JPWO2015045350A1 - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

細孔を有し、大きなサイズの孔を有しない被覆層を負極活物質層上に設けたリチウムイオン二次電池を提供する。正極と、負極と、非水電解液とを有するリチウムイオン二次電池であって、負極は、集電体と、集電体の表面に配置され、負極活物質と有機溶剤系バインダーとを含む負極活物質層と、負極活物質層の表面に配置され、セラミックス粉末と水系バインダーとを含み、細孔を有する被覆層と、を有することを特徴とする。Provided is a lithium ion secondary battery in which a coating layer having pores and no large size pores is provided on a negative electrode active material layer. A lithium ion secondary battery having a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, wherein the negative electrode is disposed on the surface of the current collector, and includes a negative electrode active material and an organic solvent-based binder It has a negative electrode active material layer and a coating layer that is disposed on the surface of the negative electrode active material layer and includes ceramic powder and a water-based binder and has pores.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池に関するものである。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery.

リチウムイオン二次電池は、充放電容量が高く、高出力化が可能な二次電池である。現在、主として携帯電子機器用の電源として用いられており、更に、今後普及が予想される電気自動車用の電源として期待されている。リチウムイオン二次電池は、リチウム(Li)を挿入及び脱離することができる活物質を正極及び負極にそれぞれ有する。そして、リチウムイオン二次電池は、両極間に設けられた電解液内をリチウムイオンが移動することによって動作する。   A lithium ion secondary battery is a secondary battery having a high charge / discharge capacity and capable of high output. Currently, it is mainly used as a power source for portable electronic devices, and further expected as a power source for electric vehicles that are expected to be widely used in the future. A lithium ion secondary battery has an active material capable of inserting and extracting lithium (Li) in a positive electrode and a negative electrode, respectively. The lithium ion secondary battery operates by moving lithium ions in the electrolytic solution provided between both electrodes.

リチウムイオン二次電池の安全性を高めるために、負極活物質層の表面に絶縁層を設けて内部短絡の防止を図ることが検討されている。そして電極の抵抗増加を抑制するためにその絶縁層に露出部を設けることが開示されている。例えば、特許文献1(特開2010−192365号公報)には、負極活物質層が露出する露出部を残しつつ負極活物質層上に絶縁層を設ける技術が開示されている。特許文献1には、露出部の面積は3μm〜100μmが好ましく、露出部の個数は1mmあたり50個〜500個が好ましいことが開示されており、その数値から露出部の個々のサイズは大きく、露出部の個数はかなり多いことがわかる。In order to improve the safety of the lithium ion secondary battery, it has been studied to prevent an internal short circuit by providing an insulating layer on the surface of the negative electrode active material layer. In order to suppress an increase in resistance of the electrode, it is disclosed that an exposed portion is provided in the insulating layer. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-192365) discloses a technique in which an insulating layer is provided on a negative electrode active material layer while leaving an exposed portion where the negative electrode active material layer is exposed. Patent Document 1, the area of the exposed portion is preferably 3μm 2 ~100μm 2, the number of the exposed portion is disclosed that it is preferable 50 to 500 per 1 mm 2, the individual size of the exposed portion from the numerical value It is clear that the number of exposed parts is considerably large.

特許文献1に開示された技術では、電極の抵抗増加を抑制するために上記のような直径が数μm〜数10μmのサイズの大きな孔(露出部)を絶縁層に設けている。しかしながら負極活物質層の表面に設けられた絶縁層に、例えば、特許文献1に記載のような直径が数μm〜数10μmのサイズの大きな孔があると、その孔に電流集中が起こり、Liが析出する。Liが孔に析出すると、そのLiを介在してリチウムイオン二次電池の内部短絡が起こるおそれがある。また絶縁層に上記のような大きなサイズの孔があると、絶縁層の機械的強度が低下し、絶縁層が壊れて内部短絡が起こるおそれがある。   In the technique disclosed in Patent Document 1, a large hole (exposed portion) having a diameter of several μm to several tens of μm as described above is provided in the insulating layer in order to suppress an increase in resistance of the electrode. However, if the insulating layer provided on the surface of the negative electrode active material layer has a large hole having a diameter of several μm to several tens of μm as described in Patent Document 1, for example, current concentration occurs in the hole, and Li Precipitates. When Li is deposited in the holes, there is a possibility that an internal short circuit of the lithium ion secondary battery occurs through the Li. Further, if the insulating layer has a large-sized hole as described above, the mechanical strength of the insulating layer is lowered, and the insulating layer may be broken to cause an internal short circuit.

特許文献2には、正極の表面上に、無機粒子とポリカルボン酸塩からなる分散剤と、水系バインダーとを含む無機粒子層を備える非水電解質二次電池が開示されている。特許文献2には、無機粒子層中に分散剤が含まれるので、無機粒子層は無機粒子が均一に分散されていることが開示されている。さらに特許文献2には、水系バインダーとしては、ポリテトラフルオロエチレン(略称PTFE)、ポリアクリロニトリル(略称PAN)、またはスチレンブタジエンゴム(略称SBR)が好ましいことが開示されている。   Patent Document 2 discloses a non-aqueous electrolyte secondary battery including an inorganic particle layer including a dispersant composed of inorganic particles and polycarboxylate and an aqueous binder on the surface of a positive electrode. Patent Document 2 discloses that an inorganic particle is uniformly dispersed in an inorganic particle layer since a dispersant is contained in the inorganic particle layer. Further, Patent Document 2 discloses that the water-based binder is preferably polytetrafluoroethylene (abbreviation PTFE), polyacrylonitrile (abbreviation PAN), or styrene butadiene rubber (abbreviation SBR).

ここで、特許文献2に記載の水系バインダーであるPTFE、PANはいずれも還元されやすい樹脂であり、またSBRは結着性に乏しいため、膨張収縮の大きい負極に用いるのには適していない。そのため特許文献2に開示された技術を簡単には負極表面に形成する被覆層には適用できない。また水系バインダーの種類により、適した分散剤は異なることが推測される。上記PTFE、PAN、SBRは水分散性バインダーであるため、水溶性バインダーとは異なる無機粒子の分散性を示すと推測される。   Here, PTFE and PAN, which are water-based binders described in Patent Document 2, are both resins that are easily reduced, and SBR is poor in binding properties, so that it is not suitable for use in a negative electrode with large expansion and contraction. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 2 cannot be easily applied to the coating layer formed on the negative electrode surface. Moreover, it is estimated that a suitable dispersing agent changes with kinds of aqueous binder. Since PTFE, PAN, and SBR are water-dispersible binders, it is presumed that they exhibit dispersibility of inorganic particles different from the water-soluble binder.

特開2010−192365号公報JP 2010-192365 A 特開2009−302009号公報JP 2009-302009 A

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、細孔を有し、大きなサイズの孔を有しない被覆層を負極活物質層上に設けたリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。またさらに本発明は、無機粒子が均一に分散された厚みムラの少ない被覆層を負極活物質層上に設けて、安全性が高く、かつ著しい電池容量の低下を招きにくいリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a lithium ion secondary battery in which a coating layer having pores and not having large-sized pores is provided on a negative electrode active material layer. For the purpose. Furthermore, the present invention provides a lithium ion secondary battery that has high safety and is unlikely to cause a significant decrease in battery capacity by providing a coating layer with a uniform thickness in which inorganic particles are uniformly dispersed on the negative electrode active material layer. The purpose is to provide.

本発明者等が鋭意検討した結果、負極活物質と有機溶剤系バインダーとを含む負極活物質層の表面に、セラミックス粉末と水系バインダーとを有する被覆層を配置すれば、細孔を有し、大きなサイズの孔のない被覆層を形成することができ、安全性が高く、かつ著しい電池容量の低下を招かないリチウムイオン二次電池を提供できることを見いだした。   As a result of intensive studies by the present inventors, if a coating layer having a ceramic powder and an aqueous binder is disposed on the surface of the negative electrode active material layer containing the negative electrode active material and the organic solvent-based binder, it has pores, It has been found that it is possible to provide a lithium ion secondary battery that can form a coating layer having no large pores, has high safety, and does not cause a significant decrease in battery capacity.

すなわち、本発明のリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、非水電解液とを有するリチウムイオン二次電池であって、負極は、集電体と、集電体の表面に配置され、負極活物質と有機溶剤系バインダーとを含む負極活物質層と、負極活物質層の表面に配置され、セラミックス粉末と水系バインダーとを含み、細孔を有する被覆層と、を有することを特徴とする。   That is, the lithium ion secondary battery of the present invention is a lithium ion secondary battery having a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, and the negative electrode is disposed on the surface of the current collector and the current collector. A negative electrode active material layer including a negative electrode active material and an organic solvent-based binder; and a coating layer disposed on a surface of the negative electrode active material layer, including a ceramic powder and an aqueous binder, and having pores. And

細孔の直径は50nm以上2μm以下であることが好ましい。   The diameter of the pores is preferably 50 nm or more and 2 μm or less.

被覆層におけるセラミックス粉末と水系バインダーの質量比は、88:12〜99:1であることが好ましい。   The mass ratio of the ceramic powder and the aqueous binder in the coating layer is preferably 88:12 to 99: 1.

水系バインダーのガラス転移点は60℃以上であることが好ましい。   The glass transition point of the aqueous binder is preferably 60 ° C. or higher.

水系バインダーは、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びカルボキシメチルセルロースから選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   The aqueous binder is preferably at least one selected from polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and carboxymethyl cellulose.

被覆層の厚みは2μm以上10μm以下であることが好ましい。   The thickness of the coating layer is preferably 2 μm or more and 10 μm or less.

セラミックス粉末の平均粒径D50は100nm以上1μm以下であることが好ましい。It is preferable that the average particle diameter D 50 of the ceramic powder is 100nm or more 1μm or less.

負極活物質はSiまたはSiO(0.3≦x≦1.6)を含むことが好ましい。The negative electrode active material preferably contains Si or SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6).

有機溶剤系バインダーはポリアミド、ポリアミドイミド及びポリイミドから選ばれる1つであることが好ましい。   The organic solvent-based binder is preferably one selected from polyamide, polyamideimide, and polyimide.

非水電解液はLiPF(Cからなる添加剤を含むことが好ましい。The non-aqueous electrolyte preferably contains an additive composed of LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 .

さらに本発明者等が鋭意検討した結果、負極活物質と有機溶剤系バインダーとを含む負極活物質層の表面に、セラミックス粉末と水溶性バインダーと疎水部を有するポリカルボン酸からなる分散剤とを含む被覆層を配置すれば、セラミックス粉末が均一に分散された厚みムラの少ない、細孔を有する被覆層を形成することができ、安全性が高く、かつ著しい電池容量の低下を招きにくいリチウムイオン二次電池を提供できることを見いだした。   Furthermore, as a result of intensive studies by the present inventors, on the surface of the negative electrode active material layer containing the negative electrode active material and the organic solvent-based binder, a dispersant composed of ceramic powder, a water-soluble binder, and a polycarboxylic acid having a hydrophobic portion is added. If the covering layer is disposed, lithium ion can form a coating layer having pores with a uniform thickness in which ceramic powder is uniformly dispersed, has high safety, and is unlikely to cause a significant decrease in battery capacity. We found that we can provide secondary batteries.

本発明のリチウムイオン二次電池は、水系バインダーは水溶性バインダーであり、該被覆層は、疎水部を有するポリカルボン酸からなる分散剤をさらに含むことが好ましい。   In the lithium ion secondary battery of the present invention, it is preferable that the water-based binder is a water-soluble binder, and the coating layer further includes a dispersant composed of a polycarboxylic acid having a hydrophobic portion.

ポリカルボン酸は、スチレンとアクリル酸の共重合物からなり、ポリカルボン酸の分子量は5000以上50万以下であることが好ましい。   The polycarboxylic acid is composed of a copolymer of styrene and acrylic acid, and the molecular weight of the polycarboxylic acid is preferably from 5,000 to 500,000.

水溶性バインダーは、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びカルボキシメチルセルロースから選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   The water-soluble binder is preferably at least one selected from polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and carboxymethyl cellulose.

被覆層の厚みムラは2μm以下であることが好ましい。   The thickness unevenness of the coating layer is preferably 2 μm or less.

被覆層内の分散剤の含有量が、セラミックス粉末を100質量部としたときに1質量部以上10質量部以下であることが好ましい。   The content of the dispersant in the coating layer is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less when the ceramic powder is 100 parts by mass.

被覆層の厚みは2μm以上10μm以下であることが好ましい。   The thickness of the coating layer is preferably 2 μm or more and 10 μm or less.

セラミックス粉末の平均粒径D50は100nm以上1μm以下であることが好ましい。It is preferable that the average particle diameter D 50 of the ceramic powder is 100nm or more 1μm or less.

本発明のリチウムイオン二次電池は、負極活物質層上に設けた被覆層がセラミックス粉末を含み、細孔を有し、大きなサイズの孔を有さないため、安全性が高く、かつ著しい電池容量の低下を招かない。さらに本発明のリチウムイオン二次電池は、負極活物質層上に設けた被覆層が、セラミックス粉末を含み、細孔を有し、厚みムラが少ないため、安全性が高く、かつ著しい電池容量の低下を招きにくい。   The lithium ion secondary battery of the present invention has a high safety and a remarkable battery because the coating layer provided on the negative electrode active material layer contains ceramic powder, has pores, and does not have large-sized pores. Does not cause a decrease in capacity. Furthermore, in the lithium ion secondary battery of the present invention, since the coating layer provided on the negative electrode active material layer contains ceramic powder, has pores, and has little thickness unevenness, the safety is high and the battery capacity is remarkable. It is difficult to cause a decline.

本実施形態のリチウムイオン二次電池用負極を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the negative electrode for lithium ion secondary batteries of this embodiment. 試験例F4の負極の表面の走査型電子顕微鏡の観察結果を示す。The observation result of the scanning electron microscope on the surface of the negative electrode of Test Example F4 is shown. 試験例F1の負極の表面の走査型電子顕微鏡の観察結果を示す。The observation result of the scanning electron microscope on the surface of the negative electrode of Test Example F1 is shown. 試験例F2の負極の表面の走査型電子顕微鏡の観察結果を示す。The observation result of the scanning electron microscope on the surface of the negative electrode of Test Example F2 is shown. 本実施形態の他のリチウムイオン二次電池用負極を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the other negative electrode for lithium ion secondary batteries of this embodiment.

<リチウムイオン二次電池>
本発明のリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、非水電解液とを有する。
<Lithium ion secondary battery>
The lithium ion secondary battery of this invention has a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte.

(負極)
負極は、集電体と、負極活物質層と、被覆層とを有する。
(Negative electrode)
The negative electrode has a current collector, a negative electrode active material layer, and a coating layer.

集電体は、リチウムイオン二次電池において電気の取り出しを担うもので、高い電子伝導性を有することと、充放電時に電気化学的に不活性である材料が用いられる。集電体の材料として、例えば、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属材料または導電性樹脂を挙げることができる。特に、電気伝導性、加工性、価格の面から、集電体の材料としては、アルミニウムまたは銅が好ましい。集電体は、箔、シート、フィルム、線状、棒状、メッシュなどの形態をとることができる。集電体として、例えば、銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。集電体が、箔、シートまたはフィルムの場合は、集電体の厚みは10μm〜50μmであることが好ましい。集電体に高い強度を保持しつつ電池容量を高くする点から、集電体の厚みは、15μm〜30μmであることが特に好ましい。   The current collector is responsible for taking out electricity in the lithium ion secondary battery, and is made of a material that has high electron conductivity and is electrochemically inactive during charge and discharge. Examples of the current collector material include metal materials such as stainless steel, titanium, nickel, aluminum, and copper, or conductive resins. In particular, from the viewpoint of electrical conductivity, workability, and cost, the material for the current collector is preferably aluminum or copper. The current collector can take the form of a foil, a sheet, a film, a linear shape, a rod shape, a mesh, or the like. As the current collector, for example, a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, an aluminum foil, or a stainless steel foil can be suitably used. When the current collector is a foil, sheet or film, the thickness of the current collector is preferably 10 μm to 50 μm. The thickness of the current collector is particularly preferably 15 μm to 30 μm from the viewpoint of increasing the battery capacity while maintaining high strength in the current collector.

負極活物質層は、負極活物質、有機溶剤系バインダーを含み、必要に応じて導電助剤を含む。   The negative electrode active material layer includes a negative electrode active material and an organic solvent-based binder, and includes a conductive additive as necessary.

負極活物質としては、リチウムを吸蔵、放出可能な炭素系材料、リチウムと合金化可能な元素、リチウムと合金化可能な元素を有する化合物、あるいは高分子材料などを用いることができる。   As the negative electrode active material, a carbon-based material that can occlude and release lithium, an element that can be alloyed with lithium, a compound that includes an element that can be alloyed with lithium, a polymer material, or the like can be used.

炭素系材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、人造黒鉛、天然黒鉛、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類が挙げられる。ここで、有機高分子化合物焼成体とは、フェノール類やフラン類などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。   Examples of the carbon-based material include non-graphitizable carbon, artificial graphite, natural graphite, cokes, graphites, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies, carbon fibers, activated carbon, and carbon blacks. Here, the organic polymer compound fired body refers to a material obtained by firing and carbonizing a polymer material such as phenols and furans at an appropriate temperature.

リチウムと合金化可能な元素としては、例えば、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Ti、Ag、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb及びBiが挙げられる。中でも、リチウムと合金化可能な元素としては、珪素(Si)または錫(Sn)が好ましく、珪素(Si)が特に好ましい。   Examples of elements that can be alloyed with lithium include Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Ti, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb and Bi are mentioned. Among these, as an element that can be alloyed with lithium, silicon (Si) or tin (Sn) is preferable, and silicon (Si) is particularly preferable.

リチウムと合金化可能な元素を有する化合物としては、例えば、ZnLiAl、AlSb、SiB、SiB、MgSi、MgSn、NiSi、TiSi、MoSi、 CoSi、NiSi、CaSi、CrSi、CuSi、FeSi、MnSi、NbSi、TaSi、VSi、WSi、ZnSi、SiC、Si、SiO、SiO(0<v≦2)、SnO(0<w≦2)、SnSiO、LiSiO 及びLiSnOが挙げられる。リチウムと合金化可能な元素を有する化合物としては、珪素化合物または錫化合物が好ましい。珪素化合物としては、SiO(0.3≦x≦1.6)が好ましい。錫化合物としては、スズ合金(Cu−Sn合金、Co−Sn合金等)が挙げられる。Examples of the compound having an element that can be alloyed with lithium include ZnLiAl, AlSb, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Mg 2 Sn, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , and CaSi. 2, CrSi 2, Cu 5 Si , FeSi 2, MnSi 2, NbSi 2, TaSi 2, VSi 2, WSi 2, ZnSi 2, SiC, Si 3 N 4, Si 2 N 2 O, SiO v (0 <v ≦ 2), SnO w (0 <w ≦ 2), SnSiO 3 , LiSiO 2 and LiSnO. As the compound having an element that can be alloyed with lithium, a silicon compound or a tin compound is preferable. As the silicon compound, SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6) is preferable. Examples of the tin compound include tin alloys (Cu—Sn alloy, Co—Sn alloy, etc.).

高分子材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等が挙げられる。   Examples of the polymer material include polyacetylene and polypyrrole.

高容量のリチウムイオン二次電池とするために、負極活物質は、SiまたはSiO(0.3≦x≦1.6)を含むことが好ましい。また負極活物質として、上記材料に加えて天然黒鉛を併用することが好ましい。In order to obtain a high-capacity lithium ion secondary battery, the negative electrode active material preferably contains Si or SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6). In addition to the above materials, it is preferable to use natural graphite in combination as the negative electrode active material.

高容量のリチウムイオン二次電池とするために、負極活物質層全体を100質量%とした場合、負極活物質層中のSiまたはSiO(0.3≦x≦1.6)の含有割合は20質量%以上あることが好ましく、30質量%以上あることがより好ましく、40質量%以上であることが更に好ましいIn order to obtain a high-capacity lithium ion secondary battery, the content ratio of Si or SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6) in the negative electrode active material layer when the entire negative electrode active material layer is 100% by mass Is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and still more preferably 40% by mass or more.

また、負極活物質層全体を100質量%とした場合、負極活物質層中の負極活物質の含有割合は60質量%以上97質量%以下であることが好ましく、70質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、75質量%以上90質量%以下であることが特に好ましい。   Moreover, when the whole negative electrode active material layer is 100 mass%, it is preferable that the content rate of the negative electrode active material in a negative electrode active material layer is 60 mass% or more and 97 mass% or less, and 70 mass% or more and 95 mass% or less. It is more preferable that it is 75 mass% or more and 90 mass% or less.

負極活物質は粉末形状であることが好ましい。負極活物質が粉末形状の場合、負極活物質の平均粒径D50は0.5μm以上30μm以下であることが好ましく、3μm以上15μm以下であることがより好ましく、2μm以上8μm以下であることがさらに好ましい。負極活物質の平均粒径D50が小さすぎると、負極活物質の粉末の比表面積が大きくなり、負極活物質の粉末と非水電解液との接触面積が大きくなって、非水電解液の分解が進行しやすくなるため、サイクル特性が悪くなるおそれがある。また、負極活物質の平均粒径D50が大きすぎると、充放電時の反応抵抗が高くなるため、出力特性が低下するおそれがある。また負極活物質の平均粒径D50が大きすぎると、負極活物質層の表面粗さが大きくなってしまい、負極活物質層の上に被覆層を塗布することが困難となるおそれがある。なお、平均粒径D50は、粒度分布測定法によって計測できる。平均粒径D50とはレーザー回析法による粒度分布測定における体積分布の積算値が50%に相当する粒子径のことである。つまり、平均粒径D50とは、体積基準で測定したメディアン径を意味する。The negative electrode active material is preferably in powder form. If the anode active material is in powder form, have an average particle diameter D 50 of the negative electrode active material is preferably 0.5μm or more 30μm or less, more preferably 3μm or more 15μm or less is 2μm or more 8μm or less Further preferred. When the average particle diameter D 50 of the negative electrode active material is too small, the anode active material specific surface area of the powder becomes larger, it increases the contact area between the powder and the non-aqueous electrolyte of the negative electrode active material, a nonaqueous electrolyte Since decomposition easily proceeds, cycle characteristics may be deteriorated. If the average particle diameter D 50 of the negative electrode active material is too large, the reaction resistance during charging and discharging increases, the output characteristic may be deteriorated. The average particle diameter D 50 of the negative electrode active material is too large, the surface roughness of the negative electrode active material layer becomes large, it may become difficult to apply a coating layer on the negative electrode active material layer. The average particle diameter D 50 can be measured by particle size distribution measurement method. The average particle diameter D 50 is that the particle size cumulative value of the volume distribution in the particle size distribution measurement by laser diffraction method is equivalent to 50%. That is, the average particle diameter D 50 means the median size measured by volume.

導電助剤は、電極の導電性を高めるために必要に応じて負極活物質層に添加される。導電助剤として、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック(略称AB)、ケッチェンブラック(登録商標)(略称KB)、気相法炭素繊維(略称VGCF)等が挙げられる。これらの導電助剤を単独でまたは二種以上組み合わせて使用することができる。導電助剤の使用量については、特に限定的ではないが、例えば、負極に含有される活物質100質量部に対して、1質量部〜30質量部程度とすることができる。   A conductive additive is added to the negative electrode active material layer as necessary in order to increase the conductivity of the electrode. Examples of the conductive assistant include carbon black, graphite, acetylene black (abbreviation AB), ketjen black (registered trademark) (abbreviation KB), and vapor grown carbon fiber (abbreviation VGCF). These conductive assistants can be used alone or in combination of two or more. The amount of the conductive auxiliary agent used is not particularly limited, but can be, for example, about 1 part by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material contained in the negative electrode.

本発明では負極活物質層に含まれるバインダーは有機溶剤系バインダーである。有機溶剤系バインダーとは、有機溶剤に溶解もしくは分散する樹脂または有機溶剤に溶解もしくは分散するゴムのことである。有機溶剤系バインダーは、上記負極活物質及び導電助剤を集電体に繋ぎ止める役割を果たす。   In the present invention, the binder contained in the negative electrode active material layer is an organic solvent-based binder. The organic solvent binder is a resin that is dissolved or dispersed in an organic solvent or a rubber that is dissolved or dispersed in an organic solvent. The organic solvent-based binder plays a role of connecting the negative electrode active material and the conductive additive to the current collector.

有機溶剤系バインダーとして、例えば、ポリフッ化ビニリデン(略称PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(略称PTFE)及びフッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリ酢酸ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリイミド及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、並びにスチレンブタジエンゴム(略称SBR)等のゴムが挙げられる。有機溶剤系バインダーは、特に、N−メチル−2−ピロリドン(略称NMP)に溶解する樹脂が好ましい。NMPに溶解する樹脂として、例えば、PVDF、ポリアミド、ポリアミドイミド及びポリイミドが挙げられる。負極活物質の膨張及び収縮を抑制するのに好ましい有機溶剤系バインダーとして、ポリアミド、ポリアミドイミド及びポリイミドが挙げられる。   Examples of the organic solvent binder include fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride (abbreviation PVDF), polytetrafluoroethylene (abbreviation PTFE) and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene, polyethylene and polyvinyl acetate resin, polyimide, and the like. Examples thereof include imide resins such as polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins, and rubbers such as styrene butadiene rubber (abbreviated as SBR). The organic solvent binder is particularly preferably a resin that dissolves in N-methyl-2-pyrrolidone (abbreviation NMP). Examples of the resin that dissolves in NMP include PVDF, polyamide, polyamideimide, and polyimide. Preferred organic solvent-based binders for suppressing the expansion and contraction of the negative electrode active material include polyamide, polyamideimide, and polyimide.

集電体の表面に負極活物質層を配置するには、ロールコート法、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の従来から公知の方法を用いて、集電体の表面に負極活物質を直接塗布すればよい。具体的には、負極活物質、有機溶剤系バインダー及び必要に応じて導電助剤を含む負極活物質層形成用組成物を調製し、この組成物に適当な溶媒を加えてスラリーとする。有機溶剤系バインダーは、あらかじめ有機溶剤系バインダーを溶媒に溶解させた溶液または分散させた懸濁液としてから用いてもよい。上記溶媒としては、NMP、メタノール、エタノール、メチルイソブチルケトン(略称MIBK)、N,N−ジメチルホルムアミド(略称DMF)、ジメチルスルホキシド(略称DMSO)、γ−ブチロラクトン、アセトンを例示できる。上記スラリーを集電体の表面に塗布後、乾燥する。乾燥は、常圧条件で行ってもよいし、真空乾燥機を用いた減圧条件下で行ってもよい。乾燥温度は適宜設定すればよく、使用する溶媒の沸点以上の温度が好ましい。有機溶剤系バインダーとしてポリアミドイミド、ポリイミドを使用する場合には、イミド環を閉環させる必要があるため、乾燥温度は150℃以上が更に好ましく、180℃以上が特に好ましい。乾燥時間は塗布量及び乾燥温度に応じ適宜設定すればよい。負極活物質層の密度を高めるべく、乾燥により負極活物質層を形成させた後の集電体に対し、圧縮工程を加えてもよい。   In order to dispose the negative electrode active material layer on the surface of the current collector, a conventionally known method such as a roll coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, or a curtain coating method is used. The negative electrode active material may be applied directly on the surface. Specifically, a negative electrode active material layer-forming composition containing a negative electrode active material, an organic solvent-based binder and, if necessary, a conductive additive is prepared, and an appropriate solvent is added to the composition to form a slurry. The organic solvent-based binder may be used as a solution in which an organic solvent-based binder is dissolved in a solvent or a dispersed suspension. Examples of the solvent include NMP, methanol, ethanol, methyl isobutyl ketone (abbreviation MIBK), N, N-dimethylformamide (abbreviation DMF), dimethyl sulfoxide (abbreviation DMSO), γ-butyrolactone, and acetone. The slurry is applied to the surface of the current collector and then dried. Drying may be performed under normal pressure conditions, or under reduced pressure conditions using a vacuum dryer. What is necessary is just to set drying temperature suitably, and the temperature beyond the boiling point of the solvent to be used is preferable. When polyamideimide or polyimide is used as the organic solvent-based binder, the drying temperature is more preferably 150 ° C. or higher and particularly preferably 180 ° C. or higher because it is necessary to close the imide ring. What is necessary is just to set drying time suitably according to an application quantity and drying temperature. In order to increase the density of the negative electrode active material layer, a compression step may be added to the current collector after the negative electrode active material layer is formed by drying.

被覆層は、負極活物質層の表面に配置され、セラミックス粉末と水系バインダーとを含み、細孔を有する。   The coating layer is disposed on the surface of the negative electrode active material layer, includes ceramic powder and an aqueous binder, and has pores.

被覆層には多数のセラミックス粉末が配置されている。水系バインダーは、負極活物質層と被覆層の間及び被覆層中のセラミックス粉末間に配置され、負極活物質層と被覆層の結着及び被覆層中のセラミックス粉末間を結着する。被覆層は、粉末を含むため、セラミックス粉末間及び負極活物質層とセラミックス粉末の間及びセラミックス粉末と水系バインダーとの間に形成される細孔を有する。なお被覆層は、例えばμmオーダーの大きなサイズの孔は有さない。   A number of ceramic powders are arranged in the coating layer. The aqueous binder is disposed between the negative electrode active material layer and the coating layer and between the ceramic powders in the coating layer, and binds between the negative electrode active material layer and the coating layer and between the ceramic powders in the coating layer. Since the coating layer contains powder, it has pores formed between the ceramic powder, between the negative electrode active material layer and the ceramic powder, and between the ceramic powder and the aqueous binder. Note that the coating layer does not have a large-sized hole on the order of μm, for example.

負極活物質層の表面が被覆層によって被覆されるので、負極活物質は非水電解液と直接接触しにくい。そのため、負極活物質による非水電解液の分解反応が抑制され、リチウムイオン二次電池のサイクル特性が悪化するのを抑制できる。また非水電解液中に含まれる金属成分の溶出物や非水電解液の分解物を被覆層で物理的にトラップできるので、負極活物質の表面に分解物等が堆積するのを抑制できる。その結果としてリチウムイオン二次電池のサイクル特性が悪化するのを抑制できる。   Since the surface of the negative electrode active material layer is covered with the coating layer, the negative electrode active material is less likely to come into direct contact with the non-aqueous electrolyte. Therefore, the decomposition reaction of the nonaqueous electrolytic solution by the negative electrode active material is suppressed, and deterioration of the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery can be suppressed. Moreover, since the eluate of the metal component contained in the non-aqueous electrolyte and the decomposition product of the non-aqueous electrolyte can be physically trapped by the coating layer, it is possible to suppress the deposition of the decomposition product on the surface of the negative electrode active material. As a result, deterioration of the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery can be suppressed.

また大きなサイズの孔が被覆層に存在すると、充放電時に電流密度が孔の部分で局所的に高くなってしまうため、Li析出を誘起しやすくするおそれがある。析出したLiは更に正負極間の内部短絡や、サイクル特性などの寿命悪化を招く場合がある。本発明において、被覆層は大きなサイズの孔を有さないので、リチウムイオン二次電池の内部短絡を抑制でき、リチウムイオン二次電池の安全性を高めることができる。   Further, if large-sized holes are present in the coating layer, the current density is locally increased at the hole portions during charge / discharge, which may easily induce Li precipitation. The precipitated Li may further cause an internal short circuit between the positive and negative electrodes and a deterioration in life such as cycle characteristics. In this invention, since a coating layer does not have a large-sized hole, the internal short circuit of a lithium ion secondary battery can be suppressed, and the safety | security of a lithium ion secondary battery can be improved.

またセラミックス粉末は、導電性が低く、耐熱性が高いため、負極活物質層の表面に絶縁性と耐熱性を兼ねた被覆層が配置されることとなる。そのためリチウムイオン二次電池は高温下でも内部短絡を抑制することができ、安全性を高めることができる。   Further, since the ceramic powder has low conductivity and high heat resistance, a coating layer having both insulation and heat resistance is disposed on the surface of the negative electrode active material layer. Therefore, the lithium ion secondary battery can suppress an internal short circuit even at a high temperature, and can improve safety.

また被覆層は細孔を有するので、リチウムイオン二次電池において被覆層は大きな抵抗とはならず、被覆層はリチウムイオン二次電池の著しい電池容量の低下を招かない。   Further, since the coating layer has pores, the coating layer does not have a large resistance in the lithium ion secondary battery, and the coating layer does not cause a significant decrease in battery capacity of the lithium ion secondary battery.

なお、負極活物質層に有機溶剤系バインダーを用い、被覆層にも有機溶剤系バインダーを用いると、被覆層を形成する際に用いる有機溶剤に負極活物質層の有機溶剤系バインダーが部分的に溶解してしまうおそれがあるので好ましくない。   If an organic solvent-based binder is used for the negative electrode active material layer and an organic solvent-based binder is also used for the coating layer, the organic solvent-based binder of the negative electrode active material layer is partially included in the organic solvent used when forming the coating layer. Since there exists a possibility of melt | dissolving, it is not preferable.

水系バインダーとは、水系溶剤に溶解もしくは分散する樹脂または水系溶剤に溶解もしくは分散するゴムをさす。水系バインダーとして、水溶性バインダー、水分散系バインダーが挙げられる。ここで、水系溶剤としては、水又は水とアルコールとの混合物が挙げられる。アルコールとしては、例えば、エタノール、メタノール、イソプロパノール、ブタノールが挙げられる。水とアルコールの混合物の配合比は、質量比で水:アルコール=50:50以上100:0以下であることが好ましい。   The aqueous binder refers to a resin that dissolves or disperses in an aqueous solvent or a rubber that dissolves or disperses in an aqueous solvent. Examples of the water-based binder include a water-soluble binder and a water-dispersed binder. Here, examples of the aqueous solvent include water or a mixture of water and alcohol. Examples of the alcohol include ethanol, methanol, isopropanol, and butanol. The mixing ratio of the mixture of water and alcohol is preferably water: alcohol = 50: 50 or more and 100: 0 or less by mass ratio.

水系バインダーとしては、ガラス転移点が60℃以上であるものが好ましく、ガラス転移点が80℃以上であるものがより好ましい。リチウムイオン二次電池の実使用範囲が60℃程度以下であるため、水系バインダーは60℃程度まで軟化していないことが望ましい。水系バインダーのガラス転移点が60℃以上であれば、以下の効果が見込める。水系バインダーのガラス転移点が60℃以上であれば、水系バインダーのポリマーの骨格が硬いか、分子間の凝集力が高いために、強固な被覆層を形成できる。そのため、Liの吸蔵及び放出に伴って膨張及び収縮する負極活物質を用いても、被覆層が負極活物質の膨張及び収縮を抑制できる。また60℃程度の高温でも水系バインダーが軟化せず被覆層の強度が高いので、高温でのリチウムイオン二次電池の寿命及び安全性を確保できる。   As the aqueous binder, those having a glass transition point of 60 ° C. or higher are preferable, and those having a glass transition point of 80 ° C. or higher are more preferable. Since the actual use range of the lithium ion secondary battery is about 60 ° C. or less, it is desirable that the aqueous binder is not softened to about 60 ° C. If the glass transition point of the aqueous binder is 60 ° C. or higher, the following effects can be expected. If the glass transition point of the water-based binder is 60 ° C. or higher, a strong coating layer can be formed because the polymer skeleton of the water-based binder is hard or the cohesion between molecules is high. Therefore, even if the negative electrode active material that expands and contracts with the insertion and extraction of Li is used, the coating layer can suppress the expansion and contraction of the negative electrode active material. Moreover, since the aqueous binder does not soften even at a high temperature of about 60 ° C. and the strength of the coating layer is high, the life and safety of the lithium ion secondary battery at a high temperature can be ensured.

水溶性バインダーとは、水系溶剤に溶解する樹脂をさす。水溶性バインダーは、負極に用いるため、負極電位に対して十分な耐還元性を有する樹脂が好ましい。樹脂の耐酸化性、耐還元性の指標として、樹脂のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital:最高被占分子軌道エネルギー)準位の値(eV)と、LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital:最低空位分子軌道エネルギー)準位の値(eV)を用いることができる。HOMO準位の値が小さいほど耐酸化性が高く、LUMO準位の値が大きいほど耐還元性が高い。HOMO準位の値、LUMO準位の値は、分子軌道計算(ab initio法)により市販のプログラムを用いて計算できる。例えば、市販汎用プログラム「Gaussian 94」によって計算できる。まず、分子構造の最適化計算を行って、その分子の安定な構造を決定する。その後、その安定構造を用いて、HOMO/LUMOのエネルギー準位を計算する。水溶性バインダーは、上記LUMO準位の値が0.2eV以上であることが好ましい。   The water-soluble binder refers to a resin that dissolves in an aqueous solvent. Since the water-soluble binder is used for the negative electrode, a resin having sufficient reduction resistance against the negative electrode potential is preferable. As an index of the oxidation resistance and reduction resistance of the resin, the HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) level (eV) of the resin and the LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital: lowest vacant molecular orbital energy) ) The level value (eV) can be used. The smaller the HOMO level value, the higher the oxidation resistance, and the higher the LUMO level value, the higher the reduction resistance. The value of the HOMO level and the value of the LUMO level can be calculated by a molecular orbital calculation (ab initio method) using a commercially available program. For example, it can be calculated by a commercially available general purpose program “Gaussian 94”. First, the molecular structure optimization calculation is performed to determine the stable structure of the molecule. Thereafter, the energy level of HOMO / LUMO is calculated using the stable structure. The water-soluble binder preferably has a LUMO level value of 0.2 eV or more.

水溶性バインダーとしては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸スチレン共重合体、メチルビニルエーテル/無水マレイン酸コポリマー、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、アクリル酸/マレイン酸共重合体、アクリル酸/スルホン酸系モノマー、ヒドロキシエチルセルロース、アクリルアミド−ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリ(メタクリル酸トリメチルアミノエチル・メチル硫酸塩)、イソブチル・無水マレイン酸、キトサン、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ポリビニルエチルエーテル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレンオキサイドが挙げられる。   Examples of the water-soluble binder include methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polystyrene styrene copolymer, methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer, Polyacrylamide, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, acrylic acid / maleic acid copolymer, acrylic acid / sulfonic acid monomer, hydroxyethyl cellulose, acrylamide-diallyldimethylammonium chloride, diallyldimethylammonium chloride, poly (trimethylaminoethyl methyl methacrylate) Sulfate), isobutyl / maleic anhydride, chitosan, polyvinyl butyral, polyethylene glycol Call, gelatin, polyvinyl ethyl ether, polyvinyl acetate, polyvinyl pyrrolidone, polypropylene oxide.

上記水溶性バインダーの中で、ガラス転移点が60℃以上であるものがより好ましい。ガラス転移点が60℃以上である水溶性バインダーとして、重合度や共重合体の組成比率によっても異なるが、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸スチレン共重合体、メチルビニルエーテル/無水マレイン酸コポリマー、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、アクリル酸/マレイン酸共重合体、アクリル酸/スルホン酸系モノマー、ヒドロキシエチルセルロース、アクリルアミド−ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、イソブチル・無水マレイン酸、キトサン、ポリビニルブチラール、ゼラチン、ポリビニルピロリドンが挙げられる。   Among the water-soluble binders, those having a glass transition point of 60 ° C. or higher are more preferable. As a water-soluble binder having a glass transition point of 60 ° C. or more, for example, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyacrylic acid may vary depending on the degree of polymerization and the composition ratio of the copolymer. , Sodium polyacrylate, polystyrene styrene copolymer, methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, acrylic acid / maleic acid copolymer, acrylic acid / sulfonic acid monomer, hydroxyethyl cellulose, acrylamide Examples include diallyldimethylammonium chloride, isobutyl / maleic anhydride, chitosan, polyvinyl butyral, gelatin, and polyvinylpyrrolidone.

水溶性バインダーはポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びカルボキシメチルセルロースから選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。これらのバインダーは、水溶性が高く、また電気化学的に悪影響を与えにくい。   The water-soluble binder is preferably at least one selected from polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and carboxymethyl cellulose. These binders have high water solubility and are less likely to adversely affect electrochemically.

水溶性バインダーがポリビニルアルコールまたはカルボキシメチルセルロースであれば、リチウムイオン二次電池のサイクル寿命を向上させることができる。   If the water-soluble binder is polyvinyl alcohol or carboxymethyl cellulose, the cycle life of the lithium ion secondary battery can be improved.

水溶性バインダーが、ポリアクリル酸またはカルボキシメチルセルロースであれば、リチウムイオン二次電池の高温保存特性を向上させることができる。   If the water-soluble binder is polyacrylic acid or carboxymethylcellulose, the high-temperature storage characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved.

水溶性バインダーが、ポリビニルピロリドンとポリビニルアルコールとの混合物であれば、セラミックス粉末を分散しやすく、ポットライフを長くすることができる。ここでポットライフとは可使時間のことであり、具体的には粒子が沈降しないで分散している状態でいる時間をさす。   If the water-soluble binder is a mixture of polyvinyl pyrrolidone and polyvinyl alcohol, the ceramic powder can be easily dispersed and the pot life can be lengthened. Here, pot life refers to pot life, and specifically refers to the time during which particles are dispersed without being settled.

水分散系バインダーとしては、例えば、アクリル系ポリマー、メタクリル系ポリマー、ポリウレタン、エポキシポリマー、スチレンポリマー、ビニルポリマーが挙げられる。これらの水分散系ポリマーは単独で用いられてもよいが、2種類以上の組み合わせや共重合体として用いられてもよい。   Examples of the water-dispersed binder include acrylic polymers, methacrylic polymers, polyurethanes, epoxy polymers, styrene polymers, and vinyl polymers. These water-dispersed polymers may be used alone, but may be used as a combination of two or more types or as a copolymer.

なお被覆層は、必要に応じてさらに分散剤を含んでもよい。分散剤は市販のものを適宜使用することができる。被覆層に分散剤が含まれると、セラミックス粉末は分散剤によって被覆層中に均一に分散され、その結果、被覆層の厚みムラが小さくなる。   The coating layer may further contain a dispersant as necessary. A commercially available dispersant can be used as appropriate. When the coating layer contains a dispersant, the ceramic powder is uniformly dispersed in the coating layer by the dispersant, and as a result, the thickness unevenness of the coating layer is reduced.

水系バインダーとして、水溶性バインダーを使用する場合は、分散剤として、例えば、疎水部を有するポリカルボン酸が挙げられる。疎水部を有するポリカルボン酸は、疎水性基と親水性基を両方持っているため、電荷による静電的な分散効果に加えて、親疎水性による分散効果が加味される。そのため疎水部を有するポリカルボン酸は分散効果が大きい。   When a water-soluble binder is used as the aqueous binder, examples of the dispersant include polycarboxylic acids having a hydrophobic portion. Since the polycarboxylic acid having a hydrophobic portion has both a hydrophobic group and a hydrophilic group, a dispersion effect due to hydrophilicity / hydrophobicity is added in addition to an electrostatic dispersion effect due to electric charge. Therefore, the polycarboxylic acid having a hydrophobic portion has a large dispersion effect.

ポリカルボン酸の有する疎水部は、例えば、フェニル基、アルキルフェニル基、炭素数が5以上20以下の直鎖状または分岐状アルキル基、シクロアルキル基であることが好ましい。上記疎水性官能基が、極性の低い置換基、例えば、メチル基等のアルキル基、をさらに有する構造であってもよい。   The hydrophobic portion of the polycarboxylic acid is preferably, for example, a phenyl group, an alkylphenyl group, a linear or branched alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group. The hydrophobic functional group may have a structure further having a substituent having a low polarity, for example, an alkyl group such as a methyl group.

疎水部を有するポリカルボン酸は、例えば、疎水部を導入可能なモノマーとカルボキシル基を導入可能なモノマーとを含むモノマー原料を適当な方法で重合させることにより得ることができる。   The polycarboxylic acid having a hydrophobic part can be obtained, for example, by polymerizing a monomer raw material containing a monomer capable of introducing a hydrophobic part and a monomer capable of introducing a carboxyl group by an appropriate method.

カルボキシル基を導入可能なモノマー(以下カルボキシル基含有モノマーと称す)としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸等のチレン性不飽和モノカルボン酸;マレイン酸およびその無水物、イタコン酸およびその無水物、シトラコン酸およびその無水物、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸およびその無水物;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノブチル、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸等の不飽和ジカルボン酸モノエステル;2−メタクリロイルオキシエチルトリメリット酸、2−メタクリロイルオキシエチルピロメリット酸等の不飽和トリカルボン酸モノエステル;カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート等のカルボキシアルキルアクリレート;が挙げられる。上記カルボキシル基含有モノマーとしては、アクリル酸、カルボキシエチルアクリレートを好ましく使用することができる。   Monomers capable of introducing carboxyl groups (hereinafter referred to as carboxyl group-containing monomers) include: tyrenic unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid; maleic acid and its anhydride, itaconic acid And its anhydride, unsaturated dicarboxylic acid such as citraconic acid and its anhydride, fumaric acid and its anhydride; unsaturated dicarboxylic acid monoester such as itaconic acid monomethyl, itaconic acid monobutyl, 2-acryloyloxyethylphthalic acid; 2 -Unsaturated tricarboxylic acid monoesters such as methacryloyloxyethyl trimellitic acid and 2-methacryloyloxyethyl pyromellitic acid; and carboxyalkyl acrylates such as carboxyethyl acrylate and carboxypentyl acrylate. As the carboxyl group-containing monomer, acrylic acid and carboxyethyl acrylate can be preferably used.

疎水部を導入可能なモノマー(以下疎水性官能基含有モノマーと称す)としては、一分子中に上述のような疎水性官能基とエチレン性不飽和基とを有する単量体、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ケイ皮酸が挙げられる。   As a monomer capable of introducing a hydrophobic part (hereinafter referred to as a hydrophobic functional group-containing monomer), a monomer having a hydrophobic functional group and an ethylenically unsaturated group as described above in one molecule, such as styrene, α -Methylstyrene, vinyltoluene, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, cinnamic acid.

疎水部を有するポリカルボン酸は、スチレンとアクリル酸の共重合物からなることが好ましい。   The polycarboxylic acid having a hydrophobic portion is preferably made of a copolymer of styrene and acrylic acid.

疎水部を有するポリカルボン酸の好ましい質量平均分子量は、5000以上50万以下であり、より好ましくは6000以上20万以下であり、さらに好ましくは7500以上15万以下である。質量平均分子量が50万より大きいとセラミックス粉末間を分散剤が橋渡ししてセラミックス粉末が凝集してしまうので好ましくなく、質量平均分子量が5000より小さいと分散剤分子の立体障害による反発効果が得られにくくなるため好ましくない。質量平均分子量は、分子量が既知のポリスチレンを標準物質として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(略称GPC)を用いて測定することができる。   The preferred mass average molecular weight of the polycarboxylic acid having a hydrophobic part is from 5,000 to 500,000, more preferably from 6,000 to 200,000, and even more preferably from 7,500 to 150,000. If the mass average molecular weight is larger than 500,000, the dispersing agent bridges between the ceramic powders and the ceramic powder is agglomerated, which is not preferable. If the mass average molecular weight is smaller than 5000, a repulsive effect due to steric hindrance of the dispersing agent molecules can be obtained. Since it becomes difficult, it is not preferable. The mass average molecular weight can be measured using gel permeation chromatography (abbreviation GPC) using polystyrene having a known molecular weight as a standard substance.

被覆層内の分散剤の好ましい含有量は、セラミックス粉末を100質量部としたときに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6質量部以下であり、さらに好ましくは3質量部以上5質量部以下である。   A preferable content of the dispersant in the coating layer is 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 6 parts by mass or less, and more preferably, when the ceramic powder is 100 parts by mass. 3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.

セラミックス粉末として、水系溶剤に溶解しないものが使用できる。つまりセラミックス粉末としては、酸化物、窒化物及び炭化物が望ましい。具体的にはセラミックス粉末として、例えば、Al、SiO、TiO、ZrO、MgO、SiC、AlN、BN、タルク、マイカ、カオリナイト、CaO、ZnO及びゼオライトが挙げられる。セラミックス粉末としては、入手の容易さの点から、Al、SiO、TiOが好ましく、特にAlが好ましい。A ceramic powder that does not dissolve in an aqueous solvent can be used. That is, oxides, nitrides, and carbides are desirable as the ceramic powder. Specific examples of the ceramic powder include Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO, SiC, AlN, BN, talc, mica, kaolinite, CaO, ZnO, and zeolite. As the ceramic powder, Al 2 O 3 , SiO 2 , and TiO 2 are preferable from the viewpoint of availability, and Al 2 O 3 is particularly preferable.

セラミックス粉末の平均粒径D50は100nm以上1μm以下であることが好ましく、
200nm以上800nm以下であることがより好ましく、300nm以上600nm以下であることが特に好ましい。セラミックス粉末の平均粒径D50が大きすぎると、被覆層の厚みが所望の厚みより大きくなるおそれがある。また被覆層形成時にセラミックス粉末がスラリー中で沈降しやすくなり、分散しにくくなる。セラミックス粉末の平均粒径D50が小さすぎると、被覆層作成時にセラミックス粉末が負極活物質層の中に入り込むおそれがある。
It is preferable that the average particle size D 50 of the ceramic powder is 100nm or more 1μm or less,
More preferably, it is 200 nm or more and 800 nm or less, and particularly preferably 300 nm or more and 600 nm or less. When the average particle diameter D 50 of the ceramic powder is too large, there is a possibility that the thickness of the coating layer is greater than the desired thickness. Further, the ceramic powder tends to settle in the slurry during the formation of the coating layer, and is difficult to disperse. When the average particle diameter D 50 of the ceramic powder is too small, there is a possibility that the ceramic powder when creating the coating layer penetrates into the negative electrode active material layer.

被覆層におけるセラミックス粉末と水系バインダーとの好ましい質量比は88:12〜99:1であり、より好ましくは90:10〜98:2であり、さらに好ましくは92:8〜97:3である。被覆層において水系バインダーの含有量が少なすぎると、負極活物質層に対する被覆層の結着力の低下、または、被覆層中のセラミックス粉末間の結着力が低下することで被覆層の崩壊のおそれがあるので好ましくない。加えて、被覆層全体の柔軟性が失われ、電極に加わる圧力で被覆層が割れるおそれがあるので好ましくない。被覆層において水系バインダーの含有量が多すぎると、被覆層の耐熱性が低下する懸念があるので好ましくない。   A preferable mass ratio of the ceramic powder and the aqueous binder in the coating layer is 88:12 to 99: 1, more preferably 90:10 to 98: 2, and still more preferably 92: 8 to 97: 3. If the content of the aqueous binder in the coating layer is too small, there is a risk of the coating layer collapsing due to a decrease in the binding force of the coating layer to the negative electrode active material layer or a reduction in the binding force between ceramic powders in the coating layer. This is not preferable. In addition, the flexibility of the entire coating layer is lost, and the coating layer may be broken by the pressure applied to the electrode. If the content of the aqueous binder in the coating layer is too large, there is a concern that the heat resistance of the coating layer is lowered, which is not preferable.

分散剤を用いる場合は、被覆層内の分散剤の好ましい含有量は、セラミックス粉末を100質量部としたときに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6質量部以下であり、さらに好ましくは3質量部以上5質量部以下である。   When the dispersant is used, the preferable content of the dispersant in the coating layer is 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 6 parts by mass when the ceramic powder is 100 parts by mass. Or less, more preferably 3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.

被覆層におけるセラミックス粉末と水溶性バインダーとの好ましい質量比は99:1〜85:15であり、より好ましくは98:2〜88:12であり、さらに好ましくは97:3〜90:10である。   A preferable mass ratio of the ceramic powder and the water-soluble binder in the coating layer is 99: 1 to 85:15, more preferably 98: 2 to 88:12, and still more preferably 97: 3 to 90:10. .

被覆層において水溶性バインダーの含有量が少なすぎると、負極活物質層に対する被覆層の結着力の低下、または、被覆層中のセラミックス粉末間の結着力の低下による被覆層の崩壊のおそれがあるので好ましくない。加えて、被覆層全体の柔軟性が失われ、電極に加わる圧力で被覆層が割れるおそれがあるので好ましくない。被覆層において水溶性バインダーの含有量が多すぎると、被覆層自体の硬度が低下する懸念や、被覆層の耐熱性が低下する懸念があるので好ましくない。   If the content of the water-soluble binder in the coating layer is too small, there is a risk of the coating layer collapsing due to a decrease in the binding force of the coating layer to the negative electrode active material layer or a reduction in the binding force between the ceramic powders in the coating layer. Therefore, it is not preferable. In addition, the flexibility of the entire coating layer is lost, and the coating layer may be broken by the pressure applied to the electrode. If the content of the water-soluble binder in the coating layer is too large, there is a concern that the hardness of the coating layer itself may be lowered or the heat resistance of the coating layer may be lowered, which is not preferable.

被覆層の厚みは、2μm以上10μm以下が好ましく、2μm以上8μm以下がより好ましく、3μm以上6μm以下が特に好ましい。被覆層の厚みが薄すぎると、リチウムイオン二次電池の短絡防止の効果を発揮できないおそれがある。被覆層の厚みが厚すぎると、電池全体において被覆層が占める割合が増加するためにリチウムイオン二次電池の体積・質量あたりの充放電容量が低下するおそれがある。   The thickness of the coating layer is preferably 2 μm or more and 10 μm or less, more preferably 2 μm or more and 8 μm or less, and particularly preferably 3 μm or more and 6 μm or less. If the thickness of the coating layer is too thin, the effect of preventing a short circuit of the lithium ion secondary battery may not be exhibited. If the thickness of the coating layer is too thick, the ratio of the coating layer in the entire battery increases, so the charge / discharge capacity per volume / mass of the lithium ion secondary battery may be reduced.

被覆層の厚みムラは、好ましくは2μm以下であり、より好ましくは1μm以下であり、さらに好ましくは0.5μm以下である。被覆層の厚みムラが大きすぎると、厚みの薄い部分に電流が集中しやすくサイクル試験時の容量劣化を招きやすい。なお、被覆層の厚みムラは、電極の厚みを5mm間隔で10点測定し、最大値と最小値の差とした。   The thickness unevenness of the coating layer is preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less, and further preferably 0.5 μm or less. If the thickness unevenness of the coating layer is too large, the current tends to concentrate on the thin portion, which tends to cause capacity deterioration during the cycle test. In addition, the thickness unevenness of the coating layer was determined by measuring the thickness of the electrode at 10 points at intervals of 5 mm and determining the difference between the maximum value and the minimum value.

被覆層に含まれる細孔は、その直径が20nm以上2μm以下であることが好ましく、20nm以上1μm以下であることがより好ましく、20nm以上300nm以下であることがさらに好ましい。細孔の直径が小さすぎると、イオン伝導度が低下して抵抗が高くなるおそれがある。また細孔の直径が大きすぎると、その孔に電流集中が起こり、Liが析出するおそれがある。   The pores contained in the coating layer preferably have a diameter of 20 nm to 2 μm, more preferably 20 nm to 1 μm, and still more preferably 20 nm to 300 nm. If the diameter of the pores is too small, the ionic conductivity may decrease and the resistance may increase. On the other hand, if the diameter of the pore is too large, current concentration occurs in the pore and Li may be deposited.

この負極活物質層へ被覆層を配置する方法は、特に限定されない。例えば、以下の方法で負極活物質層へ被覆層を配置できる。被覆層の材料を水系溶剤に分散させて混合物を作成し、その混合物を負極活物質層上に塗布し、塗布後に乾燥することによって負極活物質層に被覆層を配置することができる。塗布方法としては、ロールコート法、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の従来から公知の方法を用いればよい。   The method for disposing the coating layer on the negative electrode active material layer is not particularly limited. For example, the coating layer can be disposed on the negative electrode active material layer by the following method. The coating layer can be disposed on the negative electrode active material layer by preparing a mixture by dispersing the material of the coating layer in an aqueous solvent, applying the mixture onto the negative electrode active material layer, and drying after application. As a coating method, a conventionally known method such as a roll coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, or a curtain coating method may be used.

被覆層の材料と水系溶剤の混合物中における固形分濃度は20質量%以上70質量%以下が好ましく、30質量%以上60質量%以下がさらに好ましい。固形分濃度が上記範囲にあれば、混合物中に固形分が分散しやすく、混合物のポットライフを長期化できる。   The solid concentration in the mixture of the coating layer material and the aqueous solvent is preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less. If the solid content concentration is in the above range, the solid content is easily dispersed in the mixture, and the pot life of the mixture can be prolonged.

被覆層の材料を水系溶剤に分散させるには、ミキサーを用いた湿式分散法を用いるのが好ましい。ミキサーは市販品を用いることができる。セラミックス粉末の平均粒径D50は1μm以下が好ましいため、このような微細なセラミックス粉末を水系溶剤中に均一に分散させるには、機械的な分散処理を施したほうがよい。分散方法としては、例えば塗料の分散に用いられる分散方法が好適に用いられる。In order to disperse the material of the coating layer in the aqueous solvent, it is preferable to use a wet dispersion method using a mixer. A commercially available product can be used as the mixer. Since the average particle diameter D 50 of the ceramic powder is preferably 1μm or less, such fine ceramic powder to be uniformly dispersed in an aqueous solvent, it is better subjected to mechanical dispersion treatment. As a dispersion method, for example, a dispersion method used for dispersion of paint is preferably used.

図1に本実施形態のリチウムイオン二次電池用負極を説明する模式図を示す。図1において、集電体1の上に負極活物質3が有機溶剤系バインダー2によって結着されている。負極活物質層4は、負極活物質3と有機溶剤系バインダー2とからなる。被覆層5は負極活物質層4の上に配置される。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a negative electrode for a lithium ion secondary battery according to this embodiment. In FIG. 1, a negative electrode active material 3 is bound on a current collector 1 by an organic solvent-based binder 2. The negative electrode active material layer 4 includes a negative electrode active material 3 and an organic solvent-based binder 2. The coating layer 5 is disposed on the negative electrode active material layer 4.

図1の被覆層5において、複数のセラミックス粉末51は負極活物質層4の表面の凹凸に沿って配置され、水系バインダー521はセラミックス粉末51同士の間及びセラミックス粉末51と負極活物質層4との間に配置されている。水系バインダー521によって、複数のセラミックス粉末51同士が結着され、またセラミックス粉末51と負極活物質層4とが結着されている。セラミックス粉末51間及び負極活物質層4とセラミックス粉末51の間及びセラミックス粉末51と水系バインダー521との間に、細孔6が形成される。図1に示すように、被覆層5には大きなサイズの孔は存在していない。   In the coating layer 5 of FIG. 1, the plurality of ceramic powders 51 are arranged along the unevenness of the surface of the negative electrode active material layer 4, and the aqueous binder 521 is between the ceramic powders 51 and between the ceramic powder 51 and the negative electrode active material layer 4. It is arranged between. A plurality of ceramic powders 51 are bound together by the aqueous binder 521, and the ceramic powder 51 and the negative electrode active material layer 4 are bound together. The pores 6 are formed between the ceramic powders 51, between the negative electrode active material layer 4 and the ceramic powder 51, and between the ceramic powder 51 and the aqueous binder 521. As shown in FIG. 1, the coating layer 5 has no large size holes.

図5に本実施形態の他のリチウムイオン二次電池用負極を説明する模式図を示す。図5に記載されている他のリチウムイオン二次電池用負極の被覆層には分散剤53が含まれており、水溶性バインダー522が用いられている。図5において、集電体1の上に負極活物質3が有機溶剤系バインダー2によって結着されている。負極活物質層4は、負極活物質3と有機溶剤系バインダー2とからなる。被覆層5は負極活物質層4の上に配置される。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another negative electrode for a lithium ion secondary battery according to this embodiment. A coating layer of another negative electrode for a lithium ion secondary battery illustrated in FIG. 5 includes a dispersant 53 and a water-soluble binder 522 is used. In FIG. 5, the negative electrode active material 3 is bound on the current collector 1 by the organic solvent binder 2. The negative electrode active material layer 4 includes a negative electrode active material 3 and an organic solvent-based binder 2. The coating layer 5 is disposed on the negative electrode active material layer 4.

図5の被覆層5において、複数のセラミックス粉末51は負極活物質層4の表面の凹凸に沿って配置され、水溶性バインダー522はセラミックス粉末51同士の間及びセラミックス粉末51と負極活物質層4との間に配置され、分散剤53は、セラミックス粉末51同士の間及びセラミックス粉末51と負極活物質層4との間に配置されている。水溶性バインダー522によって、複数のセラミックス粉末51同士またセラミックス粉末51と負極活物質層4とが結着されている。分散剤53はセラミックス粉末51同士を反発させて、セラミックス粉末51が被覆層5内で均一に分散されるように働いている。セラミックス粉末51間及び負極活物質層4とセラミックス粉末51の間及びセラミックス粉末51と水溶性バインダー522との間に、細孔6が形成される。   In the coating layer 5 of FIG. 5, the plurality of ceramic powders 51 are arranged along the unevenness of the surface of the negative electrode active material layer 4, and the water-soluble binder 522 is between the ceramic powders 51 and between the ceramic powder 51 and the negative electrode active material layer 4. The dispersing agent 53 is disposed between the ceramic powders 51 and between the ceramic powder 51 and the negative electrode active material layer 4. The plurality of ceramic powders 51 or the ceramic powder 51 and the negative electrode active material layer 4 are bound by the water-soluble binder 522. The dispersant 53 works to repel the ceramic powders 51 so that the ceramic powders 51 are uniformly dispersed in the coating layer 5. The pores 6 are formed between the ceramic powders 51, between the negative electrode active material layer 4 and the ceramic powder 51, and between the ceramic powder 51 and the water-soluble binder 522.

本発明のリチウムイオン二次電池は、上記リチウムイオン二次電池用負極を有することを特徴とする。上記リチウムイオン二次電池用負極を有するリチウムイオン二次電池は、安全性が高く、かつ著しい電池容量の低下を招かない。   The lithium ion secondary battery of this invention has the said negative electrode for lithium ion secondary batteries, It is characterized by the above-mentioned. The lithium ion secondary battery having the negative electrode for a lithium ion secondary battery has high safety and does not cause a significant decrease in battery capacity.

本発明のリチウムイオン二次電池は、電池構成要素として、上記したリチウムイオン二次電池用負極に加えて、正極、非水電解液を有する。   The lithium ion secondary battery of the present invention has a positive electrode and a non-aqueous electrolyte in addition to the above-described negative electrode for a lithium ion secondary battery as battery components.

(正極)
正極は、集電体と、集電体の表面に結着させた正極活物質層を有する。正極活物質層は、正極活物質、結着剤を含み、必要に応じて導電助剤を含む。集電体、導電助剤はリチウムイオン二次電池用負極で説明したものと同様である。結着剤としては上記したリチウムイオン二次電池用負極において有機溶剤系バインダーとして説明したものを好適に用いることができる。
(Positive electrode)
The positive electrode has a current collector and a positive electrode active material layer bound to the surface of the current collector. The positive electrode active material layer includes a positive electrode active material and a binder, and includes a conductive additive as necessary. The current collector and conductive additive are the same as those described in the negative electrode for lithium ion secondary batteries. As a binder, what was demonstrated as an organic-solvent binder in the above-mentioned negative electrode for lithium ion secondary batteries can be used suitably.

正極活物質としては、リチウム含有化合物あるいは他の金属化合物よりなるものを用いることができる。リチウム含有化合物としては、例えば、層状構造を有するリチウムコバルト複合酸化物、層状構造を有するリチウムニッケル複合酸化物、スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物、一般式:LiCoNiMn (Dは、Al、Mg、Ti、Sn、Zn、W、Zr、Mo、Fe及びNaから選択される少なくとも一種、p+q+r+s=1、0<p<1、0≦q<1、0≦r<1、0≦s<1、0.8≦a<2.0、−0.2≦x−(a+p+q+r+s)≦0.2)で表される層状構造を有するリチウムコバルト含有複合金属酸化物、一般式:LiMPOで示されるオリビン型リチウムリン酸複合酸化物(MはMn、Fe、Co及びNiのうちの少なくとも一種)、一般式:LiMPOFで示されるフッ化オリビン型リチウムリン酸複合酸化物(MはMn、Fe、Co及びNiのうちの少なくとも一種)、一般式:LiMSiOで示されるケイ酸塩系型リチウム複合酸化物(MはMn、Fe、Co及びNiのうちの少なくとも一種)を用いることができる。また他の金属化合物としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム若しくは二酸化マンガンなどの酸化物、または硫化チタン若しくは硫化モリブデンなどの硫化物が挙げられる。As the positive electrode active material, a lithium-containing compound or another metal compound can be used. Examples of the lithium-containing compound, for example, lithium-cobalt composite oxide having a layered structure, the lithium nickel composite oxide having a layered structure, the lithium manganese composite oxide having a spinel structure represented by the general formula: Li a Co p Ni q Mn r D s O x (D is at least one selected from Al, Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, Fe and Na, p + q + r + s = 1, 0 <p <1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1, 0 ≦ s <1, 0.8 ≦ a <2.0, −0.2 ≦ x− (a + p + q + r + s) ≦ 0.2) Olivine-type lithium phosphate complex oxide represented by LiMPO 4 (M is at least one of Mn, Fe, Co and Ni), represented by general formula: Li 2 MPO 4 F Fluorine olivine type lithium phosphate complex oxide (M is at least one of Mn, Fe, Co and Ni), silicate type lithium complex oxide represented by general formula: Li 2 MSiO 4 (M is Mn , Fe, Co, and Ni). Examples of other metal compounds include oxides such as titanium oxide, vanadium oxide, and manganese dioxide, and sulfides such as titanium sulfide and molybdenum sulfide.

また正極活物質は、化学式:LiMO(MはNi、Co及びMnから選択される少なくとも1つである)で表されるリチウム含有酸化物よりなることが好ましく、さらに一般式: LiCoNiMn (Dは、Al、Mg、Ti、Sn、Zn、W、Zr、Mo、Fe及びNaから選択される少なくとも一種、p+q+r+s=1、0<p<1、0≦q<1、0≦r<1、0≦s<1、0.8≦a<2.0、−0.2≦x−(a+p+q+r+s)≦0.2)で表される層状構造を有するリチウムコバルト含有複合金属酸化物よりなることが好ましい。The positive electrode active material is preferably made of a lithium-containing oxide represented by the chemical formula: LiMO 2 (M is at least one selected from Ni, Co, and Mn), and further has a general formula: Li a Co p Ni q Mn r D s O x (D is, Al, Mg, Ti, Sn , Zn, W, Zr, Mo, at least one, p + q + r + s = 1,0 <p <1,0 ≦ selected from Fe and Na Lithium having a layered structure represented by q <1, 0 ≦ r <1, 0 ≦ s <1, 0.8 ≦ a <2.0, −0.2 ≦ x− (a + p + q + r + s) ≦ 0.2) It is preferably made of a cobalt-containing composite metal oxide.

リチウム含有酸化物としては、例えば、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiCoO、LiNi0.8Co0.2、LiCoMnOが挙げられる。リチウム含有酸化物としては、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3、LiNi0.5Co0.2Mn0.3が、熱安定性の点で好ましい。Examples of the lithium-containing oxide include LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0. 3 O 2, LiCoO 2, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2, LiCoMnO 2 and the like. Lithium-containing oxides are preferably LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 from the viewpoint of thermal stability.

正極活物質はその平均粒径D50が1μm〜20μmである粉末形状であることが好ましい。正極活物質の平均粒径D50が小さすぎると正極活物質の比表面積が大きくなり正極活物質と非水電解液との反応面積が増え、電解液の分解が進んでしまい、サイクル特性が悪くなるおそれがある。正極活物質の平均粒径D50が大きすぎるとリチウムイオン二次電池の抵抗が大きくなり、リチウムイオン二次電池の出力特性が下がるおそれがある。The positive electrode active material preferably has an average particle diameter D 50 is a powder shape is 1 m to 20 m. When the average particle diameter D 50 of the positive electrode active material is too small specific surface area of the cathode active material increases the reaction area with the greater becomes the positive electrode active material and the nonaqueous electrolyte will proceed decomposition of the electrolytic solution, poor cycle characteristics There is a risk. When the average particle diameter D 50 of the positive electrode active material is too large resistance of the lithium ion secondary battery increases, there is a possibility that the output characteristics of the lithium ion secondary battery decreases.

(非水電解液)
非水電解液は、溶媒とこの溶媒に溶解された電解質とを含んでいる。非水電解液にはさらに添加剤を加えても良い。
(Nonaqueous electrolyte)
The nonaqueous electrolytic solution includes a solvent and an electrolyte dissolved in the solvent. An additive may be further added to the non-aqueous electrolyte.

溶媒として、例えば、環状エステル類、鎖状エステル類、エーテル類が使用できる。環状エステル類として、例えば、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、ガンマブチロラクトン、ビニレンカーボネート、2−メチル−ガンマブチロラクトン、アセチル−ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトンが挙げられる。鎖状エステル類として、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステルが挙げられる。エーテル類として、例えば、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタンが挙げられる。   As the solvent, for example, cyclic esters, chain esters, and ethers can be used. Examples of the cyclic esters include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, gamma butyrolactone, vinylene carbonate, 2-methyl-gamma butyrolactone, acetyl-gamma butyrolactone, and gamma valerolactone. Examples of chain esters include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, and acetic acid alkyl ester. Examples of ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane.

また上記非水電解液に溶解させる電解質として、例えば、LiClO、LiAsF、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO等のリチウム塩が挙げられる。Examples of the electrolyte dissolved in the non-aqueous electrolyte include lithium salts such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 .

非水電解液として、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなどの溶媒にLiClO、LiPF、LiBF、LiCFSOなどのリチウム塩を0.5mol/lから1.7mol/l程度の濃度で溶解させた溶液が挙げられる。As the non-aqueous electrolyte, for example, a lithium salt such as LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 is added in a solvent such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, and dimethyl carbonate to 0.5 mol / l to 1.7 mol. A solution dissolved at a concentration of about 1 / l is mentioned.

添加剤としては、例えば、非水電解液に含まれる他の成分である溶媒や電解質に比べて酸化還元電位が高く、還元分解されやすい性質を持つ物質が挙げられる。リチウムイオン二次電池において、還元分解されやすい性質を持つ物質は溶媒や電解質よりも先に還元分解されて、溶媒や電解質が還元分解されるのを抑制する。このような添加剤を、非水電解液を還元分解しやすい活物質、例えばSi系活物質、とあわせて用いることによって、溶媒や電解質の分解を顕著に抑制することができ、リチウムイオン二次電池の寿命を向上することができる。このような添加剤として、例えば、フルオロエチレンカーボネート、LiPF(C(略称LPFO)、LiPF(略称LPFTO)、LiB(Cが挙げられる。Examples of the additive include a substance having a property that is higher in oxidation-reduction potential than other solvents and electrolytes, which are other components contained in the nonaqueous electrolytic solution, and is easily reductively decomposed. In a lithium ion secondary battery, a substance having the property of being easily reductively decomposed is reductively decomposed before the solvent or electrolyte, thereby suppressing the reductive decomposition of the solvent or electrolyte. By using such an additive in combination with an active material that easily reduces and decomposes a non-aqueous electrolyte, for example, an Si-based active material, decomposition of a solvent or an electrolyte can be remarkably suppressed. The battery life can be improved. Examples of such additives include fluoroethylene carbonate, LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 (abbreviation LPFO), LiPF 4 C 2 O 4 (abbreviation LPFTO), and LiB (C 2 O 4 ) 2 .

上記添加剤は、上記非水電解液1リットル当たりのモル濃度で0.01モル/L以上0.3モル/L以下となるように添加するのが好ましく、非水電解液1リットル当たりのモル濃度で0.03モル/L以上0.2モル/L以下となるように添加するのがより好ましい。   The additive is preferably added so that the molar concentration per liter of the non-aqueous electrolyte is 0.01 mol / L or more and 0.3 mol / L or less. It is more preferable to add such that the concentration is 0.03 mol / L or more and 0.2 mol / L or less.

本発明のリチウムイオン二次電池はさらに、セパレータを有してもよい。   The lithium ion secondary battery of the present invention may further have a separator.

セパレータは正極と負極とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、もしくはポリエチレンなどの合成樹脂製の多孔質膜、及びセラミックス製の多孔質膜が挙げられる。セパレータは積層された複数の多孔質膜で構成されていてもよい。また正極側及び/または負極側の表面に絶縁層もしくは耐熱層が配置されていてもよい。絶縁層または耐熱層の構成部材として、例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化珪素が挙げられる。多孔質膜の材質としてはポリエチレンやポリプロピレンが好ましく、耐熱層の構成部材はアルミナであることが好ましい。多孔質膜はポリプロピレン/ポリエチレン/ポリプロピレンの3層構造からなることが更に好ましく、多孔質膜の少なくとも一方の表面にアルミナを含む耐熱層を1μm以上有することが特に好ましい。   The separator separates the positive electrode and the negative electrode and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes. Examples of the separator include a porous film made of a synthetic resin such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, or polyethylene, and a porous film made of a ceramic. The separator may be composed of a plurality of laminated porous membranes. In addition, an insulating layer or a heat-resistant layer may be disposed on the surface on the positive electrode side and / or the negative electrode side. Examples of the constituent member of the insulating layer or the heat-resistant layer include alumina, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, and silicon dioxide. The material of the porous membrane is preferably polyethylene or polypropylene, and the constituent member of the heat-resistant layer is preferably alumina. More preferably, the porous film has a three-layer structure of polypropylene / polyethylene / polypropylene, and it is particularly preferable that at least one surface of the porous film has a heat-resistant layer containing alumina of 1 μm or more.

上記リチウムイオン二次電池は車両に搭載することができる。車両としては、電池による電気エネルギーを動力源の全部または一部に使用する車両であればよく、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、電動フォークリフト、電気車椅子、電動アシスト自転車、電動二輪車が挙げられる。   The lithium ion secondary battery can be mounted on a vehicle. The vehicle may be a vehicle that uses electric energy from a battery as a whole or a part of a power source. For example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, a hybrid railway vehicle, an electric forklift, an electric wheelchair, and an electric assist. Bicycles and electric motorcycles are examples.

以上、本発明のリチウムイオン二次電池用の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   As mentioned above, although embodiment for lithium ion secondary batteries of the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention, with modifications and improvements that can be made by those skilled in the art.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

<負極の作製>
(負極活物質層が形成された銅箔の作製)
負極活物質として、平均粒径D50が5.3μmのSiO(アルドリッチ社製)及び天然黒鉛(平均粒径D50が20.1μmのSMG(日立化成工業株式会社製))を準備した。バインダー樹脂としてポリアミドイミド樹脂(略称PAI)(荒川化学工業株式会社製)を準備した。導電助剤としてアセチレンブラック(略称AB)を準備した。
<Production of negative electrode>
(Preparation of copper foil with a negative electrode active material layer)
As an anode active material, the average particle diameter D 50 of 5.3 .mu.m SiO (Aldrich) and natural graphite (average particle diameter D 50 of SMG (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) of 20.1Myuemu) was prepared. A polyamide-imide resin (abbreviated as PAI) (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) was prepared as a binder resin. Acetylene black (abbreviation AB) was prepared as a conductive additive.

SiO/天然黒鉛/AB/PAI=32/50/8/10(質量比)の割合で混合して混合物とした。この混合物を適量のNMPに分散させて、スラリーを作製した。   A mixture was prepared by mixing at a ratio of SiO / natural graphite / AB / PAI = 32/50/8/10 (mass ratio). This mixture was dispersed in an appropriate amount of NMP to prepare a slurry.

ドクターブレードを用いて負極用集電体である厚み20μmの銅箔にこのスラリーを膜状になるように塗布した。スラリーを塗布した集電体を乾燥後プレスし、接合物を得た。接合物を200℃で2時間、真空乾燥機で加熱乾燥して、負極活物質層が形成された銅箔を得た。これを負極Aとした。負極Aの負極活物質層の厚みは18μmであった。この負極Aを試験例F5の負極とする。   Using a doctor blade, this slurry was applied in a film shape to a copper foil having a thickness of 20 μm, which is a current collector for a negative electrode. The current collector coated with the slurry was dried and pressed to obtain a bonded product. The joined product was heated and dried with a vacuum dryer at 200 ° C. for 2 hours to obtain a copper foil on which a negative electrode active material layer was formed. This was designated as negative electrode A. The thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode A was 18 μm. This negative electrode A is used as the negative electrode of Test Example F5.

(試験例F1の負極)
水に水溶性バインダーであるポリアクリル酸(略称PAA)を溶解し、Al粉末(住友化学株式会社製、平均粒径D50が540nm)を混合し、被覆層用混合物No.1を得た。水とPAAとAlとの質量比は、百分率で水/PAA/Al=60/1.6/38.4とした。被覆層用混合物No.1の固形分濃度は40質量%であった。
(Negative electrode of Test Example F1)
Polyacrylic acid (abbreviated as PAA), which is a water-soluble binder, is dissolved in water, and Al 2 O 3 powder (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., average particle diameter D 50 is 540 nm) is mixed. 1 was obtained. The mass ratio of water, PAA, and Al 2 O 3 was water / PAA / Al 2 O 3 = 60 / 1.6 / 38.4 as a percentage. Mixture No. for coating layer The solid content concentration of 1 was 40% by mass.

アプリケーターを用いて負極Aに被覆層用混合物No.1を塗布した。被覆層用混合物No.1を塗布した負極Aを120℃で6時間、加熱乾燥して、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取り、試験例F1の負極とした。試験例F1の負極の被覆層の厚みは5μmであった。   Using an applicator, the negative electrode A was coated with the mixture no. 1 was applied. Mixture No. for coating layer The negative electrode A coated with No. 1 was heat-dried at 120 ° C. for 6 hours, cut into a predetermined shape (25 mm × 30 mm rectangular shape), and used as the negative electrode of Test Example F1. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F1 was 5 μm.

(試験例F2の負極)
水に水溶性バインダーであるカルボキシメチルセルロース(略称CMC)を溶解し、Al粉末を混合し、被覆層用混合物No.2を得た。水とCMCとAlとの質量比は、百分率で水/CMC/Al=60/1.6/38.4とした。被覆層用混合物No.2の固形分濃度は40質量%であった。
(Negative electrode of Test Example F2)
Carboxymethylcellulose (abbreviated as CMC), which is a water-soluble binder, is dissolved in water, and Al 2 O 3 powder is mixed. 2 was obtained. The mass ratio of water, CMC, and Al 2 O 3 was water / CMC / Al 2 O 3 = 60 / 1.6 / 38.4 as a percentage. Mixture No. for coating layer The solid content concentration of 2 was 40% by mass.

アプリケーターを用いて負極Aに被覆層用混合物No.2を塗布した。被覆層用混合物No.2を塗布した負極Aを120℃で6時間、加熱乾燥して、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取り、試験例F2の負極とした。試験例F2の負極の被覆層の厚みは3μmであった。   Using an applicator, the negative electrode A was coated with the mixture no. 2 was applied. Mixture No. for coating layer The negative electrode A coated with No. 2 was heat-dried at 120 ° C. for 6 hours, cut into a predetermined shape (25 mm × 30 mm rectangular shape), and used as the negative electrode of Test Example F2. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F2 was 3 μm.

(試験例F3の負極)
水に水溶性バインダーであるポリビニルアルコール(略称PVA)を溶解し、Al粉末を混合し、被覆層用混合物No.3を得た。水とPVAとAlとの質量比は、百分率で水/PVA/Al=60/1.6/38.4とした。被覆層用混合物No.3の固形分濃度は40質量%であった。
(Negative electrode of Test Example F3)
Polyvinyl alcohol (abbreviated as PVA), which is a water-soluble binder, is dissolved in water, and Al 2 O 3 powder is mixed. 3 was obtained. The mass ratio of water, PVA, and Al 2 O 3 was water / PVA / Al 2 O 3 = 60 / 1.6 / 38.4 as a percentage. Mixture No. for coating layer The solid content concentration of 3 was 40% by mass.

アプリケーターを用いて負極Aに被覆層用混合物No.3を塗布した。被覆層用混合物No.3を塗布した負極Aを120℃で6時間、加熱乾燥して、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取り、試験例F3の負極とした。試験例F3の負極の被覆層の厚みは4μmであった。   Using an applicator, the negative electrode A was coated with the mixture no. 3 was applied. Mixture No. for coating layer The negative electrode A coated with No. 3 was heat-dried at 120 ° C. for 6 hours, cut into a predetermined shape (rectangular shape of 25 mm × 30 mm), and used as the negative electrode of Test Example F3. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F3 was 4 μm.

(試験例F4の負極)
NMPに有機溶剤系バインダーであるポリフッ化ビニリデン(略称PVDF)を溶解し、Al粉末を混合し、被覆層用混合物No.4を得た。NMPとPVDFとAlとの質量比は、百分率でNMP/PVDF/Al=60/1.6/38.4とした。
(Negative electrode of Test Example F4)
Polyvinylidene fluoride (abbreviated as PVDF), which is an organic solvent binder, is dissolved in NMP, Al 2 O 3 powder is mixed, and coating layer mixture No. 4 was obtained. The mass ratio of NMP, PVDF, and Al 2 O 3 was NMP / PVDF / Al 2 O 3 = 60 / 1.6 / 38.4 as a percentage.

アプリケーターを用いて負極Aに被覆層用混合物No.4を塗布した。被覆層用混合物No.4を塗布した負極Aを120℃で6時間、加熱乾燥して、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取り、試験例F4の負極とした。試験例F4の負極の被覆層の厚みは4μmであった。   Using an applicator, the negative electrode A was coated with the mixture no. 4 was applied. Mixture No. for coating layer The negative electrode A coated with No. 4 was dried by heating at 120 ° C. for 6 hours, and cut into a predetermined shape (rectangular shape of 25 mm × 30 mm) to obtain a negative electrode of Test Example F4. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F4 was 4 μm.

<被覆層の表面の走査型電子顕微鏡(略称SEM)観察>
試験例F1の負極の表面、試験例F2の負極の表面、試験例F4の負極の表面をSEM観察した。試験例F4の負極の表面のSEM観察結果を図2に、試験例F1の負極の表面のSEM観察結果を図3に、試験例F2の負極の表面のSEM観察結果を図4に示す。
<Scanning electron microscope (abbreviation SEM) observation of the surface of the coating layer>
The surface of the negative electrode of Test Example F1, the surface of the negative electrode of Test Example F2, and the surface of the negative electrode of Test Example F4 were observed by SEM. The SEM observation result of the negative electrode surface of Test Example F4 is shown in FIG. 2, the SEM observation result of the negative electrode surface of Test Example F1 is shown in FIG. 3, and the SEM observation result of the negative electrode surface of Test Example F2 is shown in FIG.

図2に示すように、試験例F4の負極の表面には、直径が最大30μmの孔を始めミクロンオーダーの孔が多数観察された。また試験例F4の負極の表面にあるこの孔は負極活物質層まで貫通しており、負極活物質層が露出している部分が見られた。それに対して、図3及び図4からわかるように、試験例F1の負極の表面及び試験例F2の負極の表面には直径が100nm〜600nmの細孔は観察されたが、直径が2μmより大きい孔は一切観察されなかった。   As shown in FIG. 2, on the surface of the negative electrode of Test Example F4, a large number of micron-order holes including a hole having a maximum diameter of 30 μm were observed. Moreover, this hole in the surface of the negative electrode of Test Example F4 penetrated to the negative electrode active material layer, and a portion where the negative electrode active material layer was exposed was observed. On the other hand, as can be seen from FIGS. 3 and 4, pores having a diameter of 100 nm to 600 nm were observed on the surface of the negative electrode of Test Example F1 and the surface of the negative electrode of Test Example F2, but the diameter was larger than 2 μm. No holes were observed.

なお図には示していないが、試験例F3の負極の表面のSEM観察も行った。その結果、直径が200nm〜500nmの細孔は観察されるが、直径が2μmより大きい孔は一切観察されなかった。   Although not shown in the figure, SEM observation of the surface of the negative electrode of Test Example F3 was also performed. As a result, pores having a diameter of 200 nm to 500 nm were observed, but no pores having a diameter larger than 2 μm were observed.

このことから、被覆層にPAA、CMCまたはPVAが含まれれば、直径が50nm〜2μmの細孔は有するが、直径が2μmより大きい孔は有さない被覆層が形成できることが確認できた。   From this, it was confirmed that if PAA, CMC or PVA was included in the coating layer, a coating layer having pores with a diameter of 50 nm to 2 μm but having no pores with a diameter larger than 2 μm could be formed.

(ラミネート型リチウムイオン二次電池の作製)
(試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例F1の負極を負極として用いた試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池を次のようにして作製した。
(Production of laminated lithium ion secondary battery)
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D1)
A laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D1 using the negative electrode of Test Example F1 as the negative electrode was produced as follows.

正極は以下のように作製した。正極活物質として平均粒径D50が5μmのLiNi0.5Co0.2Mn0.3(略称NCM523)と導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業株式会社製、品番HS100)と、結着剤としてPVDF(クレハ株式会社製、品番7208)とを、それぞれ94質量部、3質量部、3質量部として混合し混合物とした。この混合物を適量のNMPに分散させて、スラリーを作製した。The positive electrode was produced as follows. LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (abbreviation NCM523) having an average particle diameter D 50 of 5 μm as a positive electrode active material, and acetylene black (product number HS100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive additive, As a binder, PVDF (manufactured by Kureha Co., Ltd., product number 7208) was mixed as 94 parts by mass, 3 parts by mass, and 3 parts by mass to prepare a mixture. This mixture was dispersed in an appropriate amount of NMP to prepare a slurry.

集電体として厚み20μmのアルミニウム箔を準備した。集電体にスラリーをのせ、ドクターブレードを用いてスラリーが膜状になるように塗布した。得られたシートを80℃で20分間乾燥してNMPを揮発させて除去した。その後、ロ−ルプレス機により、集電体と集電体上の塗布物を強固に密着接合させた。この時電極密度は3.2g/cmとなるようにした。接合物を120℃で6時間、真空乾燥機で加熱した。加熱後の接合物を、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取り、正極とした。正極活物質層の厚さは30μm程度であった。An aluminum foil having a thickness of 20 μm was prepared as a current collector. The slurry was placed on the current collector, and applied using a doctor blade so that the slurry became a film. The obtained sheet was dried at 80 ° C. for 20 minutes to volatilize and remove NMP. Thereafter, the current collector and the coated material on the current collector were firmly and closely joined by a roll press. At this time, the electrode density was set to 3.2 g / cm 2 . The bonded product was heated in a vacuum dryer at 120 ° C. for 6 hours. The bonded product after heating was cut into a predetermined shape (rectangular shape of 25 mm × 30 mm) to obtain a positive electrode. The thickness of the positive electrode active material layer was about 30 μm.

上記正極及び試験例F1の負極を用いて、ラミネート型リチウムイオン二次電池を製作した。詳しくは、正極及び試験例F1の負極の間に、セパレータを挟装して極板群とした。セパレータとして、ポリプロピレン樹脂/ポリエチレン樹脂/ポリプロピレン樹脂の3層多孔質膜構造で、正極側及び負極側の両面にアルミナがコートされた矩形状シート(27×32mm、厚さ25μm)を用いた。   A laminate type lithium ion secondary battery was manufactured using the positive electrode and the negative electrode of Test Example F1. Specifically, a separator was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode of Test Example F1 to form an electrode plate group. As the separator, a rectangular sheet (27 × 32 mm, thickness 25 μm) having a three-layer porous membrane structure of polypropylene resin / polyethylene resin / polypropylene resin and coated with alumina on both the positive electrode side and the negative electrode side was used.

この極板群を二枚一組のラミネートフィルムで覆い、三辺をシールした後、袋状となったラミネートフィルムに非水電解液を注入した。非水電解液としてフルオロエチレンカーボネート(略称FEC)、エチレンカーボネート(略称EC)と、エチルメチルカーボネート(略称EMC)と、ジメチルカーボネート(略称DMC)をFEC:EC:EMC:DMC=0.4:2.6:3:4(体積比)で混合した溶媒にLiPF6を1mol/lとなるように溶解し、LiPF(C(略称LPFO)を0.01mol/lとなるように溶解した溶液を用いた。その後、残りの一辺をシールすることで、四辺が気密にシールされ、極板群及び非水電解液が密閉されたラミネート型リチウムイオン二次電池を得た。なお、正極及び負極は外部と電気的に接続可能なタブを備え、このタブの一部はラミネート型リチウムイオン二次電池の外側に延出している。以上の工程で、試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。The electrode plate group was covered with a set of two laminated films, and the three sides were sealed, and then a non-aqueous electrolyte was poured into the bag-like laminated film. Fluoroethylene carbonate (abbreviated as FEC), ethylene carbonate (abbreviated as EC), ethyl methyl carbonate (abbreviated as EMC), and dimethyl carbonate (abbreviated as DMC) as non-aqueous electrolytes were FEC: EC: EMC: DMC = 0.4: 2. LiPF 6 is dissolved in a solvent mixed at a ratio of 6: 3: 4 (volume ratio) so as to be 1 mol / l, and LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 (abbreviation LPFO) is 0.01 mol / l. The solution dissolved in was used. Thereafter, the remaining one side was sealed to obtain a laminate type lithium ion secondary battery in which the four sides were hermetically sealed and the electrode plate group and the non-aqueous electrolyte were sealed. Note that the positive electrode and the negative electrode each have a tab that can be electrically connected to the outside, and a part of the tab extends to the outside of the laminated lithium ion secondary battery. Through the above steps, a laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D1 was produced.

(試験例D2のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F1の負極を試験例F2の負極に変更した以外は試験例D1と同様にして試験例D2のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D2)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D2 was produced in the same manner as Test Example D1, except that the negative electrode of Test Example F1 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D1 was changed to the negative electrode of Test Example F2.

(試験例D3のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F1の負極を試験例F3の負極に変更した以外は試験例D1と同様にして試験例D3のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D3)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D3 was produced in the same manner as Test Example D1, except that the negative electrode of Test Example F1 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D1 was changed to the negative electrode of Test Example F3.

(試験例D4のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F1の負極を試験例F4の負極に変更した以外は試験例D1と同様にして試験例D4のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D4)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D4 was produced in the same manner as Test Example D1, except that the negative electrode of Test Example F1 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D1 was changed to the negative electrode of Test Example F4.

(試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F1の負極を試験例F5の負極に変更した以外は試験例D1と同様にして試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D5)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D5 was produced in the same manner as Test Example D1, except that the negative electrode of Test Example F1 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D1 was changed to the negative electrode of Test Example F5.

<リチウムイオン二次電池の安全性評価>
試験例D1、試験例D4及び試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池において、各電池に非水電解液を入れずにラミネート封をした。釘径0.8mmの釘を取り付けたオートグラフ(島津製作所製、品番AGS−500D)に各ラミネート型リチウムイオン二次電池をセットし、電池に外部から強制的に電圧を印加しながら、釘刺し速度1mm/秒で刺し込んだ場合の釘にかかる荷重、電流、電圧を測定した。各ラミネート型リチウムイオン二次電池の短絡時の電流値を表1に示す。
<Safety evaluation of lithium ion secondary batteries>
In the laminated lithium ion secondary batteries of Test Example D1, Test Example D4, and Test Example D5, each battery was sealed with a non-aqueous electrolyte solution. Each laminated lithium ion secondary battery is set on an autograph (product number AGS-500D, manufactured by Shimadzu Corporation) with a nail with a nail diameter of 0.8 mm, and nail penetration is performed while forcibly applying a voltage to the battery from the outside. The load, current, and voltage applied to the nail when it was inserted at a speed of 1 mm / second were measured. Table 1 shows the current value when each laminated lithium ion secondary battery is short-circuited.

Figure 2015045350
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表1の結果から、試験例D4のラミネート型リチウムイオン二次電池と試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池の短絡時の電流値とを比較すると、被覆層があれば、短絡時の電流値が大幅に抑制でき、短絡防止機能が働いていることがわかった。さらに試験例D1のラミネート型リチウムイオン二次電池と試験例D4のラミネート型リチウムイオン二次電池の短絡時の電流値との比較により、試験例D1によれば、短絡電流を試験例D4の1/10に低減できることがわかった。このことから被覆層の表面に直径が2μmより大きい孔のない試験例F1の負極を用いると、被覆層の表面に直径が最大30μmの孔のある試験例F4の負極を用いるよりも短絡防止機能が高く、安全性が高いことが実証できた。   From the results of Table 1, when comparing the current value at the time of short circuit of the laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D4 and the laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D5, if there is a coating layer, the current at the time of short circuit It was found that the value could be greatly suppressed and the short-circuit prevention function was working. Furthermore, according to the test example D1, the short-circuit current of the laminate type lithium ion secondary battery of test example D1 and the laminate type lithium ion secondary battery of test example D4 is compared with that of test example D4. It was found that it can be reduced to / 10. Therefore, when the negative electrode of Test Example F1 having no hole with a diameter larger than 2 μm is used on the surface of the coating layer, the short circuit prevention function is more effective than the negative electrode of Test Example F4 having a hole with a maximum diameter of 30 μm on the surface of the coating layer. It was proved that the safety is high.

<60℃保存試験>
試験例D1、試験例D2、試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池を用いて60℃保存特性を評価した。60℃保存試験は、60℃の温度で4.32Vの電圧をかけた状態で18日間保持した。
<60 ° C storage test>
Using the laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D1, Test Example D2, and Test Example D5, the 60 ° C. storage characteristics were evaluated. The 60 ° C. storage test was held for 18 days at a temperature of 60 ° C. with a voltage of 4.32 V applied.

なお保存試験を行う前にコンディショニング処理を実施した。コンディショニング処理では、各ラミネート型リチウムイオン二次電池を4.5Vまで段階的に充電し、最終的に1Cレートで4.5Vまで充電後、5時間CV充電(定電圧充電)した。そして、0.33Cレートで2.5Vまで放電後、2.5Vで5時間CV放電(定電圧放電)した。   A conditioning process was performed before the storage test. In the conditioning treatment, each laminated lithium ion secondary battery was charged stepwise to 4.5V, finally charged to 4.5V at a 1C rate, and then CV charged (constant voltage charging) for 5 hours. Then, after discharging to 2.5 V at a 0.33 C rate, CV discharging (constant voltage discharging) was performed at 2.5 V for 5 hours.

またさらにコンディショニング処理後にエージングを行った。エージングでは、各ラミネート型リチウムイオン二次電池を60℃で12時間、4.32Vに保持した。   Further, aging was performed after the conditioning treatment. In aging, each laminated lithium ion secondary battery was held at 4.32 V at 60 ° C. for 12 hours.

このエージング後に、25℃で0.2Cで4.5Vまで、CCCV充電(定電流定電圧充電)をし、10分間保持して、0.33Cで2.5VまでCC放電(定電流放電)を行い、10分間保持した。このときの0.33Cでの放電容量を初期容量とした。初期容量は、試験例D1、試験例D2、被覆層の形成されていない試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池において、有意差はなかった。このことから、表面に50nm〜2μmの細孔を有し、直径が2μmより大きい孔のない被覆層を用いても、電池の容量は低下しにくいことが確認できた。   After this aging, CCCV charge (constant current constant voltage charge) to 25V and 0.2C to 4.5V, hold for 10 minutes, and CC discharge (constant current discharge) to 2.5V at 0.33C And held for 10 minutes. The discharge capacity at 0.33 C at this time was defined as the initial capacity. The initial capacity was not significantly different in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D1, Test Example D2, and Test Example D5 in which no coating layer was formed. From this, it was confirmed that even when a coating layer having pores of 50 nm to 2 μm on the surface and having no pores with a diameter larger than 2 μm was used, the capacity of the battery was hardly lowered.

保存試験後の各ラミネート型リチウムイオン二次電池を初期容量の測定と同様にして0.33Cでの放電容量を測定し、これを60℃保存試験後の容量とした。なお、60℃保存試験の容量維持率は、60℃保存試験後の容量維持率(%)=(60℃保存試験後の容量/初期容量)×100で求めた。結果を表2に示す。   Each laminate type lithium ion secondary battery after the storage test was measured for discharge capacity at 0.33 C in the same manner as the initial capacity measurement, and this was taken as the capacity after the 60 ° C. storage test. The capacity retention rate of the 60 ° C. storage test was determined by the following formula: Capacity maintenance rate (%) after 60 ° C. storage test = (capacity after 60 ° C. storage test / initial capacity) × 100. The results are shown in Table 2.

Figure 2015045350
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表2からわかるように、試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池に比較して、試験例D1及び試験例D2のラミネート型リチウムイオン二次電池の60℃保存試験後の容量維持率(%)は、大幅に向上した。PAAもCMCもどちらもガラス転移点が100℃以上あり、被覆層用バインダーにPAAまたはCMCを用いれば、ラミネート型リチウムイオン二次電池の60℃保存特性が向上することがわかった。   As can be seen from Table 2, the capacity retention rate (%) after the 60 ° C. storage test of the laminate type lithium ion secondary batteries of Test Example D1 and Test Example D2 as compared to the laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D5 ) Greatly improved. Both PAA and CMC have a glass transition point of 100 ° C. or more, and it was found that the use of PAA or CMC as the coating layer binder improves the 60 ° C. storage characteristics of the laminated lithium ion secondary battery.

<サイクル試験>
試験例D2、試験例D3及び試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池を用いてサイクル試験を行った。サイクル試験としては、以下の条件で充放電を繰り返したサイクル試験を行い200サイクル後の放電容量を測定した。充電の際は、60℃において1Cレート、電圧4.32VでCC充電(定電流充電)をした。放電の際は3.26V、1CレートでCC放電(定電流放電)を行った。この充放電を1サイクルとし、200サイクルまでサイクル試験を行った。
<Cycle test>
A cycle test was performed using the laminated lithium ion secondary batteries of Test Example D2, Test Example D3, and Test Example D5. As a cycle test, a cycle test in which charging and discharging were repeated under the following conditions was performed, and the discharge capacity after 200 cycles was measured. When charging, CC charging (constant current charging) was performed at 60 ° C. at a 1 C rate and a voltage of 4.32 V. When discharging, CC discharge (constant current discharge) was performed at a rate of 3.26 V and 1 C. This charging / discharging was made into 1 cycle, and the cycle test was done to 200 cycles.

なおサイクル測定を行う前にコンディショニング処理を実施した。コンディショニング処理では、各ラミネート型リチウムイオン二次電池を4.5Vまで段階的に充電し、最終的に1Cレートで4.5Vまで充電後、5時間CV充電(定電圧充電)した。そして、0.33Cレートで2.5Vまで放電後、2.5Vで5時間CV放電(定電圧放電)した。   In addition, the conditioning process was implemented before performing cycle measurement. In the conditioning treatment, each laminated lithium ion secondary battery was charged stepwise to 4.5V, finally charged to 4.5V at a 1C rate, and then CV charged (constant voltage charging) for 5 hours. Then, after discharging to 2.5 V at a 0.33 C rate, CV discharging (constant voltage discharging) was performed at 2.5 V for 5 hours.

またさらにコンディショニング処理後にエージングを行った。エージングでは、各ラミネート型リチウムイオン二次電池を60℃で12時間、4.32Vに保持した。   Further, aging was performed after the conditioning treatment. In aging, each laminated lithium ion secondary battery was held at 4.32 V at 60 ° C. for 12 hours.

このエージング後に、25℃で0.2Cで4.5Vまで、CCCV充電(定電流定電圧充電)をし、10分間保持して、0.33Cで2.5VまでCC放電(定電流放電)を行い、10分間保持した。このときの0.33Cでの放電容量を初期容量とした。ここで、試験例D2、試験例D3及び試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池の初期容量はほとんど同等の値であった。   After this aging, CCCV charge (constant current constant voltage charge) to 25V and 0.2C to 4.5V, hold for 10 minutes, and CC discharge (constant current discharge) to 2.5V at 0.33C And held for 10 minutes. The discharge capacity at 0.33 C at this time was defined as the initial capacity. Here, the initial capacities of the laminated lithium ion secondary batteries of Test Example D2, Test Example D3, and Test Example D5 were almost equal values.

200サイクル試験後の各ラミネート型リチウムイオン二次電池を初期容量の測定と同様にして0.33Cでの放電容量を測定し、これを200サイクル後の容量とした。   Each laminate type lithium ion secondary battery after the 200 cycle test was measured for the discharge capacity at 0.33 C in the same manner as the initial capacity measurement, and this was taken as the capacity after 200 cycles.

なお、サイクル試験後の容量維持率は、サイクル試験後の容量維持率(%)=(200サイクル後の容量/初期容量)×100で求めた。結果を表3に示す。   The capacity retention ratio after the cycle test was determined by the capacity retention ratio (%) after the cycle test = (capacity after 200 cycles / initial capacity) × 100. The results are shown in Table 3.

Figure 2015045350
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表3からわかるように、試験例D5のラミネート型リチウムイオン二次電池に比べて、試験例D2及び試験例D3のラミネート型リチウムイオン二次電池はサイクル試験後の容量維持率が向上した。このことからCMCまたはPVAを含む被覆層は、負極活物質層の表面を良好に保護して、200サイクル試験後でもリチウムイオン二次電池の容量を良好に保持できることがわかった。   As can be seen from Table 3, as compared with the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D5, the laminate type lithium ion secondary batteries of Test Example D2 and Test Example D3 have improved capacity retention after the cycle test. From this, it was found that the coating layer containing CMC or PVA satisfactorily protects the surface of the negative electrode active material layer and can maintain the capacity of the lithium ion secondary battery even after the 200-cycle test.

<分散性試験(分散剤なし)>
被覆層用混合物は、水に対して分散性がいいほうが、より均一な被覆層を形成でき、かつ安定的に被覆層が形成できる。そこで、セラミックス粉末の分散性を試験した。
<Dispersibility test (without dispersant)>
When the mixture for the coating layer is more dispersible in water, a more uniform coating layer can be formed, and the coating layer can be formed stably. Therefore, the dispersibility of the ceramic powder was tested.

水にバインダーを溶解し、Al粉末を混合し、各試験例のスラリーを得た。水とバインダーとAlとの質量比は、百分率で、水/バインダー/Al=60/1.6/38.4とした。各試験例のスラリーの固形分濃度は40質量%であった。The binder was dissolved in water, and Al 2 O 3 powder was mixed to obtain a slurry for each test example. The mass ratio of water, binder, and Al 2 O 3 was a percentage, water / binder / Al 2 O 3 = 60 / 1.6 / 38.4. The solid content concentration of the slurry of each test example was 40% by mass.

試験例1として、バインダーにポリビニルピロリドン(略称PVP)、試験例2として、バインダーにポリビニルアルコール(略称PVA)、試験例3として、バインダーにPVPとPVAの混合物を用いた。PVPとPVAの混合比は質量比で50:50とした。   As Test Example 1, polyvinyl pyrrolidone (abbreviation: PVP) was used as a binder, as Test Example 2, polyvinyl alcohol (abbreviation: PVA) was used as a binder, and as Test Example 3, a mixture of PVP and PVA was used as a binder. The mixing ratio of PVP and PVA was 50:50 by mass ratio.

各サンプル瓶に各試験例の混合物を入れた状態で1日、静置させ、水相と固相が分離するか否かを目視で確認した。さらに1日静置後のサンプル瓶の、液体中の各Alのキュムラント平均粒径を動的光散乱法によって測定した。結果を表4に示す。キュムラント平均粒径とは、動的光散乱法により得られたデータをCumulant法により解析して算出した平均粒径である。なお、材料のAl粉末の粒径は平均粒径D50が540nmである。Each sample bottle was allowed to stand for 1 day in a state where the mixture of each test example was placed, and it was visually confirmed whether or not the aqueous phase and the solid phase were separated. Furthermore the sample bottle after standing 1 day was determined by dynamic light scattering cumulant average particle diameter of each Al 2 O 3 in the liquid. The results are shown in Table 4. The cumulant average particle diameter is an average particle diameter calculated by analyzing the data obtained by the dynamic light scattering method by the Cumulant method. Incidentally, the grain size of the Al 2 O 3 powder material an average particle diameter D 50 is 540 nm.

Figure 2015045350
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試験例1〜試験例3を比較すると、試験例1は、Alのキュムラント平均粒径は一番小さいが、経時で水相と固相とに分離した。試験例2はキュムラント平均粒径が大きく、凝集して肥大していると考えられる。試験例3はキュムラント平均粒径が比較的小さく、なおかつ1日の静置試験後も水相と固相とへの分離は見られなかった。従って水系バインダーとしてPVPとPVAを併用することによって、セラミックス粉末が分散しやすく、またポットライフが長いことがわかった。PVPとPVAの組み合わせが、セラミックス粉末を分散させるとともに沈降させにくいのは、セラミックス粉末をPVPが被覆することでPVP間の立体反発によりセラミックス粉末の分散が促され、さらにセラミックス粉末とPVAとの間で働く水素結合によって、溶液中にセラミックス粉末とPVAとがネットワークを形成し、水相と固相とに分離しにくい安定な溶液が得られるものと考えられる。Comparing Test Example 1 to Test Example 3, in Test Example 1, Al 2 O 3 had the smallest cumulant average particle diameter, but separated into an aqueous phase and a solid phase over time. Test Example 2 is considered to have a large cumulant average particle size and aggregate and enlarge. In Test Example 3, the cumulant average particle size was relatively small, and separation into an aqueous phase and a solid phase was not observed even after a 1-day static test. Therefore, it was found that by using PVP and PVA in combination as an aqueous binder, the ceramic powder is easily dispersed and the pot life is long. The combination of PVP and PVA disperses the ceramic powder and is difficult to settle. The ceramic powder is coated with PVP, which promotes the dispersion of the ceramic powder due to the steric repulsion between the PVP, and further between the ceramic powder and the PVA. It is considered that the ceramic powder and the PVA form a network in the solution due to the hydrogen bond acting on, and a stable solution that is difficult to separate into an aqueous phase and a solid phase is obtained.

<分散性試験(分散剤あり)>
分散剤の種類によるセラミックス粉末の分散性試験を行った。
水に水溶性バインダーを溶解し、Al粉末及び各分散剤を添加し、ミキサー(株式会社シンキー製、品番:AR−100)で2時間、混合して、下記試験例4〜12のスラリーを得た。試験例4〜12において水とバインダーとAlと分散剤の質量比は、百分率で、水/バインダー/Al/分散剤=50/2/46/2とした。試験例4〜12のスラリーの固形分濃度は50質量%であった。
<Dispersibility test (with dispersant)>
The dispersibility test of the ceramic powder according to the type of the dispersant was performed.
A water-soluble binder is dissolved in water, Al 2 O 3 powder and each dispersant are added, and they are mixed for 2 hours with a mixer (manufactured by Sinky Co., Ltd., product number: AR-100). A slurry was obtained. In Test Examples 4 to 12, the mass ratio of water, binder, Al 2 O 3, and dispersant was percentage, and water / binder / Al 2 O 3 / dispersant = 50/2/46/2. The solid content concentration of the slurry of Test Examples 4 to 12 was 50% by mass.

Al粉末として、平均粒径D50=600nmのAl粉末を準備し、水溶性バインダーとしてポリビニルアルコール(略称PVA)(Mw=2200)を準備した。An Al 2 O 3 powder having an average particle diameter D 50 = 600 nm was prepared as an Al 2 O 3 powder, and polyvinyl alcohol (abbreviated as PVA) (Mw = 2200) was prepared as a water-soluble binder.

分散剤として、スチレン−アクリル酸共重合体(BASFジャパン株式会社製、品番:HPD96J、Mw=16,500)、スチレン−アクリル酸共重合体(BASFジャパン株式会社製、品番:J−60J、Mw=8,500)、スチレン−アクリル酸共重合体(BASFジャパン株式会社製、品番:J−63J、Mw=12,500)、ポリアクリル酸(略称PAA)(和光純薬工業株式会社製、Mw=250,000)、カルボキシメチルセルロース(略称CMC)、ポリビニルアルコール(略称PVA)(和光純薬工業株式会社製、Mw=2,200)、リン酸エステル系ポリマー(ビックケミージャパン株式会社製、品番BYK180)、ポリエチレングリコール(略称PEG)(Mw=20,000)を準備した。   As a dispersant, a styrene-acrylic acid copolymer (manufactured by BASF Japan, product number: HPD96J, Mw = 16,500), a styrene-acrylic acid copolymer (manufactured by BASF Japan, product number: J-60J, Mw). = 8,500), styrene-acrylic acid copolymer (manufactured by BASF Japan, product number: J-63J, Mw = 12,500), polyacrylic acid (abbreviation PAA) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Mw) = 250,000), carboxymethyl cellulose (abbreviation CMC), polyvinyl alcohol (abbreviation PVA) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Mw = 2,200), phosphate ester polymer (manufactured by BYK Japan Japan, product number BYK180) ) And polyethylene glycol (abbreviation PEG) (Mw = 20,000).

各サンプル瓶に各試験例4〜12のスラリーを入れた状態で1日、静置させ、1日静置後のサンプル瓶の、スラリー中の各Al粉末のキュムラント平均粒径を動的光散乱法によって測定した。結果を表5に示す。キュムラント平均粒径とは、動的光散乱法により得られたデータをCumulant法により解析して算出した平均粒径である。なお、材料のAl粉末の平均粒径D50は600nmである。Each sample bottle was allowed to stand for 1 day in a state where the slurry of each of Test Examples 4 to 12 was put, and the cumulant average particle size of each Al 2 O 3 powder in the slurry of the sample bottle after standing for 1 day was changed. Measured by dynamic light scattering. The results are shown in Table 5. The cumulant average particle diameter is an average particle diameter calculated by analyzing the data obtained by the dynamic light scattering method by the Cumulant method. Incidentally, Al 2 O 3 powder having an average particle diameter D 50 of the material is 600 nm.

Figure 2015045350
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まず分散剤を入れなかった試験例12のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径は1961nmとなり、Al粉末は凝集していることがわかった。一方で、試験例4〜6のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径は全て小さかった。また試験例7〜11のスラリーと、試験例4〜6のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径を比較すると、試験例4〜6のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径が大幅に小さいことがわかった。材料として入れたAl粉末の平均粒径D50が600nmであるので、試験例4〜6のスラリー中のAl粉末は、ほとんど凝集せず、良好に分散していることがわかった。First, it was found that the Al 2 O 3 powder in the slurry of Test Example 12 in which no dispersant was added had an average cumulant particle size of 1961 nm, and the Al 2 O 3 powder was agglomerated. On the other hand, the cumulant average particle diameters of the Al 2 O 3 powders in the slurries of Test Examples 4 to 6 were all small. Also a slurry of Test Examples 7-11, when comparing the cumulant average particle size of the Al 2 O 3 powder slurry in Test Example 4-6, the cumulant average particle size of the Al 2 O 3 powder slurry of Test Example 4-6 Was found to be significantly smaller. Since Al 2 O 3 powder having an average particle diameter D 50 of which put the material is at 600 nm, Al 2 O 3 powder in the slurry in Test Example 4-6, hardly aggregate, to be well dispersed all right.

ここで試験例10のスラリーに用いた分散剤はリン酸系分散剤である。試験例10のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径は1804nmとなり、分散剤を用いていない試験例12のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径とほとんど同じである。このことからリン酸系分散剤は、この被覆層の材料を用いた場合は分散効果がないことがわかった。試験例8、9及び11のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径は分散剤を用いていない試験例12のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径より若干小さくなったが大幅な低下はなかった。また試験例7のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径は7094nmとなり、分散剤を用いていない試験例12のスラリーのAl粉末のキュムラント平均粒径よりも大幅に大きくなった。試験例7のスラリーに添加した分散剤はポリアクリル酸である。ポリアクリル酸はカルボン酸基を有しているが、疎水部は有しておらず、さらに分子量が25万と大変大きい。試験例7のスラリーに添加した分散剤は、分子量が大きすぎてAl粉末同士間に橋渡しをおこなってしまい、分散させるどころか、かえって凝集させてしまったことが予測される。Here, the dispersant used in the slurry of Test Example 10 is a phosphoric acid dispersant. The average cumulant particle diameter of the Al 2 O 3 powder of the slurry of Test Example 10 is 1804 nm, which is almost the same as the average particle diameter of the Al 2 O 3 powder of the slurry of Test Example 12 that does not use a dispersant. From this, it was found that the phosphoric acid dispersant has no dispersion effect when the material of the coating layer is used. The average particle size of the Al 2 O 3 powder in the slurry of Test Examples 8, 9, and 11 was slightly smaller than the average particle size of the Al 2 O 3 powder in the slurry of Test Example 12 without using a dispersant. There was no significant decline. Moreover, the average cumulant particle diameter of the Al 2 O 3 powder of the slurry of Test Example 7 was 7094 nm, which was significantly larger than the average particle diameter of the Al 2 O 3 powder of the slurry of Test Example 12 not using the dispersant. . The dispersant added to the slurry of Test Example 7 is polyacrylic acid. Polyacrylic acid has a carboxylic acid group, but does not have a hydrophobic portion, and has a very large molecular weight of 250,000. It is predicted that the dispersant added to the slurry of Test Example 7 has a molecular weight that is too large to bridge between the Al 2 O 3 powders, and instead of being dispersed, it is aggregated.

また試験例4〜6のスラリーは、1日静置しておいても、水相と固相とには分離していなかった。スラリー中で、Al粉末が凝集しにくく、Al粉末が沈降しにくいことから試験例4〜6のスラリーは、ポットライフが長いことがわかった。Moreover, even if it left still for one day, the slurry of Test Examples 4-6 was not isolate | separated into the water phase and the solid phase. In the slurry, Al 2 O 3 powder hardly agglomerate, a slurry of Al 2 O 3 powder Test example since hardly settle 4-6, the pot life was found to longer.

<負極の作製>
(負極活物質層が形成された銅箔の作製)
負極活物質として、平均粒径D50が5μmのSiO及び天然黒鉛(平均粒径D50が20μmのSMG(日立化成工業株式会社製))を準備した。バインダー樹脂としてポリアミドイミド樹脂(略称PAI)(荒川化学工業株式会社製)を準備した。導電助剤としてアセチレンブラック(略称AB)を準備した。
<Production of negative electrode>
(Preparation of copper foil with a negative electrode active material layer)
As the negative electrode active material, SiO having an average particle diameter D 50 of 5 μm and natural graphite (SMG having an average particle diameter D 50 of 20 μm (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)) were prepared. A polyamide-imide resin (abbreviated as PAI) (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) was prepared as a binder resin. Acetylene black (abbreviation AB) was prepared as a conductive additive.

SiO/SMG/AB/PAI=32/50/8/10(質量比)の割合で混合して混合物とした。この混合物を適量のNMPに分散させて、スラリーを作製した。   Mixing was performed at a ratio of SiO / SMG / AB / PAI = 32/50/8/10 (mass ratio) to obtain a mixture. This mixture was dispersed in an appropriate amount of NMP to prepare a slurry.

このスラリーを負極用集電体である厚み20μmの銅箔にドクターブレードを用いて膜状になるように塗布した。スラリーを塗布した集電体を乾燥後プレスし、接合物を得た。接合物を200℃で2時間、真空乾燥機で加熱乾燥して、負極活物質層が形成された銅箔を得た。これを負極Bとした。負極Bの負極活物質層の厚みは17μmであった。この負極Bを試験例F15の負極とする。試験例F15の負極は被覆層が形成されていない負極である。   This slurry was applied to a copper foil having a thickness of 20 μm, which is a negative electrode current collector, in a film shape using a doctor blade. The current collector coated with the slurry was dried and pressed to obtain a bonded product. The joined product was heated and dried with a vacuum dryer at 200 ° C. for 2 hours to obtain a copper foil on which a negative electrode active material layer was formed. This was designated as negative electrode B. The thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode B was 17 μm. This negative electrode B is designated as the negative electrode of Test Example F15. The negative electrode of Test Example F15 is a negative electrode on which no coating layer is formed.

(試験例F6の負極)
負極Bに試験例4のスラリーはアプリケーターを用いて塗布した。試験例4のスラリーを塗布した負極Bを200℃で2時間、加熱乾燥して、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取り、試験例F6の負極とした。試験例F6の負極の被覆層の厚みは5.1μmであり、その厚みムラは1μmであった。
(Negative electrode of Test Example F6)
The slurry of Test Example 4 was applied to the negative electrode B using an applicator. The negative electrode B on which the slurry of Test Example 4 was applied was heat-dried at 200 ° C. for 2 hours, cut into a predetermined shape (25 mm × 30 mm rectangular shape), and used as the negative electrode of Test Example F6. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F6 was 5.1 μm, and the thickness unevenness was 1 μm.

ここで被覆層の厚みは、試験例F6の負極の厚みから負極Bの厚みを引くことで求めた。各負極の厚みは、各負極を5mm間隔で10点測定した結果の平均値とした。また被覆層の厚みムラは、各負極の厚みを5mm間隔で10点測定し、その最大値と最小値との差とした。   Here, the thickness of the coating layer was determined by subtracting the thickness of the negative electrode B from the thickness of the negative electrode of Test Example F6. The thickness of each negative electrode was an average value of the results of measuring each negative electrode at 10 points at intervals of 5 mm. The thickness unevenness of the coating layer was determined by measuring the thickness of each negative electrode at 10 points at intervals of 5 mm, and determining the difference between the maximum value and the minimum value.

(試験例F7の負極)
試験例4のスラリーを試験例5のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F7の負極を作製した。試験例F7の負極の被覆層の厚みは4.6μmであり、その厚みムラは1μmであった。
(Negative electrode of Test Example F7)
A negative electrode of Test Example F7 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 5. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F7 was 4.6 μm, and the thickness unevenness was 1 μm.

(試験例F8の負極)
試験例4のスラリーを試験例6のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F8の負極を作製した。試験例F8の負極の被覆層の厚みは4.4μmであり、その厚みムラは1μmであった。
(Negative electrode of Test Example F8)
A negative electrode of Test Example F8 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 6. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F8 was 4.4 μm, and the thickness unevenness was 1 μm.

(試験例F9の負極)
試験例4のスラリーを試験例7のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F9の負極を作製した。試験例F9の負極の被覆層の厚みは5.8μmであり、その厚みムラは5μmであった。
(Negative electrode of Test Example F9)
A negative electrode of Test Example F9 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 7. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F9 was 5.8 μm, and the thickness unevenness was 5 μm.

(試験例F10の負極)
試験例4のスラリーを試験例8のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F10の負極を作製した。試験例F10の負極の被覆層の厚みは5.6μmであり、その厚みムラは3μmであった。
(Negative electrode of Test Example F10)
A negative electrode of Test Example F10 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 8. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F10 was 5.6 μm, and the thickness unevenness was 3 μm.

(試験例F11の負極)
試験例4のスラリーを試験例9のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F11の負極を作製した。試験例F11の負極の被覆層の厚みは5.1μmであり、その厚みムラは3μmであった。
(Negative electrode of Test Example F11)
A negative electrode of Test Example F11 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 9. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F11 was 5.1 μm, and the thickness unevenness was 3 μm.

(試験例F12の負極)
試験例4のスラリーを試験例10のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F12の負極を作製した。試験例F12の負極の被覆層の厚みは5.7μmであり、その厚みムラは3μmであった。
(Negative electrode of Test Example F12)
A negative electrode of Test Example F12 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 10. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F12 was 5.7 μm, and the thickness unevenness was 3 μm.

(試験例F13の負極)
試験例4のスラリーを試験例11のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F13の負極を作製した。試験例F13の負極の被覆層の厚みは6.2μmであり、その厚みムラは4μmであった。
(Negative electrode of Test Example F13)
A negative electrode of Test Example F13 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 11. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F13 was 6.2 μm, and the thickness unevenness was 4 μm.

(試験例F14の負極)
試験例4のスラリーを試験例12のスラリーに代えた以外は試験例F6の負極と同様にして、試験例F14の負極を作製した。試験例F14の負極の被覆層の厚みは5.8μmであり、その厚みムラは4μmであった。
(Negative electrode of Test Example F14)
A negative electrode of Test Example F14 was produced in the same manner as the negative electrode of Test Example F6 except that the slurry of Test Example 4 was replaced with the slurry of Test Example 12. The thickness of the coating layer of the negative electrode of Test Example F14 was 5.8 μm, and the thickness unevenness was 4 μm.

各試験例F6〜F14の負極の被覆層の厚み及び厚みムラの結果及び各スラリー中のAl粉末のキュムラント平均粒径を表6に示す。Table 6 shows the results of the thickness and thickness unevenness of the coating layer of the negative electrode of each test example F6 to F14, and the average particle size of the Al 2 O 3 powder in each slurry.

Figure 2015045350
Figure 2015045350

表6から、試験例F6〜F8の負極の被覆層の厚みムラは、試験例F9〜F14の負極の被覆層の厚みムラより大幅に小さいことがわかった。   From Table 6, it was found that the thickness unevenness of the negative electrode coating layers of Test Examples F6 to F8 was significantly smaller than the thickness unevenness of the negative electrode coating layers of Test Examples F9 to F14.

(ラミネート型リチウムイオン二次電池の作製)
(試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例F6の負極を負極として用いた試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池を次のようにして作製した。
(Production of laminated lithium ion secondary battery)
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6)
A laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D6 using the negative electrode of Test Example F6 as the negative electrode was produced as follows.

正極は以下のように作製した。正極活物質として平均粒径D50が5μmのLiNi0.5Co0.2Mn0.3(略称NCM523)と導電助剤としてアセチレンブラック(品番HS100)と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(略称PVDF)とを、それぞれ94質量部、3質量部、3質量部として混合し混合物とした。この混合物を適量のNMPに分散させて、スラリーを作製した。The positive electrode was produced as follows. LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (abbreviation NCM523) having an average particle diameter D 50 of 5 μm as a positive electrode active material, acetylene black (product number HS100) as a conductive additive, and polyvinylidene fluoride as a binder (Abbreviation PVDF) was mixed as 94 parts by mass, 3 parts by mass, and 3 parts by mass, respectively, to obtain a mixture. This mixture was dispersed in an appropriate amount of NMP to prepare a slurry.

集電体として厚み20μmのアルミニウム箔を準備した。集電体にスラリーをのせ、ドクターブレードを用いてスラリーが膜状になるように塗布した。得られたシートを80℃で20分間乾燥してNMPを揮発させて除去した。その後、ロ−ルプレス機により、集電体と集電体上の塗布物を強固に密着接合させた。この時電極密度は3.2g/cmとなるようにした。接合物を120℃で6時間、真空乾燥機で加熱した。加熱後の接合物を、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取り、正極とした。正極活物質層の厚さは42μm程度であった。An aluminum foil having a thickness of 20 μm was prepared as a current collector. The slurry was placed on the current collector, and applied using a doctor blade so that the slurry became a film. The obtained sheet was dried at 80 ° C. for 20 minutes to volatilize and remove NMP. Thereafter, the current collector and the coated material on the current collector were firmly and closely joined by a roll press. At this time, the electrode density was set to 3.2 g / cm 2 . The bonded product was heated in a vacuum dryer at 120 ° C. for 6 hours. The bonded product after heating was cut into a predetermined shape (rectangular shape of 25 mm × 30 mm) to obtain a positive electrode. The thickness of the positive electrode active material layer was about 42 μm.

上記正極及び試験例F6の負極を用いて、ラミネート型リチウムイオン二次電池を製作した。詳しくは、正極及び試験例F6の負極の間に、セパレータを挟装して極板群とした。セパレータとして、ポリプロピレン樹脂/ポリエチレン樹脂/ポリプロピレン樹脂の3層多孔質膜構造で、正極側及び負極側の両面にアルミナがコートされた矩形状シート(27×32mm、厚さ25μm)を用いた。   A laminate type lithium ion secondary battery was manufactured using the positive electrode and the negative electrode of Test Example F6. Specifically, a separator was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode of Test Example F6 to form an electrode plate group. As the separator, a rectangular sheet (27 × 32 mm, thickness 25 μm) having a three-layer porous membrane structure of polypropylene resin / polyethylene resin / polypropylene resin and coated with alumina on both the positive electrode side and the negative electrode side was used.

この極板群を二枚一組のラミネートフィルムで覆い、三辺をシールした後、袋状となったラミネートフィルムに非水電解液を注入した。非水電解液としてフルオロエチレンカーボネート(略称FEC)、エチレンカーボネート(略称EC)と、エチルメチルカーボネート(略称EMC)と、ジメチルカーボネート(略称DMC)をFEC:EC:EMC:DMC=0.4:2.6:3:4(体積比)で混合した溶媒にLiPF6を1mol/lとなるように溶解し、LiPF(Cを0.01mol/lとなるように溶解した溶液を用いた。その後、残りの一辺をシールすることで、四辺が気密にシールされ、極板群及び非水電解液が密閉されたラミネート型リチウムイオン二次電池を得た。なお、正極及び負極は外部と電気的に接続可能なタブを備え、このタブの一部はラミネート型リチウムイオン二次電池の外側に延出している。以上の工程で、試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。The electrode plate group was covered with a set of two laminated films, and the three sides were sealed, and then a non-aqueous electrolyte was poured into the bag-like laminated film. Fluoroethylene carbonate (abbreviated as FEC), ethylene carbonate (abbreviated as EC), ethyl methyl carbonate (abbreviated as EMC), and dimethyl carbonate (abbreviated as DMC) as non-aqueous electrolytes were FEC: EC: EMC: DMC = 0.4: 2. A solution prepared by dissolving LiPF 6 in a solvent mixed at a ratio of 6: 3: 4 (volume ratio) to 1 mol / l and dissolving LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 to 0.01 mol / l. Was used. Thereafter, the remaining one side was sealed to obtain a laminate type lithium ion secondary battery in which the four sides were hermetically sealed and the electrode plate group and the non-aqueous electrolyte were sealed. Note that the positive electrode and the negative electrode each have a tab that can be electrically connected to the outside, and a part of the tab extends to the outside of the laminated lithium ion secondary battery. Through the above steps, a laminate type lithium ion secondary battery of Test Example D6 was produced.

(試験例D7のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F7の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D7のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D7)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D7 was produced in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F7.

(試験例D8のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F8の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D8のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D8)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D8 was produced in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F8.

(試験例D9のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F9の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D9のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D9)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D9 was prepared in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F9.

(試験例D10のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F10の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D10のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D10)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D10 was produced in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F10.

(試験例D11のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F11の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D11のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D11)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D11 was produced in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F11.

(試験例D12のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F12の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D12のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D12)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D12 was prepared in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F12.

(試験例D13のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F13の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D13のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D13)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D13 was produced in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F13.

(試験例D14のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F14の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D14のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D14)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D14 was produced in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F14.

(試験例D15のラミネート型リチウムイオン二次電池)
試験例D6のラミネート型リチウムイオン二次電池における試験例F6の負極を試験例F15の負極に変更した以外は試験例D6と同様にして試験例D15のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Laminated lithium ion secondary battery of Test Example D15)
A laminated lithium ion secondary battery of Test Example D15 was produced in the same manner as Test Example D6 except that the negative electrode of Test Example F6 in the laminated lithium ion secondary battery of Test Example D6 was changed to the negative electrode of Test Example F15.

<60℃保存試験>
試験例D6、試験例D7、試験例D9、試験例D10及び試験例D15のラミネート型リチウムイオン二次電池を用いて60℃保存特性を評価した。60℃保存試験は、60℃の温度で4.32Vの電圧をかけた状態で18日間保持した。
<60 ° C storage test>
The 60 ° C. storage characteristics were evaluated using the laminate type lithium ion secondary batteries of Test Example D6, Test Example D7, Test Example D9, Test Example D10, and Test Example D15. The 60 ° C. storage test was held for 18 days at a temperature of 60 ° C. with a voltage of 4.32 V applied.

なお保存試験を行う前にコンディショニング処理を実施した。コンディショニング処理では、各ラミネート型リチウムイオン二次電池を4.5Vまで段階的に充電し、最終的に1Cレートで4.5Vまで充電後、5時間CV充電した。そして、0.33Cレートで2.5Vまで放電後、2.5Vで5時間CV放電した。   A conditioning process was performed before the storage test. In the conditioning treatment, each laminated lithium ion secondary battery was charged stepwise to 4.5V, finally charged to 4.5V at a 1C rate, and then CV charged for 5 hours. Then, after discharging to 2.5 V at a 0.33 C rate, CV discharging was performed at 2.5 V for 5 hours.

またさらにコンディショニング処理後にエージングを行った。エージングでは、各ラミネート型リチウムイオン二次電池を60℃で12時間、4.32Vに保持した。このエージング後に、25℃で0.2Cで4.5Vまで、CCCV充電をし、10分間保持して、0.33Cで3,0VまでCC放電を行い、10分間保持した。0.33Cでの放電容量を測定し、これを初期容量とした。   Further, aging was performed after the conditioning treatment. In aging, each laminated lithium ion secondary battery was held at 4.32 V at 60 ° C. for 12 hours. After this aging, CCCV charge was performed at 25 ° C. to 4.5 V at 0.2 C, held for 10 minutes, CC discharged to 0.3 V at 0.33 C, and held for 10 minutes. The discharge capacity at 0.33 C was measured and used as the initial capacity.

保存試験後の各ラミネート型リチウムイオン二次電池を初期容量の測定と同様にして0.33Cでの放電容量を測定し、これを60℃保存試験後の容量とした。なお、60℃保存試験の容量維持率は、60℃保存試験後の容量維持率(%)=(60℃保存試験後の容量/初期容量)×100で求めた。結果を表7に示す。   Each laminate type lithium ion secondary battery after the storage test was measured for discharge capacity at 0.33 C in the same manner as the initial capacity measurement, and this was taken as the capacity after the 60 ° C. storage test. The capacity retention rate of the 60 ° C. storage test was determined by the following formula: Capacity maintenance rate (%) after 60 ° C. storage test = (capacity after 60 ° C. storage test / initial capacity) × 100. The results are shown in Table 7.

Figure 2015045350
Figure 2015045350

表7からわかるように、試験例D15、試験例D9、試験例D10のラミネート型リチウムイオン二次電池に比較して、試験例D6及び試験例D7のラミネート型リチウムイオン二次電池の60℃保存試験後の容量維持率(%)は、大幅に向上した。被覆層の厚みムラを少なくすることによりラミネート型リチウムイオン二次電池の60℃保存特性が向上することがわかった。   As can be seen from Table 7, the laminated lithium ion secondary batteries of Test Example D6 and Test Example D7 are stored at 60 ° C. as compared with the laminated lithium ion secondary batteries of Test Example D15, Test Example D9, and Test Example D10. The capacity retention rate (%) after the test was greatly improved. It was found that the 60 ° C. storage characteristics of the laminated lithium ion secondary battery were improved by reducing the thickness unevenness of the coating layer.

1:集電体、2:有機溶剤系バインダー、3:負極活物質、4:負極活物質層、5:被覆層、51:セラミックス粉末、521:水系バインダー、522:水溶性バインダー、53:分散剤、6:細孔。   1: current collector, 2: organic solvent-based binder, 3: negative electrode active material, 4: negative electrode active material layer, 5: coating layer, 51: ceramic powder, 521: aqueous binder, 522: water-soluble binder, 53: dispersion Agent, 6: pores.

Claims (17)

正極と、負極と、非水電解液とを有するリチウムイオン二次電池であって、
前記負極は、
集電体と、
該集電体の表面に配置され、負極活物質と有機溶剤系バインダーとを含む負極活物質層と、
該負極活物質層の表面に配置され、セラミックス粉末と水系バインダーとを含み、細孔を有する被覆層と、
を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池。
A lithium ion secondary battery having a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte,
The negative electrode is
A current collector,
A negative electrode active material layer disposed on a surface of the current collector and including a negative electrode active material and an organic solvent-based binder;
A coating layer that is disposed on the surface of the negative electrode active material layer, includes ceramic powder and an aqueous binder, and has pores;
A lithium ion secondary battery comprising:
前記細孔の直径は50nm以上2μm以下である請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the pore has a diameter of 50 nm to 2 μm. 前記被覆層におけるセラミックス粉末と水系バインダーの質量比は、88:12〜99:1である請求項1または2に記載のリチウムイオン二次電池。   3. The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein a mass ratio of the ceramic powder and the aqueous binder in the coating layer is 88:12 to 99: 1. 前記水系バインダーのガラス転移点は60℃以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the glass transition point of the aqueous binder is 60 ° C or higher. 前記水系バインダーは、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びカルボキシメチルセルロースから選ばれる少なくとも1つである請求項1〜4のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the aqueous binder is at least one selected from polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and carboxymethyl cellulose. 前記被覆層の厚みは2μm以上10μm以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The thickness of the said coating layer is 2 micrometers or more and 10 micrometers or less, The lithium ion secondary battery as described in any one of Claims 1-5. 前記セラミックス粉末の平均粒径D50は100nm以上1μm以下である請求項1〜6のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。The average particle diameter D 50 of the lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 6 is 100nm or more 1μm or less of the ceramic powder. 前記負極活物質はSiまたはSiO(0.3≦x≦1.6)を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode active material contains Si or SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6). 前記有機溶剤系バインダーはポリアミド、ポリアミドイミド及びポリイミドから選ばれる1つである請求項1〜8のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 8, wherein the organic solvent-based binder is one selected from polyamide, polyamideimide, and polyimide. 前記非水電解液はLiPF(Cからなる添加剤を含む請求項1〜9のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1-9 containing an additive the non-aqueous electrolyte consisting of LiPF 2 (C 2 O 4) 2. 前記水系バインダーは、水溶性バインダーであり、前記被覆層はさらに疎水部を有するポリカルボン酸からなる分散剤を含む請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the aqueous binder is a water-soluble binder, and the coating layer further includes a dispersant made of a polycarboxylic acid having a hydrophobic portion. 前記ポリカルボン酸は、スチレンとアクリル酸の共重合物からなり、前記ポリカルボン酸の分子量は5000以上50万以下である請求項11に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to claim 11, wherein the polycarboxylic acid is made of a copolymer of styrene and acrylic acid, and the molecular weight of the polycarboxylic acid is from 5,000 to 500,000. 前記水溶性バインダーは、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びカルボキシメチルセルロースから選ばれる少なくとも1つである請求項11または12に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to claim 11 or 12, wherein the water-soluble binder is at least one selected from polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and carboxymethyl cellulose. 前記被覆層の厚みムラは2μm以下である請求項11〜13のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery according to any one of claims 11 to 13, wherein thickness unevenness of the coating layer is 2 m or less. 前記被覆層内の前記分散剤の含有量が、前記セラミックス粉末を100質量部としたときに1質量部以上10質量部以下である請求項11〜14のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The content of the dispersant in the coating layer is 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less when the ceramic powder is 100 parts by mass. Next battery. 前記被覆層の厚みは2μm以上10μm以下である請求項11〜15のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。   The thickness of the said coating layer is 2 micrometers or more and 10 micrometers or less, The lithium ion secondary battery as described in any one of Claims 11-15. 前記セラミックス粉末の平均粒径D50は100nm以上1μm以下である請求項11〜16のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。The average particle diameter D 50 is a lithium-ion secondary battery according to any one of claims 11 to 16 is 100nm or more 1μm or less of the ceramic powder.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10910629B2 (en) * 2016-07-18 2021-02-02 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing electrode and current collector for electrochemical device

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016207318A (en) * 2015-04-17 2016-12-08 株式会社Gsユアサ Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2017033871A (en) * 2015-08-05 2017-02-09 株式会社豊田自動織機 Negative electrode and lithium ion secondary battery, and manufacturing method of the same
WO2017083655A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Sion Power Corporation Additives for electrochemical cells
CN109643827B (en) 2016-08-19 2023-02-07 索尔维公司 Non-aqueous electrolyte composition comprising silyl oxalate
US11118014B2 (en) * 2016-10-06 2021-09-14 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Polymer compound, intermediate composition, negative electrode, electricity storage device, and method for producing polymer compound
JP6990878B2 (en) * 2017-01-30 2022-02-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery
WO2018179817A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 パナソニック株式会社 Negative electrode for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery
US11374223B2 (en) 2017-06-30 2022-06-28 Ppg Industries Ohio, Inc. Slurry composition including binder containing reaction product of epoxy functional polymer and acid functional polymer for lithium ion electrical storage devices
EP4009403A1 (en) * 2017-12-19 2022-06-08 Ricoh Company, Ltd. Electrode and fabrication method, electrode element and nonaqueous electrolytic storage element
JP7027540B2 (en) * 2018-06-19 2022-03-01 ビークルエナジージャパン株式会社 Lithium-ion secondary battery and its manufacturing method
JPWO2020129897A1 (en) * 2018-12-19 2021-11-04 日本製紙株式会社 Electrodes for non-aqueous electrolyte secondary batteries, their manufacturing methods, and non-aqueous electrolyte secondary batteries
CN111490225B (en) * 2019-01-29 2021-10-15 中南大学 Hierarchical porous pole piece and preparation method and application thereof
CN110364734A (en) * 2019-06-06 2019-10-22 华南理工大学 High-performance water-based compounding negative electrode of lithium ion battery binder and preparation method and application
CN110635138A (en) * 2019-08-02 2019-12-31 河南平煤国能锂电有限公司 Lithium ion battery pole piece and manufacturing method thereof
CN113394453B (en) * 2020-03-12 2023-05-09 比亚迪股份有限公司 Electrolyte additive, electrolyte and secondary battery
US20230318139A1 (en) * 2021-03-05 2023-10-05 Vehicle Energy Japan Inc. Lithium ion secondary battery and method for producing same
JP7463613B2 (en) 2021-03-15 2024-04-08 株式会社東芝 Positive electrode, electrode group, secondary battery and battery pack
CN113451541B (en) * 2021-05-28 2023-02-03 上海空间电源研究所 High-voltage lithium ion positive electrode piece, battery and manufacturing method thereof
KR20230091395A (en) * 2021-12-16 2023-06-23 에스케이온 주식회사 Electrode for secondary battery and secondary battery including the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009135104A (en) * 2007-11-28 2009-06-18 Samsung Sdi Co Ltd Negative electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery containing the same
JP2009302009A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same
JP2010160982A (en) * 2009-01-08 2010-07-22 Nissan Motor Co Ltd Anode for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery
JP2010160984A (en) * 2009-01-08 2010-07-22 Nissan Motor Co Ltd Anode for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery
WO2013069074A1 (en) * 2011-11-07 2013-05-16 トヨタ自動車株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary cell
JP2013114882A (en) * 2011-11-29 2013-06-10 Nissan Motor Co Ltd Lithium ion secondary battery
WO2013128805A1 (en) * 2012-02-27 2013-09-06 株式会社豊田自動織機 Lithium ion secondary battery

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009135104A (en) * 2007-11-28 2009-06-18 Samsung Sdi Co Ltd Negative electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery containing the same
JP2009302009A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same
JP2010160982A (en) * 2009-01-08 2010-07-22 Nissan Motor Co Ltd Anode for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery
JP2010160984A (en) * 2009-01-08 2010-07-22 Nissan Motor Co Ltd Anode for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery
WO2013069074A1 (en) * 2011-11-07 2013-05-16 トヨタ自動車株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary cell
JP2013114882A (en) * 2011-11-29 2013-06-10 Nissan Motor Co Ltd Lithium ion secondary battery
WO2013128805A1 (en) * 2012-02-27 2013-09-06 株式会社豊田自動織機 Lithium ion secondary battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10910629B2 (en) * 2016-07-18 2021-02-02 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing electrode and current collector for electrochemical device

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