JP2019083138A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Abstract

To provide a non-aqueous electrolyte secondary battery in which suppression of temperature rise at the time of nail penetration and maintenance of the battery capacity after high temperature storage are compatible.SOLUTION: A non-aqueous electrolyte secondary battery includes a positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer provided on the surface of the positive electrode current collector. The positive electrode current collector is an aluminum alloy. The aluminum alloy includes at least copper, and optionally, magnesium. An amount α (Mass%) of magnesium included in the positive electrode current collector and an amount β (Mass%) of copper included in the positive electrode current collector 11 satisfy 0≤α≤1.5, 2.7≤β≤5.0, and 3.4≤(α+β)≤5.9.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、非水電解質二次電池に関する。   The present disclosure relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

特開２００９−０６４５６０号公報（特許文献１）には、集電体用アルミニウム合金箔が開示されている。   The aluminum alloy foil for current collectors is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-064560 (patent document 1).

特開２００９−０６４５６０号公報JP, 2009-064560, A

特許文献１には、マンガンと、鉄と、マグネシウムとを含み、残部がアルミニウムと不可避不純物とを含む、集電体用アルミニウム合金箔が開示されている。係る集電体用アルミニウム合金箔は、アルミニウム箔に比べて耐食性が低下することがなく、箔の厚みを１５μｍ以下にしても電極の製造工程において破断することがないと考えられる。   Patent Document 1 discloses an aluminum alloy foil for a current collector, which contains manganese, iron, and magnesium, and the balance thereof contains aluminum and unavoidable impurities. The aluminum alloy foil for a collector does not have corrosion resistance lower than that of the aluminum foil, and is considered not to be broken in the manufacturing process of the electrode even if the thickness of the foil is 15 μm or less.

しかしながら、特許文献１において開示される集電体用アルミニウム合金箔を用いて製造された集電体は、約６３０℃以上６６０℃以下の融点を有すると考えられる。したがって、釘刺し等で短絡が発生した際に、集電体の溶断に時間を要し、長時間短絡が継続する可能性がある。そのため電池の発熱が大きくなり、電池温度が上昇して安全性が不十分となるおそれがある。また、電池（たとえば、車載用の電池）はその性質上、高温保存後においても電池容量が維持されることが望まれている。   However, the current collector manufactured using the aluminum alloy foil for a current collector disclosed in Patent Document 1 is considered to have a melting point of about 630 ° C. or more and 660 ° C. or less. Therefore, when a short circuit occurs due to nailing or the like, it takes time to melt the current collector, and the short circuit may continue for a long time. Therefore, the heat generation of the battery is increased, and the battery temperature may be increased, which may result in insufficient safety. In addition, due to the nature of batteries (for example, batteries for vehicles), it is desirable that the battery capacity be maintained even after high temperature storage.

本開示の目的は、釘刺し時の温度上昇の抑制と、高温保存後における電池容量の維持とが両立された、非水電解質二次電池を提供することにある。   The object of the present disclosure is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery in which suppression of temperature rise at the time of nailing and maintenance of battery capacity after high temperature storage are compatible.

以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否により特許請求の範囲が限定されるべきではない。   Hereinafter, technical configurations and effects of the present disclosure will be described. However, the mechanism of action of the present disclosure includes presumption. The scope of the claims should not be limited by the correctness of the mechanism of action.

［１］非水系電池は、正極集電体と、正極集電体の表面に設けられた正極合材層とを有する正極を備える。正極集電体は、アルミニウム（Ａｌ）合金である。アルミニウム（Ａｌ）合金は、銅（Ｃｕ）を少なくとも含み、更に所望によりマグネシウム（Ｍｇ）を含む。正極集電体に含まれるマグネシウム（Ｍｇ）の量α（質量％）および正極集電体に含まれる銅（Ｃｕ）の量β（質量％）は、以下の（１）〜（３）を満たす。
０≦α≦１．５ ・・・（１）
２．７≦β≦５．０ ・・・（２）
３．４≦（α＋β）≦５．９ ・・・（３） [1] A non-aqueous battery includes a positive electrode having a positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer provided on the surface of the positive electrode current collector. The positive electrode current collector is an aluminum (Al) alloy. The aluminum (Al) alloy contains at least copper (Cu), and further optionally contains magnesium (Mg). The amount α (mass%) of magnesium (Mg) contained in the positive electrode current collector and the amount β (mass%) of copper (Cu) contained in the positive electrode current collector satisfy the following (1) to (3) .
0 ≦ α ≦ 1.5 (1)
2.7 ≦ β ≦ 5.0 (2)
3.4 ≦ (α + β) ≦ 5.9 (3)

図１は、本開示の作用メカニズムを説明するための第１断面概念図である。
図１には、釘刺しが発生した際の、非水電解質二次電池（以下、単に「電池」とも記される）の一部が示されている。電池は、正極集電体１１と、正極集電体１１の表面に設けられた正極合材層１２とを有する正極１０を備える。 FIG. 1 is a first cross-sectional conceptual view for explaining the action mechanism of the present disclosure.
FIG. 1 shows a part of a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter, also simply referred to as a “battery”) when a nail sticking occurs. The battery includes a positive electrode 10 having a positive electrode current collector 11 and a positive electrode mixture layer 12 provided on the surface of the positive electrode current collector 11.

図１に示すように釘刺しが発生した際には、低抵抗体である釘７０を介して正極１０と負極とが低抵抗で短絡し、大きなジュール熱が発生する。係るジュール熱により釘７０周辺のセパレータが溶けて正極合材層１２と負極合材層とが接触して、より大きな短絡電流が継続して流れて発熱し、熱暴走に至ると考えられる。なお、ジュール熱とは、抵抗のある導体（たとえば、正極１０）に電流が流れた際に発生する熱のことであり、その熱量は、流れる電流の二乗と導体の抵抗と電流の流れた時間との積に比例する。すなわち、短絡時間が長くなれば、発生するジュール熱も増加する。   As shown in FIG. 1, when a nail sticking occurs, the positive electrode 10 and the negative electrode are short-circuited with low resistance via the nail 70 which is a low resistance body, and a large Joule heat is generated. It is considered that the Joule heat causes the separator around the nail 70 to melt and the positive electrode mixture layer 12 and the negative electrode mixture layer contact, and a larger short circuit current continues to flow and generate heat, leading to thermal runaway. Joule heat is heat that is generated when current flows in a resistive conductor (for example, positive electrode 10), and the amount of heat is the square of the current flowing, the resistance of the conductor, and the time when the current flows Proportional to the product of That is, as the short circuit time becomes longer, the generated Joule heat also increases.

図２は、本開示の作用メカニズムを説明するための第２断面概念図である。
図２に示すように、釘７０が本開示に係る電池に刺さった場合、以下の事象（１）および（２）により、釘刺し時における電池温度上昇が抑制されるものと期待される。
（１）Ａｌ合金（正極集電体１１）が、所定量のＣｕと、所望により所定量のＭｇとを含むことにより、正極集電体１１（Ａｌ合金）の融点が下がるものと考えられる。また、正極集電体１１の電子抵抗率が増加し、正極集電体１１の比熱が下がる（すなわち、正極集電体１１の温度が、上がりやすくなる）と考えられる。
（２）短絡により発生した熱により、特に釘７０周辺の正極集電体１１の温度が上昇する。正極集電体１１の発熱速度は、前述の通り正極集電体１１の比熱が下がっているため、通常と比較して増加しているものと考えられる。加えて、正極集電体１１の融点は下がっていると考えられる。したがって、釘７０の周辺の正極集電体１１が短時間で溶断され、溶断部７１が形成され、短絡が短時間で終了すると考えられる。これにより、短絡が終了するまでに発生するジュール熱を低減すること（すなわち、電池温度上昇を抑制すること）が期待される。 FIG. 2 is a second cross-sectional conceptual view for explaining the action mechanism of the present disclosure.
As shown in FIG. 2, when the nail 70 is stuck in the battery according to the present disclosure, it is expected that the battery temperature rise at the time of nail sticking is suppressed by the following events (1) and (2).
(1) The melting point of the positive electrode current collector 11 (Al alloy) is considered to be lowered when the Al alloy (positive electrode current collector 11) contains a predetermined amount of Cu and, if desired, a predetermined amount of Mg. In addition, it is considered that the electron resistivity of the positive electrode current collector 11 is increased, and the specific heat of the positive electrode current collector 11 is decreased (that is, the temperature of the positive electrode current collector 11 is easily increased).
(2) The heat generated by the short circuit raises the temperature of the positive electrode current collector 11 particularly around the nail 70. The heat generation rate of the positive electrode current collector 11 is considered to be increased as compared to that of the normal case, since the specific heat of the positive electrode current collector 11 is lowered as described above. In addition, the melting point of the positive electrode current collector 11 is considered to be lowered. Therefore, it is considered that the positive electrode current collector 11 around the nail 70 is fused in a short time, the fused part 71 is formed, and the short circuit is completed in a short time. This is expected to reduce Joule heat generated until the end of the short circuit (that is, to suppress the battery temperature rise).

図１は、本開示の作用メカニズムを説明するための第１断面概念図である。FIG. 1 is a first cross-sectional conceptual view for explaining the action mechanism of the present disclosure. 図２は、本開示の作用メカニズムを説明するための第２断面概念図である。FIG. 2 is a second cross-sectional conceptual view for explaining the action mechanism of the present disclosure. 図３は、本実施形態の非水電解質二次電池の構成の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing an example of the configuration of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment. 図４は、本実施形態の電極群の構成の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing an example of the configuration of the electrode group of the present embodiment. 図５は、本実施形態の正極の構成の一例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing an example of the configuration of the positive electrode of the present embodiment. 図６は、本実施形態の負極の構成の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of the configuration of the negative electrode of the present embodiment.

以下、本開示の実施形態（本明細書では「本実施形態」とも記される）が説明される。ただし以下の説明は、特許請求の範囲を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure (also referred to herein as “the embodiments”) will be described. However, the following description does not limit the scope of the claims.

＜非水電解質二次電池の構成＞
本開示の電池は、以下で説明する正極集電体、正極合材層および正極を備える限り、従来公知の構成を備えることができる。従来公知の構成とは、たとえば正極と、負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータとを有する電極群とを備え、この電極群が非水電解質と共に電池ケースに配置される構成などをいう。電極群は、扁平に巻回した形態（巻回電極群）とすることができる。 <Configuration of Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery>
The battery of the present disclosure can have a conventionally known configuration as long as it includes the positive electrode current collector, the positive electrode mixture layer, and the positive electrode described below. The conventionally known structure includes, for example, an electrode group having a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and the electrode group is arranged in a battery case together with a non-aqueous electrolyte Say The electrode group can be in a flatly wound form (a wound electrode group).

図３は、本実施形態の非水系電池の構成の一例を示す概略図である。電池１００は、電池ケース８０を含む。電池ケース８０は、角形（扁平直方体形）である。ただし、本実施形態の電池ケースは、円筒形であってもよい。電池ケース８０は、Ａｌ合金、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）等の金属材料、あるいは樹脂材料により構成され得る。電池ケース８０は、金属材料と樹脂材料との複合材料（たとえば、アルミラミネートフィルム製の袋等）によって構成されていてもよい。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of the configuration of the non-aqueous battery of the present embodiment. Battery 100 includes a battery case 80. The battery case 80 is rectangular (flat rectangular parallelepiped). However, the battery case of the present embodiment may be cylindrical. Battery case 80 may be made of a metal material such as Al alloy, stainless steel (SUS), iron (Fe), or a resin material. Battery case 80 may be made of a composite material of a metal material and a resin material (for example, a bag made of an aluminum laminate film or the like).

電池ケース８０は密閉されている。電池ケース８０には、端子８１が設けられている。電池ケース８０は、電流遮断機構（ＣＩＤ）、ガス排出弁、注液孔等を備えていてもよい（いずれも、図示せず）。電池ケース８０は、電極群５０および電解液を収納している。電極群５０は、端子８１と電気的に接続されている。   The battery case 80 is sealed. The battery case 80 is provided with a terminal 81. The battery case 80 may be provided with a current interrupting mechanism (CID), a gas discharge valve, a liquid injection hole, and the like (all are not shown). The battery case 80 accommodates the electrode group 50 and the electrolytic solution. The electrode group 50 is electrically connected to the terminal 81.

図４は、本実施形態の電極群の構成の一例を示す概略図である。電極群５０は、巻回型である。すなわち電極群５０は、正極１０、セパレータ３０、負極２０、およびセパレータ３０がこの順序で積層され、さらにこれらが渦巻状に巻回されることにより構成されている。電極群５０は、扁平状に成形されていてもよい。巻回型の電極群５０では、正極集電体１１が張力を受けている。そのため釘刺し時に、正極集電体１１が溶断されやすくなることが期待される。ただし、本実施形態の電極群は、積層型であってもよい。積層型の電極群は、セパレータ、正極、セパレータ、負極・・・のように、セパレータを間に挟みつつ、正極と負極とが交互に複数積層されることより構成され得る。本実施形態によれば、電極群が積層型であっても、釘刺し時の温度上昇が小さくなることが期待される。   FIG. 4 is a schematic view showing an example of the configuration of the electrode group of the present embodiment. The electrode group 50 is a wound type. That is, the electrode group 50 is configured by stacking the positive electrode 10, the separator 30, the negative electrode 20, and the separator 30 in this order, and further winding them in a spiral. The electrode group 50 may be formed into a flat shape. In the wound electrode group 50, the positive electrode current collector 11 is under tension. Therefore, it is expected that the positive electrode current collector 11 is easily melted and cut at the time of nailing. However, the electrode group of the present embodiment may be of a stacked type. Like the separator, the positive electrode, the separator, the negative electrode, etc., the stacked electrode group can be configured by alternately stacking a plurality of positive electrodes and negative electrodes while sandwiching the separator therebetween. According to the present embodiment, even if the electrode group is a laminated type, it is expected that the temperature rise at the time of nailing becomes small.

＜正極＞
図５は、本実施形態の正極の構成の一例を示す概略図である。正極１０は、帯状のシートである。正極１０は、正極集電体１１と、正極合材層１２とを含む。正極合材層１２は、正極集電体１１の表面に形成されている。正極合材層１２は、正極活物質を含む。すなわち電池１００は、正極活物質を担持する正極集電体１１を少なくとも含む。正極１０は、端子８１との接続位置として、正極集電体１１が正極合材層１２から露出した部分を有していてもよい。 <Positive electrode>
FIG. 5 is a schematic view showing an example of the configuration of the positive electrode of the present embodiment. The positive electrode 10 is a belt-like sheet. The positive electrode 10 includes a positive electrode current collector 11 and a positive electrode mixture layer 12. The positive electrode mixture layer 12 is formed on the surface of the positive electrode current collector 11. The positive electrode mixture layer 12 contains a positive electrode active material. That is, the battery 100 includes at least the positive electrode current collector 11 supporting the positive electrode active material. The positive electrode 10 may have a portion where the positive electrode current collector 11 is exposed from the positive electrode mixture layer 12 as a connection position with the terminal 81.

（正極集電体）
正極集電体１１は、Ａｌ合金である。Ａｌ合金は、Ｃｕを少なくとも含み、更に所望によりＭｇを含む。正極集電体１１に含まれるＭｇの量α（質量％）と、正極集電体１１に含まれるＣｕの量β（質量％）とは、以下（１）〜（３）を満たす。これら（１）〜（３）を満たすことにより、釘刺し時の温度上昇の抑制と、高温保存後における電池容量の維持とが両立された、非水電解質二次電池が得られるものと期待される。なお、Ａｌ合金に含まれるＡｌとしては、純粋なＡｌ（純Ａｌ）のみではなく、たとえば、ＪＩＳ１０００番台のＡｌ合金を用いてもよい。
０≦α≦１．５ ・・・（１）
２．７≦β≦５．０ ・・・（２）
３．４≦（α＋β）≦５．９ ・・・（３） (Positive current collector)
The positive electrode current collector 11 is an Al alloy. The Al alloy contains at least Cu, and further optionally contains Mg. The amount α (mass%) of Mg contained in the positive electrode current collector 11 and the amount β (mass%) of Cu contained in the positive electrode current collector 11 satisfy the following (1) to (3). By satisfying these (1) to (3), it is expected that a non-aqueous electrolyte secondary battery can be obtained in which suppression of the temperature rise at the time of nailing and maintenance of the battery capacity after high temperature storage are compatible. Ru. As Al contained in the Al alloy, not only pure Al (pure Al) but also an Al alloy in the JIS 1000 series may be used, for example.
0 ≦ α ≦ 1.5 (1)
2.7 ≦ β ≦ 5.0 (2)
3.4 ≦ (α + β) ≦ 5.9 (3)

上記（１）において正極集電体１１に含まれるＭｇ量α（質量％）が１．５質量％を超える場合、高温保存後における、電池容量の維持に改善の余地が生じるものと考えられる。   In the above (1), when the Mg amount α (% by mass) contained in the positive electrode current collector 11 exceeds 1.5% by mass, it is considered that there is room for improvement in maintaining the battery capacity after high temperature storage.

上記（２）において正極集電体１１に含まれるＣｕ量β（質量％）が２．７質量％未満の場合、正極集電体１１の融点が十分に下がらないものと考えられる。正極集電体１１の融点が十分に下がらないため、短絡時に正極集電体１１の溶断に時間を要し、短絡時間が長くなると考えられる。これにより、電池１００の総発熱量の低減に改善の余地が生じる（すなわち、釘刺し時における電池温度上昇の抑制に改善の余地が生じる）ものと考えられる。また、上記（２）において正極集電体１１に含まれるＣｕ量β（質量％）が５．０質量％を超える場合、高温保存後における、電池容量の維持に改善の余地が生じるものと考えられる。   In the above (2), when the Cu amount β (% by mass) contained in the positive electrode current collector 11 is less than 2.7% by mass, it is considered that the melting point of the positive electrode current collector 11 does not fall sufficiently. Since the melting point of the positive electrode current collector 11 is not sufficiently lowered, it takes time to melt the positive electrode current collector 11 at the time of a short circuit, and it is considered that the short circuit time becomes long. As a result, it is considered that there is room for improvement in the reduction of the total calorific value of the battery 100 (that is, there is room for improvement in suppression of the battery temperature rise at the time of the nail sticking). In the case (2), when the Cu amount β (mass%) contained in the positive electrode current collector 11 exceeds 5.0 mass%, it is considered that there is room for improvement in maintaining the battery capacity after high temperature storage. Be

上記（３）において、正極集電体１１に含まれるＭｇ量α（質量％）とＣｕ量β（質量％）との和（以下、「α＋β」とも記す）が３．４質量％未満の場合、正極集電体１１の融点が十分に下がらないため、短絡時に正極集電体１１の溶断に時間を要し、短絡時間が長くなると考えられる。これにより、釘刺し時における電池温度上昇の抑制に改善の余地が生じるものと考えられる。また上記（３）において、「α＋β」が５．９質量％を超える場合、高温保存後における、電池容量の維持に改善の余地が生じるものと考えられる。   In the above (3), when the sum (hereinafter also referred to as “α + β”) of the Mg amount α (mass%) and the Cu amount β (mass%) contained in the positive electrode current collector 11 is less than 3.4 mass% Since the melting point of the positive electrode current collector 11 is not sufficiently lowered, it takes time to melt the positive electrode current collector 11 at the time of a short circuit, and it is considered that the short circuit time becomes long. As a result, it is considered that there is room for improvement in suppressing the battery temperature rise at the time of nailing. Moreover, in said (3), when "(alpha) + (beta)" exceeds 5.9 mass%, it is thought that room for improvement arises in maintenance of battery capacity after high temperature storage.

（被覆層）
正極集電体１１の表面に、たとえば厚さ３μｍ以上１０μｍ以下の厚さの被覆層を設けてもよい。当該被覆層は、たとえばアセチレンブラック（ＡＢ）等の導電材を含んでいてもよい。これにより、高温保存後において、電池容量が維持されるものと期待される。なお、本明細書の「電池容量」とは、たとえば電池１００を定格充電電圧で完全充電した後、該電池１００をその定格放電電圧（終止電圧）まで１Ｃの放電レートで放電した場合における放電容量をいう。なお、放電レート１Ｃとは、定格放電電圧に至るまでの時間が１時間となる放電電流［Ａ］で放電することをいう。 (Cover layer)
For example, a coating layer having a thickness of 3 μm or more and 10 μm or less may be provided on the surface of the positive electrode current collector 11. The coating layer may contain a conductive material such as acetylene black (AB). This is expected to maintain the battery capacity after high temperature storage. Incidentally, the “battery capacity” in the present specification means, for example, the discharge capacity in the case where the battery 100 is discharged at a discharge rate of 1 C up to the rated discharge voltage (final voltage) after the battery 100 is completely charged at the rated charge voltage. Say The discharge rate 1C means discharging with a discharge current [A] which takes 1 hour to reach the rated discharge voltage.

（集電体の製造方法）
集電体１１の製造方法は、特に限定されるべきではないが、たとえば以下の様な方法にて製造することができる。まず、純Ａｌ板と、Ｃｕとを少なくとも含み、更に所望によりＭｇを含む溶湯が調製される。溶湯が凝固されることにより、たとえば板状の鋳塊が製造される。係る鋳塊に熱間圧延または冷間圧延が施されることにより、集電体１１が製造され得る。集電体１１の厚さは、目的とする集電体１１の厚さに応じて適宜変更され得る。集電体１１は、たとえば、１５〜２０μｍの厚さを有してもよい。 (Manufacturing method of current collector)
The method of manufacturing the current collector 11 is not particularly limited, but can be manufactured, for example, by the following method. First, a melt containing at least a pure Al plate and Cu, and optionally Mg is prepared. By solidification of the molten metal, for example, a plate-like ingot is produced. The current collector 11 can be produced by subjecting the ingot to hot rolling or cold rolling. The thickness of the current collector 11 can be appropriately changed according to the thickness of the target current collector 11. The current collector 11 may have, for example, a thickness of 15 to 20 μm.

（正極合材層）
正極合材層１２は、正極集電体１１の表面（裏表両面）に形成されている。正極合材層１２は、たとえば、１０〜２００μｍの厚さを有してもよい。正極合材層１２は、たとえば、８０〜９８質量％の正極活物質と、１〜１５質量％の導電材と、その残部のバインダとを含み得る。 (Positive material layer)
The positive electrode mixture layer 12 is formed on the surface (both the front and back sides) of the positive electrode current collector 11. The positive electrode mixture layer 12 may have a thickness of 10 to 200 μm, for example. The positive electrode mixture layer 12 may include, for example, 80 to 98% by mass of a positive electrode active material, 1 to 15% by mass of a conductive material, and the remaining binder.

正極活物質は、特に限定されるべきではない。正極活物質は、たとえば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８２Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０３Ｏ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＦｅＰＯ４等であってもよい。１種の正極活物質が単独で使用されてもよいし、２種以上の正極活物質が組み合わされて使用されてもよい。正極活物質は、たとえば、１〜３０μｍの平均粒径を有してもよい。本明細書の平均粒径は、レーザ回折散乱法によって測定される体積基準の粒度分布において、微粒側からの累積体積が全体の体積の５０％になる粒径を示す。 The positive electrode active material should not be particularly limited. The positive electrode active material is, for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 or the like. One type of positive electrode active material may be used alone, or two or more types of positive electrode active materials may be used in combination. The positive electrode active material may have, for example, an average particle size of 1 to 30 μm. The average particle diameter in the present specification indicates the particle diameter at which the cumulative volume from the fine particle side is 50% of the total volume in the volume-based particle size distribution measured by laser diffraction scattering.

導電材は、特に限定されるべきではない。導電材は、たとえば、アセチレンブラック（ＡＢ）、サーマルブラック、ファーネスブラック、鱗片状黒鉛、気相成長炭素繊維等であってもよい。１種の導電材が単独で使用されてもよいし、２種以上の導電材が組み合わされて使用されてもよい。   The conductive material should not be particularly limited. The conductive material may be, for example, acetylene black (AB), thermal black, furnace black, scaly graphite, vapor grown carbon fiber, or the like. One type of conductive material may be used alone, or two or more types of conductive materials may be used in combination.

バインダも特に限定されるべきはない。バインダは、たとえば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等であってもよい。１種のバインダが単独で使用されてもよいし、２種以上のバインダが組み合わされて使用されてもよい。   The binder also should not be particularly limited. The binder is, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVdF-HFP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyacrylic acid (PAA), carboxymethylcellulose (CMC) or the like. It may be. One type of binder may be used alone, or two or more types of binders may be used in combination.

＜負極＞
図６は、本実施形態の負極の構成の一例を示す概略図である。負極２０は、帯状のシートである。負極２０は、負極集電体２１と、負極合材層２２とを含む。負極合材層２２は、負極集電体２１（集電体）の表面に担持されている。負極合材層２２は、負極活物質を含む。すなわち電池１００は、負極活物質を担持する集電体を少なくとも含む。負極２０は、端子８１との接続位置として、負極集電体２１が負極合材層２２から露出した部分を有していてもよい。 <Negative electrode>
FIG. 6 is a schematic view showing an example of the configuration of the negative electrode of the present embodiment. The negative electrode 20 is a band-like sheet. The negative electrode 20 includes a negative electrode current collector 21 and a negative electrode mixture layer 22. The negative electrode mixture layer 22 is supported on the surface of the negative electrode current collector 21 (current collector). The negative electrode mixture layer 22 contains a negative electrode active material. That is, battery 100 includes at least a current collector carrying a negative electrode active material. The negative electrode 20 may have a portion where the negative electrode current collector 21 is exposed from the negative electrode mixture layer 22 as a connection position with the terminal 81.

（負極集電体）
負極集電体２１は、たとえば、５〜３０μｍの厚さを有してもよい。負極集電体２１は、たとえば、Ｃｕ箔であってもよい。Ｃｕ箔は、純Ｃｕ箔であってもよいし、Ｃｕ合金箔であってもよい。負極２０が、電池１００内においてＬｉイオン（電荷担体）とＡｌとの反応電位よりも、高い電位を有する場合（たとえば、負極活物質がチタン酸リチウムである場合等）、前述の正極集電体１１が負極集電体２１として使用されてもよい。すなわち本実施形態の集電体は、負極集電体であってもよい。 (Negative current collector)
The negative electrode current collector 21 may have a thickness of, for example, 5 to 30 μm. The negative electrode current collector 21 may be, for example, a Cu foil. The Cu foil may be pure Cu foil or Cu alloy foil. When the negative electrode 20 has a potential higher than the reaction potential of Li ions (charge carriers) and Al in the battery 100 (for example, when the negative electrode active material is lithium titanate), the above-mentioned positive electrode current collector 11 may be used as the negative electrode current collector 21. That is, the current collector of the present embodiment may be a negative electrode current collector.

（負極合材層）
負極合材層２２は、負極集電体２１の表面（表裏両面）に形成されている。負極合材層２２は、たとえば、１０〜２００μｍの厚さを有してもよいし、５０〜１５０μｍの厚さを有してもよい。負極合材層２２は、たとえば、８０〜９９.５質量％の負極活物質と、０〜１５質量％の導電材と、その残部のバインダとを含む。 (Negative material layer)
The negative electrode mixture layer 22 is formed on the surface (both front and back sides) of the negative electrode current collector 21. The negative electrode mixture layer 22 may have a thickness of, for example, 10 to 200 μm, or may have a thickness of 50 to 150 μm. The negative electrode mixture layer 22 contains, for example, 80 to 99.5% by mass of a negative electrode active material, 0 to 15% by mass of a conductive material, and the remaining portion of the binder.

負極活物質は、特に限定されるべきではない。負極活物質は、たとえば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、シリコン、酸化シリコン、錫、酸化錫、チタン酸リチウム等であってもよい。１種の負極活物質が単独で使用されてもよいし、２種以上の負極活物質が組み合わされて使用されてもよい。たとえば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素等の非晶質炭素によって、天然黒鉛が被覆された材料（「非晶質コート黒鉛」とも称される）等が使用されてもよい。負極活物質は、たとえば、１〜３０μｍの平均粒径を有してもよい。   The negative electrode active material should not be particularly limited. The negative electrode active material may be, for example, graphite, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, silicon, silicon oxide, tin, tin oxide, lithium titanate and the like. One type of negative electrode active material may be used alone, or two or more types of negative electrode active materials may be used in combination. For example, a material (also referred to as "amorphous coated graphite") or the like in which natural graphite is coated with amorphous carbon such as graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, etc. may be used. The negative electrode active material may have, for example, an average particle diameter of 1 to 30 μm.

導電材も特に限定されるべきではない。導電材は、たとえば、アセチレンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック等であってもよい。１種の導電材が単独で使用されてもよいし、２以上の導電材が組み合わされて使用されてもよい。なお電子伝導性が高い負極活物質（たとえば黒鉛等）が使用される場合は、導電材が使用されないこともあり得る。   The conductive material should not be particularly limited. The conductive material may be, for example, acetylene black, thermal black, furnace black or the like. One type of conductive material may be used alone, or two or more conductive materials may be used in combination. When a negative electrode active material (eg, graphite etc.) having high electron conductivity is used, the conductive material may not be used.

バインダも特に限定されるべきではない。バインダは、たとえば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等であってもよい。１種のバインダが単独で使用されてもよいし、２種以上のバインダが組み合わされて使用されてもよい。   The binder should not be particularly limited. The binder may be, for example, styrene butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC) or the like. One type of binder may be used alone, or two or more types of binders may be used in combination.

＜セパレータ＞
セパレータ３０は、帯状のシートである。セパレータ３０は、正極１０と負極２０との間に介在している。セパレータ３０は、電気絶縁性の多孔質膜である。セパレータ３０は、たとえば、９〜３０μｍ（典型的には１６μｍ）の厚さを有してもよい。セパレータ３０は、たとえば、ポリエチレン（ＰＥ）製、ポリプロピレン（ＰＰ）製等であり得る。セパレータ３０は、多層構造を有してもよい。セパレータ３０は、たとえば、ＰＰ製の多孔質膜、ＰＥ製の多孔質膜、およびＰＰ製の多孔質膜がこの順序で積層されることにより、構成されていてもよい。 <Separator>
The separator 30 is a belt-like sheet. The separator 30 is interposed between the positive electrode 10 and the negative electrode 20. The separator 30 is an electrically insulating porous film. The separator 30 may have, for example, a thickness of 9 to 30 μm (typically 16 μm). The separator 30 may be made of, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), or the like. The separator 30 may have a multilayer structure. The separator 30 may be configured, for example, by laminating a porous film made of PP, a porous film made of PE, and a porous film made of PP in this order.

セパレータ３０は、その表面（片面または両面）に耐熱層を有していてもよい。耐熱層は、たとえば、３〜１０μｍ（典型的には５μｍ）の厚さを有してもよい。耐熱層は、耐熱材料およびバインダを含み得る。耐熱材料は、たとえば、酸化物材料（たとえば、アルミナ、ベーマイト、チタニア、ジルコニア、マグネシア等）、樹脂材料（たとえば、アラミド、ポリイミド等）等であってもよい。バインダは、たとえばＰＶｄＦ、ＰＶｄＦ−ＨＦＰ、ＰＴＦＥ、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ＳＢＲ等であってもよい。耐熱層に含まれるバインダの量は、たとえば２〜３０質量％（典型的には４質量％）であってもよい。   The separator 30 may have a heat-resistant layer on its surface (one side or both sides). The heat resistant layer may have, for example, a thickness of 3 to 10 μm (typically 5 μm). The heat resistant layer may include a heat resistant material and a binder. The heat-resistant material may be, for example, an oxide material (for example, alumina, boehmite, titania, zirconia, magnesia or the like), a resin material (for example, aramid, polyimide or the like) or the like. The binder may be, for example, PVdF, PVdF-HFP, PTFE, ethylene-acrylic acid ester copolymer, SBR or the like. The amount of the binder contained in the heat-resistant layer may be, for example, 2 to 30% by mass (typically 4% by mass).

＜電解液＞
電池１００は電解液を含み得る。電解液は、リチウム（Ｌｉ）塩および溶媒を少なくとも含む。電解液は、たとえば０．５ｍоｌ／ｌ以上２ｍоｌ／ｌ以下のＬｉ塩を含んでもよい。Ｌｉ塩は支持電解質である。Ｌｉ塩は溶媒に溶解している。Ｌｉ塩は、たとえば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ［Ｎ（ＦＳＯ２）２］、Ｌｉ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］等であってもよい。１種のＬｉ塩が単独で使用されてもよい。２種以上のＬｉ塩が組み合わされて使用されてもよい。 <Electrolyte solution>
Battery 100 may include an electrolyte. The electrolytic solution contains at least a lithium (Li) salt and a solvent. The electrolytic solution may contain, for example, an Li salt of 0.5 mol / l or more and 2 mol / l or less. Li salt is a supporting electrolyte. The Li salt is dissolved in the solvent. The Li salt may be, for example, LiPF 6 , LiBF 4 , Li [N (FSO 2 ) 2 ], Li [N (CF 3 SO 2 ) 2 ] or the like. One Li salt may be used alone. Two or more Li salts may be used in combination.

溶媒は非プロトン性である。すなわち本実施形態の電解液は非水電解質である。溶媒は、たとえば環状カーボネートおよび鎖状カーボネートの混合物であってもよい。混合比は、たとえば「環状カーボネート：鎖状カーボネート＝１：９〜５：５（体積比）」であってもよい。   The solvent is aprotic. That is, the electrolyte solution of the present embodiment is a non-aqueous electrolyte. The solvent may be, for example, a mixture of cyclic carbonate and linear carbonate. The mixing ratio may be, for example, “cyclic carbonate: linear carbonate = 1: 9 to 5: 5 (volume ratio)”.

環状カーボネートは、たとえば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）等であってもよい。１種の環状カーボネートが単独で使用されてもよい。２種以上の環状カーボネートが組み合わされて使用されてもよい。   The cyclic carbonate may be, for example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), fluoroethylene carbonate (FEC) or the like. One cyclic carbonate may be used alone. Two or more cyclic carbonates may be used in combination.

鎖状カーボネートは、たとえば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等であってもよい。１種の鎖状カーボネートが単独で使用されてもよい。２種以上の鎖状カーボネートが組み合わされて使用されてもよい。   The linear carbonate may be, for example, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC) or the like. One type of linear carbonate may be used alone. Two or more linear carbonates may be used in combination.

溶媒は、たとえば、ラクトン、環状エーテル、鎖状エーテル、カルボン酸エステル等を含んでもよい。ラクトンは、たとえば、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、δ−バレロラクトン等であってもよい。環状エーテルは、たとえば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン等であってもよい。鎖状エーテルは、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）等であってもよい。カルボン酸エステルは、たとえば、メチルホルメート（ＭＦ）、メチルアセテート（ＭＡ）、メチルプロピオネート（ＭＰ）等であってもよい。   The solvent may include, for example, lactone, cyclic ether, linear ether, carboxylic acid ester and the like. The lactone may be, for example, γ-butyrolactone (GBL), δ-valerolactone or the like. The cyclic ether may be, for example, tetrahydrofuran (THF), 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane and the like. The chain ether may be 1,2-dimethoxyethane (DME) or the like. The carboxylic acid ester may be, for example, methyl formate (MF), methyl acetate (MA), methyl propionate (MP) and the like.

電解液は、Ｌｉ塩および溶媒に加えて、各種の機能性添加剤をさらに含んでもよい。電解液は、たとえば１質量％以上５質量％以下の機能性添加剤を含んでもよい。機能性添加剤としては、たとえば、ガス発生剤（過充電添加剤）、ＳＥＩ（ｓｏｌｉｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）膜形成剤等が挙げられる。ガス発生剤は、たとえば、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）、ビフェニル（ＢＰ）等であってもよい。ＳＥＩ膜形成剤は、たとえば、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）、Ｌｉ［Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２］、ＬｉＰＯ２Ｆ２、プロパンサルトン（ＰＳ）、エチレンサルファイト（ＥＳ）等であってもよい。 The electrolytic solution may further contain various functional additives in addition to the Li salt and the solvent. The electrolytic solution may contain, for example, 1% by mass or more and 5% by mass or less of the functional additive. Examples of functional additives include gas generating agents (overcharge additives), solid electrolyte interface (SEI) film forming agents, and the like. The gas generating agent may be, for example, cyclohexylbenzene (CHB), biphenyl (BP) or the like. Examples of SEI film forming agents include vinylene carbonate (VC), vinyl ethylene carbonate (VEC), Li [B (C 2 O 4 ) 2 ], LiPO 2 F 2 , propanesultone (PS), ethylene sulfite (ES) Or the like.

なお本実施形態の電池１００は、電解液（液体電解質）に代えて、ゲル電解質および固体電解質を含んでもよい。電池１００は電解液に加えて、ゲル電解質および固体電解質をさらに含んでもよい。   In addition, it may replace with electrolyte solution (liquid electrolyte), and the battery 100 of this embodiment may also contain gel electrolyte and a solid electrolyte. The battery 100 may further include a gel electrolyte and a solid electrolyte in addition to the electrolyte.

＜用途等＞
本実施形態の電池１００は、釘刺し時の温度上昇の抑制と、高温保存後における電池容量の維持とが両立されていると期待される。係る特性が活かされる用途としては、たとえば、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等の駆動用電源等が挙げられる。ただし本実施形態の電池１００の用途は車載用途に限定されるべきではない。本実施形態の電池１００はあらゆる用途に適用可能である。 <Uses>
In the battery 100 of the present embodiment, it is expected that the suppression of the temperature rise at the time of nailing and the maintenance of the battery capacity after high temperature storage are compatible. Examples of applications in which such characteristics are utilized include driving power sources for hybrid vehicles (HV), plug-in hybrid vehicles (PHV), electric vehicles (EV), and the like. However, the application of the battery 100 of the present embodiment should not be limited to the on-vehicle application. The battery 100 of the present embodiment is applicable to any use.

以下、実施例が説明される。ただし以下の例は、特許請求の範囲を限定するものではない。   Examples are described below. However, the following examples do not limit the scope of the claims.

＜実施例１＞
１．正極集電体の製造
以下の材料が準備された。
純Ａｌ板：（Ｍｇ：０．１質量％以下、Ｃｕ：０．１質量％以下、Ａｌ：９９．３質量％以上）
Ｃｕ源：銅粉（Ｃｕ） Example 1
1. Production of positive electrode current collector The following materials were prepared.
Pure Al plate: (Mg: 0.1% by mass or less, Cu: 0.1% by mass or less, Al: 99.3% by mass or more)
Cu source: Copper powder (Cu)

純Ａｌ板および銅粉が高周波誘導加熱により溶解された。これにより、純ＡｌとＣｕとを含む溶湯が調製された。係る溶湯を凝固させることにより鋳塊を製造した。得られた鋳塊に温度６００℃で１０時間の均質化処理を施した後、熱間圧延によって１ｍｍの厚みまで圧延した。その後、熱間圧延と冷間圧延とを施す事により、１５μｍの厚みまで圧延した。以上より正極集電体１１（厚み１５μｍ）が製造された。正極集電体１１は、３．４質量％のＣｕを含んでいた。   Pure Al plate and copper powder were melted by high frequency induction heating. Thereby, a molten metal containing pure Al and Cu was prepared. The ingot was manufactured by solidifying the said molten metal. The resulting ingot was homogenized at a temperature of 600 ° C. for 10 hours, and then rolled to a thickness of 1 mm by hot rolling. Then, it rolled to the thickness of 15 micrometers by giving hot rolling and cold rolling. From the above, the positive electrode current collector 11 (thickness 15 μm) was manufactured. The positive electrode current collector 11 contained 3.4% by mass of Cu.

２．正極の製造
以下の材料が準備された。
正極活物質：ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２（ＮＣＭ）
導電材：ＡＢ
バインダ：ＰＶｄＦ
溶媒：Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ） 2. Production of Positive Electrode The following materials were prepared.
Positive electrode active material: LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (NCM)
Conductive material: AB
Binder: PVdF
Solvent: N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)

ＮＣＭ、ＡＢ、ＰＶｄＦおよびＮＭＰが混合されることにより、正極ペーストが調製された。上記で得られた正極集電体１１の表面（表裏両面）に、正極ペーストが塗布され、乾燥された。これにより正極合材層１２が形成された。正極合材層１２が圧延された。圧延後の正極合材層１２は、１５０μｍの厚さを有していた。これにより正極１０が製造された。正極１０が帯状に裁断された。   The positive electrode paste was prepared by mixing NCM, AB, PVdF and NMP. The positive electrode paste was applied to the surfaces (both front and back sides) of the positive electrode current collector 11 obtained above and dried. Thus, the positive electrode mixture layer 12 was formed. The positive electrode mixture layer 12 was rolled. The positive electrode mixture layer 12 after rolling had a thickness of 150 μm. Thereby, the positive electrode 10 was manufactured. The positive electrode 10 was cut into a strip.

３．負極の製造
以下の材料が準備された。
負極活物質：非晶質コート黒鉛
バインダ：ＣＭＣ、ＳＢＲ
溶媒：水（イオン交換水）
負極集電体：Ｃｕ箔（厚さ：１０μｍ） 3. Production of Negative Electrode The following materials were prepared.
Negative electrode active material: Amorphous coated graphite Binder: CMC, SBR
Solvent: Water (ion-exchanged water)
Negative electrode current collector: Cu foil (thickness: 10 μm)

非晶質コート黒鉛、ＣＭＣ、ＳＢＲおよび水を投入し、攪拌することにより、ペースト状の負極合材（以下、「負極合材ペースト」と記載する）が調製された。負極合材ペーストにおいて固形分の配合は、質量比で「非晶質コート黒鉛：ＣＭＣ：ＳＢＲ＝９８：１：１」とされた。負極合材層用ペーストが、負極集電体２１の表面（表裏両面）に塗布され、乾燥された。これにより負極合材層２２が形成された。以上により、負極が形成された。負極は圧延され、帯状に裁断された。負極合材層２２の厚さは８０μｍとされた。   Amorphous coated graphite, CMC, SBR and water were added and stirred to prepare a paste-like negative electrode mixture (hereinafter referred to as "negative electrode mixture paste"). In the negative electrode mixture paste, the composition of the solid content was “amorphous coated graphite: CMC: SBR = 98: 1: 1” by mass ratio. The paste for the negative electrode mixture layer was applied to the surface (both front and back sides) of the negative electrode current collector 21 and dried. Thus, the negative electrode mixture layer 22 was formed. Thus, the negative electrode was formed. The negative electrode was rolled and cut into strips. The thickness of the negative electrode mixture layer 22 was 80 μm.

４．組み立て
帯状のセパレータ３０が準備された。セパレータ３０は１６μｍの厚さを有する。セパレータ３０は、ＰＰ製の多孔質膜、ＰＥ製の多孔質膜、およびＰＰ製の多孔質膜がこの順序で積層されることにより、構成されている。 4. Assembly A band-like separator 30 was prepared. The separator 30 has a thickness of 16 μm. The separator 30 is configured by laminating a porous film made of PP, a porous film made of PE, and a porous film made of PP in this order.

正極１０、セパレータ３０、負極２０およびセパレータ３０がこの順序で積層され、さらにこれらが渦巻状に巻回されることにより、電極群５０が製造された。電極群５０が扁平状に成形された。成形後の電極群５０の幅寸法（図３および図４におけるＸ軸方向の寸法）は、１３０ｍｍとされた。成形後の電極群５０の高さ寸法（図３および図４のＺ軸方向の寸法）は、５０ｍｍとされた。電極群５０に端子が接続された。電極群５０が電池ケース８０に収納された。   The positive electrode 10, the separator 30, the negative electrode 20, and the separator 30 were stacked in this order, and further, these were wound in a spiral shape, whereby an electrode group 50 was manufactured. The electrode group 50 was formed into a flat shape. The width dimension (dimension in the X-axis direction in FIGS. 3 and 4) of the electrode group 50 after molding was 130 mm. The height dimension (dimension in the Z-axis direction of FIGS. 3 and 4) of the electrode group 50 after molding was 50 mm. Terminals were connected to the electrode group 50. The electrode group 50 was housed in the battery case 80.

以下の組成を有する電解液が準備された。
溶媒：［ＥＣ：ＥＭＣ：ＤＭＣ＝３：３：４］
Ｌｉ塩：ＬｉＰＦ６（１．１ｍоｌ／ｌ） An electrolyte having the following composition was prepared.
Solvent: [EC: EMC: DMC = 3: 3: 4]
Li salt: LiPF 6 (1.1 mol / l)

電解液が電池ケース８０に注入された。電池ケース８０が密閉された。以上より、実施例１に係る電池が製造された。なお、容量比（負極容量／正極容量）は１．８であった。   An electrolytic solution was injected into the battery case 80. The battery case 80 was sealed. From the above, the battery according to Example 1 was manufactured. The capacity ratio (negative electrode capacity / positive electrode capacity) was 1.8.

＜実施例２〜実施例６、比較例１〜比較例６＞
下記表１に示されるように、正極集電体１１における各成分の構成比率が変更されたことを除いては、実施例１と同様に電池が製造された。なお、Ｍｇ源としては、硝酸マグネシウム（Ｍｇ（ＮＯ３）２）を用いた。 <Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 6>
As shown in Table 1 below, a battery was manufactured in the same manner as Example 1, except that the component ratio of each component in the positive electrode current collector 11 was changed. Magnesium nitrate (Mg (NO 3 ) 2 ) was used as the Mg source.

＜比較例７＞
ＡＢ、ＰＴＦＥおよびＮＭＰが混合され、スラリーが調製された。固形分の配合は、質量比で「ＡＢ：ＰＴＦＥ＝５０：５０」とされた。該スラリーが、正極集電体１１の表面（表裏両面）に塗布され、乾燥された。これにより被覆層が形成された。このようにして正極集電体１１の表面（表裏両面）に、厚さ５μｍの該被覆層を設けたこと、および、正極集電体１１における各成分の構成比率が変更されたことを除いては、実施例１と同様に電池が製造された。 Comparative Example 7
AB, PTFE and NMP were mixed to prepare a slurry. The composition of the solid content was “AB: PTFE = 50: 50” in mass ratio. The slurry was applied to the surface (both front and back) of the positive electrode current collector 11 and dried. This formed a covering layer. Thus, except that the coating layer having a thickness of 5 μm is provided on the surface (both front and back surfaces) of the positive electrode current collector 11 and that the composition ratio of each component in the positive electrode current collector 11 is changed. A battery was manufactured in the same manner as in Example 1.

＜釘刺し試験＞
定電流定電圧（ＣＣＣＶ）方式により、２５℃環境下で電池が４．２５Ｖまで充電された。その後、電池が６０℃に加温された。電池に熱電対が取り付けられた。３ｍｍの胴部径を有する釘（Ｎ釘、記号「Ｎ６５」）が準備された。電池に釘が刺し込まれた。釘が刺し込まれた位置から１ｃｍ離れた位置において、電池ケースの温度が監視された。釘刺し後の最高到達温度が測定された。結果は、下記表１の「到達温度」の欄に示されている。到達温度が低いほど、釘刺し時における電池温度上昇が抑制されていることを示している。 <Tail test>
The battery was charged to 4.25 V in a 25 ° C. environment by a constant current constant voltage (CCCV) system. Thereafter, the battery was heated to 60.degree. A thermocouple was attached to the battery. A nail (N nail, symbol "N65") having a torso diameter of 3 mm was prepared. A nail was stuck in the battery. The battery case temperature was monitored at a position 1 cm away from the position where the nail was inserted. The maximum temperature reached after nailing was measured. The results are shown in the column of "target temperature" in Table 1 below. The lower the temperature reached, the more the battery temperature rise at the time of nailing is suppressed.

＜初期容量測定試験＞
各実施例および比較例に係る電池に対して、４．２５Ｖから３．０ＶまでＣＣＣＶ放電を行って、初期容量［Ａｈ］を測定した。なお、条件は以下の通りである。
ＣＣＣＶ放電条件：ＣＣ電流値０．３Ｃ、終止電流０．１Ｃ。 <Initial capacity measurement test>
CCCV discharge was performed from 4.25 V to 3.0 V for the batteries according to the examples and comparative examples, and the initial capacity [Ah] was measured. The conditions are as follows.
CCCV discharge conditions: CC current value 0.3 C, termination current 0.1 C.

＜高温保存試験＞
初期容量測定試験を経た各実施例および比較例に係る電池に対して、電流値０．３Ｃにて４．２５ＶまでＣＣＣＶ充電にて充電した後（終止電流０．１Ｃ）、６０℃に設定された恒温槽内で電池を６０日間保存した。６０日後、電池を取り出し、初期容量と同様にして高温保存後の電池容量を測定した。高温保存後の電池容量を初期容量で除することにより、高温保存後容量維持率を算出した。結果は表１の「高温保存後容量維持率」の欄に示されている。高温保存後容量維持率の値が大きいほど、高温保存試験後の電池容量維持率が大きいことを示す。 <High temperature storage test>
After charging by CCCV charge to 4.25 V at a current value of 0.3 C for the batteries according to each example and comparative example that passed the initial capacity measurement test (final current 0.1 C), set to 60 ° C. The battery was stored for 60 days in a constant temperature bath. After 60 days, the battery was taken out, and the battery capacity after high temperature storage was measured in the same manner as the initial capacity. The capacity retention ratio after high temperature storage was calculated by dividing the battery capacity after high temperature storage by the initial capacity. The results are shown in the column of “volume retention rate after high temperature storage” in Table 1. The larger the value of the capacity retention rate after high temperature storage, the larger the battery capacity retention rate after the high temperature storage test.

Figure 2019083138
Figure 2019083138

＜結果＞
実施例１〜実施例６は、釘刺し時の温度上昇の抑制と、高温保存後における電池容量の維持とが両立されていた。 <Result>
In Examples 1 to 6, the suppression of the temperature rise at the time of nailing and the maintenance of the battery capacity after the high temperature storage were compatible.

比較例１〜比較例４は、釘刺し試験時の温度上昇が大きい。正極集電体１１（Ａｌ合金）に含まれるＣｕおよびＭｇの含有量が不足しているため、正極集電体１１の融点が十分に下がらなかったと考えられる。そのため、釘刺し後ジュール熱による正極集電体１１の溶断に時間を要し、短絡時間が長くなり、電池温度が上昇したものと考えられる。   In Comparative Examples 1 to 4, the temperature rise at the nail sticking test is large. It is considered that the melting point of the positive electrode current collector 11 did not fall sufficiently because the contents of Cu and Mg contained in the positive electrode current collector 11 (Al alloy) are insufficient. Therefore, it takes a long time to melt and cut the positive electrode current collector 11 by Joule heat after nailing, and the short circuit time is lengthened, and the battery temperature is considered to be increased.

実施例３、比較例２、比較例３および比較例６の結果から、正極集電体１１に含まれるＭｇの量α（質量％）が１．５質量％を超えた場合には、高温保存後容量維持率に改善の余地が生じることが理解できる。   From the results of Example 3 and Comparative Example 2 and Comparative Example 3 and Comparative Example 6, when the amount α (mass%) of Mg contained in the positive electrode current collector 11 exceeds 1.5 mass%, high temperature storage It can be understood that there is room for improvement in the after capacity retention rate.

実施例１、実施例２、比較例１、比較例４および比較例５の結果から、正極集電体に含まれるＭｇの量α（質量％）とＣｕの量β（質量％）との合計が５．９質量％を超える場合には、釘刺し時の温度上昇は抑制されるものの、高温保存後容量維持率に改善の余地が生じることが理解できる。   From the results of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 4 and Comparative Example 5, the sum of the amount α (mass%) of Mg and the amount β (mass%) of Cu contained in the positive electrode current collector It can be understood that if the temperature exceeds 5.9% by mass, although the temperature rise at the time of nailing is suppressed, there is room for improvement in the capacity retention rate after high temperature storage.

実施例１、実施例２および比較例５と、実施例３〜実施例６との比較から、正極集電体１１にＣｕおよびＭｇの両方が含まれており、かつ、正極集電体１１に含まれるＭｇの量α（質量％）および正極集電体１１に含まれるＣｕの量β（質量％）が、０≦α≦１．５、２．７≦β≦５．０、および、３．４≦（α＋β）≦５．９を満たす場合、高温保存後における電池容量を維持しつつ、釘刺し時の温度上昇の抑制が顕著に達成されることが理解できる。   From the comparison of Example 1, Example 2 and Comparative Example 5 with Example 3 to Example 6, the positive electrode current collector 11 contains both Cu and Mg, and the positive electrode current collector 11 is The amount α of Mg contained (% by mass) and the amount β of Cu contained in the positive electrode current collector 11 (% by mass) are 0 ≦ α ≦ 1.5, 2.7 ≦ β ≦ 5.0, and 3 It can be understood that when the condition of 4 ≦ (α + β) ≦ 5.9 is satisfied, the suppression of the temperature rise at the time of nailing is remarkably achieved while maintaining the battery capacity after high temperature storage.

比較例５および比較例７の結果から、正極集電体１１の表面に、導電材を含む被覆層を設けることにより、高温保存後容量維持率が向上することが理解できる。   It can be understood from the results of Comparative Example 5 and Comparative Example 7 that providing the coating layer containing the conductive material on the surface of the positive electrode current collector 11 improves the capacity retention ratio after high temperature storage.

上記の実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。特許請求の範囲の記載によって確定される技術的範囲は、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。   The above embodiments and examples are illustrative and non-restrictive in every respect. The technical scope determined by the description of the claims includes all the modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

１０ 正極、１１ 正極集電体、１２ 正極合材層、２０ 負極、２１ 負極集電体、２２ 負極合材層、３０ セパレータ、５０ 電極群、７０ 釘、７１ 溶断部、８０ 電池ケース、８１ 端子、１００ 電池（非水電解質二次電池）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 positive electrode, 11 positive electrode collector, 12 positive electrode compound layer, 20 negative electrode, 21 negative electrode collector, 22 negative electrode mixture layer, 30 separator, 50 electrode group, 70 nails, 71 fused part, 80 battery case, 81 terminal , 100 batteries (non-aqueous electrolyte secondary battery).

Claims (1)

正極集電体と、前記正極集電体の表面に設けられた正極合材層とを有する正極を備え、
前記正極集電体は、アルミニウム合金であり、
前記アルミニウム合金は、銅を少なくとも含み、
前記アルミニウム合金は、更に所望によりマグネシウムを含み、
前記正極集電体に含まれるマグネシウムの量α（質量％）および前記正極集電体に含まれる銅の量β（質量％）は、以下の（１）〜（３）を満たす、非水電解質二次電池。
０≦α≦１．５ ・・・（１）
２．７≦β≦５．０ ・・・（２）
３．４≦（α＋β）≦５．９ ・・・（３） A positive electrode comprising a positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer provided on the surface of the positive electrode current collector,
The positive electrode current collector is an aluminum alloy,
The aluminum alloy at least contains copper,
The aluminum alloy further optionally contains magnesium,
Nonaqueous electrolyte in which the amount α (mass%) of magnesium contained in the positive electrode current collector and the amount β (mass%) of copper contained in the positive electrode current collector satisfy the following (1) to (3) Secondary battery.
0 ≦ α ≦ 1.5 (1)
2.7 ≦ β ≦ 5.0 (2)
3.4 ≦ (α + β) ≦ 5.9 (3)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021153290A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 パナソニック株式会社 Positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and nonaqueous electrolyte secondary battery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08329908A (en) * 1995-06-02 1996-12-13 Sanyo Electric Co Ltd Secondary battery having aluminum external can
US20050112468A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-26 Berkowitz Fred J. Battery including aluminum components
JP2010027304A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Furukawa-Sky Aluminum Corp Aluminum foil for positive current collector
JP2012021205A (en) * 2010-07-16 2012-02-02 Kobe Steel Ltd Hardened aluminum foil for battery collector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08329908A (en) * 1995-06-02 1996-12-13 Sanyo Electric Co Ltd Secondary battery having aluminum external can
US20050112468A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-26 Berkowitz Fred J. Battery including aluminum components
JP2007512673A (en) * 2003-11-24 2007-05-17 ザ ジレット カンパニー Batteries containing aluminum members
JP2010027304A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Furukawa-Sky Aluminum Corp Aluminum foil for positive current collector
JP2012021205A (en) * 2010-07-16 2012-02-02 Kobe Steel Ltd Hardened aluminum foil for battery collector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021153290A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 パナソニック株式会社 Positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and nonaqueous electrolyte secondary battery
CN115004403A (en) * 2020-01-31 2022-09-02 松下控股株式会社 Positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery

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