JP7264289B2 - ELECTRODE, METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRODE, AND STORAGE ELEMENT - Google Patents

ELECTRODE, METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRODE, AND STORAGE ELEMENT Download PDF

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Description

本発明は、電極、電極の製造方法および蓄電素子に関する。 The present invention relates to an electrode, an electrode manufacturing method, and an electric storage element.

リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池においては、その安全性を高める手法として、活物質を含む合剤層を絶縁層でコートする手法が用いられることがある。絶縁層を設けることにより、セパレータが収縮あるいは破膜した場合にも、正負極間の絶縁性が確保される。より具体的には、集電箔と、集電箔上に設けられた合剤層を有する電極について、電極端部の短絡を防止するため、合剤層の端部と集電箔を絶縁層でコート(エッジコート)し、また、正極と負極との合剤層の短絡を防止するため、少なくとも一方の電極の合剤層の表面を絶縁層でコート(オーバーコート)する手法が知られている。 In a non-aqueous electrolyte secondary battery represented by a lithium-ion secondary battery, a method of coating a mixture layer containing an active material with an insulating layer is sometimes used as a method for improving the safety thereof. By providing the insulating layer, insulation between the positive and negative electrodes is ensured even when the separator shrinks or breaks. More specifically, for an electrode having a current collector foil and a mixture layer provided on the current collector foil, an insulating layer is provided between the edges of the mixture layer and the current collector foil in order to prevent short circuits at the ends of the electrode. In addition, in order to prevent short-circuiting of the mixture layer between the positive electrode and the negative electrode, a method of coating (overcoating) the surface of the mixture layer of at least one electrode with an insulating layer is known. there is

再公表特許WO2010/116533号公報Republished patent WO2010/116533 特開2016-225077号公報JP 2016-225077 A

通常、上記絶縁層は絶縁粒子で構成される。このような絶縁層を形成する場合、電解液の絶縁層に対する浸透性に起因する電池性能の向上を図るべく絶縁粒子を大粒径化すると、合剤層の端部に金属コンタミが侵入するリスクが高くなるという問題があり、電池性能の維持と金属コンタミ侵入の防止とを両立することは困難である。 The insulating layer is usually composed of insulating particles. When forming such an insulating layer, increasing the size of the insulating particles to improve battery performance due to the permeability of the electrolyte into the insulating layer may cause metal contamination to enter the edge of the mixture layer. However, it is difficult to achieve both maintenance of battery performance and prevention of intrusion of metal contaminants.

本発明の電極は、集電箔と、該集電箔上に形成された合剤層とを備え、合剤層の端部の少なくとも一部が、第1の絶縁粒子を含む第1の絶縁層に覆われ、合剤層の平面部の少なくとも一部が、第2の絶縁粒子を含む第2の絶縁層に覆われ、該第1の絶縁粒子の平均粒子径が該第2絶縁粒子の平均粒子径よりも小さい。 An electrode of the present invention includes a current collector foil and a mixture layer formed on the current collector foil, and at least a portion of an end portion of the mixture layer is a first insulating material containing first insulating particles. at least part of the planar portion of the mixture layer is covered with a second insulating layer containing second insulating particles, and the average particle diameter of the first insulating particles is equal to that of the second insulating particles Smaller than the average particle size.

本発明によれば、合剤層の端部と合剤層の平面部において、それぞれ平均粒子径の異なる絶縁粒子を用いて絶縁層を形成することにより、電池性能の悪化を抑制しつつ、金属コンタミの侵入をも防止し得る電極を提供することができる。 According to the present invention, the insulating particles having different average particle diameters are used to form the insulating layer at the end portion of the mixture layer and the planar portion of the mixture layer, thereby suppressing the deterioration of the battery performance and It is possible to provide an electrode that can prevent contamination from entering.

本発明の1つの実施形態による電極の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an electrode according to one embodiment of the invention; FIG. 本発明の1つの実施形態による電極の概略部分断面図である。1 is a schematic partial cross-sectional view of an electrode according to one embodiment of the invention; FIG. 本発明の1つの実施形態による非水電解質二次電池の概略構成を示す一部破断斜視図である。1 is a partially broken perspective view showing a schematic configuration of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention; FIG.

A.電極の概要
図1は、本発明の1つの実施形態による電極の概略断面図である。電極101は、集電箔10と、集電箔上に形成された合剤層20とを備える。合剤層20の端部21の少なくとも一部は、第1の絶縁層30に覆われており、合剤層20の平面部22の少なくとも一部は、第2の絶縁層40に覆われている。
A. Electrode Overview FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electrode according to one embodiment of the present invention. The electrode 101 includes a collector foil 10 and a mixture layer 20 formed on the collector foil. At least part of the end portion 21 of the mixture layer 20 is covered with the first insulating layer 30, and at least part of the planar portion 22 of the mixture layer 20 is covered with the second insulating layer 40. there is

第1の絶縁層30は、第1の絶縁粒子31を含む。また、第2の絶縁層40は、第2の絶縁粒子41を含む。第1の絶縁粒子31の平均粒子径は、第2の絶縁粒子41の平均粒子径よりも小さい。 The first insulating layer 30 includes first insulating particles 31 . Second insulating layer 40 also includes second insulating particles 41 . The average particle size of the first insulating particles 31 is smaller than the average particle size of the second insulating particles 41 .

なお、本明細書において、合剤層20の平面部22とは、電極101において、合剤層20の集電箔10とは反対側の面であり、厚みが略一定である面を意味する。また、合剤層20の端部21は、合剤層20の傾斜部のことであり、平面部の両端において平面部より合剤層の厚さが徐々に小さくなっている部分のことである。図2(a)は、図1に示す電極の合剤層の端部を示す概略部分断面図である。この実施形態においては、合剤層20の端部21(傾斜部)全体に第1の絶縁粒子31が付着して、第1の絶縁層が形成されている。図2(b)は、本発明の別の実施形態による電極の合剤層の端部を示す概略部分断面図である。この実施形態においては、合剤層20の端部21(傾斜部)の一部に第1の絶縁粒子31が付着して、第1の絶縁層が形成されている。図2(c)は、本発明のさらに別の実施形態による電極の合剤層の端部を示す概略部分断面図である。この実施形態においては、合剤層20の端部21(傾斜部)および合剤層20の平面部22の周辺近傍に第1の絶縁粒子31が付着して、第1の絶縁層が形成されている。第2の絶縁層が、平面部22の少なくとも一部に付着していることは上記のとおりであるが、図2(b)に示すように、第2の絶縁層は端部21の少なくとも一部にも付着していてもよい。また、図2(b)で例示されるように、第1の絶縁層と第2の絶縁層とは、重なりあっていてもよい。1の絶縁層と第2の絶縁層とが重複していることで、確実に合剤表面の全体を絶縁層で覆うことができる。1つの実施形態においては、合剤層の端部において、第1の絶縁層と第2の絶縁層とが重なりあう。合剤層の平面部より厚みの薄い合剤層の端部で重複させることで、電極が厚くなるのを防ぐことができる。好ましくは、重なりあう部分において、第2の絶縁層は第1の絶縁層上に配置される。なお、上記「平面部の周辺近傍」とは、平面部と傾斜部との境界から5mm以内(好ましくは2mm以内)の範囲にある領域を意味する。 In this specification, the plane portion 22 of the mixture layer 20 means a surface of the electrode 101 opposite to the current collector foil 10 of the mixture layer 20 and having a substantially constant thickness. . Further, the end portions 21 of the mixture layer 20 refer to inclined portions of the mixture layer 20, and refer to portions where the thickness of the mixture layer is gradually smaller at both ends of the plane portion than at the plane portion. . FIG. 2(a) is a schematic partial cross-sectional view showing an end portion of the mixture layer of the electrode shown in FIG. In this embodiment, the first insulating particles 31 adhere to the entire end portion 21 (inclined portion) of the mixture layer 20 to form the first insulating layer. FIG. 2(b) is a schematic partial cross-sectional view showing an end portion of a mixture layer of an electrode according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the first insulating particles 31 adhere to a portion of the end portion 21 (inclined portion) of the mixture layer 20 to form the first insulating layer. FIG. 2(c) is a schematic partial cross-sectional view showing an end portion of a mixture layer of an electrode according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the first insulating particles 31 adhere to the edge portion 21 (inclined portion) of the mixture layer 20 and the vicinity of the flat portion 22 of the mixture layer 20 to form the first insulating layer. ing. As described above, the second insulating layer adheres to at least a portion of the flat portion 22. As shown in FIG. It may also adhere to the part. Moreover, as illustrated in FIG. 2B, the first insulating layer and the second insulating layer may overlap each other. By overlapping the first insulating layer and the second insulating layer, the entire surface of the mixture can be reliably covered with the insulating layer. In one embodiment, the first insulating layer and the second insulating layer overlap at the edge of the mixture layer. The electrode can be prevented from becoming thicker by overlapping the end portion of the mixture layer, which is thinner than the flat portion of the mixture layer. Preferably, the second insulating layer is arranged on the first insulating layer in the overlapping portion. The above-mentioned "peripheral vicinity of the flat portion" means an area within 5 mm (preferably within 2 mm) from the boundary between the flat portion and the inclined portion.

絶縁層を備える本発明の電極を用いて非水電解質二次電池を構成すれば、セパレータが収縮、あるいは破膜した場合にも、正負極間の絶縁性が確保される。本発明においては、粒子径が比較的小さい第1の絶縁粒子を用いることにより、絶縁粒子間の隙間を狭くして第1の絶縁層を形成することができる。その結果、第1の絶縁層は、コンタミ(特に、金属コンタミ)の合剤層への侵入を有効に防止する。一方、粒子径が比較的大きい第2の絶縁粒子を用いることにより、絶縁粒子間の隙間を広くして第2の絶縁層を形成することができる。その結果、第2の絶縁層では、優れた電解液の浸透性が得られる。本発明においては、コンタミ侵入の可能性が高い合剤層の端部に、第1の絶縁粒子が密に存在する第1の絶縁層を形成し、かつ、対極に対向して配置するためにコンタミが侵入し難い合剤層表面に、電解液浸透性に優れる第2の絶縁層を形成することにより、電池性能の悪化を抑制しつつ、金属コンタミの侵入をも防止し得る電極を得ることができる。 By constructing a non-aqueous electrolyte secondary battery using the electrode of the present invention having an insulating layer, insulation between the positive and negative electrodes can be ensured even when the separator shrinks or the membrane breaks. In the present invention, by using the first insulating particles having a relatively small particle size, it is possible to narrow the gaps between the insulating particles and form the first insulating layer. As a result, the first insulating layer effectively prevents contamination (particularly metal contamination) from entering the material mixture layer. On the other hand, by using the second insulating particles having a relatively large particle size, it is possible to widen the gaps between the insulating particles and form the second insulating layer. As a result, the second insulating layer has excellent electrolyte permeability. In the present invention, in order to form a first insulating layer in which first insulating particles are densely present at the end of the mixture layer where contamination is likely to enter, and to arrange the first insulating layer so as to face the counter electrode To obtain an electrode capable of preventing the intrusion of metal contamination while suppressing the deterioration of battery performance by forming a second insulating layer with excellent electrolyte permeability on the surface of a mixture layer into which contamination hardly penetrates. can be done.

1つの実施形態においては、図1に示すように、電極101は、合剤層20が形成されている合剤層形成領域11と、合剤層が形成されていない合剤層非形成領域12とを有する(すなわち、集電箔10は、合剤層形成領域11および合剤層非形成領域12から構成される)。1つの実施形態においては、合剤層形成領域11と合剤層非形成領域12との境界近傍において、集電箔10(合剤層非形成領域)の少なくとも一部が、第1の絶縁層30に覆われている。換言すると、この実施形態において、第1の絶縁層30は、合剤層20の端部21の少なくとも一部と集電箔10の少なくとも一部とを連続して覆う。第1の絶縁層30をこのような構成とすることにより、絶縁効果およびコンタミの侵入を防止する効果が顕著となる。 In one embodiment, as shown in FIG. 1, the electrode 101 includes a mixture layer forming region 11 in which the mixture layer 20 is formed and a mixture layer non-forming region 12 in which the mixture layer is not formed. (that is, the current collector foil 10 is composed of the mixture layer forming region 11 and the mixture layer non-forming region 12). In one embodiment, in the vicinity of the boundary between the mixture layer forming region 11 and the mixture layer non-forming region 12, at least part of the current collector foil 10 (mixture layer non-forming region) is the first insulating layer. covered by 30. In other words, in this embodiment, the first insulating layer 30 continuously covers at least part of the end portion 21 of the mixture layer 20 and at least part of the current collector foil 10 . By configuring the first insulating layer 30 in such a manner, the insulating effect and the effect of preventing contamination from entering become remarkable.

合剤層形成領域と合剤層非形成領域との境界近傍に第1の絶縁層が形成される場合、集電箔(合剤層非形成領域)上に第1の絶縁層が形成される範囲は、合剤層形成領域と合剤層非形成領域との境界近傍から2mm~10mmの範囲であることが好ましい。 When the first insulating layer is formed near the boundary between the mixture layer forming region and the mixture layer non-forming region, the first insulating layer is formed on the current collector foil (mixture layer non-forming region). The range is preferably 2 mm to 10 mm from the vicinity of the boundary between the mixture layer forming area and the mixture layer non-forming area.

本発明の電極は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池の正極または負極として用いられる。1つの実施形態においては、本発明の電極は、非水電解質二次電池の正極として用いられる。絶縁層が形成された正極を用いれば、セパレータと正極合剤層との接触を回避することができ、セパレータが酸化することを防止し得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The electrode of the present invention is used as a positive electrode or a negative electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery typified by a lithium ion secondary battery. In one embodiment, the electrode of the present invention is used as a positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary batteries. By using a positive electrode on which an insulating layer is formed, contact between the separator and the positive electrode mixture layer can be avoided, and oxidation of the separator can be prevented.

B.第1の絶縁層
上記のとおり、第1の絶縁層は、第1の絶縁粒子から構成される。
B. First Insulating Layer As described above, the first insulating layer is composed of first insulating particles.

上記第1の絶縁粒子の平均粒子径は、好ましくは1.8μm未満であり、より好ましくは0.2μm~1.2μmであり、さらに好ましくは0.2μm~0.8μmである。このような範囲であれば、粒子間の隙間を小さくすることができるので、コンタミがより侵入し難い第1の絶縁層を形成することができる。 The average particle size of the first insulating particles is preferably less than 1.8 μm, more preferably 0.2 μm to 1.2 μm, still more preferably 0.2 μm to 0.8 μm. With such a range, the gaps between the particles can be made small, so that the first insulating layer can be formed into which contaminants are more difficult to enter.

本明細書において、「平均粒子径」とは、JIS-Z-8815(2013年)に準拠し、粒子を溶媒で希釈した希釈液に対しレーザ回折・散乱法により測定した粒径分布に基づき、JIS-Z-8819-2(2001年)に準拠し計算される体積基準積算分布が50%となる値を意味する。 As used herein, the "average particle size" is based on the particle size distribution measured by a laser diffraction/scattering method for a diluted solution in which particles are diluted with a solvent in accordance with JIS-Z-8815 (2013). It means a value at which the volume-based cumulative distribution calculated according to JIS-Z-8819-2 (2001) is 50%.

上記第1の絶縁粒子は、D10、D50およびD90が、好ましくは(D90-D10)/D50≧0.7の関係を満たし、より好ましくは(D90-D10)/D50≧0.85の関係を満たす。なお、D10は、上記粒径分布において体積基準積算分が10%となる値を意味し、D50は、当該体積基準積算分布が50%となる値(すなわち、上記平均粒子径)を意味し、D90は、当該体積基準積算分布が90%となる値を意味する。上記のD10、D50およびD90の関係は、粒度分布の広いことを示す。このような関係を満たしていれば、大きい粒子の粒子間に小さい粒子が入り込み易くなり、コンタミがより侵入し難い第1の絶縁層を形成することができる。なお、第1の絶縁粒子の(D90-D10)/D50は大きいほど好ましいが、その上限は、例えば1.5である。 D10, D50 and D90 of the first insulating particles preferably satisfy the relationship of (D90-D10)/D50≧0.7, and more preferably satisfy the relationship of (D90-D10)/D50≧0.85. Fulfill. In addition, D10 means a value at which the volume-based integrated portion is 10% in the particle size distribution, and D50 means a value at which the volume-based integrated distribution is 50% (i.e., the average particle diameter), D90 means a value at which the volume-based integrated distribution is 90%. The D10, D50 and D90 relationships above indicate a broad particle size distribution. If such a relationship is satisfied, small particles can easily enter between particles of large particles, and the first insulating layer can be formed to which contaminants are less likely to enter. It should be noted that (D90-D10)/D50 of the first insulating particles is preferably as large as possible, but its upper limit is, for example, 1.5.

上記第1の絶縁粒子を構成する材料としては、絶縁性を有する限り、任意の適切な材料を用いることができる。第1の絶縁粒子を構成する材料としては、例えば、アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、シリカ、ジルコニア、マグネシア等の金属酸化物が挙げられる。また、炭化珪素等の珪化物、窒化アルミニウム等の窒化物等を用いてもよい。上記第1の絶縁粒子の形状は特に限定されないが、塗工性や電解液の浸透性の観点から、球状または塊状が好ましい。ここで、球状または塊状とはアスペクト比が1.5以下の形状のことを示す。 Any appropriate material can be used as the material forming the first insulating particles as long as it has insulating properties. Materials constituting the first insulating particles include, for example, metal oxides such as alumina, boehmite, aluminum hydroxide, silica, zirconia, and magnesia. Silicides such as silicon carbide, nitrides such as aluminum nitride, and the like may also be used. The shape of the first insulating particles is not particularly limited, but from the viewpoint of coatability and electrolyte permeability, a spherical shape or a block shape is preferable. Here, the term "spherical" or "aggregate" refers to a shape having an aspect ratio of 1.5 or less.

1つの実施形態においては、第1の絶縁層は、第1のバインダをさらに含む。第1のバインダは、第1の絶縁粒子同士を結着させる機能を有し、第1のバインダを用いることにより、第1の絶縁粒子が脱離し難い第1の絶縁層を形成することができる。 In one embodiment, the first insulating layer further includes a first binder. The first binder has a function of binding the first insulating particles together, and by using the first binder, it is possible to form the first insulating layer from which the first insulating particles are less likely to detach. .

上記第1のバインダとしては、本発明の効果が得られる限り、任意の適切な材料を用いることができる。第1のバインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリ酢酸ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリメタクリル酸メチルなどのポリアクリル酸樹脂、ポリイミドおよびポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、スチレンブタジエンゴム(SBR)等のゴム等が挙げられる。 Any appropriate material can be used as the first binder as long as the effects of the present invention can be obtained. Examples of the first binder include fluororesins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene, polyethylene and polyvinyl acetate resins, and polyacrylic acids such as polymethyl methacrylate. Examples thereof include resins, imide resins such as polyimide and polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins, and rubbers such as styrene-butadiene rubber (SBR).

上記第1のバインダの含有量は、上記第1の絶縁層100重量部に対して、好ましくは1重量部~30重量部であり、より好ましくは1重量部~15重量部であり、さらに好ましくは3重量部~10重量部である。このような範囲であれば、第1の絶縁粒子が脱離し難い第1の絶縁層を形成することができる。なお、後述の乾式塗工法により第1の絶縁層を形成する場合は、第1のバインダの含有量は、第1の絶縁層100重量部に対して、10重量部~30重量部であることが好ましい。 The content of the first binder is preferably 1 part by weight to 30 parts by weight, more preferably 1 part by weight to 15 parts by weight, and even more preferably, with respect to 100 parts by weight of the first insulating layer. is 3 to 10 parts by weight. Within such a range, the first insulating layer can be formed from which the first insulating particles are less likely to be detached. When the first insulating layer is formed by the dry coating method described later, the content of the first binder is 10 parts by weight to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the first insulating layer. is preferred.

上記第1の絶縁層の面積は、上記合剤層の端部(傾斜部)の総面積に対して、好ましくは20%以上であり、より好ましくは30%以上である。 The area of the first insulating layer is preferably 20% or more, more preferably 30% or more, of the total area of the ends (inclined portions) of the mixture layer.

C.第2の絶縁層
上記のとおり、第2の絶縁層は、第2の絶縁粒子から構成される。好ましくは、第2の絶縁層は、第2のバインダをさらに含む。第2のバインダは、第2の絶縁粒子同士を結着させる機能を有し、第2のバインダを用いることにより、第2の絶縁粒子が脱離し難い第2の絶縁層を形成することができる。
C. Second Insulating Layer As described above, the second insulating layer is composed of second insulating particles. Preferably, the second insulating layer further includes a second binder. The second binder has a function of binding the second insulating particles together, and by using the second binder, it is possible to form a second insulating layer from which the second insulating particles are difficult to detach. .

上記第2の絶縁粒子の平均粒子径は、好ましくは1.8μm以上であり、より好ましくは1.8μm~5.0μmであり、特に好ましくは1.8μm~3.5μmである。このような範囲であれば、絶縁粒子間の隙間を大きくできるので、電解液の浸透性に優れる第2の絶縁層を形成することができる。また、第2の絶縁粒子が、合剤層の活物質粒子間に容易に入り込むことを防止することができる。 The average particle diameter of the second insulating particles is preferably 1.8 μm or more, more preferably 1.8 μm to 5.0 μm, particularly preferably 1.8 μm to 3.5 μm. With such a range, the gaps between the insulating particles can be increased, so that the second insulating layer can be formed with excellent electrolyte permeability. In addition, it is possible to prevent the second insulating particles from easily entering between the active material particles of the mixture layer.

上記第1の絶縁粒子の平均粒子径に対する上記第2の絶縁粒子の平均粒子径の比(第2の絶縁粒子の平均粒子径/第1の絶縁粒子の平均粒子径)は、好ましくは1.2~8であり、さらに好ましくは1.5~6である。このような範囲であれば、合剤層への電解液の浸透性向上と、合剤層への金属コンタミ侵入防止とが高度に両立した電極を得ることができる。 The ratio of the average particle size of the second insulating particles to the average particle size of the first insulating particles (average particle size of the second insulating particles/average particle size of the first insulating particles) is preferably 1.5. 2 to 8, more preferably 1.5 to 6. Within such a range, it is possible to obtain an electrode that satisfactorily achieves both improved penetration of the electrolytic solution into the material mixture layer and prevention of metal contaminants from entering the material mixture layer.

上記第2の絶縁粒子は、D10、D50およびD90が、好ましくは(D90-D10)/D50≦0.8の関係を満たし、より好ましくは(D90-D10)/D50≦0.7の関係を満たす。上記のD10、D50およびD90の関係は、粒度分布が狭く粒子径の揃っていることを示す。同じ程度の粒子径の粒子であることから粒子間に隙間が発生しやすく、D10、D50およびD90が上記関係を満たしていれば、電解液浸透性に顕著に優れる第2の絶縁層を形成することができる。なお、第2の絶縁粒子の(D90-D10)/D50は小さいほど好ましいが、その下限は、例えば0.5である。 D10, D50 and D90 of the second insulating particles preferably satisfy the relationship of (D90-D10)/D50≦0.8, and more preferably satisfy the relationship of (D90-D10)/D50≦0.7. Fulfill. The above relationships among D10, D50 and D90 indicate that the particle size distribution is narrow and the particle sizes are uniform. Since the particles have approximately the same particle size, gaps are likely to occur between the particles, and if D10, D50, and D90 satisfy the above relationship, a second insulating layer having remarkably excellent electrolyte permeability is formed. be able to. It should be noted that (D90-D10)/D50 of the second insulating particles is preferably as small as possible, but its lower limit is, for example, 0.5.

上記第2の絶縁粒子を構成する材料としては、絶縁性を有する限り、任意の適切な材料を用いることができる。第2の絶縁粒子を構成する材料としては、例えば、上記B項で説明した材料が用いられ得る。 Any appropriate material can be used as the material forming the second insulating particles as long as it has insulating properties. As a material for forming the second insulating particles, for example, the material described in the section B above can be used.

上記第2のバインダを構成する材料としては、本発明の効果が得られる限り、任意の適切な材料を用いることができる。第2のバインダを構成する材料としては、例えば、上記B項で説明した材料が用いられ得る。 Any appropriate material can be used as the material constituting the second binder as long as the effects of the present invention can be obtained. As the material constituting the second binder, for example, the material described in the above section B can be used.

上記第2のバインダの含有量は、上記第2の絶縁層100重量部に対して、好ましくは1重量部~30重量部であり、より好ましくは1重量部~15重量部であり、さらにより好ましくは3重量部~15重量部である。このような範囲であれば、第2の絶縁粒子が脱離し難い第2の絶縁層を形成することができる。後述の乾式塗工法により第2の絶縁層を形成する場合は、第2のバインダの含有量は、第2の絶縁層100重量部に対して、10
重量部~30重量部が好ましい。
The content of the second binder is preferably 1 part by weight to 30 parts by weight, more preferably 1 part by weight to 15 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the second insulating layer. It is preferably 3 to 15 parts by weight. With such a range, it is possible to form a second insulating layer from which the second insulating particles are less likely to be detached. When the second insulating layer is formed by a dry coating method, which will be described later, the content of the second binder is 10 parts per 100 parts by weight of the second insulating layer.
Parts by weight to 30 parts by weight are preferred.

上記第2の絶縁層の厚みは、好ましくは2μm~15μmであり、より好ましくは3μm~10μmである。 The thickness of the second insulating layer is preferably 2 μm to 15 μm, more preferably 3 μm to 10 μm.

上記第2の絶縁層の厚みの第2の絶縁粒子の平均粒子径に対する比(厚み/平均粒子径)は、好ましくは1~8あり、より好ましくは1.2~5であり、さらに好ましくは1.2~3である。このような範囲であれば、電池性能への悪影響が小さく、絶縁性に優れる第2の絶縁層を形成することができる。また、後述の乾式塗工法を用いれば、合剤層の抵抗が高くなるのを防止しつつ、第2の絶縁粒子の平均粒子径に対する厚み比を小さくすることができる。第2の絶縁層の厚みを小さくした分、合剤層の質量を大きくできるので、電池のエネルギー密度を高くすることができる。 The ratio of the thickness of the second insulating layer to the average particle size of the second insulating particles (thickness/average particle size) is preferably 1 to 8, more preferably 1.2 to 5, and even more preferably 1.2 to 3. Within such a range, it is possible to form a second insulating layer having excellent insulating properties with little adverse effect on battery performance. Further, by using a dry coating method, which will be described later, it is possible to reduce the ratio of the thickness of the second insulating particles to the average particle diameter while preventing the resistance of the mixture layer from increasing. Since the mass of the material mixture layer can be increased by reducing the thickness of the second insulating layer, the energy density of the battery can be increased.

上記第2の絶縁層の面積は、上記合剤層の平面部の総面積に対して、好ましくは90%以上であり、さらに好ましくは95%以上であり、特に好ましくは100%である。 The area of the second insulating layer is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 100% of the total area of the plane portions of the mixture layer.

上記第2の絶縁層の空隙率は、好ましくは10%~50%であり、より好ましくは15%~35%である。電池性能への悪影響が小さく、絶縁性に優れる第2の絶縁層を形成することができる。 The porosity of the second insulating layer is preferably 10% to 50%, more preferably 15% to 35%. It is possible to form a second insulating layer that has little adverse effect on battery performance and is excellent in insulating properties.

D.集電箔
上記集電箔としては、非水電解質二次電池に常用される任意の適切な集電箔が用いられ得る。上記電極が負極として構成される場合、集電箔としては、例えば、銅箔等の金属箔が用いられる。上記電極が正極として構成される場合、集電箔としては、例えば、アルミニウム箔等の金属箔が用いられる。
D. Current Collector Foil As the current collector foil, any suitable current collector foil commonly used in non-aqueous electrolyte secondary batteries can be used. When the electrode is configured as a negative electrode, for example, a metal foil such as copper foil is used as the current collector foil. When the electrode is configured as a positive electrode, for example, a metal foil such as an aluminum foil is used as the collector foil.

E.合剤層
1つの実施形態においては、上記電極が負極として構成される場合、合剤層は、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質を含む。負極活物質としては、例えば、グラファイト(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛)、コークス類、活性炭の炭素材料、アルミニウム、ケイ素とリチウムとの合金、金属リチウム、LiFe2O3、WO2、MoO2、SiO、CuO等の金属酸化物等が挙げられる。負極活物質は、単独で用いてもよく、2以上を組み合わせて用いてもよい。
E. Mixture Layer In one embodiment, when the electrode is configured as a negative electrode, the mixture layer contains a negative electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions. Examples of negative electrode active materials include graphite (flaky graphite, flaky graphite, earthy graphite, artificial graphite), cokes, carbon materials such as activated carbon, aluminum, alloys of silicon and lithium, metallic lithium, LiFe2O3, WO2, and MoO2. , SiO, and CuO. The negative electrode active material may be used alone or in combination of two or more.

別の実施形態においては、上記電極が正極として構成される場合、合剤層は、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質を含む。正極活物質としては、組成式LixMO2、LiyM2O4、NaxMO2(ただし、Mは1種類以上の遷移金属、0≦x≦1、0≦y≦2)で表される複合酸化物、トンネル構造または層状構造の金属カルコゲン化物、金属酸化物等の、リチウムを吸蔵放出する遷移金属酸化物を用いることができる。その具体例としては、LiCoO2、LiNiO2、LiNi1/2Mn1/2O2、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2、LiCoxNi1-xO2、LiMn2O4、Li2Mn2O4等が挙げられる。 In another embodiment, when the electrode is configured as a positive electrode, the mixture layer contains a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions. As the positive electrode active material, a composite oxide represented by a composition formula LixMO2, LiyM2O4, NaxMO2 (where M is one or more transition metals, 0≤x≤1, 0≤y≤2), a tunnel structure, or a layered structure. transition metal oxides that occlude and release lithium, such as metal chalcogenides and metal oxides, can be used. Specific examples include LiCoO2, LiNiO2, LiNi1/2Mn1/2O2, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, LiCoxNi1-xO2, LiMn2O4 and Li2Mn2O4.

上記合剤層は、結着剤、導電剤、増粘剤、フィラー等の添加剤をさらに含み得る。結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、スチレンブタジエン・ゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、エチレン-プロピレン-ジエンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、フッ素ゴム、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体等が挙げられる。導電剤としては、例えば、アセチレンブラックやカーボンブラックの炭素材が挙げられる。 The mixture layer may further contain additives such as binders, conductive agents, thickeners and fillers. Examples of binders include polyvinylidene fluoride, styrene-butadiene rubber, carboxymethylcellulose, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, fluororubber, Examples include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer. Examples of conductive agents include carbon materials such as acetylene black and carbon black.

F.電極の製造方法
上記電極は、集電箔と合剤層とから構成される積層体に、第1の絶縁粒子および第2の絶縁粒子のそれぞれをバインダと共に塗工し、第1の絶縁層および第2の絶縁層を形成することにより製造され得る。第1の絶縁粒子は、合剤層の端部(傾斜部)に塗工される。1つの実施形態においては、第1の絶縁粒子は、合剤層形成領域と合剤層非形成領域との境界近傍に塗工され、その結果として、合剤層の端部の一部および集電箔(合剤層非形成領域)の少なくとも一部に第1の絶縁層が形成される。また、第1の絶縁粒子が合剤層の平面部の周辺近傍にも付着するように、第1の絶縁粒子を塗工してもよい。第2の絶縁粒子は、対極と対向している合剤層の平面部に塗工される。第2の絶縁層は合剤層の平面部の全面に塗工することが好ましい。そうすることで、セパレータが収縮又は破膜した際に、正極および負極の短絡を防ぐことができる。また、第2の絶縁粒子は、合剤層の端部の一部にも付着するようにして、塗工されてもよい。
F. Method for Manufacturing Electrode The above-described electrode is produced by applying first insulating particles and second insulating particles together with a binder to a laminate composed of a collector foil and a mixture layer, and forming a first insulating layer and a second insulating particle. It can be manufactured by forming a second insulating layer. The first insulating particles are applied to the end portion (inclined portion) of the mixture layer. In one embodiment, the first insulating particles are applied in the vicinity of the boundary between the mixture layer forming region and the mixture layer non-forming region. A first insulating layer is formed on at least a portion of the electrical foil (a region where the mixture layer is not formed). Moreover, the first insulating particles may be applied so that the first insulating particles adhere to the vicinity of the periphery of the planar portion of the mixture layer. The second insulating particles are applied to the planar portion of the mixture layer facing the counter electrode. The second insulating layer is preferably coated on the entire planar portion of the mixture layer. By doing so, it is possible to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode when the separator shrinks or breaks. Also, the second insulating particles may be applied so as to adhere to a part of the edge of the mixture layer.

第1の絶縁粒子を合剤層の端部に塗工した後、第2の絶縁粒子を合剤層の平面部に塗工することが好ましい。このようにして第1の絶縁層および第2の絶縁層を形成することにより、第1の絶縁粒子と合剤層とが接することとなる。その結果、第1の絶縁粒子やバインダが合剤層表面の凹凸に入り込み易くなり、一部の活物質粒子間を塞ぐので、より一層コンタミの侵入を防止することができる。 It is preferable to apply the second insulating particles to the planar portion of the mixture layer after the first insulating particles are applied to the ends of the mixture layer. By forming the first insulating layer and the second insulating layer in this manner, the first insulating particles and the mixture layer are brought into contact with each other. As a result, the first insulating particles and the binder are likely to enter the irregularities on the surface of the material mixture layer, blocking some of the active material particles, thereby further preventing the entry of contaminants.

上記第1の絶縁層および第2の絶縁層を形成する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、絶縁粒子、バインダおよび溶媒(例えばNMP)を含むスラリー状の絶縁層形成材料を塗工する湿式塗工法や、溶媒を用いずに絶縁粒子とバインダ粒子とを複合化させて塗工する乾式塗工法などにより、集電箔と合剤層とから構成される積層体に、絶縁粒子およびバインダを塗工して、絶縁層を形成することができる。ここで、乾式塗工とは、溶媒を用いずに塗工する方法である。 Any appropriate method can be adopted as a method of forming the first insulating layer and the second insulating layer. For example, a wet coating method in which a slurry-like insulating layer forming material containing insulating particles, a binder and a solvent (e.g., NMP) is applied, or a dry coating method in which insulating particles and binder particles are combined without using a solvent and coated. An insulating layer can be formed by applying insulating particles and a binder to a laminate composed of a collector foil and a mixture layer by a coating method or the like. Here, dry coating is a method of coating without using a solvent.

1つの実施形態においては、第1の絶縁層は湿式塗工法により形成され、第2の絶縁層は乾式塗工法により形成される。第1の絶縁層を湿式塗工法で形成することで、溶媒と共にバインダが合剤層の端部に浸透し、活物質粒子間をバインダで塞ぐことができる。よって、よりコンタミの侵入を防止することができる。一方、第2の絶縁層を乾式塗工法により形成することで、合剤層の平面部においてバインダが活物質粒子間に浸透することを防ぐことができる。よって、合剤層への電解液の浸透性が低下することなく、抵抗が高くなるのを防ぐことができる。さらに、乾式塗工法を用いれば、粒子径の大きい絶縁粒子を均一に薄く塗工することができるため、乾式塗工法は、比較的粒径の大きい第2の絶縁粒子から構成される第2の絶縁層の形成に好適である。 In one embodiment, the first insulating layer is formed by a wet coating method and the second insulating layer is formed by a dry coating method. By forming the first insulating layer by a wet coating method, the binder penetrates into the edge of the material mixture layer together with the solvent, and the gaps between the active material particles can be closed with the binder. Therefore, it is possible to further prevent contamination from entering. On the other hand, by forming the second insulating layer by a dry coating method, it is possible to prevent the binder from penetrating between the active material particles in the planar portion of the material mixture layer. Therefore, it is possible to prevent the resistance from increasing without lowering the permeability of the electrolytic solution into the mixture layer. Furthermore, by using the dry coating method, insulating particles having a large particle size can be coated uniformly and thinly. It is suitable for forming an insulating layer.

第1の絶縁層と第2の絶縁層とは、合剤層の端部で重なっていることが好ましい。第1の絶縁層と第2の絶縁層とが重複していることで、確実に合剤表面の全体を絶縁層を覆うことができる。また、合剤層の平面部より厚みの小さい合剤層の端部で重複させることで、電極が厚くなるのを防ぐことができる。 It is preferable that the first insulating layer and the second insulating layer overlap at the ends of the mixture layer. Since the first insulating layer and the second insulating layer overlap each other, the insulating layer can reliably cover the entire mixture surface. In addition, by overlapping the end portion of the mixture layer, which is thinner than the flat portion of the mixture layer, it is possible to prevent the electrode from becoming thicker.

乾式塗工法の1つの実施形態として、絶縁粒子およびバインダ粒子の複合体を、静電引力により、集電箔と合剤層とから構成される積層体に付着させる静電塗工が挙げられる。より具体的には、(i)絶縁粒子と、粒子状のバインダ(以下、バインダ粒子ともいう)とを混合して複合体を得る工程、(ii)静電塗工により、その複合体を、集電箔と合剤層とから構成される積層体に付着させる工程、(iii)その複合体を加熱する工程を経て、絶縁層が形成される。第2の絶縁層を乾式塗工により形成する場合、上記(ii)の工程において、上記複合体(第2の絶縁粒子と第2のバインダ粒子とから構成される複合体)は、合剤層の平面部(および、必要に応じて端部の一部)に付着される。 One embodiment of the dry coating method is electrostatic coating, in which a composite of insulating particles and binder particles is adhered to a laminate composed of a collector foil and a mixture layer by electrostatic attraction. More specifically, (i) a step of mixing insulating particles and a particulate binder (hereinafter also referred to as binder particles) to obtain a composite, (ii) electrostatic coating to obtain the composite, An insulating layer is formed through a step of adhering to a laminate composed of a collector foil and a mixture layer, and (iii) a step of heating the composite. When the second insulating layer is formed by dry coating, in the step (ii), the composite (composite composed of the second insulating particles and the second binder particles) is a mixture layer is attached to the flat portion of the (and part of the edge if desired).

第2のバインダ粒子の平均粒子径(上記加熱前の平均粒子径)は、好ましくは0.1μm~0.5μmであり、より好ましくは0.15μm~0.3μmである。このような範囲であれば、絶縁性および電解液浸透性に優れる第2の絶縁層を形成することができる。バインダ粒子の平均粒子径(上記加熱前の平均粒子径)は、第2の絶縁粒子の平均粒子径よりも小さいことが好ましい。 The average particle size of the second binder particles (average particle size before heating) is preferably 0.1 μm to 0.5 μm, more preferably 0.15 μm to 0.3 μm. Within such a range, the second insulating layer having excellent insulating properties and electrolyte permeability can be formed. The average particle size of the binder particles (average particle size before heating) is preferably smaller than the average particle size of the second insulating particles.

静電塗工では、静電塗工用電極を備えた塗工ブース内に、上記集電箔と合剤層とから構成される積層体および絶縁粒子とバインダ粒子との複合体を投入し、これら積層体および複合体を帯電させ、静電引力により集電箔と合剤層とから構成される積層体に複合体を付着させる。このとき、絶縁層の形成が所望されない箇所には、マスク等して上記複合体の付着を防ぐことが好ましい。例えば、集電箔(合剤層非形成領域)をマスクする等の方法により、集電箔(合剤層非形成領域)に第2の絶縁層が形成されないようにすることができる。 In the electrostatic coating, a laminate composed of the collector foil and the mixture layer and a composite of insulating particles and binder particles are put into a coating booth equipped with electrodes for electrostatic coating. The laminate and the composite are charged, and the composite is adhered to the laminate composed of the collector foil and the mixture layer by electrostatic attraction. At this time, it is preferable to use a mask or the like to prevent the composite from adhering to portions where the formation of the insulating layer is not desired. For example, the second insulating layer can be prevented from being formed on the current collector foil (mixture layer non-formation region) by masking the current collector foil (mixture layer non-formation region).

静電塗工の後、上記複合体が付着した上記積層体を加熱することで、バインダ粒子が融着して、絶縁粒子およびバインダ粒子を固定化する。加熱温度は、バインダ粒子の種類に応じて任意の適切な温度とされ得る。加熱方法としては、上記複合体が付着した上記積層体を加熱炉に投入する方法、加熱ロールを用いて上記複合体が付着した上記積層体をプレスしながら加熱する方法等が挙げられる。 After the electrostatic coating, the laminate to which the composite has adhered is heated to fuse the binder particles and fix the insulating particles and the binder particles. The heating temperature can be any appropriate temperature depending on the type of binder particles. Examples of the heating method include a method in which the laminate with the composite adhered thereto is put into a heating furnace, and a method in which the laminate with the composite adhered is heated while being pressed using a heating roll.

電極の製造方法に関する実施形態の一例を以下に示す。
1.正極活物質、正極合剤層用のバインダ、導電助剤および溶媒を所定の割合で混合することで、スラリー状の正極合剤層形成材料を作製する。その正極合剤層形成材料を帯状の集電箔上に帯状の長手方向に塗工する。この塗工では、集電箔の幅より狭い幅で正極合剤層形成材料を集電箔上に塗工する。正極合剤層形成材料を加熱して溶媒を揮発させることで正極合剤層を形成させる。
2.第1の絶縁粒子、第1のバインダおよび溶媒を所定の割合で混合することで、スラリー状の第1の絶縁層形成材料を作製する。そのスラリー状の第1の絶縁層形成材料を正極合剤層の合剤層形成領域と合剤層非形成領域との境界近傍に集電箔の長手方向に沿って塗工する。つまり、集電箔の一部と正極合剤層の端部の一部に第1の絶縁層形成材料を塗工する。塗工後、加熱して溶媒を揮発させることで第1の絶縁層を形成する。なお、正極合剤層形成材料を加熱する前に第1の絶縁層形成材料を塗工して、その塗工後に加熱することで正極合剤層形成材料の溶媒と第1の絶縁層形成材料の溶媒とを同時に揮発させてもよい。
3.第2の絶縁粒子と第2のバインダの粒子とをメカノフュージョン等により混合することで、第2の絶縁粒子の表面に第2のバインダ粒子を付着させた複合体を形成させる。その複合体を上記の静電塗工により、正極合剤層の平面部に付着させる。その付着後に加熱することで第2の絶縁層を形成する。
An example of an embodiment of a method for manufacturing an electrode is shown below.
1. A slurry-like positive electrode mixture layer-forming material is prepared by mixing a positive electrode active material, a binder for a positive electrode mixture layer, a conductive agent, and a solvent in a predetermined ratio. The positive electrode mixture layer-forming material is applied on a strip-shaped collector foil in the longitudinal direction of the strip. In this coating, the positive electrode mixture layer-forming material is applied onto the current collector foil in a width narrower than the width of the current collector foil. The positive electrode mixture layer is formed by heating the positive electrode mixture layer forming material to volatilize the solvent.
2. By mixing the first insulating particles, the first binder and the solvent in a predetermined ratio, a slurry-like first insulating layer forming material is produced. The slurry-like first insulating layer-forming material is applied along the longitudinal direction of the current collector foil near the boundary between the mixture layer forming region and the mixture layer non-forming region of the positive electrode mixture layer. That is, the first insulating layer-forming material is applied to part of the current collector foil and part of the end of the positive electrode mixture layer. After coating, the first insulating layer is formed by heating to volatilize the solvent. By applying the first insulating layer-forming material before heating the positive electrode mixture layer-forming material and heating after the coating, the solvent of the positive electrode mixture layer-forming material and the first insulating layer-forming material are mixed. and the solvent may be volatilized at the same time.
3. By mixing the second insulating particles and the particles of the second binder by mechanofusion or the like, a composite is formed in which the second binder particles are adhered to the surfaces of the second insulating particles. The composite is adhered to the planar portion of the positive electrode mixture layer by the above electrostatic coating. A second insulating layer is formed by heating after the deposition.

G.非水電解質二次電池
図3は、本発明の1つの実施形態による非水電解質二次電池の概略構成を示す一部破断斜視図である。非水電解質二次電池110は、集電箔および正極合剤層を備える正極100と、集電箔および負極合剤層を備える負極200とを備える。代表的には、図3に示すように、非水電解質二次電池110は、正極100と負極200とがセパレータ300を挟んだ状態で巻回されて構成される発電要素111を備える。発電要素111は、セパレータ300に非水電解質を含浸させた状態で、電池ケース112内に収納される。電池ケース112は、例えば、上面側に開口を有する略箱型である。当該開口は板状の電池蓋113によって塞がれている。電池蓋113には正極端子114および負極端子115が設けられており、正極端子114は正極リード116を介して正極100と、負極端子11
5は負極リード117を介して負極200と、それぞれ電気的に接続されている。
G. Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery FIG. 3 is a partially broken perspective view showing a schematic configuration of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention. A non-aqueous electrolyte secondary battery 110 includes a positive electrode 100 having a current collector foil and a positive electrode mixture layer, and a negative electrode 200 having a current collector foil and a negative electrode mixture layer. Typically, as shown in FIG. 3, a non-aqueous electrolyte secondary battery 110 includes a power generation element 111 configured by winding a positive electrode 100 and a negative electrode 200 with a separator 300 sandwiched therebetween. The power generation element 111 is housed in the battery case 112 with the separator 300 impregnated with the non-aqueous electrolyte. The battery case 112 is, for example, substantially box-shaped with an opening on the upper surface side. The opening is closed by a plate-shaped battery lid 113 . A positive electrode terminal 114 and a negative electrode terminal 115 are provided on the battery cover 113 , and the positive electrode terminal 114 is connected to the positive electrode 100 and the negative electrode terminal 11 via a positive lead 116 .
5 are electrically connected to the negative electrode 200 through the negative electrode lead 117 .

非水電解質としては、任意の適切な非水電解質が用いられる。非水電解質は、非水溶媒と電解質塩を含む。非水溶媒としては、例えば、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジフェニルカーボネート等の鎖状カーボネート;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、ビニレンカーボネート、スチレンカーボネート、等が挙げられる。これらの非水溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。電解質塩としては、例えば、LiPF6、LiPF2(C2O4)2、LiPF3(CF2CF3)3、LiPF4(C2O4)、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、等のイオン性化合物が挙げられる。 Any appropriate non-aqueous electrolyte can be used as the non-aqueous electrolyte. A non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent and an electrolyte salt. Examples of non-aqueous solvents include linear carbonates such as ethyl methyl carbonate (EMC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and diphenyl carbonate; ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, styrene carbonate, etc. These non-aqueous solvents may be used singly or in combination of two or more. Examples of electrolyte salts include ionic compounds such as LiPF6, LiPF2(C2O4)2, LiPF3(CF2CF3)3, LiPF4(C2O4), LiClO4, LiBF4, LiAsF6.

セパレータとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂を主成分とする微多孔膜等が用いられる。微多孔膜は、単独で単層膜として用いてもよいし、複数を組み合わせて複合膜として用いてもよい。また、微多孔膜は、各種の可塑剤、酸化防止剤、難燃剤等の添加剤を適量含有していてもよい。
また、正極と負極間の絶縁性を確保できる場合はセパレータなしでも用いることができる。
As the separator, for example, a microporous film or the like containing polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene as a main component is used. The microporous membrane may be used alone as a monolayer membrane, or may be used in combination as a composite membrane. In addition, the microporous membrane may contain appropriate amounts of additives such as various plasticizers, antioxidants and flame retardants.
Moreover, it can be used without a separator if the insulation between the positive electrode and the negative electrode can be ensured.

上記の実施形態では、正極に第1の絶縁層および第2の絶縁層を形成したが、負極にそれぞれの絶縁層を形成してもよい。また、正極および負極の両方に絶縁層を形成してもよい。
上記の実施形態では、第1の絶縁層を湿式塗工法で、第2の絶縁層を乾式塗工法で形成したが、これには限らない。第1の絶縁層および第2の絶縁層ともに湿式塗工法で形成してもよいし、第1の絶縁層および第2の絶縁層ともに乾式塗工法で形成してもよい。
In the above embodiment, the first insulating layer and the second insulating layer are formed on the positive electrode, but each insulating layer may be formed on the negative electrode. Also, an insulating layer may be formed on both the positive electrode and the negative electrode.
In the above embodiment, the first insulating layer is formed by the wet coating method and the second insulating layer is formed by the dry coating method, but the present invention is not limited to this. Both the first insulating layer and the second insulating layer may be formed by a wet coating method, or both the first insulating layer and the second insulating layer may be formed by a dry coating method.

10 集電箔
20 合剤層
30 第1の絶縁層
31 第1の絶縁粒子
40 第2の絶縁層
41 第2の絶縁粒子

10 collector foil 20 mixture layer 30 first insulating layer 31 first insulating particles 40 second insulating layer 41 second insulating particles

Claims (6)

集電箔と、前記集電箔上に形成された合剤層とを備え、
前記合剤層は平面部及び傾斜部を有し、
前記傾斜部の少なくとも一部が、第1の絶縁粒子を含む第1の絶縁層に覆われ、
前記平面部の少なくとも一部が、第2の絶縁粒子を含む第2の絶縁層に覆われ、
前記第1の絶縁粒子の平均粒子径が、前記第2絶縁粒子の平均粒子径よりも小さい、電極。
A current collector foil and a mixture layer formed on the current collector foil,
The mixture layer has a flat portion and an inclined portion,
At least part of the inclined portion is covered with a first insulating layer containing first insulating particles,
At least part of the planar portion is covered with a second insulating layer containing second insulating particles,
The electrode, wherein the average particle size of the first insulating particles is smaller than the average particle size of the second insulating particles.
前記集電箔の前記合剤層が形成されている合剤層形成領域と、前記集電箔の前記合剤層が形成されていない合剤層非形成領域との境界近傍において、前記集電箔の少なくとも一部が、前記第1の絶縁層に覆われている、請求項1に記載の電極。 In the vicinity of a boundary between a mixture layer forming region of the current collector foil where the mixture layer is formed and a mixture layer non-formation region of the current collector foil where the mixture layer is not formed, the current collector 2. The electrode of claim 1, wherein at least a portion of the foil is covered with said first insulating layer. 前記第1の絶縁粒子の平均粒子径が、1.8μm未満である、請求項1または2のいずれかに記載の電極。 3. The electrode according to claim 1, wherein said first insulating particles have an average particle size of less than 1.8 [mu]m. 前記第2の絶縁粒子の平均粒子径が、1.8μm以上である、請求項1から3のいずれかに記載の電極。 4. The electrode according to claim 1, wherein said second insulating particles have an average particle size of 1.8 [mu]m or more. 請求項1から4のいずれかに記載の電極の製造方法であって、
乾式塗工法により、前記第2の絶縁層を形成することを含む、電極の製造方法。
A method for manufacturing the electrode according to any one of claims 1 to 4,
A method of manufacturing an electrode, comprising forming the second insulating layer by a dry coating method.
請求項1から4のいずれかに記載の電極を備える、非水電解質二次電池。



A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising the electrode according to claim 1 .



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