この場合の平均粒径(平均長軸長さ)は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などを用いて観察して、粒子の輪郭線上の任意の2点間の距離のうちの最大長を長軸長さとして、その平均値を用いてもよい。 For example, when the shape of the first conductive additive C1 is spherical (including substantially granular), the average particle size of the first conductive additive C1 is a volume-based median measured by a laser diffraction scattering method. It can be determined as a diameter (D50: 50% volume average particle diameter). Further, when the first conductive additive C1 is scaly, needle-like, tubular, fibrous, or the like, the average particle size in the long axis direction (average long axis length) may be used as the average particle size. The average particle size (average major axis length) in this case can be observed using, for example, a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), and between any two points on the contour line of the particle. The average value of the maximum length of the distances may be used as the major axis length.

また、第一の導電助剤C1の平均粒径は、2μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。第一の導電助剤C1の平均粒径D50の下限値は、特に限定されないが、コストや取り扱いの容易さ等の観点から、0.1μm以上であり、0.2μm以上であることが好ましい。 Also, the average particle size of the first conductive agent C1 is preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less. Although the lower limit of the average particle size D50 of the first conductive agent C1 is not particularly limited, it is preferably 0.1 μm or more, preferably 0.2 μm or more, from the viewpoint of cost, ease of handling, and the like.

また、第一の導電助剤C1は、カーボンナノ材料を含んでもよく、カーボンナノ材料からなってもよい。ここで、カーボンナノ材料とは、炭素の六員環を有するグラフェンシートを含む物質をいい、ホウ素や窒素等の炭素以外の元素を含有していてもよい。 Moreover, the first conductive agent C1 may contain a carbon nanomaterial, or may be made of a carbon nanomaterial. Here, the carbon nanomaterial refers to a substance containing a graphene sheet having a six-membered ring of carbon, and may contain elements other than carbon such as boron and nitrogen.

カーボンナノ材料としては、例えば、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンナノファイバー(CNF)、カーボンナノホーン(CNH)、グラフェン、フラーレン等を用いることができる。これらの中でも、第一の導電助剤C1は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーンのいずれか一種または二種以上を含むことが好ましく、カーボンナノチューブであってもよい。また、カーボンナノチューブは、グラフェンシートが円筒状に閉じた構造を有し、単層又は多層であってもよい。 Examples of carbon nanomaterials that can be used include carbon nanotubes (CNT), carbon nanofibers (CNF), carbon nanohorns (CNH), graphene, and fullerene. Among these, the first conductive agent C1 preferably contains one or more of carbon nanotubes, carbon nanofibers, and carbon nanohorns, and may be carbon nanotubes. A carbon nanotube has a structure in which a graphene sheet is closed in a cylindrical shape, and may be single-layered or multi-layered.

第一の導電助剤C1として、カーボンナノ材料を用いる場合、アスペクト比(平均長軸長さ/平均短軸長さ)が100以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましい。アスペクト比が上記範囲である場合、より電池特性を向上することができる。この理由の詳細は不明であるが、カーボンナノ材料の少なくとも一部が正極活物質1の粒子内部に貫入し、正極活物質粒子表面から内部への電子導電経路となることが考えられる。そのため、従来の導電助剤が正極活物質表面を被覆した場合に比べて、二次電池の正極内での電子導電性はさらに大きくなり、二次電池の内部抵抗を低下させることができる。また、カーボンナノ材料は、例えば、その一端が、正極活物質1の内部に配置され、他端が、正極活物質1の表面から突出する形態で配置されてもよい。 When a carbon nanomaterial is used as the first conductive agent C1, the aspect ratio (average major axis length/average minor axis length) is preferably 100 or more, more preferably 200 or more. When the aspect ratio is within the above range, the battery characteristics can be further improved. Although the details of the reason for this are unknown, at least part of the carbon nanomaterial penetrates into the inside of the particles of the positive electrode active material 1, and is considered to be an electronic conduction path from the surface of the positive electrode active material particles to the inside. Therefore, compared with the case where the surface of the positive electrode active material is coated with a conventional conductive aid, the electronic conductivity in the positive electrode of the secondary battery is further increased, and the internal resistance of the secondary battery can be reduced. Moreover, the carbon nanomaterial may be arranged, for example, in a form in which one end thereof is arranged inside the positive electrode active material 1 and the other end protrudes from the surface of the positive electrode active material 1 .

なお、カーボンナノ材料の平均長軸長さは、カーボンナノ材料の長軸方向の長さの平均をいい、例えば、カーボンナノチューブでは、繊維長をいう。また、カーボンナノ材料の平均短軸長さは、長軸方向と直交する断面のうち面積が最大となる断面の直径又は長径をいい、例えば、カーボンナノチューブでは、繊維径(直径)をいう。 The average long axis length of the carbon nanomaterial refers to the average length of the carbon nanomaterial in the long axis direction, and for carbon nanotubes, for example, it refers to the fiber length. Further, the average minor axis length of a carbon nanomaterial refers to the diameter or major axis of a cross section having the maximum area among cross sections perpendicular to the major axis direction, and for example, refers to the fiber diameter (diameter) in the case of carbon nanotubes.

カーボンナノ材料の平均短軸長さは、用いる正極活物質1の形状等により適宜選択することができ、特に限定されないが、10nm以下であることが好ましく、5nm以下であることがより好ましく、2nm以下であることがさらに好ましい。平均短軸長さが上記範囲である場合、二次電池の正極内での電子導電性をより向上させることができる。また、カーボンナノ材料の平均短軸長さの下限は、特に限定されないが、例えば、0.5nm以上である。 The average minor axis length of the carbon nanomaterial can be appropriately selected depending on the shape of the positive electrode active material 1 to be used, etc., and is not particularly limited, but is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and 2 nm. More preferably: When the average minor axis length is within the above range, the electronic conductivity within the positive electrode of the secondary battery can be further improved. Also, the lower limit of the average minor axis length of the carbon nanomaterial is not particularly limited, but is, for example, 0.5 nm or more.

カーボンナノ材料の平均長軸長さ(平均粒径)は、用いる正極活物質1の形状等により適宜選択することができ、特に限定されないが、例えば、5μm以下であることが好ましく、2μm以下であることがより好ましい。また、カーボンナノ材料の平均長軸長さの下限は、特に限定されないが、例えば、0.5μm以上である。 The average major axis length (average particle size) of the carbon nanomaterial can be appropriately selected depending on the shape of the positive electrode active material 1 to be used, etc., and is not particularly limited. It is more preferable to have Also, the lower limit of the average major axis length of the carbon nanomaterial is not particularly limited, but is, for example, 0.5 μm or more.

第一の導電助剤C1の含有量は、得られる正極合剤ペースト中、正極合剤の固形分の全質量を100質量部とした場合、例えば、0.1質量部以上5質量部以下であり、好ましくは0.1質量部以上3質量部以下であり、より好ましくは、0.5質量部以上2質量部以下である。第一の導電助剤C1の含有量が上記範囲である場合、正極活物質1の表面や、粒子内部の空隙などに、均一に付着することができる。また、本実施形態の製造方法を用いることにより、少量の導電助剤でも良好な導電パスを、安定して効率よく形成することができるため、コスト面でも優れる。なお、正極合剤の固形分とは、例えば、正極合剤ペーストから溶媒を除いた成分をいう。 The content of the first conductive agent C1 is, for example, 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less when the total mass of the solid content of the positive electrode mixture in the obtained positive electrode mixture paste is 100 parts by mass. preferably 0.1 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or more and 2 parts by mass or less. When the content of the first conductive aid C1 is within the above range, it can be uniformly adhered to the surface of the positive electrode active material 1, voids inside the particles, and the like. Moreover, by using the production method of the present embodiment, it is possible to stably and efficiently form a good conductive path even with a small amount of the conductive aid, so it is excellent in terms of cost. In addition, the solid content of the positive electrode mixture refers to, for example, a component obtained by removing the solvent from the positive electrode mixture paste.

また、第一の導電助剤C1は、少量のカーボンナノ材料とそれ以外の導電助剤とを含んでもよい。その他の導電助剤としては、例えば、球状(略球状)のカーボンブラック類を用いてもよい。第一の導電助剤C1は、例えば、カーボンナノ材料を、第一の導電助剤C1全体に対して、0.1質量%以上50質量%以下含んでもよい。 Also, the first conductive aid C1 may contain a small amount of carbon nanomaterial and other conductive aids. Spherical (substantially spherical) carbon blacks, for example, may be used as other conductive aids. The first conductive additive C1 may contain, for example, 0.1% by mass or more and 50% by mass or less of the carbon nanomaterial with respect to the entire first conductive additive C1.

正極活物質1と第一の導電助剤C1との混合は、正極活物質1と第一の導電助剤C1とが均一に混合される方法であれば特に限定されないが、例えば、自転公転方式の混練ミキサー、ブレード式混合機などを用いて、混合することができる。混合は、正極活物質1の形骸が破壊されない程度に均一に混合されればよい。 Mixing of the positive electrode active material 1 and the first conductive aid C1 is not particularly limited as long as it is a method in which the positive electrode active material 1 and the first conductive aid C1 are uniformly mixed. can be mixed using a kneading mixer, a blade type mixer, or the like. The mixture should be uniformly mixed to the extent that the skeleton of the positive electrode active material 1 is not destroyed.

なお、第一の導電助剤C1がカーボンナノ材料とそれ以外の導電助剤を含む場合、正極活物質1と第一の導電助剤C1すべてを同時に混合してもよく、正極活物質1とカーボンナノ材料とを混合した後、得られた混合物とその他の導電助剤とを混合してもよい。 Note that when the first conductive aid C1 contains a carbon nanomaterial and other conductive aids, the positive electrode active material 1 and the first conductive aid C1 may all be mixed at the same time, and the positive electrode active material 1 and After mixing with the carbon nanomaterial, the resulting mixture may be mixed with other conductive aids.

また、正極活物質1、及び第一の導電助剤C1の混合(ステップS10)は、後述するように、第一の導電助剤C1の存在下で、正極活物質1の粉砕を行うことにより、行ってもよい(ステップS11、図4参照)。本明細書において、粉砕とは、剪断力などの力を加えて小さく砕くことにより、粉砕前の対象物の粒径(例えば、平均粒径D50)よりも、粉砕後の粒径(例えば、平均粒径D50)を小さくする操作をいう。また、第1の混合工程における、粉砕は、正極活物質1の粒度を所望の範囲に調整するように行う。 Further, the positive electrode active material 1 and the first conductive aid C1 are mixed (step S10) by pulverizing the positive electrode active material 1 in the presence of the first conductive aid C1, as described later. , may be performed (step S11, see FIG. 4). As used herein, pulverization refers to the particle size after pulverization (e.g., average Refers to an operation to reduce the particle size D50). Moreover, the pulverization in the first mixing step is performed so as to adjust the particle size of the positive electrode active material 1 to a desired range.

第1の混合工程は、このような粉砕工程を単独で、又は、粉砕以外の混合と併せて行うことにより、正極活物質1の変形や表面の変性を抑制しつつ、正極活物質1と第一の導電助剤C1とを均一に混合することができ、得られる二次電池の電池容量、及び出力特性をより向上させる。なお、粉砕以外の混合とは、混合の前後で、正極活物質1の粒径が変化しない程度に、正極活物質1と第一の導電助剤C1とを混ぜ合わせる操作をいう。 In the first mixing step, the positive electrode active material 1 is mixed with the first positive electrode active material 1 while suppressing deformation and surface modification of the positive electrode active material 1 by performing such a pulverizing step alone or in combination with mixing other than pulverization. It can be uniformly mixed with the one conductive aid C1, and the battery capacity and output characteristics of the obtained secondary battery are further improved. Mixing other than pulverization refers to an operation of mixing the positive electrode active material 1 and the first conductive aid C1 before and after mixing to such an extent that the particle size of the positive electrode active material 1 does not change.

図3及び図4は、それぞれ、正極合剤ペーストの製造方法の他の例を示したフローチャートである。正極活物質1の製造方法(ステップS1)は、例えば、遷移金属化合物と、リチウム化合物とを混合してリチウム混合物を得ること(ステップS2)、リチウム混合物を焼成すること(ステップS3)により、正極活物質1を製造することができる。 3 and 4 are flow charts showing another example of the method for manufacturing the positive electrode mixture paste. The method for producing the positive electrode active material 1 (step S1) includes, for example, mixing a transition metal compound and a lithium compound to obtain a lithium mixture (step S2), and baking the lithium mixture (step S3) to obtain a positive electrode. Active material 1 can be manufactured.

遷移金属化合物は、特に限定されないが、従来公知の化合物を用いることができ、例えば、遷移金属の水酸化物、オキシ水酸化物、酸化物、及び炭酸塩の少なくとも1種からなる化合物を用いることができる。遷移金属化合物は、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物、又はこれらの混合物を用いることが好ましい。遷移金属化合物は、ニッケル、コバルト及びマンガンの少なくとも一種を含む遷移金属化合物であることが好ましい。なお、遷移金属酸化物は、遷移金属水酸化物を熱処理することにより得ることができる。 The transition metal compound is not particularly limited, but conventionally known compounds can be used. For example, a compound composed of at least one of transition metal hydroxides, oxyhydroxides, oxides, and carbonates can be used. can be done. Transition metal compounds are preferably transition metal hydroxides, transition metal oxides, or mixtures thereof. The transition metal compound is preferably a transition metal compound containing at least one of nickel, cobalt and manganese. The transition metal oxide can be obtained by heat-treating a transition metal hydroxide.

リチウム化合物は、特に制限されず、公知のものを用いることができるが、入手の容易性の観点から、水酸化リチウム、硝酸リチウム、及び炭酸リチウムの少なくとも1種からなる化合物であるのが好ましい。また、リチウム化合物は、取り扱いの容易さや品質の安定性の観点から、水酸化リチウム、炭酸リチウム、又はこれらの混合物を用いることが好ましい。 The lithium compound is not particularly limited, and a known one can be used, but from the viewpoint of easy availability, a compound composed of at least one of lithium hydroxide, lithium nitrate, and lithium carbonate is preferable. Moreover, lithium hydroxide, lithium carbonate, or a mixture thereof is preferably used as the lithium compound from the viewpoint of ease of handling and stability of quality.

遷移金属化合物とリチウム化合物との混合(ステップS2)は、遷移金属化合物の形骸が破壊されない程度に均一に混合されればよく、従来公知の混合機を用いて行うことができる。混合機としては、例えば、シェーカーミキサ、レーディゲミキサ、ジュリアミキサ、Vブレンダ等を用いることができる。 The mixing of the transition metal compound and the lithium compound (step S2) can be performed using a conventionally known mixer, as long as the transition metal compound is uniformly mixed to the extent that the skeleton of the transition metal compound is not destroyed. Examples of mixers that can be used include shaker mixers, Loedige mixers, Julia mixers, and V-blenders.

次いで、リチウム混合物を焼成して、リチウム遷移金属複合酸化物からなる正極活物質を得る(ステップS3)。リチウム混合物を焼成すると、遷移金属化合物中にリチウムが拡散して、多結晶構造の粒子からなるリチウム遷移金属複合酸化物が形成される。焼成温度は、特に限定されないが、例えば、700℃以上1000℃以下で行うことができる。また、焼成時間は、1時間以上であり、好ましくは3時間以上、24時間以下である。焼成雰囲気は、特に限定されないが、例えば、大気雰囲気や酸素気流中で行うことができる。 Next, the lithium mixture is baked to obtain a positive electrode active material composed of a lithium-transition metal composite oxide (step S3). When the lithium mixture is calcined, lithium diffuses into the transition metal compound to form a lithium-transition metal composite oxide composed of particles with a polycrystalline structure. Although the firing temperature is not particularly limited, it can be performed at, for example, 700° C. or higher and 1000° C. or lower. The firing time is 1 hour or more, preferably 3 hours or more and 24 hours or less. Although the firing atmosphere is not particularly limited, for example, the firing can be performed in an air atmosphere or an oxygen stream.

図3に示すように、焼成により得られたリチウム遷移金属複合酸化物(正極活物質1)は、粉砕されてもよい(ステップS4)。焼成後のリチウム遷移金属複合酸化物は、複数の一次粒子が凝集した二次粒子を含む。この二次粒子は、さらに凝集または軽度の焼結が生じて、凝集体を形成する場合がある。粉砕工程(ステップS4)は、凝集や焼結が生じて、凝集体を形成した二次粒子などを、剪断力などの力を加えて小さく砕くことにより、正極活物質1の粒度分布を調整することができる。焼成(ステップS3)後、粉砕(ステップS4)して得られた正極活物質1は、第一の導電助剤C1と混合される(ステップS10)。 As shown in FIG. 3, the lithium-transition metal composite oxide (positive electrode active material 1) obtained by firing may be pulverized (step S4). The fired lithium-transition metal composite oxide contains secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated. These secondary particles may undergo further agglomeration or mild sintering to form agglomerates. In the pulverization step (step S4), the secondary particles formed into aggregates by agglomeration and sintering are crushed into small pieces by applying force such as a shearing force, thereby adjusting the particle size distribution of the positive electrode active material 1. be able to. After firing (step S3), the positive electrode active material 1 obtained by crushing (step S4) is mixed with the first conductive aid C1 (step S10).

粉砕(ステップS4)は、粉砕後に得られた正極活物質1の粒径が、その前駆体(遷移金属水酸化物又は遷移金属酸化物)の粒径と同程度となるように行うことができ、例えば、粉砕後の正極活物質1の平均粒径D50が、前駆体の平均粒径D50に対して、90%以上110%以下となるような範囲で行うことができる。なお、本明細書において、粉砕とは、焼成時に正極活物質を構成する二次粒子間の焼結やネッキングなどにより生じた凝集体に、機械的エネルギーを投入して、二次粒子自体をほとんど破壊することなく二次粒子を分離させて、凝集体をほぐす操作(解砕)を含む。 The pulverization (step S4) can be performed so that the particle size of the positive electrode active material 1 obtained after pulverization is approximately the same as the particle size of its precursor (transition metal hydroxide or transition metal oxide). For example, the average particle size D50 of the positive electrode active material 1 after pulverization can be carried out within a range of 90% or more and 110% or less of the average particle size D50 of the precursor. In this specification, pulverization means applying mechanical energy to agglomerates generated by sintering or necking between secondary particles that constitute the positive electrode active material during firing, so that the secondary particles themselves are almost completely destroyed. It includes an operation (disaggregation) to separate secondary particles without breaking them and loosen aggregates.

粉砕方法としては、公知の手段を用いることができ、例えば、ピンミルやハンマーミルなどを使用することができる。なお、この際、正極活物質の二次粒子により形成された凝集体は粉砕されるが二次粒子は破壊されない程度に、粉砕力を適切な範囲に調整することが好ましい。 As a pulverization method, a known means can be used, for example, a pin mill, a hammer mill, or the like can be used. At this time, it is preferable to adjust the crushing force to an appropriate range so that the aggregates formed by the secondary particles of the positive electrode active material are crushed but the secondary particles are not destroyed.

図4に示すように、焼成(ステップS3)後、粉砕していないリチウム遷移金属複合酸化物(正極活物質1)を、第一の導電助剤C1と混合して混合物粉末を得てもよい(ステップS10)。また、この第一の混合は、第一の導電助剤C1の存在下で、正極活物質1を粉砕することにより行ってもよい(ステップS11)。例えば、正極活物質1と、第一の導電助剤C1とを軽く混合した後、粉砕装置(ピンミルやハンマーミルなど)を用いて、粉砕(混合)を行うことができる。 As shown in FIG. 4, after firing (step S3), the unpulverized lithium-transition metal composite oxide (positive electrode active material 1) may be mixed with the first conductive aid C1 to obtain a mixture powder. (Step S10). Alternatively, this first mixing may be performed by pulverizing the positive electrode active material 1 in the presence of the first conductive agent C1 (step S11). For example, after lightly mixing the positive electrode active material 1 and the first conductive agent C1, pulverization (mixing) can be performed using a pulverizer (pin mill, hammer mill, or the like).

一般的には、図3に示すように、リチウム遷移金属複合酸化物(正極活物質1)は、焼成工程(ステップS3)において形成された凝集体をほぐすため、他の正極材料との混合前に、粉砕(解砕)が行なわれる。一方、図4に示すように、焼成後、粉砕していない正極活物質1と、第一の導電助剤C1とを、粉砕処理により混合する場合(ステップS11)、混合と、粉砕とが同時に行われるため、正極活物質1と第一の導電助剤C1とをより均一に混合することができ、二次電池の電池容量や出力特性をより向上させることができる。また、焼成後のリチウム遷移金属複合酸化物(正極活物質1)の粉砕工程(図3のステップS4)を省略でき、正極合剤の製造工程における混合の処理時間を短縮することができるため、生産効率の向上にも寄与することができる。 Generally, as shown in FIG. 3, the lithium-transition metal composite oxide (positive electrode active material 1) is used before mixing with other positive electrode materials in order to loosen aggregates formed in the firing step (step S3). Then, pulverization (crushing) is performed. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the positive electrode active material 1 that has not been pulverized after firing and the first conductive aid C1 are mixed by pulverization (step S11), mixing and pulverization are performed at the same time. Therefore, the positive electrode active material 1 and the first conductive agent C1 can be mixed more uniformly, and the battery capacity and output characteristics of the secondary battery can be further improved. In addition, the pulverization step (step S4 in FIG. 3) of the lithium-transition metal composite oxide (positive electrode active material 1) after firing can be omitted, and the mixing processing time in the manufacturing step of the positive electrode mixture can be shortened. It can also contribute to the improvement of production efficiency.

次いで、混合物粉末10、第二の導電助剤C2、結着剤、及び溶媒2を混合する(ステップS2)。以下、この工程は、「第2の混合工程」ともいう。第2の混合工程は、湿式で混合することができる。図2(B)は、第2の混合工程(ステップS2)で得られた正極合剤ペーストの一例を示す模式図である。正極合剤ペースト20は、正極活物質1と、第一の導電助剤C1と、第二の導電助剤C2と、結着剤(不図示)及び溶媒2とを含む。 Next, the mixture powder 10, the second conductive agent C2, the binder, and the solvent 2 are mixed (step S2). Hereinafter, this step is also referred to as a "second mixing step". The second mixing step can be wet mixing. FIG. 2B is a schematic diagram showing an example of the positive electrode mixture paste obtained in the second mixing step (step S2). The positive electrode mixture paste 20 includes a positive electrode active material 1 , a first conductive agent C<b>1 , a second conductive agent C<b>2 , a binder (not shown), and a solvent 2 .

第二の導電助剤C2は、例えば、天然黒鉛(鱗片状黒鉛等)、人造黒鉛などの黒鉛類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類、炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維類、アルミニウム等の金属粉末類、酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー類、酸化チタン等の導電性金属酸化物、ポリフェニレン誘導体等の有機導電性材料、フッ化カーボン等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、コスト、生産性等の観点から、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック類を用いることが好ましい。 The second conductive aid C2 is, for example, natural graphite (flaky graphite, etc.), graphite such as artificial graphite, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, carbon black such as thermal black. , conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers, metal powders such as aluminum, conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate, conductive metal oxides such as titanium oxide, organic conductive materials such as polyphenylene derivatives Materials such as carbon fluoride can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, carbon blacks such as acetylene black and ketjen black are preferably used from the viewpoint of cost, productivity, and the like.

第二の導電助剤C2は、第一の導電助剤C1と同一の種類を用いてもよく、異なる種類を用いてもよい。第二の導電助剤C2の平均粒径は、第一の導電助剤C1の平均粒径と同一であってもよく、異なっていてもよい。また、第二の導電助剤C2の平均粒径は、第一の導電助剤C1の平均粒径よりも大きいことが好ましい。第二の導電助剤C2の平均粒径が第一の導電助剤C1の平均粒径より大きい場合、得られる正極において、正極活物質1間を第二の導電助剤C2により効率よく連結することができ、正極活物質1表面上又はその近くに存在する第一の導電助剤C1と併せて、均一かつ良好な導電ネットワークを形成することができる(図6参照)。 The second conductive agent C2 may be of the same kind as the first conductive agent C1, or may be of a different kind. The average particle size of the second conductive agent C2 may be the same as or different from the average particle size of the first conductive agent C1. Moreover, the average particle size of the second conductive agent C2 is preferably larger than the average particle size of the first conductive agent C1. When the average particle size of the second conductive agent C2 is larger than the average particle size of the first conductive agent C1, the second conductive agent C2 efficiently connects the positive electrode active materials 1 in the obtained positive electrode. A uniform and excellent conductive network can be formed together with the first conductive additive C1 existing on or near the surface of the positive electrode active material 1 (see FIG. 6).

また、第二の導電助剤C2は、第一の導電助剤C1よりも0.5μm以上大きいことが好ましい。第二の導電助剤C2の平均粒径が上記範囲である場合、得られる正極において、正極活物質1間を、適度な大きさの第二の導電助剤C2により、より効率よく連結することができる。第二の導電助剤C2の平均粒径の上限値は、特に限定されず、例えば、5μm以下程度であり、好ましくは3μm以下である。 Moreover, it is preferable that the second conductive agent C2 is larger than the first conductive agent C1 by 0.5 μm or more. When the average particle diameter of the second conductive aid C2 is within the above range, the positive electrode active material 1 in the obtained positive electrode can be more efficiently connected by the second conductive aid C2 having an appropriate size. can be done. The upper limit of the average particle size of the second conductive agent C2 is not particularly limited, and is, for example, approximately 5 μm or less, preferably 3 μm or less.

第二の導電助剤C2の含有量は、正極合剤ペースト20中、正極合剤の固形分の全質量を100質量部とした場合、好ましくは1質量部以上10質量部以下であり、より好ましくは、2質量部以上5質量部以下である。 The content of the second conductive agent C2 is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less when the total mass of the solid content of the positive electrode mixture in the positive electrode mixture paste 20 is 100 parts by mass. Preferably, it is 2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.

正極合剤ペースト20において、第一の導電助剤C1と、第二の導電助剤C2との合計量は、正極合剤の固形分の全質量を100質量部とした場合、好ましくは2質量部以上10質量部以下であり、より好ましくは、3質量部以上5質量部以下である。また、正極合剤ペースト20における、第二の導電助剤C2の含有量は、第一の導電助剤C1より多くすることができ、第一の導電助剤C1の量に対して、例えば、2倍以上10倍以下であることが好ましい。第二の導電助剤C2の含有量が上記範囲である場合、良好な導電パスをより効率的に形成することができ、かつ、第一の導電助剤C1の含有量を少なくすることができるため、コスト面でより優れることができる。 In the positive electrode mixture paste 20, the total amount of the first conductive agent C1 and the second conductive agent C2 is preferably 2 parts by mass when the total mass of the solid content of the positive electrode mixture is 100 parts by mass. parts or more and 10 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less. In addition, the content of the second conductive agent C2 in the positive electrode mixture paste 20 can be larger than that of the first conductive agent C1. It is preferably 2 times or more and 10 times or less. When the content of the second conductive agent C2 is within the above range, good conductive paths can be formed more efficiently, and the content of the first conductive agent C1 can be reduced. Therefore, it can be more cost effective.

結着剤(バインダー)は、活物質粒子をつなぎ止める役割を果たすもので、特に限定されず、従来公知の高分子材料を用いることができる。結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエン、セルロース系樹脂およびポリアクリル酸などを用いることができる。 The binding agent (binder) plays a role of binding the active material particles, and is not particularly limited, and conventionally known polymer materials can be used. Examples of binders that can be used include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluororubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene, cellulose resin, and polyacrylic acid.

正極合剤ペースト20中の結着剤の含有量は、正極活物質1等を結着することができる量であれば特に限定されないが、正極合剤ペースト20の固形分の全質量100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上20質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上10質量部以下である。 The content of the binder in the positive electrode mixture paste 20 is not particularly limited as long as it is an amount capable of binding the positive electrode active material 1 and the like. , preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass.

溶媒2としては、特に限定されず、結着剤を溶解、分散させることができる、従来公知の溶媒を用いることができる。溶媒2は、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルムアミドなどが挙げられる。これらの溶媒2は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。結着剤として、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等を用いる場合、良溶媒であるN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を用いることが好ましい。溶媒2の含有量は、結着剤を溶解された液が適当な粘度となる量であれば特に限定されるものではないが、例えば、正極合剤ペーストの重量に対して、10wt%以上50wt%以下程度が好ましい。 Solvent 2 is not particularly limited, and conventionally known solvents capable of dissolving and dispersing the binder can be used. Solvent 2 includes, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methylformamide and the like. These solvents 2 may be used alone or in combination of two or more. When polyvinylidene fluoride (PVDF) or the like is used as the binder, it is preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), which is a good solvent. The content of the solvent 2 is not particularly limited as long as the liquid in which the binder is dissolved has an appropriate viscosity. % or less is preferable.

なお、正極合剤ペースト20には、上記以外の他の成分が本発明の効果を阻害しない範囲で含まれてもよい。他の成分としては、例えば、活性炭等を添加することができる。 Note that the positive electrode mixture paste 20 may contain components other than those described above as long as the effects of the present invention are not impaired. As another component, for example, activated carbon or the like can be added.

なお、第2の混合工程(ステップS20)における、各成分の混合の順番や回数は特に限定されない。また、第二の導電助剤C2は、混合物粉末10と、湿式又は乾式で混合されることができる。例えば、第1の混合工程で得られた混合物粉末10と、第二の導電助剤C2、結着剤、及び溶媒2とは、同時に添加され、混合されてもよい。この場合、2つの工程のみで、正極活物質1の粉砕、及び正極合剤ペースト20の作製を行うことができるため、生産性により優れる。また、混合物粉末10と、第二の導電助剤C2とを混合した後、結着剤を混合して、その後、溶媒2を混合してもよい。また、第二の導電助剤C2、結着剤、及び溶媒2を予め混合し、スラリー溶液を作製した後、第1の混合工程で得られた混合物粉末10をスラリー溶液に添加してもよい。なお、本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法は、例えば、特許文献6に記載されるような、メカノケミカル反応を用いた混合を行わなくても、十分に良好な導電パスを正極中に形成することができる。 In the second mixing step (step S20), the order and number of times of mixing each component are not particularly limited. Also, the second conductive aid C2 can be mixed with the mixture powder 10 in a wet or dry manner. For example, the powder mixture 10 obtained in the first mixing step, the second conductive agent C2, the binder, and the solvent 2 may be added and mixed at the same time. In this case, pulverization of the positive electrode active material 1 and production of the positive electrode mixture paste 20 can be performed by only two steps, so productivity is excellent. Moreover, after mixing the mixture powder 10 and the second conductive agent C2, the binder may be mixed, and then the solvent 2 may be mixed. Alternatively, the second conductive agent C2, the binder, and the solvent 2 may be mixed in advance to prepare a slurry solution, and then the mixture powder 10 obtained in the first mixing step may be added to the slurry solution. . In the method for producing the positive electrode mixture paste of the present embodiment, for example, a sufficiently good conductive path is formed in the positive electrode without mixing using a mechanochemical reaction as described in Patent Document 6. can be formed.

[正極合剤ペースト]
本実施形態の正極合剤ペースト20は、例えば、図2(B)に示すように、正極活物質1と、第一の導電助剤C1と、第二の導電助剤C2とを有する。第二の導電助剤C2は、第一の導電助剤C1の平均粒径よりも大きい平均粒径を有する。
[Positive electrode mixture paste]
The positive electrode mixture paste 20 of this embodiment includes, for example, a positive electrode active material 1, a first conductive aid C1, and a second conductive aid C2, as shown in FIG. 2(B). The second conductive additive C2 has an average particle size larger than that of the first conductive additive C1.

本実施形態の正極合剤ペースト20は、上述した本実施形態の正極合剤ペーストの製造方法を用いることにより、簡便に安定して製造することができる。なお、本実施形態の正極合剤ペースト20に用いられる各材料は、上記の正極合剤ペーストの製造方法で記載した材料と同様であるため、記載を省略する。 The positive electrode mixture paste 20 of the present embodiment can be manufactured simply and stably by using the method for manufacturing the positive electrode mixture paste of the present embodiment described above. Note that materials used in the positive electrode mixture paste 20 of the present embodiment are the same as those described in the method for manufacturing the positive electrode mixture paste, and thus description thereof is omitted.

正極合剤ペースト20中、第一の導電助剤C1は、正極活物質1の表面に接触して、又は、表面付近に存在する。得られる正極において、第一の導電助剤C1は、正極活物質1の表面に均一に接触するように配置され、正極活物質1周囲の導電パスを形成する。第一の導電助剤C1は、上述の正極合剤ペーストの製造方法を用いることにより、例えば、出力特性の向上を目的として製造された、複雑な内部構造を有する正極活物質や空隙率の大きい正極活物質においても、その表面に均一に接触して配置されることができる。 In the positive electrode mixture paste 20, the first conductive aid C1 is present in contact with the surface of the positive electrode active material 1 or in the vicinity of the surface. In the resulting positive electrode, the first conductive additive C1 is arranged so as to be in uniform contact with the surface of the positive electrode active material 1 and forms a conductive path around the positive electrode active material 1 . The first conductive agent C1 is a positive electrode active material having a complicated internal structure or a high porosity, which is manufactured for the purpose of improving output characteristics, for example, by using the above-described method for manufacturing a positive electrode mixture paste. The positive electrode active material can also be arranged in uniform contact with its surface.

一方、第二の導電助剤C2は、正極合剤ペースト20中、第一の導電助剤C1よりも正極活物質10の表面から離れた位置に配置される。第二の導電助剤C2は、溶媒2が除去された後の正極において、正極活物質1間の空隙を埋めるように、均一に分散されて、正極活物質10間や、正極活物質1と集電体間との比較的長距離の導電パスを形成する(図6参照)。 On the other hand, the second conductive agent C2 is arranged in the positive electrode mixture paste 20 at a position farther from the surface of the positive electrode active material 10 than the first conductive agent C1. In the positive electrode after the solvent 2 has been removed, the second conductive aid C2 is uniformly dispersed so as to fill the gaps between the positive electrode active materials 1, and is dispersed between the positive electrode active materials 10 and between the positive electrode active materials 1. A relatively long conductive path is formed between the current collectors (see FIG. 6).

例えば、正極活物質1が充放電に十分寄与するためには、なるべく少ない割合の導電助剤C1、C2で最大の導電効果を得る必要があるところ、本実施形態の正極合剤ペースト20は、第1の混合工程及び第2の混合工程を含む製造方法を用いて製造されることにより、比較的少量の導電助剤C1、C2でも、正極において、最大の導電効果を得ることができる。正極(正極合剤層)の単位面積あたりに含まれる正極活物質の割合を最大化させることができるため、二次電池の最大容量を増大させることができる。さらに、コスト高になりやすい、平均粒径の小さい導電助剤C1の含有量を、平均粒径の大きい導電助剤C2の含有量よりも、少なくすることにより、コスト面でも優れたものとなる。 For example, in order for the positive electrode active material 1 to sufficiently contribute to charging and discharging, it is necessary to obtain the maximum conductive effect with the conductive additives C1 and C2 in as small a ratio as possible. By manufacturing using the manufacturing method including the first mixing step and the second mixing step, the maximum conductive effect can be obtained in the positive electrode even with relatively small amounts of the conductive aids C1 and C2. Since the ratio of the positive electrode active material per unit area of the positive electrode (positive electrode mixture layer) can be maximized, the maximum capacity of the secondary battery can be increased. Furthermore, by making the content of the conductive aid C1 with a small average particle size, which tends to increase the cost, less than the content of the conductive aid C2 with a large average particle size, it becomes excellent in terms of cost. .

また、本実施形態の正極合剤ペースト20は、正極活物質1、第一の導電助剤C1、第二の導電助剤C1、結着剤、及び溶媒2を含み、第一の導電助剤C1は、アスペクト比(平均長軸長さ/平均短軸長さ)が100以上のカーボンナノ材料を含んでもよい。なお、本実施形態の正極合剤ペースト20に用いられるカーボンナノ材料は、上記の正極合剤ペーストの製造方法で記載した材料と同様であるため、記載を省略する。 Further, the positive electrode mixture paste 20 of the present embodiment includes the positive electrode active material 1, the first conductive aid C1, the second conductive aid C1, the binder, and the solvent 2, and the first conductive aid C1 may contain a carbon nanomaterial having an aspect ratio (average major axis length/average minor axis length) of 100 or more. Note that the carbon nanomaterial used for the positive electrode mixture paste 20 of the present embodiment is the same as the material described in the manufacturing method of the positive electrode mixture paste described above, so description thereof is omitted.

また、第一の導電助剤C1がカーボンナノ材料である場合、第二の導電助剤C2は、球状(略球状を含む)の形状を有し、第二の導電助剤C2の平均粒径が、カーボンナノ材料の平均長軸長さの0.9倍よりも大きいことが好ましい。第二の導電助剤C2が上記範囲の形状を有する場合、カーボンナノ材料と組み合わせることにより、二次電池の正極において、より良好な導電パスを形成することができる。 Further, when the first conductive aid C1 is a carbon nanomaterial, the second conductive aid C2 has a spherical (including substantially spherical) shape, and the average particle size of the second conductive aid C2 is preferably greater than 0.9 times the average major axis length of the carbon nanomaterial. When the second conductive agent C2 has a shape within the above range, it can be combined with the carbon nanomaterial to form a better conductive path in the positive electrode of the secondary battery.

なお、正極合剤ペースト20中の第一の導電助剤C1、及び第二の導電助剤C2の存在は、例えば、電子顕微鏡を用いて観察することなどにより、確認することができる。 The presence of the first conductive agent C1 and the second conductive agent C2 in the positive electrode mixture paste 20 can be confirmed by, for example, observation using an electron microscope.

[非水系電解質二次電池用正極の製造方法]
図5は、正極の製造方法の一例を示したフローチャートである。正極の製造方法は、上記の正極合剤ペーストを集電体の表面に塗工することと(ステップS30)、正極合剤ペーストを塗工した集電体を乾燥すること(ステップS40)と、を含む。
[Method for producing positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery]
FIG. 5 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a positive electrode. A method for manufacturing a positive electrode includes coating the positive electrode mixture paste on the surface of a current collector (step S30), drying the current collector coated with the positive electrode mixture paste (step S40), including.

まず、上記の正極合剤ペースト20を、例えば、アルミニウム箔等の集電体の表面に塗布する(ステップS30)。塗布の方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、ロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法などを用いることができる。なお、集電体は、アルミニウム箔に限定されず、二次電池の充放電の間、電極に電流を流し続けることができる、化学的に不活性な電子電体であればよい。 First, the positive electrode material mixture paste 20 is applied to the surface of a current collector such as an aluminum foil (step S30). The coating method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, a roll coating method, a die coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, a curtain coating method, and the like can be used. . Note that the current collector is not limited to aluminum foil, and may be any chemically inactive electron current that allows current to continue to flow through the electrode during charging and discharging of the secondary battery.

次いで、正極合剤ペースト20を塗工した集電体を乾燥する(ステップS40)。乾燥することにより、正極合剤ペースト20中の溶媒2が飛散して、集電体上に正極合剤層が形成された正極が得られる。また、乾燥後の正極合剤層は、電極密度を高めるように、ロールプレス等により加圧してもよい。なお、正極の形状は、特に限定されず、目的とする二次電池に応じて、裁断等により所望の大きさにすることができる。正極の形状としては、例えば、シート状とすることができる。なお、正極の作製方法は、上記例示のものに限定されず、他の方法を用いてもよい。 Next, the current collector coated with the positive electrode mixture paste 20 is dried (step S40). By drying, the solvent 2 in the positive electrode mixture paste 20 is scattered, and a positive electrode in which a positive electrode mixture layer is formed on a current collector is obtained. Moreover, the dried positive electrode material mixture layer may be pressurized by a roll press or the like so as to increase the electrode density. The shape of the positive electrode is not particularly limited, and it can be cut into a desired size depending on the intended secondary battery. The shape of the positive electrode can be, for example, a sheet shape. Note that the method for manufacturing the positive electrode is not limited to the above examples, and other methods may be used.

図6は、正極中の正極活物質周辺の状態の一例を示す模式図である。上記の正極合剤ペースト20を用いて製造された正極30は、導電助剤C1、C2が正極活物質1表面に十分に接触しつつ、正極活物質1間の空隙を埋めるように均一に分散されて、良好な導電パスを形成する。この正極30を用いた二次電池は、電池容量及び出力特性が向上する。また、平均粒径の異なる第一の導電助剤C1と第二の導電助剤C2を用いた場合、正極活物質1表面に平均粒径の小さい第一の導電助剤C1が十分に接触し、正極活物質1間に平均粒径の大きい第二の導電助剤C2が、正極活物質1間の空隙を埋めるように均一に分散されて、より電池容量や出力特性が向上する。また、上述したように、正極30は、第一の導電助剤C1の含有量が、第二の導電助剤C2の含有量よりも少ない場合においても、良好な導電パスを形成することができる。 FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the state around the positive electrode active material in the positive electrode. The positive electrode 30 manufactured using the positive electrode mixture paste 20 described above is uniformly dispersed so that the conductive additives C1 and C2 are sufficiently in contact with the surface of the positive electrode active material 1 and fill the gaps between the positive electrode active materials 1. to form a good conductive path. A secondary battery using this positive electrode 30 has improved battery capacity and output characteristics. Further, when the first conductive agent C1 and the second conductive agent C2 having different average particle diameters are used, the first conductive agent C1 having a small average particle diameter is sufficiently in contact with the surface of the positive electrode active material 1. , the second conductive agent C2 having a large average particle size is uniformly dispersed between the positive electrode active materials 1 so as to fill the gaps between the positive electrode active materials 1, thereby further improving battery capacity and output characteristics. Further, as described above, the positive electrode 30 can form a good conductive path even when the content of the first conductive agent C1 is less than the content of the second conductive agent C2. .

[非水系電解質二次電池]
本実施形態の非水系電解質二次電池(以下、「二次電池」ともいう。)は、上述の正極活物質又は正極を備える。二次電池は、例えば、正極、負極、セパレータ及び非水電解液を含む。また、本実施形態の二次電池は、公知のリチウムイオン二次電池と同様の構成要素から構成されてもよく、正極、負極及び固体電解質を含んでもよい。
[Non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter also referred to as a “secondary battery”) of the present embodiment includes the positive electrode active material or positive electrode described above. A secondary battery includes, for example, a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte. In addition, the secondary battery of the present embodiment may be composed of components similar to those of known lithium-ion secondary batteries, and may include a positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte.

以下、本実施形態の二次電池の一例として、非水系電解液を含む二次電池について、構成要素ごとに説明する。なお、以下で説明する実施形態は例示に過ぎず、二次電池は、下記実施形態をはじめとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。また、二次電池は、その用途を特に限定するものではない。 Hereinafter, as an example of the secondary battery of the present embodiment, a secondary battery containing a non-aqueous electrolytic solution will be described for each component. It should be noted that the embodiments described below are merely examples, and the secondary battery can be implemented in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art, including the following embodiments. Moreover, the secondary battery is not particularly limited in its application.

(負極)
負極は、金属リチウム、リチウム合金等を用いることができる。また、負極は、リチウムイオンを吸蔵又は脱離できる負極活物質に、結着剤を混合し、適当な溶媒を加えてペースト状にした負極合剤を、銅等の金属箔集電体の表面に塗布、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを用いてもよい。
(negative electrode)
Metallic lithium, a lithium alloy, or the like can be used for the negative electrode. In addition, the negative electrode is prepared by mixing a negative electrode active material capable of intercalating or deintercalating lithium ions with a binder, adding an appropriate solvent to form a paste, and applying the negative electrode mixture on the surface of a metal foil current collector such as copper. It may be applied to the surface, dried, and compressed to increase the electrode density as necessary.

負極活物質としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛およびフェノール樹脂などの有機化合物焼成体、およびコークスなどの炭素物質の粉状体を用いることができる。負極結着剤としては、正極同様、PVDFなどの含フッ素樹脂を用いることができる。これらの活物質および結着剤を分散させる溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドンなどの有機溶媒を用いることができる。 As the negative electrode active material, for example, natural graphite, artificial graphite, sintered organic compounds such as phenol resin, and powdery carbon substances such as coke can be used. Similar to the positive electrode, a fluorine-containing resin such as PVDF can be used as the negative electrode binder. Organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as solvents for dispersing these active materials and binders.

(セパレータ)
正極と負極との間には、セパレータを挟み込んで配置する。セパレータは、正極と負極とを分離し、電解質を保持するものであり、公知のものを用いることができる。セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの合成樹脂、セルロース、アミロース等の多糖類、天然高分子、セラミックスなどの電気絶縁材料等を材料とした薄い膜で、微少な孔を多数有する膜を用いることができる。
(separator)
A separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode. The separator separates the positive electrode from the negative electrode and holds the electrolyte, and known separators can be used. The separator is a thin film made of, for example, synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyimide, polyamide, and polyester, polysaccharides such as cellulose and amylose, natural polymers, and electrical insulating materials such as ceramics. , a membrane having a large number of micropores can be used.

(非水系電解液)
非水系電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものである。有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートおよびトリフルオロプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート、また、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートおよびジプロピルカーボネートなどの鎖状カーボネート、さらに、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフランおよびジメトキシエタンなどのエーテル化合物、エチルメチルスルホンやブタンスルトンなどの硫黄化合物、リン酸トリエチルやリン酸トリオクチルなどのリン化合物などから選ばれる1種を単独、又は2種以上を混合して用いることができる。
(Non-aqueous electrolyte)
The non-aqueous electrolytic solution is obtained by dissolving a lithium salt as a supporting salt in an organic solvent. Examples of organic solvents include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and trifluoropropylene carbonate; chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and dipropyl carbonate; One selected from ether compounds such as methyltetrahydrofuran and dimethoxyethane, sulfur compounds such as ethylmethylsulfone and butane sultone, and phosphorus compounds such as triethyl phosphate and trioctyl phosphate, and the like, or a mixture of two or more. can be done.

支持塩としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiN(CFSO、およびそれらの複合塩などを用いることができる。さらに、非水系電解液は、ラジカル捕捉剤、界面活性剤および難燃剤などを含んでいてもよい。 As the supporting salt, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , composite salts thereof, and the like can be used. Furthermore, the non-aqueous electrolytic solution may contain radical scavengers, surfactants, flame retardants, and the like.

(二次電池の形状、構成)
以上のように説明してきた正極、負極、セパレータおよび非水系電解液で構成される本発明の非水系電解質二次電池は、円筒形や積層形など、種々の形状にすることができる。いずれの形状を採る場合であっても、正極および負極を、セパレータを介して積層させて電極体とし、得られた電極体に、非水系電解液を含浸させ、正極集電体と外部に通ずる正極端子との間、および、負極集電体と外部に通ずる負極端子との間を、集電用リードなどを用いて接続し、電池ケースに密閉して、二次電池を完成させる。
(Shape and configuration of secondary battery)
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, which is composed of the positive electrode, negative electrode, separator and non-aqueous electrolytic solution described above, can have various shapes such as a cylindrical shape and a laminated shape. Regardless of which shape is adopted, the positive electrode and the negative electrode are laminated with a separator interposed to form an electrode body, the obtained electrode body is impregnated with a non-aqueous electrolytic solution, and communicated with the positive electrode current collector and the outside. The positive electrode terminal and the negative electrode current collector and the negative electrode terminal connected to the outside are connected using a current collecting lead or the like, and sealed in a battery case to complete the secondary battery.

以下、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例の電池特性評価は、以下の装置及び方法を用いた測定結果により評価した。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, the evaluation of battery characteristics in Examples and Comparative Examples was performed based on the results of measurement using the following apparatus and method.

[組成分析]
得られたサンプルを硝酸で溶解した後、ICP発光分光分析装置(株式会社島津製作所製、ICPS-8100)で測定した。
[平均粒径D50の測定]
レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(日機装株式会社製、マイクロトラックHRA)により行なった。
[Composition analysis]
After dissolving the obtained sample in nitric acid, it was measured with an ICP emission spectrometer (ICPS-8100 manufactured by Shimadzu Corporation).
[Measurement of average particle diameter D50]
A laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer (Microtrac HRA manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used.

[評価用二次電池の作製]
電池特性の評価は、図7に示す2032型コイン電池BA(以下、「コイン型電池BA」ともいう。)を使用した。コイン型電池BAは、ケースと、このケース内に収容された電極とから構成されている。
[Production of secondary battery for evaluation]
For evaluation of battery characteristics, a 2032-type coin battery BA (hereinafter also referred to as "coin battery BA") shown in FIG. 7 was used. The coin-type battery BA is composed of a case and electrodes accommodated in the case.

ケースは、中空かつ一端が開口された正極缶PCと、この正極缶PCの開口部に配置される負極缶NCとを有しており、負極缶NCを正極缶PCの開口部に配置すると、負極缶NCと正極缶PCとの間に電極を収容する空間が形成されるように構成されている。 The case has a hollow cathode can PC with one end open, and an anode can NC arranged in the opening of the cathode can PC. When the anode can NC is arranged in the opening of the cathode can PC, A space for accommodating the electrodes is formed between the negative electrode can NC and the positive electrode can PC.

電極は、正極PE、セパレータSEおよび負極NEとからなり、この順で並ぶように積層されており、正極PEが正極缶PCの内面に接触し、負極NEが負極缶NCの内面に接触するようにケースに収容されている。 The electrodes are composed of a positive electrode PE, a separator SE and a negative electrode NE, which are stacked in this order so that the positive electrode PE contacts the inner surface of the positive electrode can PC and the negative electrode NE contacts the inner surface of the negative electrode can NC. is housed in a case.

なお、ケースはガスケットGAを備えており、このガスケットGAによって、正極缶PCと負極缶NCとの間が非接触の状態を維持するように相対的な移動が固定されている。また、ガスケットGAは、正極缶PCと負極缶NCとの隙間を密封してケース内と外部との間を気密液密に遮断する機能も有している。 The case is provided with a gasket GA, and this gasket GA fixes relative movement between the positive electrode can PC and the negative electrode can NC so as to maintain a non-contact state. The gasket GA also has the function of sealing the gap between the positive electrode can PC and the negative electrode can NC to airtightly and liquidtightly isolate the inside of the case from the outside.

以下、コイン型電池BAの製作方法について説明する。
正極合剤ペーストを塗布後乾燥して得られた正極電極シートを、円形ポンチを用いて14mmφの円形電極に打ち抜き、正極PEを得た。負極NEとしてはリチウム金属を14mmφの円形電極に打ち抜いたものを用い、電解液として、1MのLiClO4を支持塩とするエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の等量混合溶液(富山薬品工業製)を用い、露点が-80℃に管理されたAr雰囲気のグローブボックス中で、コイン電池BAを作製した。
A method for manufacturing the coin-type battery BA will be described below.
A positive electrode sheet obtained by applying and drying the positive electrode mixture paste was punched out into circular electrodes of 14 mm in diameter using a circular punch to obtain a positive electrode PE. As the negative electrode NE, a lithium metal punched into a circular electrode of 14 mmφ was used. A coin battery BA was produced in an Ar atmosphere glove box with a controlled dew point of -80°C.

[充放電容量の測定]
コイン電池BAを24時間程度放置し、開路電圧OCV(open circuit voltage)が安定した後、正極に対する電流密度を0.5mA/cmとしてカットオフ電圧4.3Vまで充電して充電容量とし、1時間の休止後カットオフ電圧3.0Vまで放電したときの容量を放電容量として測定した。
[Measurement of charge/discharge capacity]
The coin battery BA was left for about 24 hours, and after the open circuit voltage OCV (open circuit voltage) was stabilized, the current density to the positive electrode was set to 0.5 mA / cm 2 and charged to the cutoff voltage of 4.3 V to obtain the charge capacity. The capacity when the battery was discharged to a cut-off voltage of 3.0 V after resting for a period of time was measured as the discharge capacity.

[反応抵抗の測定]
コイン電池BAを充電電位4.1Vで充電して、周波数応答アナライザおよびポテンショガルバノスタット(ソーラトロン製、1255B)を使用して交流インピーダンス法により測定し、図8上段に示すナイキストプロットを得た。このナイキストプロットは、溶液抵抗、負極抵抗とその容量、および、反応抵抗とその容量を示す特性曲線の和として表しているため、このナイキストプロットに基づいて、図8下段に示す等価回路を用いてフィッティング計算を行い、反応抵抗(正極抵抗)の値を算出した。
[Measurement of reaction resistance]
The coin battery BA was charged at a charging potential of 4.1 V and measured by the AC impedance method using a frequency response analyzer and a potentiogalvanostat (1255B, manufactured by Solartron) to obtain the Nyquist plot shown in the upper part of FIG. Since this Nyquist plot is expressed as the sum of characteristic curves showing solution resistance, negative electrode resistance and its capacity, and reaction resistance and its capacity, the equivalent circuit shown in the lower part of FIG. 8 is used based on this Nyquist plot. A fitting calculation was performed to calculate the value of the reaction resistance (positive electrode resistance).

[実施例1]
リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造は以下のように行った。硫酸ニッケル、硫酸マンガン、硫酸コバルトの結晶を、モル比にしてニッケル:マンガン:コバルト=1:1:1になるように秤量し、2モル/リットルの原料硫酸塩溶液を調製した。次に、実効容積60リットルの反応槽に純水60リットルを投入し、槽内温度を40℃に維持しつつ、上記の原料硫酸塩溶液、及び40%水酸化ナトリウム水溶液と25%アンモニア水を連続的に滴下した。各溶液の滴下速度は、原料硫酸塩溶液が80ml/分とし、アンモニア水溶液は20ml/分とした。槽内に生成される遷移金属水酸化物の粒度分布をモニタリングし、槽内の遷移金属水酸化物の平均粒径D50が目的の粒径となるように水酸化ナトリウム水溶液の滴下速度を調整し反応を続けた。生成した遷移金属複合水酸化物は、反応槽のオーバーフロー口から連続的に回収し、40%水酸化ナトリウム水溶液での洗浄、及び純水での洗浄を行い、デンバーを用いて固液分離した後、真空乾燥して遷移金属複合水酸化物を回収した。得られた遷移金属複合水酸化物は、化学組成式にしてNi0.33Mn0.33Co0.34(OH)で表され、平均粒径D50は10.3μmであった。
[Example 1]
A cathode active material for a lithium ion secondary battery was produced as follows. Crystals of nickel sulfate, manganese sulfate, and cobalt sulfate were weighed so that the molar ratio of nickel:manganese:cobalt was 1:1:1 to prepare a 2 mol/liter raw sulfate solution. Next, 60 liters of pure water was put into a reaction tank with an effective volume of 60 liters, and while maintaining the temperature inside the tank at 40° C., the raw sulfate salt solution, 40% aqueous sodium hydroxide solution, and 25% aqueous ammonia were added. dripped continuously. The dropping rate of each solution was 80 ml/min for the raw sulfate solution and 20 ml/min for the aqueous ammonia solution. The particle size distribution of the transition metal hydroxide generated in the tank is monitored, and the dropping speed of the aqueous sodium hydroxide solution is adjusted so that the average particle size D50 of the transition metal hydroxide in the tank reaches the target particle size. continued to react. The transition metal composite hydroxide produced is continuously recovered from the overflow port of the reaction vessel, washed with a 40% sodium hydroxide aqueous solution and pure water, and solid-liquid separated using a Denver. , and vacuum-dried to recover the transition metal composite hydroxide. The resulting transition metal composite hydroxide was represented by a chemical composition formula of Ni 0.33 Mn 0.33 Co 0.34 (OH) 2 and had an average particle size D50 of 10.3 μm.

次に、この複合水酸化物に炭酸リチウムをモル比にしてLi/(Ni+Mn+Co)=1.10となるように秤量、混合した。得られた混合物をアルミナ製匣鉢に装入し、バッチ式焼成炉を用いて955℃で3時間、空気雰囲気中で焼成し、リチウム遷移金属複合酸化物を合成した。合成後のリチウム遷移金属複合酸化物は粒子同士が焼結している部分があり、一部でさらの凝集の進んだところの直径50μm以上のサイズの焼結粒子が混ざっているため、ハンマーミルによって短時間の粉砕処理を加えた。粉砕処理後のリチウム遷移金属複合酸化物の化学組成式はLi1.11Ni0.34Mn0.33Co0.33であり、平均粒径D50は9.9μmであった。 Next, this composite hydroxide was mixed with lithium carbonate in a molar ratio of Li/(Ni+Mn+Co)=1.10. The resulting mixture was charged into an alumina sagger and fired in an air atmosphere at 955° C. for 3 hours using a batch-type firing furnace to synthesize a lithium-transition metal composite oxide. The lithium-transition metal composite oxide after synthesis has a part where the particles are sintered together, and sintered particles with a diameter of 50 μm or more where aggregation has progressed in some parts are mixed. A short grinding treatment was added by The chemical composition formula of the lithium-transition metal composite oxide after pulverization was Li1.11Ni0.34Mn0.33Co0.33O2 , and the average particle size D50 was 9.9 µm .

得られたリチウム遷移金属複合酸化物33.00gと、第一の導電助剤として平均粒径D50が0.7μmのアセチレンブラック0.35gをそれぞれ秤量し、ジルコニアビーズ(3mmφ)45gと共にポリプロピレン製の専用混合容器に入れ、自転・公転ミキサー:あわとり錬太郎ARE-310(株式会社シンキー製)を用いて1500rpmで15秒間×2回混合した。篩別によりジルコニアビーズを取り除いた後、得られた混合物粉末に、第二の導電助剤として第一の導電助剤と同じ平均粒径D50が0.7μmのアセチレンブラックを1.10g、結着剤としてクレハ製PVDF溶液KF#1120(PVDF12wt%/NMP88wt%)を15.11g、及び粘度調整用溶媒NMPを11.0g加え、再度、あわとり錬太郎を用いて回転数1500rpmで5分間混練し、正極合剤ペーストを得た。 33.00 g of the obtained lithium-transition metal composite oxide and 0.35 g of acetylene black having an average particle size D50 of 0.7 μm as a first conductive agent were weighed, and 45 g of zirconia beads (3 mmφ) were placed in polypropylene It was placed in a dedicated mixing container and mixed twice for 15 seconds at 1500 rpm using a rotation/revolution mixer: Awatori Rentaro ARE-310 (manufactured by Thinky Co., Ltd.). After removing the zirconia beads by sieving, 1.10 g of acetylene black having an average particle size D50 of 0.7 μm, which is the same as the first conductive additive, was added to the obtained mixture powder as a second conductive additive, and bound. 15.11 g of Kureha's PVDF solution KF#1120 (PVDF 12 wt%/NMP 88 wt%) and 11.0 g of viscosity adjusting solvent NMP were added as agents, and kneaded again for 5 minutes at 1500 rpm using the Awatori Rentaro. , to obtain a positive electrode mixture paste.

長さ380mm、幅230mmのガラス製塗工プレート上にエタノールを吹きかけ、長さ180mm、幅120mm、厚さ20μmのアルミニウム集電体を載置し、これをゴム製スキージで押さえつけて固定した。このアルミニウム集電体上の端部の塗工開始点に適量の正極合剤ペーストを乗せ、ベイカー式アプリケーター(幅150mm、クリアランス設定250μm)をスライドさせることによりペースト塊を集電体上に押し拡げ、略矩形の塗工膜を形成した。このようにして得た塗工膜を塗工プレート及び集電体ごと真空乾燥機:VOS-451SD(東京理化機器製)に入れ、60℃の大気雰囲気中で10分間かけて仮乾燥させた。その後、乾燥機内を1Paに減圧し、残留溶媒分を完全に除去するため120℃の減圧雰囲気で8時間かけて乾燥処理を行い、正極電極シートを得た。この正極電極シートを用いて、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。 Ethanol was sprayed on a 380 mm long, 230 mm wide glass coating plate, and an aluminum current collector having a length of 180 mm, a width of 120 mm, and a thickness of 20 μm was placed thereon, and was pressed and fixed with a rubber squeegee. An appropriate amount of the positive electrode mixture paste was placed on the starting point of coating at the end of the aluminum current collector, and a baker-type applicator (width 150 mm, clearance setting 250 μm) was slid to spread the paste clumps onto the current collector. , to form a substantially rectangular coating film. The coating film thus obtained was placed in a vacuum dryer: VOS-451SD (manufactured by Tokyo Rikakiki Co., Ltd.) together with the coating plate and the current collector, and preliminarily dried in an air atmosphere at 60° C. for 10 minutes. After that, the inside of the dryer was evacuated to 1 Pa, and in order to completely remove the residual solvent, drying treatment was performed in a reduced pressure atmosphere at 120°C over 8 hours to obtain a positive electrode sheet. Using this positive electrode sheet, battery characteristics were evaluated. Table 1 shows the results.

[実施例2]
第二の導電助剤として平均粒径D50が1.5μmのアセチレンブラックを1.10g加えた以外は、実施例1と同様の条件で、正極合剤ペーストを得た。得られた正極合剤ペーストを用いて実施例1と同様の条件で正極電極シートを作製し、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 2]
A positive electrode mixture paste was obtained under the same conditions as in Example 1, except that 1.10 g of acetylene black having an average particle size D50 of 1.5 μm was added as the second conductive aid. Using the obtained positive electrode material mixture paste, a positive electrode sheet was produced under the same conditions as in Example 1, and battery characteristics were evaluated. Table 1 shows the results.

[実施例3]
焼成後、粉砕処理を行わなかった以外は、実施例1と同様の条件で得られたリチウム遷移金属複合酸化物100gに、第一の導電助剤として平均粒径D50が0.7μmのアセチレンブラック1.06gを添加しポリエチレン袋中で軽く混合した後、ハンマーミルによって短時間の粉砕処理を加えた。粉砕処理後の正極活物質と第一の導電助剤の混合物粉末を33.35g秤量し、第二の導電助剤として平均粒径D50が1.5μmのアセチレンブラックを1.10g、結着剤としてクレハ製PVDF溶液KF#1120(PVDF12wt%/NMP88wt%)を15.11g、及び粘度調整用溶媒NMPを11.0g加え、自転・公転ミキサー:あわとり錬太郎ARE-310(株式会社シンキー製)を用いて回転数1500rpmで5分間混練し、正極合剤ペーストを得た。得られた正極合剤ペーストを用いて実施例1と同様の方法で正極電極シートを作製し、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 3]
Acetylene black having an average particle size D50 of 0.7 μm was added to 100 g of the lithium-transition metal composite oxide obtained under the same conditions as in Example 1 after firing, except that the pulverization treatment was not performed. 1.06 g was added and lightly mixed in a polyethylene bag, followed by a short comminution treatment with a hammer mill. 33.35 g of the mixed powder of the positive electrode active material after pulverization and the first conductive aid was weighed, and 1.10 g of acetylene black having an average particle size D50 of 1.5 μm as the second conductive aid, and a binder were added. 15.11 g of Kureha's PVDF solution KF # 1120 (PVDF 12 wt% / NMP 88 wt%) and 11.0 g of viscosity adjusting solvent NMP are added as a rotation / revolution mixer: Awatori Rentaro ARE-310 (manufactured by Thinky Co., Ltd.) was kneaded for 5 minutes at a rotation speed of 1500 rpm to obtain a positive electrode mixture paste. Using the obtained positive electrode material mixture paste, a positive electrode sheet was produced in the same manner as in Example 1, and battery characteristics were evaluated. Table 1 shows the results.

[実施例4]
第一の導電助剤として平均粒径D50が1.2μmのアセチレンブラック0.35g、第二の導電助剤として平均粒径D50が2.0μmのアセチレンブラックを1.10g加えた以外は、実施例1と同様の条件で、正極合剤ペーストを得た。得られた正極合剤ペーストを用いて実施例1と同様の条件で正極電極シートを作製し、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 4]
0.35 g of acetylene black having an average particle size D50 of 1.2 μm as the first conductive aid, and 1.10 g of acetylene black having an average particle size D50 of 2.0 μm as the second conductive aid were added. A positive electrode mixture paste was obtained under the same conditions as in Example 1. Using the obtained positive electrode material mixture paste, a positive electrode sheet was produced under the same conditions as in Example 1, and battery characteristics were evaluated. Table 1 shows the results.

[実施例5]
第一の導電助剤に平均粒径D50が0.7μmのアセチレンブラックを、第二の導電助剤に平均粒径D50が1.0μmのアセチレンブラックを用いた以外は実施例1と同様の条件で正極電極シートを作製し、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 5]
The same conditions as in Example 1 except that acetylene black with an average particle size D50 of 0.7 μm was used as the first conductive agent, and acetylene black with an average particle size D50 of 1.0 μm was used as the second conductive agent. to prepare a positive electrode sheet, and evaluate the battery characteristics. Table 1 shows the results.

[実施例6]
第一の導電助剤に、アルドリッチ社製単層カーボンナノチューブ(平均短軸径:1.3nm、平均長軸長さ:1μm)を用いた以外は実施例1と同様の条件で正極電極シートを作製し、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 6]
A positive electrode sheet was prepared under the same conditions as in Example 1 except that Aldrich single-walled carbon nanotubes (average short axis diameter: 1.3 nm, average long axis length: 1 μm) were used as the first conductive aid. It was produced and the battery characteristics were evaluated. Table 1 shows the results.

[比較例1]
実施例1と同様の条件で得られたリチウム遷移金属複合酸化物33.00gと、導電助剤として平均粒径D50が0.7μmのアセチレンブラック1.45g、結着剤としてクレハ製PVDF溶液KF#1120(PVDF12wt%/NMP88wt%)15.11g、及び粘度調整用溶媒NMP11.0gをそれぞれ秤量し、ジルコニアビーズ(3mmφ)45gと共にポリプロピレン製の専用混合容器に入れ、自転・公転ミキサー:あわとり錬太郎ARE-310(株式会社シンキー製)を用いて1500rpmで15秒間×2回混合した。篩別によりジルコニアビーズを取り除いた後、得られた混合物を再度、あわとり錬太郎を用いて回転数1500rpmで5分間混練し、正極合剤ペーストを得た。得られた正極合剤ペーストを用いて実施例1と同様の方法で正極電極シートを作製し、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
33.00 g of a lithium transition metal composite oxide obtained under the same conditions as in Example 1, 1.45 g of acetylene black having an average particle size D50 of 0.7 μm as a conductive aid, and Kureha's PVDF solution KF as a binder. 15.11 g of #1120 (PVDF 12 wt% / NMP 88 wt%) and 11.0 g of NMP, a solvent for viscosity adjustment, are weighed and placed in a dedicated polypropylene mixing container together with 45 g of zirconia beads (3 mmφ). Mixing was performed twice for 15 seconds at 1500 rpm using Taro ARE-310 (manufactured by Thinky Co., Ltd.). After the zirconia beads were removed by sieving, the resulting mixture was kneaded again for 5 minutes at 1500 rpm using the Awatori Rentaro to obtain a positive electrode mixture paste. Using the obtained positive electrode material mixture paste, a positive electrode sheet was produced in the same manner as in Example 1, and battery characteristics were evaluated. Table 1 shows the results.

[比較例2]
リチウム遷移金属複合酸化物、第一の導電助剤、第二の導電助剤、結着剤及び粘度調整用溶媒を同時に添加して、正極合材ペーストを得た以外は実施例2と同様の条件で正極電極シートを作製し、電池特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 2 except that the lithium transition metal composite oxide, the first conductive aid, the second conductive aid, the binder, and the solvent for viscosity adjustment were added at the same time to obtain a positive electrode mixture paste. A positive electrode sheet was produced under the conditions, and battery characteristics were evaluated. Table 1 shows the results.

Figure 0007238253000001
Figure 0007238253000001

(評価結果)
以上の実施例および比較例の試験条件と、電池特性の評価結果を表1に示す。表1に示すように、導電助剤を2回に分けて添加した実施例1~実施例6の二次電池では、1種類又は2種類の導電助剤を他の電池材料と同時に添加し、混合した比較例1又は比較例2の二次電池よりも充放電容量が高く、反応抵抗が低くなっており、電池容量及び出力特性が向上していることが明らかである。
(Evaluation results)
Table 1 shows the test conditions of the above examples and comparative examples and the evaluation results of the battery characteristics. As shown in Table 1, in the secondary batteries of Examples 1 to 6 in which the conductive aid was added in two portions, one or two conductive aids were added at the same time as other battery materials, It is clear that the charge/discharge capacity is higher and the reaction resistance is lower than the mixed secondary battery of Comparative Example 1 or Comparative Example 2, and the battery capacity and output characteristics are improved.

また、第一の導電助剤の平均粒径D50よりも第二の導電助剤の平均粒径D50の方が大きい、実施例2、実施例3の二次電池では、より充放電容量が高く、反応抵抗が低くなっている。特に、焼成後にリチウム遷移金属酸化物(正極活物質)の粉砕をせず、第一の導電助剤と混合後、粉砕を行った実施例3は、より充放電容量が高く、反応抵抗が低くなっている。 Further, in the secondary batteries of Examples 2 and 3, in which the average particle size D50 of the second conductive aid is larger than the average particle size D50 of the first conductive aid, the charge/discharge capacity is higher. , the reaction resistance is low. In particular, Example 3, in which the lithium transition metal oxide (positive electrode active material) was not pulverized after firing and was pulverized after being mixed with the first conductive aid, had a higher charge-discharge capacity and a lower reaction resistance. It's becoming

また、第一の導電助剤が1μm以下である実施例1~3では、第一の導電助剤が1μmを超える実施例4よりも、より充放電容量が高く、反応抵抗が低くなっている。 In addition, in Examples 1 to 3 in which the first conductive aid is 1 μm or less, the charge-discharge capacity is higher and the reaction resistance is lower than in Example 4 in which the first conductive aid exceeds 1 μm. .

本実施形態では、電池容量及び出力特性が向上した非水系電解質二次電池用正極を得ることができる正極合剤ペーストを工業的な製造方法で簡便に得ることができる。 In the present embodiment, a positive electrode mixture paste capable of obtaining a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery with improved battery capacity and output characteristics can be easily obtained by an industrial production method.

本実施形態の正極活物質は、携帯電話、ノート型パソコン、その他IT機器などの小型二次電池や、ハイブリッド自動車(HEV)用、電気自動車用、電力貯蔵用など、産業用の大型二次電池の正極として、好適に使用できる。また、電気自動車用二次電池とは、純粋に電気エネルギーで駆動する電気自動車用の電源のみならず、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃焼機関と併用するいわゆるハイブリッド車用二次電池を含む。 The positive electrode active material of the present embodiment is a small secondary battery for mobile phones, laptop computers, and other IT devices, and a large industrial secondary battery for hybrid vehicles (HEV), electric vehicles, power storage, etc. can be suitably used as the positive electrode of In addition, the secondary battery for electric vehicles includes not only the power source for electric vehicles driven purely by electric energy, but also the so-called secondary battery for hybrid vehicles used in combination with a combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.

1…正極活物質
2…溶媒
C1…第一の導電助剤
C2…第二の導電助剤
10…混合物粉末
20…正極合剤ペースト
30…正極
BA…コイン型電池
PE…正極(評価用電極)
NE…負極
SE…セパレータ
GA…ガスケット
PC…正極缶
NC…負極缶
Reference Signs List 1 Positive electrode active material 2 Solvent C1 First conductive aid C2 Second conductive aid 10 Mixture powder 20 Positive electrode mixture paste 30 Positive electrode BA Coin battery PE Positive electrode (evaluation electrode)
NE... Negative electrode SE... Separator GA... Gasket PC... Positive electrode can NC... Negative electrode can

Claims (23)

遷移金属化合物、及びリチウム化合物を混合してリチウム混合物を得ることと、
前記リチウム混合物を焼成してリチウム遷移金属複合酸化物を得ることと、
前記焼成後の粉砕していないリチウム遷移金属複合酸化物を、第一の導電助剤と混合して、混合物粉末を得ることと、
前記混合物粉末、第二の導電助剤、結着剤、及び溶媒を混合すること、を含み、
前記第一の導電助剤と前記第二の導電助剤とは、同一又は異なる導電助剤である、
非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
mixing a transition metal compound and a lithium compound to obtain a lithium mixture;
calcining the lithium mixture to obtain a lithium transition metal composite oxide;
mixing the unpulverized lithium-transition metal composite oxide after firing with a first conductive aid to obtain a mixture powder;
mixing the mixture powder, a second conductive agent, a binder, and a solvent;
The first conductive aid and the second conductive aid are the same or different conductive aids,
A method for producing a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
前記焼成後の粉砕していないリチウム遷移金属複合酸化物、及び前記第一の導電助剤の混合は、前記第一の導電助剤の存在下で、前記焼成後の粉砕していないリチウム遷移金属複合酸化物を粉砕することにより行う、請求項1に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。 The calcined non-pulverized lithium transition metal composite oxide and the first conductive aid are mixed in the presence of the calcined non-pulverized lithium transition metal The method for producing a positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, which is carried out by pulverizing the composite oxide . 前記遷移金属化合物は、遷移金属水酸化物または遷移金属酸化物であり、
前記リチウム化合物は、水酸化リチウムまたは炭酸リチウムである、
請求項1又は2に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The transition metal compound is a transition metal hydroxide or transition metal oxide,
wherein the lithium compound is lithium hydroxide or lithium carbonate;
The method for producing the positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2 .
前記第一の導電助剤の平均粒径は、前記焼成後の粉砕していないリチウム遷移金属複合酸化物の平均粒径の1/10以下である、請求項1~請求項のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。 The average particle size of the first conductive aid is 1/10 or less of the average particle size of the non-pulverized lithium-transition metal composite oxide after firing. A method for producing the positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the above item. 前記第一の導電助剤の平均粒径は、1μm以下である、
請求項1~請求項のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The average particle size of the first conductive aid is 1 μm or less.
A method for producing a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 4 .
前記第二の導電助剤の平均粒径は、前記第一の導電助剤の平均粒径よりも大きい、
請求項1~請求項のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The average particle size of the second conductive aid is larger than the average particle size of the first conductive aid.
A method for producing a positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 5 .
前記第二の導電助剤の平均粒径は、前記第一の導電助剤の平均粒径よりも0.5μm以上大きい、
請求項1~請求項のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The average particle size of the second conductive aid is 0.5 μm or more larger than the average particle size of the first conductive aid,
A method for producing a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 6 .
前記第一の導電助剤は、カーボンナノ材料を含む、
請求項1~請求項のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The first conductive aid contains a carbon nanomaterial,
A method for producing a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 7 .
前記カーボンナノ材料は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、及び、カーボンナノホーンのいずれか一種または二種以上を含む、
請求項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The carbon nanomaterial includes any one or more of carbon nanotubes, carbon nanofibers, and carbon nanohorns.
The method for producing the positive electrode material mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to claim 8 .
前記カーボンナノ材料は、平均短軸長さが10nm以下である、
請求項または請求項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The carbon nanomaterial has an average short axis length of 10 nm or less,
The method for producing the positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 8 or 9 .
前記カーボンナノ材料は、平均長軸長さが2μm以下である、
請求項~請求項10のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストの製造方法。
The carbon nanomaterial has an average major axis length of 2 μm or less,
The method for producing a positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 8 to 10 .
前記請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の製造方法を用いて得られた非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストを集電体に塗工することと、
前記正極合剤ペーストを塗工した集電体を乾燥することと、を含む、
非水系電解質二次電池用正極の製造方法。
Coating a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained using the production method according to any one of claims 1 to 11 on a current collector;
drying the current collector coated with the positive electrode mixture paste;
A method for producing a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
請求項1~11のいずれか一項に記載の製造方法により製造された非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストであって、
リチウム遷移金属複合酸化物、第一の導電助剤、第二の導電助剤、結着剤、及び溶媒を含み、前記第二の導電助剤の平均粒径が前記第一の導電助剤の平均粒径よりも大きい、
非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。
A positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced by the production method according to any one of claims 1 to 11 ,
Lithium-transition metal composite oxide, a first conductive aid, a second conductive aid, a binder, and a solvent, wherein the average particle size of the second conductive aid is the same as that of the first conductive aid larger than the average particle size,
Positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary batteries.
前記第二の導電助剤の含有量が前記第一の導電助剤の含有量よりも多い、
請求項13に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。
The content of the second conductive aid is greater than the content of the first conductive aid,
The positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 13 .
前記第一の導電助剤の平均粒径は、前記リチウム遷移金属複合酸化物の平均粒径の1/10以下である、請求項13または請求項14に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。 15. The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 13 or 14 , wherein the average particle size of said first conductive aid is 1/10 or less of the average particle size of said lithium-transition metal composite oxide. mixture paste. 前記第一の導電助剤の平均粒径が1μm以下である、請求項13~請求項15のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。 The positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 13 to 15 , wherein the first conductive aid has an average particle size of 1 µm or less. 前記第二の導電助剤の平均粒径が前記第一の導電助剤の平均粒径よりも0.5μm以上大きい、請求項13~請求項16のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。 The non-aqueous electrolyte according to any one of claims 13 to 16 , wherein the average particle size of the second conductive aid is larger than the average particle size of the first conductive aid by 0.5 μm or more. Positive electrode mixture paste for secondary batteries. 請求項1~11のいずれか一項に記載の製造方法により製造された非水系電解質二次電池用正極合剤ペーストであって、
リチウム遷移金属複合酸化物、第一の導電助剤、第二の導電助剤、結着剤、及び溶媒を含み、
前記第一の導電助剤は、アスペクト比(平均長軸長さ/平均短軸長さ)が100以上のカーボンナノ材料を含み、
前記第二の導電助剤は、球状の形状を有し、
前記第二の導電助剤の平均粒径が、前記カーボンナノ材料の平均長軸長さの0.9倍よりも大きい、非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。
A positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced by the production method according to any one of claims 1 to 11 ,
containing a lithium transition metal composite oxide, a first conductive aid, a second conductive aid, a binder, and a solvent;
The first conductive aid contains a carbon nanomaterial having an aspect ratio (average major axis length/average minor axis length) of 100 or more,
The second conductive aid has a spherical shape,
A positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the average particle size of the second conductive aid is larger than 0.9 times the average major axis length of the carbon nanomaterial.
前記カーボンナノ材料は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、及び、カーボンナノホーンのいずれか一種または二種以上を含む、
請求項18に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。
The carbon nanomaterial includes any one or more of carbon nanotubes, carbon nanofibers, and carbon nanohorns.
The positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 18 .
前記カーボンナノ材料は、平均短軸長さが10nm以下である、
請求項18または請求項19に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。
The carbon nanomaterial has an average short axis length of 10 nm or less,
The positive electrode material mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 18 or 19 .
前記カーボンナノ材料は、平均長軸長さが2μm以下である、
請求項18~請求項20のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極合剤ペースト。
The carbon nanomaterial has an average major axis length of 2 μm or less,
The positive electrode material mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to any one of claims 18 to 20 .
請求項13~請求項21のいずれか一項に記載の正極合剤ペーストを用いてなる非水系電解質二次電池用正極。 A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising the positive electrode mixture paste according to any one of claims 13 to 21 . 請求項22に記載の非水系電解質二次電池用正極、負極、及び、非水系電解質を備える二次電池。
A secondary battery comprising the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 22 , a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte.
JP2017206075A 2017-01-25 2017-10-25 Positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery Active JP7238253B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017011175 2017-01-25
JP2017011175 2017-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018120845A JP2018120845A (en) 2018-08-02
JP7238253B2 true JP7238253B2 (en) 2023-03-14

Family

ID=63043962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017206075A Active JP7238253B2 (en) 2017-01-25 2017-10-25 Positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7238253B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200129380A (en) * 2019-05-08 2020-11-18 주식회사 엘지화학 Method for Preparing Electrode of Solid State Battery and Electrode of Solid State Battery Manufactured Thereby
JP7337600B2 (en) * 2019-08-26 2023-09-04 日東電工株式会社 Power storage device positive electrode active material, power storage device positive electrode, and power storage device
US20230074610A1 (en) * 2020-03-13 2023-03-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Secondary battery, formation method thereof, and vehicle
JP7405655B2 (en) * 2020-03-17 2023-12-26 パナソニックホールディングス株式会社 Positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary batteries and non-aqueous electrolyte secondary batteries
CN112151783A (en) * 2020-09-28 2020-12-29 河南英能新材料科技有限公司 Carbon nanomaterial-doped graphite electrode composite material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179367A (en) 2004-12-24 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd Method of manufacturing electrode for battery
JP2007080652A (en) 2005-09-14 2007-03-29 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Slurry for forming lithium ion battery electrode and lithium ion battery
JP2012178327A (en) 2010-08-26 2012-09-13 Sanyo Electric Co Ltd Electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for manufacturing electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016051548A (en) 2014-08-29 2016-04-11 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, manufacturing method thereof, and nonaqueous electrolyte secondary battery arranged by use of positive electrode material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3525710B2 (en) * 1997-11-19 2004-05-10 株式会社デンソー Secondary battery and its positive electrode active material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179367A (en) 2004-12-24 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd Method of manufacturing electrode for battery
JP2007080652A (en) 2005-09-14 2007-03-29 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Slurry for forming lithium ion battery electrode and lithium ion battery
JP2012178327A (en) 2010-08-26 2012-09-13 Sanyo Electric Co Ltd Electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for manufacturing electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016051548A (en) 2014-08-29 2016-04-11 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, manufacturing method thereof, and nonaqueous electrolyte secondary battery arranged by use of positive electrode material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018120845A (en) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11108043B2 (en) Method for producing positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6777081B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries and non-aqueous electrolyte secondary batteries
JP7238253B2 (en) Positive electrode mixture paste for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery
KR101395478B1 (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery using said positive electrode active material
JP5772626B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material
JP5822708B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material
TWI627783B (en) Electrode material for lithium ion secondary battery, manufacturing method of the electrode material, and lithium ion secondary battery
JP6090608B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material
JP2012079464A5 (en)
JP2016110999A5 (en)
JP2012079471A (en) Method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2018186065A (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
US11967713B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery comprising tungsten coating film, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2017117766A (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2019012654A (en) Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, manufacturing method thereof, and nonaqueous electrolyte secondary battery using positive electrode material
WO2016104305A1 (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary cell, method for manufacturing said material, and nonaqueous electrolyte secondary cell in which said material is used
JP7027928B2 (en) Positive active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, manufacturing method of positive positive active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, non-aqueous electrolyte secondary battery
WO2016084931A1 (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary cell, method for manufacturing same, and nonaqueous electrolyte secondary cell in which said positive electrode active material is used
JP2019140090A (en) Coated positive electrode active material for lithium ion secondary battery, and manufacturing and evaluation methods thereof
JP5239153B2 (en) Electrode material composite method, electrode and lithium ion battery
JP2017050204A (en) Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, method for manufacturing the same and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6848199B2 (en) A method for producing a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode material, and a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
JP2018195419A (en) Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery arranged by use thereof, and method for manufacturing positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2018032543A (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6819859B2 (en) A method for producing a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode material, and a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201023

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211109

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220111

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220920

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20221116

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20221128

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: 20230131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7238253

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150