WO2024071107A1 - 二次電池用正極、二次電池、および二次電池用正極の製造方法 - Google Patents

二次電池用正極、二次電池、および二次電池用正極の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024071107A1
WO2024071107A1 PCT/JP2023/034913 JP2023034913W WO2024071107A1 WO 2024071107 A1 WO2024071107 A1 WO 2024071107A1 JP 2023034913 W JP2023034913 W JP 2023034913W WO 2024071107 A1 WO2024071107 A1 WO 2024071107A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
positive electrode
mixture layer
region
electrode mixture
active material
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/034913
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慧 三島
伸宏 鉾谷
晶大 加藤木
Original Assignee
パナソニックエナジー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックエナジー株式会社 filed Critical パナソニックエナジー株式会社
Publication of WO2024071107A1 publication Critical patent/WO2024071107A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to a positive electrode for a secondary battery, a secondary battery, and a method for manufacturing a positive electrode for a secondary battery.
  • Secondary batteries especially lithium-ion secondary batteries, have high output and high energy density, and are therefore expected to be used for small consumer applications, power storage devices, and as power sources for electric vehicles.
  • Patent document 1 describes a battery comprising: "a positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode composite layer fixed to a surface of the positive electrode current collector with a predetermined width L; a negative electrode including a negative electrode current collector and a negative electrode composite layer fixed to a surface of the negative electrode current collector with a width wider than that of the positive electrode composite layer; and a non-aqueous electrolyte, wherein the positive electrode composite layer has a central region including the center in the width direction and a pair of end regions including both ends in the width direction, and the central region includes a first positive electrode active material and a conductive material, The end regions include a second positive electrode active material and a conductive material, and when the average primary particle diameter of the first positive electrode active material is d1 ( ⁇ m), the average primary particle diameter of the second positive electrode active material is d2 ( ⁇ m), and the widths of the pair of end regions are L2, the d1, d2, L, and L2 satisfy the following conditions: d1 ⁇ d2; 1.5
  • strip-shaped positive electrodes are usually produced by slitting a laminated intermediate body, in which a positive electrode mixture layer is supported on the surface of a wide current collecting sheet, to a specified width.
  • particles of the positive electrode active material can get caught in the slitting blade, damaging the blade and requiring the blade to be replaced in a short period of time, which can reduce the productivity of the positive electrode.
  • positive electrodes produced through slitting etc. are required to have a specified electrolyte circulation property.
  • One aspect of the present disclosure includes a band-shaped positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer supported on a surface of the positive electrode current collector, the positive electrode current collector having a first region and a second region, the first region being edge regions extending in the length direction of the positive electrode current collector at both widthwise edge portions of the positive electrode current collector, the second region being a central region extending in the length direction of the positive electrode current collector at a widthwise central portion of the positive electrode current collector,
  • the positive electrode mixture layer has a first positive electrode mixture layer supported on the surface of the first region and a second positive electrode mixture layer supported on the surface of the second region, the first positive electrode mixture layer contains a first positive electrode active material, the second positive electrode mixture layer contains a second positive electrode active material, the average particle diameter D1 of the first positive electrode active material is 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less, and the average particle diameter D2 of the second positive electrode active material is 9 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • Another aspect of the present disclosure relates to a secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, the positive electrode being the positive electrode for the secondary battery described above.
  • Yet another aspect of the present disclosure is a method for producing a current collector sheet having alternating striped first and second regions, comprising: a first step of preparing a first positive electrode slurry containing a first positive electrode active material; a second step of preparing a second positive electrode slurry containing a second positive electrode active material; a fourth step of applying the first positive electrode slurry to a surface of the first region and drying to form a first positive electrode mixture layer; and a fourth step of applying the second positive electrode slurry to a surface of the second region and drying to form a second positive electrode mixture layer.
  • the method includes a fifth step of forming a laminate of the first positive electrode mixture layer, the second positive electrode mixture layer, and the current collector sheet, and a sixth step of cutting the first region together with the first positive electrode mixture layer along the length direction of the first region to obtain a plurality of strip-shaped positive electrodes, in which the average particle diameter D1 of the first positive electrode active material is 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less, and the average particle diameter D2 of the second positive electrode active material is 9 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • FIG. 1 is a top view illustrating an example of a positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic example of a positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a top view of a main portion that illustrates an example of a current collecting sheet prepared in a first step of a method for producing a positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a top view of a main portion that illustrates an example of a laminated intermediate obtained in the fourth and fifth steps of the method for producing a positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure, with a portion cut away.
  • the present disclosure encompasses a combination of the features described in two or more claims arbitrarily selected from the multiple claims described in the appended claims.
  • the features described in two or more claims arbitrarily selected from the multiple claims described in the appended claims may be combined, provided that no technical contradiction arises.
  • the positive electrode for a secondary battery includes a strip-shaped positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer supported on the surface of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode for a secondary battery is produced by slitting a laminated intermediate body having a positive electrode mixture layer supported on the surface of a wide current collector sheet to a predetermined width.
  • the positive electrode mixture layer is supported on one or both surfaces (main surfaces) of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode mixture layer is usually a layer (including a membrane or film) composed of a positive electrode mixture.
  • the positive electrode mixture (layer) contains a particulate positive electrode active material as an essential component.
  • the positive electrode collector has a first region and a second region.
  • the first region is an edge region that extends in the length direction of the positive electrode collector at both edge portions in the width direction of the positive electrode collector.
  • the edge regions are formed by slit processing.
  • the second region is a central region that extends in the length direction of the positive electrode collector at the center portion in the width direction of the positive electrode collector.
  • the positive electrode mixture layer has a first positive electrode mixture layer supported on the surface of the first region and a second positive electrode mixture layer supported on the surface of the second region.
  • the first positive electrode mixture layer contains a first positive electrode active material
  • the second positive electrode mixture layer contains a second positive electrode active material.
  • the average particle diameter D1 of the first positive electrode active material is 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less
  • the average particle diameter D2 of the second positive electrode active material is 9 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the first region includes a 1a region and a 1b region that extend in the length direction of the positive electrode current collector at one end edge portion and the other end edge portion in the width direction of the positive electrode current collector, respectively.
  • the first positive electrode mixture layer includes a 1a positive electrode mixture layer supported on the surface of the 1a region, and a 1b positive electrode mixture layer supported on the surface of the 1b region.
  • the positive electrode current collector may further have a third region in addition to the first and second regions.
  • the third region is a region that does not support the positive electrode mixture layer, and is provided along the width direction of the positive electrode current collector at a predetermined location near the end or center of the length direction of the positive electrode current collector.
  • the third region is used, for example, for connection to a positive electrode lead.
  • the inventors conducted extensive research focusing on the particle size of the positive electrode active material. As a result, they discovered that when the positive electrode active material contained in the positive electrode mixture layer is small particles with an average particle size of 7 ⁇ m or less, damage to the slit blade caused by particle bite is suppressed, but the liquid circulation of the positive electrode mixture layer (liquid absorption of the positive electrode) decreases.
  • the inventors further conducted intensive research. As a result, they newly discovered that by configuring a part of the positive electrode mixture layer (the edge region formed by slit processing) with a first positive electrode mixture layer containing small particles of a first positive electrode active material, and configuring the remaining part (the central region) with a second positive electrode mixture layer containing large particles of a second positive electrode active material with an average particle size of 9 ⁇ m or more, it is possible to suppress a decrease in productivity while ensuring the performance (liquid circulation) of the positive electrode.
  • the widths of the 1a region (1a positive electrode mixture layer) and the 1b region (1b positive electrode mixture layer) are preferably 1% or more (or 4% or more) of the width of the positive electrode current collector (positive electrode mixture layer). From the viewpoint of improving the liquid circulation of the positive electrode mixture layer, the widths of the 1a region (1a positive electrode mixture layer) and the 1b region (1b positive electrode mixture layer) are preferably 20% or less (or 15% or less) of the width of the positive electrode current collector (positive electrode mixture layer).
  • the width of the positive electrode current collector (positive electrode mixture layer) is the combined width of the first region (first positive electrode mixture layer) and the second region (second positive electrode mixture layer).
  • the end faces of the first positive electrode mixture layer (1a positive electrode mixture layer and 1b positive electrode mixture layer) at both ends in the width direction of the positive electrode are formed by slit processing.
  • the average particle size D1 of the first positive electrode active material in the first positive electrode mixture layer is 7 ⁇ m or less, the particles of the first positive electrode active material are small, and the particles are prevented from being bitten into the slit blade. Damage to the slit blade due to the biting of the particles is suppressed, the frequency of replacing the slit blade can be reduced, and the decrease in productivity can be suppressed.
  • D1 is more preferably 4 ⁇ m or less. However, when D1 is smaller than 1 ⁇ m, the handleability of the positive electrode active material decreases, which is disadvantageous in terms of the productivity of the positive electrode.
  • the average particle size D2 of the second positive electrode active material in the second positive electrode mixture layer is 9 ⁇ m or more, the voids in the second positive electrode mixture layer are large, and the liquid circulation of the positive electrode mixture layer is improved.
  • D2 is preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 20 ⁇ m or more.
  • D2 is larger than 30 ⁇ m, it is disadvantageous in terms of productivity of the positive electrode due to a decrease in the applicability of the positive electrode slurry and a decrease in the compressibility of the positive electrode mixture layer.
  • D1 and D2 can be determined as follows.
  • the positive electrode mixture layer and the positive electrode current collector are simultaneously cut along the width direction of the positive electrode to obtain a cross-sectional sample of the positive electrode in the thickness direction.
  • the cross section may be processed by a cross-section polisher (CP) to obtain the cross-sectional sample.
  • CP cross-section polisher
  • SEM scanning electron microscope
  • the cross section of the positive electrode mixture layer is observed with an SEM within the edge region where the distance from one end face in the width direction of the positive electrode mixture layer is 1% or less of the dimension in the width direction of the positive electrode mixture layer. 10 or more positive electrode active material particles are randomly selected within the edge region.
  • the circular equivalent diameters of the cross sections of the positive electrode active material particles are obtained by image processing, and their average value is calculated as D1.
  • a central region of the cross section of the positive electrode mixture layer is observed using an SEM, the central region being a distance from one end face in the width direction of the positive electrode mixture layer that is 40% to 60% of the dimension in the width direction of the positive electrode mixture layer.
  • 10 or more positive electrode active material particles are randomly selected from the central region.
  • the circular equivalent diameters of the cross sections of the positive electrode active material particles are obtained by image processing, and their average value is calculated as D2.
  • the above-mentioned circle equivalent diameter is the diameter of a circle having the same area as the cross-sectional area of the positive electrode active material particle.
  • the positive electrode active material particle may include secondary particles formed by agglomeration of multiple primary particles.
  • the above-mentioned circle equivalent diameter is the diameter of a circle having the same area as the cross-sectional area of the secondary particle.
  • the median diameters (particle diameters at 50% cumulative volume) in the volume-based particle size distribution of the first and second positive electrode active materials may be determined as D1 and D2.
  • the volume-based particle size distribution can be measured by a laser diffraction scattering method. For example, a measuring device "LA-750" manufactured by HORIBA Ltd. can be used for the measurement.
  • the positive electrode active material is a material capable of absorbing and releasing lithium ions (for example, a composite oxide containing lithium and a transition metal, as described below). From the viewpoint of improving productivity, it is preferable that the first positive electrode active material and the second positive electrode active material are of the same type (chemical structure or composition). In this case, it is easy to adjust the single particle breaking strength of the first positive electrode active material and the second positive electrode active material to be almost equal.
  • the first and second positive electrode active materials have almost the same single particle fracture strength, it is easy to simultaneously realize an extension of the life of the slit blade and an improvement in the liquid absorption property of the positive electrode (liquid circulation property of the positive electrode mixture layer) by adjusting the average particle diameters D1 and D2 within a specific range. In addition, it is possible to reduce the variation in the degree of crack formation of the positive electrode active material particles in the positive electrode mixture layer due to charge/discharge cycles.
  • the first and second positive electrode active materials may be different in type (chemical structure or composition) as long as they have approximately the same single particle fracture strength.
  • single particle fracture strength is approximately equal
  • F1/F2 is 0.8 or more and 1.2 or less.
  • F1/F2 may also be 0.9 or more and 1.1 or less.
  • the first positive electrode active material may have a smaller single particle fracture strength than the second positive electrode active material.
  • F1/F2 may be less than 1.0, or may be 0.8 or less.
  • Single particle breaking strength can be measured using a commercially available measuring device (e.g., Shimadzu Corporation's Micro Compression Tester (MCT-W201)) according to the following procedure.
  • a commercially available measuring device e.g., Shimadzu Corporation's Micro Compression Tester (MCT-W201)
  • Particles of the positive electrode active material are spread on the lower pressure plate (SKS flat plate) of the measuring device.
  • the particle diameter here is the equivalent circle diameter (the diameter of a circle having the same area as the particle) determined using an image of the particle taken under an optical microscope.
  • the relationship between the load and the deformation of the sample is measured, and the point at which the deformation of the sample changes suddenly (the turning point of the load-deformation profile) is set as the breaking point, and the breaking strength is calculated from the load and particle diameter at that time based on the following formula.
  • the breaking strength is calculated as the average value of five measurements.
  • St 2.8P/ ⁇ d2 St: breaking strength [MPa or N/mm 2 ] P: Load [N] d: particle diameter [mm]
  • the amount of the positive electrode mixture layer supported on the surface of the positive electrode current collector is preferably 450 mg/10 cm 2 or less, more preferably 400 mg/10 cm 2 or less, and even more preferably 300 mg/10 cm 2 or less. From the viewpoint of increasing the energy density, the amount of the positive electrode mixture layer supported is preferably 100 mg/10 cm 2 or more.
  • the amount of the positive electrode mixture layer supported means the mass of the positive electrode mixture layer supported per 10 cm 2 on one surface of the positive electrode current collector.
  • the density of the positive electrode mixture layer is preferably 2 g/cm 3 or more (or 2.5 g/cm 3 or more) and 4 g/cm 3 or less.
  • the density of the positive electrode mixture layer may be 3.5 g/cm 3 or less.
  • the positive electrode mixture layer preferably contains a binder.
  • the binder may be one exemplified below. From the viewpoint of extending the life of the slit blade, the content of the binder in the positive electrode mixture layer is preferably 0.2 mass% or more and 7 mass% or less. From the viewpoint of extending the life of the slit blade and ensuring the filling amount of the positive electrode active material, the content of the binder in the positive electrode mixture layer is more preferably 0.2 mass% or more and 5 mass% or less, and more preferably 2 mass% or more and 5 mass% or less.
  • the content of the binder means the ratio (percentage) of the mass of the binder to the total mass of the positive electrode mixture layer.
  • the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer have approximately the same amount of support on the positive electrode current collector, binder content, and density. From the same viewpoint, it is preferable that the first positive electrode mixture layer and the second positive electrode mixture layer contain the same materials, such as binder, in the positive electrode mixture. From the same viewpoint, it is preferable that the compounding ratio of each material, such as the positive electrode active material and binder, contained in the positive electrode mixture is approximately the same.
  • FIG. 1 is a top view that shows a schematic example of a positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view that shows a schematic example of a positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • X and Y respectively indicate the length direction and width direction of the band-shaped positive electrode.
  • FIG. 2 shows a cross section in the II-II direction of FIG. 1.
  • the positive electrode 10 comprises a strip-shaped positive electrode collector 20 and a positive electrode mixture layer 30 supported on both surfaces (main surfaces) of the positive electrode collector 20.
  • the positive electrode collector 20 has a first region 21 and a second region 22.
  • the first region 21 is an edge region extending in the length direction of the positive electrode collector 20 at both ends in the width direction of the positive electrode collector 20.
  • the second region 22 is a central region extending in the length direction of the positive electrode collector 20 at the center in the width direction of the positive electrode collector 20.
  • the positive electrode mixture layer 30 has a first positive electrode mixture layer 31 (hatched part in FIG. 1) supported on both surfaces of the first region 21 and a second positive electrode mixture layer 32 supported on both surfaces of the second region 22.
  • the first region 21 includes a 1a region 21a and a 1b region 21b that extend in the length direction of the positive electrode collector 20 at one end edge and the other end edge of the positive electrode collector 20 in the width direction.
  • the first positive electrode mixture layer 31 includes a 1a positive electrode mixture layer 31a supported on both surfaces of the 1a region 21, and a 1b positive electrode mixture layer 31b supported on both surfaces of the 1b region 21.
  • the positive electrode current collector 20 (positive electrode mixture layer 30) has a width L0.
  • the 1a region 21a (1a positive electrode mixture layer 31a) has a width L1a
  • the 1b region 21b (1b positive electrode mixture layer 31b) has a width L1b.
  • L1a/L0 and L1b/L0 are each preferably 1/100 or more, and more preferably 4/100 or more.
  • L1a/L0 and L1b/L0 are preferably 20/100 or less, and more preferably 15/100 or less, respectively.
  • L1a is approximately the same as L1b, but they may be different.
  • L1a/L1b is, for example, 0.90 or more and 1.1 or less.
  • the second region 22 is a central region extending in the length direction of the positive electrode current collector 20 at the center of the width direction of the positive electrode current collector 20.
  • the second region 22 (second positive electrode mixture layer 32) has a width L2.
  • L2 is the value obtained by subtracting the sum of L1a and L1b from L0.
  • the first positive electrode mixture layer 31 (1a positive electrode mixture layer 31a and 1b positive electrode mixture layer 31b) contains a first positive electrode active material
  • the second positive electrode mixture layer 32 contains a second positive electrode active material.
  • the average particle size D1 of the first positive electrode active material is 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less.
  • the average particle size D2 of the second positive electrode active material is 9 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the thickness (T in FIG. 2) of the positive electrode mixture layer 30 supported on one surface of the positive electrode collector 20 may be 80 ⁇ m or more, or 100 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness of the positive electrode mixture layer 30 is, for example, about 300 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the thickness (T0 in FIG. 2) of the positive electrode collector 20 is, for example, 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the method for producing a positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure includes the following first to sixth steps.
  • First step A current collecting sheet having alternating stripe-shaped first and second regions is prepared.
  • Second step preparing a first positive electrode slurry containing a first positive electrode active material.
  • the first positive electrode active material has an average particle size D1 of 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less.
  • Third step preparing a second positive electrode slurry containing a second positive electrode active material.
  • the second positive electrode active material has an average particle size D2 of 9 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • Fourth step: A first positive electrode slurry is applied to the surface of the first region and dried to form a first positive electrode mixture layer.
  • Fifth step A second positive electrode slurry is applied to the surface of the second region and dried to form a second positive electrode mixture layer.
  • Sixth step In the laminated intermediate body of the first and second positive electrode mixture layers and the current collector sheet, the first region is cut together with the first positive electrode mixture layer along the length direction of the first region to obtain a plurality of strip-shaped positive electrodes.
  • FIG. 3 is a top view showing a schematic diagram of an example of a current collecting sheet prepared in step 1.
  • Fig. 3 shows a part of the current collecting sheet.
  • X and Y respectively indicate the length direction and width direction of the current collecting sheet.
  • the current collecting sheet 50 has alternating striped first regions 51 (hatched areas in FIG. 3) and second regions 52.
  • the first regions 51 include cut portions 53 shown by dashed lines in FIG. 3.
  • the cut portions 53 extend in the length direction of the first regions 51 within the first regions, and are the portions that are cut during the slitting process in the sixth step.
  • the first regions 51 have a width (L1a+L1b).
  • the second regions 52 have a width L2.
  • L0 is the sum of L1a, L1b, and L2.
  • the current collecting sheet 50 may be a conductive sheet that can be used as a positive electrode current collector, such as a non-porous conductive substrate (metal foil, etc.) or a porous conductive substrate (mesh, net, punched sheet, etc.). Examples of materials for the current collecting sheet 50 include aluminum, aluminum alloy, stainless steel, titanium, etc. The thickness of the current collecting sheet 50 may be, for example, 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • a first (second) positive electrode slurry containing a first (second) positive electrode active material is prepared.
  • the first positive electrode active material has an average particle size D1 of 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less.
  • the second positive electrode active material has an average particle size D2 of 9 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the first (second) positive electrode slurry is prepared, for example, by dispersing the first (second) positive electrode mixture in a dispersion medium.
  • the first (second) positive electrode mixture contains the first (second) positive electrode active material as an essential component, and may contain a binder, a conductive agent, etc. as optional components.
  • the binder and conductive agent may be those exemplified below.
  • the dispersion medium may be alcohol, ether, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), etc.
  • the first (second) positive electrode slurry is applied to the surface of the first (second) region and dried to form a first (second) positive electrode mixture layer.
  • the dried coating may be rolled as necessary.
  • the density of the formed positive electrode mixture layer may be adjusted by rolling.
  • the first (second) positive electrode slurry may be applied to one surface of the first (second) region, or to both surfaces of the first (second) region. From the viewpoint of productivity, the fourth step and the fifth step may be performed in parallel.
  • the first positive electrode slurry and the second positive electrode slurry may be simultaneously applied to the surface of the positive electrode current collector using a two-fluid nozzle.
  • the fourth and fifth steps produce a laminated intermediate body consisting of a current collector sheet and a positive electrode mixture layer (a first positive electrode mixture layer supported on the surface of the first region and a second positive electrode mixture layer supported on the surface of the second region).
  • FIG. 4 is a top view showing a schematic example of a laminated intermediate body produced in the fourth and fifth steps.
  • FIG. 4 shows a part of the laminated intermediate body.
  • X and Y respectively indicate the length direction and width direction of the laminated intermediate body.
  • the laminated intermediate 70 includes a current collector sheet 50 and a positive electrode mixture layer 60 supported on both surfaces of the current collector sheet 50.
  • the positive electrode mixture layer 60 includes a first positive electrode mixture layer 61 (hatched portion in FIG. 4) supported on both surfaces of the first region 51 of the current collector sheet 50, and a second positive electrode mixture layer 62 supported on both surfaces of the second region 52 of the current collector sheet 50.
  • the first positive electrode mixture layer 61 and the second positive electrode mixture layer 62 are alternately arranged in a stripe shape.
  • the first positive electrode mixture layer 61 is formed by applying a first positive electrode slurry to both surfaces of the first region 51 and drying the coating.
  • the second positive electrode mixture layer 62 is formed by applying a second positive electrode slurry to both surfaces of the second region 52 and drying the coating.
  • the first positive electrode mixture layer 61 has a width (L1a+L1b).
  • the second positive electrode mixture layer 62 has a width L2.
  • L0 is the sum of L1a, L1b, and L2.
  • the first positive electrode mixture layer 61 includes a cut portion 63 indicated by a dashed line in FIG. 4. The cut portion 63 extends in the length direction of the first positive electrode mixture layer 61 within the first positive electrode mixture layer 61, and is the portion that is cut during the slit processing in the sixth step.
  • the first region of the laminated intermediate body is cut along the length direction of the first region together with the first positive electrode mixture layer containing small particles of the first positive electrode active material.
  • the laminated intermediate body is continuously slit (cutting the first positive electrode mixture layer and the first region by a slitting blade) by a slitting device. By cutting the first region and the first positive electrode mixture layer, the laminated intermediate body is divided into strips of a predetermined width. In this way, a plurality of strip-shaped positive electrodes are obtained.
  • the first positive electrode mixture layer of the positive electrode mixture layer is cut, so that damage to the slitting blade is suppressed.
  • the cut portion 63 in the first positive electrode mixture layer 61 and the cut portion 53 in the first region 51 are simultaneously cut by slit processing.
  • the laminated intermediate 70 is transported to a slit processing device, and cutting is continuously performed in the first positive electrode mixture layer 61 and the first region 51.
  • the first region 51 is divided into the 1a region 51a and the 1b region 51b
  • the first positive electrode mixture layer 61 is divided into the 1a positive electrode mixture layer 61a supported on both surfaces of the 1a region 51a and the 1b positive electrode mixture layer 61b supported on both surfaces of the 1b region 51b.
  • the 1a region 51a and the 1a positive electrode mixture layer 61a have a width L1a.
  • the 1b region 51b and the 1b positive electrode mixture layer 61b have a width L1b. It is preferable that L1a/L0 and L1b/L0 are within the ranges exemplified above.
  • the secondary battery according to the embodiment of the present disclosure includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte.
  • the positive electrode is the above-mentioned positive electrode for secondary batteries. Since the positive electrode has good liquid circulation, the secondary battery can obtain good load characteristics (rapid charging characteristics). Furthermore, since the productivity of the positive electrode is improved, the productivity of the secondary battery is also improved.
  • the secondary battery includes at least nonaqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium metal secondary batteries. The secondary battery will be described in detail below.
  • the positive electrode comprises a positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer supported on the surface of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode mixture layer can be formed by applying a positive electrode slurry, in which the positive electrode mixture is dispersed in a dispersion medium, to the surface of the positive electrode current collector and drying it. The coating film after drying may be rolled as necessary.
  • the positive electrode mixture layer may be formed on one surface or both surfaces of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode mixture contains a positive electrode active material as an essential component, and can contain optional components such as a binder and a conductive agent.
  • the positive electrode active material can be a material capable of absorbing and releasing lithium ions, and known materials can be used.
  • the positive electrode active material include composite oxides containing lithium and transition metals.
  • the composite oxides include Li a CoO 2 , Li a NiO 2 , Li a MnO 2 , Li a Co b Ni 1-b O 2 , Li a Co 1-b M b O c , Li a Ni 1 -b M b O c , Li a Mn 2 O 4 , Li a Mn 2-b M b O 4 , LiMePO 4 , and Li 2 MePO 4 F.
  • M is at least one selected from the group consisting of Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, and B.
  • Me contains at least a transition element (e.g., contains at least one selected from the group consisting of Mn, Fe, Co, and Ni).
  • 0 ⁇ a ⁇ 1.2, 0 ⁇ b ⁇ 0.9, and 2.0 ⁇ c ⁇ 2.3 The a value indicating the molar ratio of lithium increases or decreases with charging and discharging.
  • binders include fluororesin, polyolefin resin, polyamide resin, polyimide resin, vinyl resin, styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polyacrylic acid and its derivatives.
  • fluororesin include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, etc.
  • the conductive agent may be the same as those exemplified for the negative electrode.
  • Graphite such as natural graphite or artificial graphite may also be used as the conductive agent.
  • the shape and thickness of the positive electrode current collector can be selected from the same shape and range as the negative electrode current collector.
  • Examples of materials for the positive electrode current collector include stainless steel, aluminum, aluminum alloy, titanium, etc.
  • the negative electrode includes, for example, a negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer supported on the surface of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode mixture layer can be formed, for example, by applying a negative electrode slurry in which the negative electrode mixture is dispersed in a dispersion medium to the surface of the negative electrode current collector and drying it. The coating film after drying may be rolled as necessary.
  • the negative electrode mixture layer may be formed on one surface of the negative electrode current collector or on both surfaces.
  • the negative electrode may also include a negative electrode current collector and a lithium metal foil or lithium alloy foil supported on the surface of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode mixture contains a negative electrode active material as an essential component, and may contain optional components such as a binder, a conductive agent, and a thickener.
  • the negative electrode active material includes materials capable of absorbing and releasing lithium ions, lithium metal, lithium alloys, etc.
  • Carbon materials, alloy materials, etc. are used as materials capable of absorbing and releasing lithium ions.
  • Examples of carbon materials include graphite, graphitizable carbon (soft carbon), and non-graphitizable carbon (hard carbon). Among them, graphite is preferred because of its excellent charge/discharge stability and low irreversible capacity.
  • Examples of alloy materials include those containing at least one metal capable of forming an alloy with lithium, such as silicon, tin, silicon alloys, tin alloys, and silicon compounds. Silicon oxide and tin oxide, which are formed by combining these with oxygen, may also be used.
  • the alloy-based material containing silicon may be a composite material having a lithium ion conductive phase and a silicon phase (silicon particles) dispersed in the lithium ion conductive phase.
  • the lithium ion conductive phase may be, for example, a silicon oxide phase, a silicate phase, a carbon phase, or the like.
  • the main component of the silicon oxide phase (for example, 95 to 100 mass%) may be silicon dioxide.
  • the carbon phase may be, for example, composed of amorphous carbon with low crystallinity (i.e., amorphous carbon).
  • the amorphous carbon may be, for example, hard carbon, soft carbon, or other.
  • the composite material may be used together with a carbon material.
  • a silicate phase containing lithium is preferred because it has a small irreversible capacity and a high initial charge/discharge efficiency.
  • the lithium silicate phase may be an oxide phase containing lithium (Li), silicon (Si), and oxygen (O), and may contain other elements. Examples of other elements include iron (Fe), chromium (Cr), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), molybdenum (Mo), zinc (Zn), and aluminum (Al).
  • the lithium silicate phase may have a composition represented by the formula: Li 2z SiO 2+z (0 ⁇ z ⁇ 2).
  • the lithium silicate phase may contain Li 2 SiO 3 , Li 2 Si 2 O 5 , and the like.
  • binder those exemplified for the positive electrode can be used.
  • conductive agent carbon black, conductive fiber, carbon fluoride, organic conductive materials, etc. can be exemplified.
  • thickener carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinyl alcohol, etc. can be exemplified.
  • a non-porous conductive substrate metal foil, etc.
  • a porous conductive substrate mesh, net, punched sheet, etc.
  • materials for the negative electrode current collector include stainless steel, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, etc.
  • the electrolyte includes a solvent and a solute dissolved in the solvent.
  • the solute is an electrolyte salt that ionically dissociates in the electrolyte.
  • the solute may include, for example, a lithium salt.
  • the components of the electrolyte other than the solvent and the solute are additives.
  • the electrolyte may include various additives.
  • the solvent may be an aqueous solvent or a non-aqueous solvent.
  • non-aqueous solvents include cyclic carbonates, chain carbonates, cyclic carboxylates, and chain carboxylates.
  • cyclic carbonates include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), and vinylene carbonate (VC).
  • chain carbonates include diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), and dimethyl carbonate (DMC).
  • Examples of cyclic carboxylates include ⁇ -butyrolactone (GBL), ⁇ -valerolactone (GVL), and the like.
  • chain carboxylates examples include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate (MP), and ethyl propionate (EP).
  • the non-aqueous solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • lithium salts of chlorine-containing acids LiClO4 , LiAlCl4 , LiB10Cl10 , etc.
  • lithium salts of fluorine-containing acids LiPF6 , LiPF2O2 , LiBF4 , LiSbF6 , LiAsF6 , LiCF3SO3 , LiCF3CO2 , etc.
  • lithium salts of fluorine-containing acid imides LiN( FSO2 ) 2 , LiN( CF3SO2 ) 2 , LiN( CF3SO2 ) ( C4F9SO2 ) , LiN( C2F5SO2 ) 2 , etc.
  • lithium halides LiCl, LiBr, LiI , etc.
  • the lithium salt may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the concentration of the lithium salt in the electrolyte may be 1 mol/liter or more and 2 mol/liter or less, or may be 1 mol/liter or more and 1.5 mol/liter or less.
  • the lithium salt concentration is not limited to the above.
  • the separator has high ion permeability and has appropriate mechanical strength and insulation properties.
  • a microporous thin film, a woven fabric, a nonwoven fabric, etc. can be used.
  • polyolefin such as polypropylene and polyethylene is preferable.
  • One example of the structure of a secondary battery is a structure in which an electrode group consisting of a positive electrode and a negative electrode wound with a separator between them is housed in an exterior body together with an electrolyte.
  • this is not limited to this, and other types of electrode groups may be used.
  • it may be a laminated type electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are laminated with a separator between them.
  • the shape of the battery is also not limited, and may be, for example, a cylindrical type, a square type, a coin type, a button type, a laminate type, etc.
  • the battery includes a bottomed rectangular battery case 4, an electrode group 1 and an electrolyte (not shown) housed in the battery case 4.
  • the electrode group 1 includes a long strip-shaped negative electrode, a long strip-shaped positive electrode, and a separator interposed between them.
  • the negative electrode collector of the negative electrode is electrically connected to a negative electrode terminal 6 provided on a sealing plate 5 via a negative electrode lead 3.
  • the negative electrode terminal 6 is insulated from the sealing plate 5 by a resin gasket 7.
  • the positive electrode collector of the positive electrode is electrically connected to the back surface of the sealing plate 5 via a positive electrode lead 2.
  • the positive electrode is electrically connected to the battery case 4, which also serves as the positive electrode terminal.
  • the periphery of the sealing plate 5 fits into the open end of the battery case 4, and the fitting portion is laser welded.
  • the sealing plate 5 has an electrolyte injection hole, which is closed by a seal plug 8 after injection.
  • a positive electrode current collector having a strip shape and a positive electrode mixture layer supported on a surface of the positive electrode current collector The positive electrode current collector has a first region and a second region, the first region is an edge region extending in a longitudinal direction of the positive electrode current collector at both edge portions in a width direction of the positive electrode current collector, the second region is a central region extending in a longitudinal direction of the positive electrode current collector at a central portion in a width direction of the positive electrode current collector, the positive electrode mixture layer has a first positive electrode mixture layer supported on a surface of the first region and a second positive electrode mixture layer supported on a surface of the second region,
  • the first positive electrode mixture layer contains a first positive electrode active material,
  • the second positive electrode mixture layer contains a second positive electrode active material,
  • the first positive electrode active material has an average particle size D1 of 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less,
  • the second positive electrode active material has an average particle diameter D2 of 9 ⁇ m
  • the first region includes a 1a region and a 1b region extending in a longitudinal direction of the positive electrode current collector at one end edge portion and the other end edge portion in a width direction of the positive electrode current collector, The widths of the 1a region and the 1b region are each 1% to 20% of the width of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode is a positive electrode for a secondary battery according to any one of Techniques 1 to 5.
  • the first positive electrode active material has an average particle size D1 of 1 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less,
  • the second positive electrode active material has an average
  • Example 1 A positive electrode was prepared by the following procedure.
  • a current collecting sheet having alternating stripe-shaped first and second regions was prepared.
  • a wide aluminum foil (thickness T0: 15 ⁇ m) was used as the current collecting sheet.
  • the width of the first region: the width of the second region was set to 2:8.
  • a first positive electrode slurry was prepared by mixing 100 parts by mass of the first positive electrode active material, 1.0 part by mass of acetylene black as a conductive agent, 2 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder, and an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
  • a second positive electrode slurry was prepared by mixing 100 parts by mass of the second positive electrode active material, 1.0 part by mass of acetylene black as a conductive agent, 2 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder, and an appropriate amount of NMP.
  • the first and second positive electrode active materials were made of composite oxides with different average particle sizes, layered rock salt crystal structures, and containing Li, Ni, Co, and Al.
  • the atomic ratio of Li to the sum of Ni, Co, and Al to O was 1:1:2.
  • Ni, Co, and Al the atomic ratio of Ni was the largest.
  • the first positive electrode slurry was applied to both surfaces of the first region of the current collector sheet, and the first coating film was dried.
  • the second positive electrode slurry was applied to both surfaces of the second region of the current collector sheet, and the second coating film was dried.
  • the first positive electrode slurry and the second positive electrode slurry were applied by a die coating method. Then, the laminate of the first coating film and the second coating film and the current collector sheet was rolled to form a positive electrode mixture layer (a first positive electrode mixture layer and a second positive electrode mixture layer) on both surfaces of the current collector sheet.
  • the density of the positive electrode mixture layer (a first positive electrode mixture layer and a second positive electrode mixture layer) after rolling was set to 3.5 g/cm 3.
  • the amount of the positive electrode mixture layer (a first positive electrode mixture layer and a second positive electrode mixture layer) carried on the surface of the current collector sheet was set to 300 mg/10 cm 2 .
  • the first region was continuously cut along the length direction of the first region together with the first positive electrode mixture layer to obtain a plurality of strip-shaped positive electrodes A1. That is, the first region was divided into the 1a region and the 1b region by slit processing, and the first positive electrode mixture layer was divided into the 1a positive electrode mixture layer and the 1b positive electrode mixture layer.
  • a positive electrode was obtained that includes the second positive electrode mixture layer supported on the surface of the second region of the positive electrode collector, and the 1a positive electrode mixture layer and the 1b positive electrode mixture layer supported on the 1a region and the 1b region of the positive electrode collector, respectively.
  • the widths of the 1a region and the 1b region were each 10% of the width of the positive electrode collector (the total width of the 1a region, the 1b region, and the second region).
  • the positive electrode was cut in the width direction to form a cross section in the thickness direction, and the cross section was processed using a cross-section polisher (CP) to obtain a sample cross section.
  • An SEM image of the sample cross section was taken, and the average first circle equivalent diameter of 10 or more first positive electrode active materials was calculated as D1 using the method described above, and the average second circle equivalent diameter of 10 or more second positive electrode active materials was calculated as D2.
  • the average values D1 and D2 were almost identical to the median diameters D1 and D2 (i.e., 4 ⁇ m and 20 ⁇ m) calculated as the volume-based particle size distribution.
  • Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 7 Positive electrodes A2 to A9 of Examples 2 to 9 and B1 to B7 of Comparative Examples 1 to 7 were produced in the same manner as the battery A1 of Example 1, except that the average particle sizes D1 and D2 of the first and second positive electrode active materials were set to the values shown in Table 1.
  • the positive electrodes of the Examples and Comparative Examples were evaluated as follows.
  • T0 (seconds) is the measured value of A1
  • n is an integer.
  • T is (T0 - 90) seconds or more and less than (T0 - 30) seconds
  • n -1
  • the numerical value indicating the liquid absorption is 110.
  • T is (T0 + 30) seconds or more and less than (T0 + 90) seconds
  • n 1
  • the numerical value indicating the liquid absorption is 90.
  • the numerical value indicating the liquid absorption is large, the liquid absorption (liquid circulation) of the positive electrode is high.
  • positive electrodes A1 to A9 in which the average particle size D1 of the first positive electrode active material in the first positive electrode mixture layer is 7 ⁇ m or less and the average particle size D2 of the second positive electrode active material in the second positive electrode mixture layer is 9 ⁇ m or more, the liquid absorption is improved, the life of the slit blade is extended, and productivity is improved.
  • positive electrodes B1 to B4 where the average particle size D2 of the second positive electrode active material in the second positive electrode mixture layer is less than 9 ⁇ m, the liquid absorption property is reduced. In positive electrodes B4 to B7, where the average particle size D1 of the first positive electrode active material in the first positive electrode mixture layer is more than 7 ⁇ m, the life of the slit blade is reduced.
  • Examples 10 to 12 Positive electrodes A10 to A12 of Examples 10 to 12 were produced and evaluated in the same manner as battery A1 of Example 1, except that the amount of positive electrode mixture layer (first positive electrode mixture layer and second positive electrode mixture layer) supported on the surface of the current collector sheet was adjusted to the value shown in Table 2 by adjusting the coating amount of the positive electrode slurry (first positive electrode slurry and second positive electrode slurry). The evaluation results are shown in Table 2. Table 2 also shows the results for positive electrode A1.
  • each of the positive electrodes A1, A10 to A12 in which the amount of the positive electrode mixture layer carried was 100 to 450 mg/10 cm2 the liquid absorption was improved, the life of the slit blade was long, and the productivity was improved.
  • the life of the slit blade was longer and higher productivity was obtained.
  • Examples 13 to 14 Positive electrodes A13 and A14 of Examples 13 and 14 were produced and evaluated in the same manner as battery A1 of Example 1, except that the density of the positive electrode mixture layers (first positive electrode mixture layer and second positive electrode mixture layer) was set to the value shown in Table 3 by adjusting the degree of compression during rolling. The evaluation results are shown in Table 3. Table 3 also shows the results of positive electrode A1.
  • the positive electrodes A1 and A13 in which the density of the positive electrode mixture layer was 2.5 to 4.0 g/cm 3 , the liquid absorption property was improved, the life of the slit blade was long, and the productivity was improved.
  • the positive electrodes A1 and A13 in which the density of the positive electrode mixture layer was 2.5 to 3.5 g/cm 3 , exhibited excellent liquid absorption property and productivity.
  • Examples 15 to 17 Positive electrodes A15 to A17 of Examples 15 to 17 were produced and evaluated in the same manner as battery A1 of Example 1, except that the content of the binder (polyvinylidene fluoride) in the positive electrode mixture layers (first positive electrode mixture layer and second positive electrode mixture layer) was set to the value shown in Table 4. The evaluation results are shown in Table 4. Table 4 also shows the results for positive electrode A1.
  • the secondary battery disclosed herein is useful as a main power source for mobile communication devices, electric vehicles, hybrid vehicles, portable electronic devices, etc.

Landscapes

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

Abstract

二次電池用正極は、帯状の正極集電体と、正極集電体の表面に担持される正極合剤層と、を備える。正極集電体は、第1領域と、第2領域と、を有する。第1領域は、正極集電体の幅方向の両方の端縁部において、正極集電体の長さ方向に延びる端縁領域である。第2領域は、正極集電体の幅方向の中央部において、正極集電体の長さ方向に延びる中央領域である。正極合剤層は、第1領域に担持される第1正極合剤層と、第2領域に担持される第2正極合剤層と、を有する。正極合剤層は、第1領域に担持される第1正極合剤層と、第2領域に担持される第2正極合剤層と、を有する。第1正極合剤層は第1正極活物質を含み、第2正極合剤層は第2正極活物質を含む。第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下である。第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である。

Description

二次電池用正極、二次電池、および二次電池用正極の製造方法
 本開示は、二次電池用正極、二次電池、および二次電池用正極の製造方法に関する。
 二次電池、特にリチウムイオン二次電池は、高出力かつ高エネルギー密度を有するため、小型民生用途、電力貯蔵装置および電気自動車の電源として期待されている。
 特許文献1では、「正極集電体と、前記正極集電体の表面に所定の幅Lで固着された正極合材層と、を備える正極と、負極集電体と、前記負極集電体の表面に前記正極合材層よりも広い幅で固着された負極合材層と、を備える負極と、非水電解質と、を備え、前記正極合材層は、幅方向の中心を含む中央領域と、幅方向の両端部を含む一対の端部領域と、を有し、前記中央領域は、第1正極活物質と、導電材と、を含み、前記端部領域は、第2正極活物質と、導電材と、を含み、ここで、前記第1正極活物質の平均一次粒子径をd1(μm)とし、前記第2正極活物質の平均一次粒子径をd2(μm)とし、前記一対の端部領域の幅をそれぞれL2としたときに、前記d1と前記d2と前記Lと前記L2とは、以下の条件:d1<d2;1.5μm≦d2;(2×L2)≦(L/3);を満たす、リチウムイオン二次電池」が提案されている。
特開2018-181543号公報
 生産性の観点から、帯状の正極は、通常、幅広の集電シートの表面に正極合剤層が担持された積層中間体を所定幅にスリット加工して作製される。しかし、スリット加工時に正極活物質の粒子がスリット刃に噛み込み、それにより当該刃が損傷し、短期間でスリット刃を交換する必要があり、正極の生産性が低下することがある。また、電池性能(例えば充放電性能)の発現のために、スリット加工等を経て作製される正極には、所定の電解液の液回り性が求められる。
 本開示の一側面は、帯状の正極集電体と、前記正極集電体の表面に担持される正極合剤層と、を備え、前記正極集電体は、第1領域と、第2領域と、を有し、前記第1領域は、前記正極集電体の幅方向の両方の端縁部において、前記正極集電体の長さ方向に延びる端縁領域であり、前記第2領域は、前記正極集電体の幅方向の中央部において、前記正極集電体の長さ方向に延びる中央領域であり、前記正極合剤層は、前記第1領域の表面に担持される第1正極合剤層と、前記第2領域の表面に担持される第2正極合剤層と、を有し、前記第1正極合剤層は、第1正極活物質を含み、前記第2正極合剤層は、第2正極活物質を含み、前記第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下であり、前記第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である、二次電池用正極に関する。
 本開示の他の側面は、正極と、負極と、電解液と、を含み、前記正極は、上記の二次電池用正極である、二次電池に関する。
 本開示の更に他の側面は、ストライプ状の第1領域および第2領域を交互に有する集電シートを準備する第1工程と、第1正極活物質を含む第1正極スラリーを調製する第2工程と、第2正極活物質を含む第2正極スラリーを調製する第3工程と、前記第1領域の表面に前記第1正極スラリーを塗布し、乾燥し、第1正極合剤層を形成する第4工程と、前記第2領域の表面に前記第2正極スラリーを塗布し、乾燥し、第2正極合剤層を形成する第5工程と、前記第1正極合剤層および前記第2正極合剤層と、前記集電シートとの積層中間体において、前記第1正極合剤層とともに前記第1領域内を、前記第1領域の長さ方向に沿って切断し、複数の帯状の正極を得る第6工程と、を含み、前記第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下であり、前記第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である、二次電池用正極の製造方法に関する。
 本開示によれば、正極の液回り性を確保しつつ、正極の生産性の低下を抑制することができる。
 本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
本開示の一実施形態に係る二次電池用正極の一例を模式的に示す上面図である。 本開示の一実施形態に係る二次電池用正極の一例を模式的に示す断面図である。 本開示の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法の第1工程で準備する集電シートの一例を模式的に示す要部上面図である。 本開示の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法の第4工程および第5工程で得られる積層中間体の一例を模式的に示す要部上面図である。 本開示の一実施形態に係る二次電池の一部を切欠いた概略斜視図である。
 以下では、本開示の実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。この明細書において、「数値A~数値B」という記載は、数値Aおよび数値Bを含み、「数値A以上で数値B以下」と読み替えることが可能である。以下の説明において、特定の物性や条件等の数値に関して下限と上限とを例示した場合、下限が上限以上とならない限り、例示した下限のいずれかと例示した上限のいずれかとを任意に組み合わせることができる。複数の材料が例示される場合、その中から1種を選択して単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、本開示は、添付の請求の範囲に記載の複数の請求項から任意に選択される2つ以上の請求項に記載の事項の組み合わせを包含する。つまり、技術的な矛盾が生じない限り、添付の請求の範囲に記載の複数の請求項から任意に選択される2つ以上の請求項に記載の事項を組み合わせることができる。
[二次電池用正極]
 本開示の実施形態に係る二次電池用正極は、帯状の正極集電体と、正極集電体の表面に担持される正極合剤層と、を備える。二次電池用正極は、幅広の集電シートの表面に正極合剤層が担持された積層中間体を所定幅にスリット加工して作製される。正極合剤層は、正極集電体の一方または両方の表面(主面)に担持されている。正極合剤層は、通常、正極合剤で構成された層(膜もしくはフィルムを含む。)である。正極合剤(層)は粒子状の正極活物質を必須成分として含む。
 正極集電体は、第1領域と、第2領域と、を有する。第1領域は、正極集電体の幅方向の両方の端縁部において、正極集電体の長さ方向に延びる端縁領域である。端縁領域は、スリット加工により形成される。第2領域は、正極集電体の幅方向の中央部において、正極集電体の長さ方向に延びる中央領域である。正極合剤層は、第1領域の表面に担持される第1正極合剤層と、第2領域の表面に担持される第2正極合剤層と、を有する。第1正極合剤層は第1正極活物質を含み、第2正極合剤層は第2正極活物質を含む。第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下であり、第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である。
 第1領域は、正極集電体の幅方向の一方の端縁部および他方の端縁部において、それぞれ正極集電体の長さ方向に延びる第1a領域および第1b領域を含む。第1正極合剤層は、第1a領域の表面に担持される第1a正極合剤層と、第1b領域の表面に担持される第1b正極合剤層と、を含む。
 正極集電体は、第1領域および第2領域以外の他に第3領域を更に有してもよい。第3領域は、正極合剤層を担持しない領域であり、正極集電体の長さ方向の端部または中央寄りの所定箇所において正極集電体の幅方向に沿って設けられる。第3領域は、例えば、正極リードとの接続に利用される。
 本発明者らは、正極活物質の粒子サイズに着目して鋭意検討を行った。その結果、正極合剤層に含まれる正極活物質が平均粒径7μm以下の小粒子である場合、粒子の噛み込みによるスリット刃の損傷が抑制される反面、正極合剤層の液回り性(正極の吸液性)が低下するという新たな知見が得られた。
 上記の知見に基づいて、本発明者らは、更に鋭意検討を行った。その結果、正極合剤層の一部(スリット加工により形成される端縁領域)を、第1正極活物質の小粒子を含む第1正極合剤層で構成し、残りの部分(中央領域)を、平均粒径9μm以上の第2正極活物質の大粒子を含む第2正極合剤層で構成することで、正極の性能(液回り性)を確保しつつ、生産性の低下を抑制できることを新たに見出した。
 生産性の向上(スリット刃の長寿命化)の観点から、第1a領域(第1a正極合剤層)および第1b領域(第1b正極合剤層)の幅は、それぞれ、正極集電体(正極合剤層)の幅の1%以上(もしくは4%以上)であることが好ましい。正極合剤層の液回り性の向上の観点から、第1a領域(第1a正極合剤層)および第1b領域(第1b正極合剤層)の幅は、それぞれ、正極集電体(正極合剤層)の幅の20%以下(もしくは15%以下)であることが好ましい。なお、正極集電体(正極合剤層)の幅とは、第1領域(第1正極合剤層)と第2領域(第2正極合剤層)とを合計した幅である。
(平均粒径D1およびD2)
 正極の幅方向の両端部における第1正極合剤層(第1a正極合剤層および第1b正極合剤層)の端面は、スリット加工により形成される。第1正極合剤層中の第1正極活物質の平均粒径D1が7μm以下である場合、第1正極活物質の粒子が小さく、粒子がスリット刃に噛み込むことが抑制される。粒子の噛み込みによるスリット刃の損傷が抑制され、スリット刃の交換頻度を低減でき、生産性の低下を抑制できる。生産性の更なる向上の観点から、D1は4μm以下がより好ましい。ただし、D1が1μmよりも小さい場合、正極活物質の取扱性が低下し、正極の生産性の面で不利である。
 第2正極合剤層中の第2正極活物質の平均粒径D2が9μm以上である場合、第2正極合剤層内の空隙が大きく、正極合剤層の液回り性が向上する。正極合剤層の液回り性の向上の観点から、D2は10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましい。ただし、D2が30μmよりも大きい場合、正極スラリーの塗布性の低下、正極合剤層の圧縮性の低下等により、正極の生産性の面で不利である。
 D1およびD2は、以下のようにして求めることができる。
 正極の幅方向に沿って正極合剤層と正極集電体とを同時に切断し、厚さ方向の正極の断面試料を得る。このとき、クロスセクションポリッシャ(CP)により断面を加工して、断面試料を得てもよい。次に、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、断面試料における正極合剤層の断面を観察する。
 具体的には、SEMにより、正極合剤層の断面について、正極合剤層の幅方向における一方の端面からの距離が正極合剤層の幅方向の寸法の1%以下である端縁領域内を観察する。端縁領域内において10個以上の正極活物質粒子を任意に選出する。画像処理により正極活物質粒子の断面の円相当径を求め、それらの平均値をD1として求める。
 次に、SEMにより、正極合剤層の断面について、正極合剤層の幅方向の一方の端面からの距離が正極合剤層の幅方向の寸法の40%~60%である中央領域内を観察する。中央領域内において10個以上の正極活物質粒子を任意に選出する。画像処理により正極活物質粒子の断面の円相当径を求め、それらの平均値をD2として求める。
 複数の断面試料を用いて、D1およびD2を求めてもよい。なお、上記の円相当径は、正極活物質粒子の断面の面積と同じ面積を有する円の直径である。正極活物質粒子は、複数の一次粒子が凝集して形成された二次粒子を含み得る。二次粒子の場合、上記の円相当径は、二次粒子の断面の面積と同じ面積を有する円の直径である。
 正極合剤層(もしくは後述の正極の製造方法における第2工程および第3工程)から第1正極活物質および第2正極活物質を回収できる場合には、第1正極活物質と第2正極活物質のそれぞれの体積基準の粒度分布におけるメディアン径(累積体積50%のときの粒径)をD1およびD2として求めてもよい。体積基準の粒度分布は、レーザー回折散乱法で測定できる。測定には、例えば、株式会社堀場製作所(HORIBA)製の測定装置「LA-750」を用いることができる。
(正極活物質)
 正極活物質には、リチウムイオンの吸蔵および放出が可能な材料(例えば、後述のリチウムと遷移金属とを含む複合酸化物)が用いられる。生産性の向上の観点から、第1正極活物質と第2正極活物質は、種類(化学構造もしくは組成)が同じであることが好ましい。この場合、第1正極活物質と第2正極活物質は、単粒子破壊強度をほぼ同等に調整し易い。
 第1正極活物質と第2正極活物質は、単粒子破壊強度がほぼ同等である場合、D1とD2の平均粒径を特定範囲内に調整することにより、スリット刃の長寿命化および正極の吸液性(正極合剤層の液回り性)の向上を同時に実現し易い。また、充放電サイクルに伴う正極合剤層内における正極活物質粒子のクラック形成度合いのばらつきを低減できる。
 第1正極活物質と第2正極活物質は、単粒子破壊強度がほぼ同等である場合、種類(化学構造もしくは組成)が異なっていてもよい。
 なお、上記の「単粒子破壊強度がほぼ同等である」とは、第1正極活物質および第2正極活物質の単粒子破壊強度をそれぞれF1およびF2とするとき、F1/F2が、0.8以上、1.2以下であることを意味する。F1/F2は、0.9以上、1.1以下であってもよい。
 また、スリット刃の長寿命化の観点から、第1正極活物質は第2正極活物質よりも単粒子破壊強度が小さくてもよい。F1/F2は、1.0未満であってもよく、0.8以下であってもよい。
 単粒子破壊強度は、市販の測定装置(例えば、株式会社島津製作所製の微小圧縮試験機(MCT-W201))を用いて、以下の手順で測定することができる。
(1)正極活物質の粒子を測定装置の下部加圧板(SKS平板)上に散布する。
(2)光学顕微鏡で測定対象の粒子を選択し、粒子径を測定する。ここでいう粒子径は、光学顕微鏡による粒子の画像を用いて求められた円相当径(粒子の面積と同じ面積を有する円の直径)である。
(3)上部加圧子として直径50μmのダイヤモンド製フラット圧子を用い、この上部加圧子と下部加圧板との間に試料として選択した1つの粒子のみが存在するようにする。
(4)上部加圧子をゆっくり下降させ、試料に接触した時点(下降速度が変化する)から一定の加速度(具体的には、変位速度2.7mN/sec)で荷重を加えていく。
(5)荷重と試料の変形量との関係を測定し、試料の変形量が急激に変化した点(荷重-変形量のプロファイルの変極点)を破壊点とし、そのときの荷重と粒子径から、以下の式に基づいて破壊強度を算出する。破壊強度は、5回測定を行い、平均値として求める。
 St=2.8P/πd
 St:破壊強度[MPaまたはN/mm
 P:荷重[N]
 d:粒子径[mm]
(正極合剤層)
 スリット刃の長寿命化の観点から、正極集電体の表面における正極合剤層の担持量は、450mg/10cm以下が好ましく、400mg/10cm以下がより好ましく、300mg/10cm以下が更に好ましい。また、高エネルギー密度化の観点から、正極合剤層の担持量は100mg/10cm以上が好ましい。なお、上記の正極合剤層の担持量は、正極集電体の一方の表面の10cmあたりに担持される正極合剤層の質量を意味する。
 正極合剤層の密度は、2g/cm以上(もしくは2.5g/cm以上)、4g/cm以下が好ましい。正極合剤層の密度が2g/cm以上である場合、高エネルギー密度化し易い。正極合剤層の密度が4g/cm以下である場合、スリット刃の長寿命化を図り易い。正極合剤層の密度は、3.5g/cm以下であってもよい。
 正極合剤層は、結着剤を含むことが好ましい。結着剤は、後述で例示するものを用いることができる。スリット刃の長寿命化の観点から、正極合剤層中の結着剤の含有量は、0.2質量%以上、7質量%以下が好ましい。スリット刃の長寿命化および正極活物質の充填量の確保の観点から、正極合剤層中の結着剤の含有量は、0.2質量%以上、5質量%以下がより好ましく、2質量%以上、5質量%以下がより好ましい。なお、結着剤の含有量は、正極合剤層の全体の質量に対する結着剤の質量の比率(百分率)を意味する。
 正極合剤層の均一性および正極の生産性の観点から、第1正極合剤層と第2正極合剤層は、正極集電体への担持量、結着剤の含有量、密度がほぼ同じであることが好ましい。同様の観点から、第1正極合剤層と第2正極合剤層は、正極合剤に含ませる結着剤等の材料は、同じであることが好ましい。同様の観点から、正極合剤に含ませる正極活物質、結着剤等の各材料の配合比は、ほぼ同じであることが好ましい。
 ここで、図1は、本開示の一実施形態に係る二次電池用正極の一例を模式的に示す上面図である。図2は、本開示の一実施形態に係る二次電池用正極の一例を模式的に示す断面図である。図1中、XおよびYは、それぞれ、帯状の正極の長さ方向および幅方向を示す。図2は、図1のII-II方向の断面を示す。
 正極10は、帯状の正極集電体20と、正極集電体20の両方の表面(主面)に担持される正極合剤層30と、を備える。正極集電体20は、第1領域21と第2領域22とを有する。第1領域21は、正極集電体20の幅方向の両方の端縁部において、正極集電体20の長さ方向に延びる端縁領域である。第2領域22は、正極集電体20の幅方向の中央部において、正極集電体20の長さ方向に延びる中央領域である。正極合剤層30は、第1領域21の両方の表面に担持される第1正極合剤層31(図1中の斜線部分)と、第2領域22の両方の表面に担持される第2正極合剤層32と、を有する。
 第1領域21は、正極集電体20の幅方向の一方の端縁部および他方の端縁部において、それぞれ正極集電体20の長さ方向に延びる第1a領域21aおよび第1b領域21bを含む。第1正極合剤層31は、第1a領域21の両方の表面に担持される第1a正極合剤層31aと、第1b領域21の両方の表面に担持される第1b正極合剤層31bと、を含む。
 正極集電体20(正極合剤層30)は幅L0を有する。第1a領域21a(第1a正極合剤層31a)は幅L1aを有し、第1b領域21b(第1b正極合剤層31b)は幅L1bを有する。
 生産性の向上の観点から、L1a/L0およびL1b/L0は、それぞれ、1/100以上が好ましく、4/100以上がより好ましい。
 正極合剤層の液回り性の確保(第2領域22および第2正極合剤層32領域の確保)の観点から、L1a/L0およびL1b/L0は、それぞれ、20/100以下が好ましく、15/100以下がより好ましい。
 L1aはL1bと、ほぼ同じであることが望ましく、異なっていてもよい。L1a/L1bは、例えば、0.90以上、1.1以下である。
 第2領域22は、正極集電体20の幅方向の中央部において、正極集電体20の長さ方向に延びる中央領域である。第2領域22(第2正極合剤層32)は幅L2を有する。L2は、L0からL1aとL1bの合計を差し引いた値である。
 第1正極合剤層31(第1a正極合剤層31aおよび第1b正極合剤層31b)は第1正極活物質を含み、第2正極合剤層32は第2正極活物質を含む。第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下である。第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である。
 正極集電体20の一方の表面に担持される正極合剤層30の厚み(図2中のT)は、80μm以上であってもよく、100μm以上でもよい。正極合剤層30の厚みの上限は、例えば、300μm程度であるが限定されない。正極集電体20の厚み(図2中のT0)は、例えば、1μm以上、50μm以下である。
[二次電池用正極の製造方法]
 本開示の実施形態に係る二次電池用正極の製造方法は、以下の第1工程~第6工程を含む。
 第1工程:ストライプ状の第1領域および第2領域を交互に有する集電シートを準備する。
 第2工程:第1正極活物質を含む第1正極スラリーを調製する。第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下である。
 第3工程:第2正極活物質を含む第2正極スラリーを調製する。第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である。
 第4工程:第1領域の表面に第1正極スラリーを塗布し、乾燥し、第1正極合剤層を形成する。
 第5工程:第2領域の表面に第2正極スラリーを塗布し、乾燥し、第2正極合剤層を形成する。
 第6工程:第1正極合剤層および第2正極合剤層と、集電シートとの積層中間体において、第1正極合剤層とともに第1領域内を、第1領域の長さ方向に沿って切断する。このようにして、複数の帯状の正極を得る。
(第1工程:集電シートの準備)
 図3は、第1工程で準備する集電シートの一例を模式的に示す上面図である。図3は、集電シートの一部を示す。図3中、XおよびYは、それぞれ集電シートの長さ方向および幅方向を示す。
 集電シート50は、ストライプ状の第1領域51(図3中の斜線部分)および第2領域52を交互に有する。第1領域51は、図3中の一点鎖線で示される切断部53を含む。切断部53は、第1領域51内において第1領域の長さ方向に延びており、第6工程のスリット加工時に切断される部分である。第1領域51は幅(L1a+L1b)を有する。第2領域52は幅L2を有する。L0は、L1aとL1bとL2の合計である。
 集電シート50には、正極集電体として使用可能な導電性シートを用いることができ、例えば、無孔の導電性基板(金属箔等)、多孔性の導電性基板(メッシュ体、ネット体、パンチングシート等)を用いることができる。集電シート50の材質としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン等が例示できる。集電シート50の厚みは、例えば、1μm以上、50μm以下であってもよい。
(第2工程および第3工程:正極スラリーの調製)
 第1(第2)正極活物質を含む第1(第2)正極スラリーを調製する。第1正極活物質の平均粒径D1は1μm以上、7μm以下である。第2正極活物質の平均粒径D2は9μm以上、30μm以下である。
 第1(第2)正極スラリーは、例えば、第1(第2)正極合剤を分散媒に分散させて調製する。第1(第2)正極合剤は、第1(第2)正極活物質を必須成分として含み、任意成分として、結着剤、導電剤等を含むことができる。結着剤および導電剤には、後述で例示するものを用いることができる。分散媒には、アルコール、エーテル、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等を用いることができる。
(第4工程および第5工程:正極合剤層の形成)
 第1(第2)領域の表面に第1(第2)正極スラリーを塗布し、乾燥し、第1(第2)正極合剤層を形成する。乾燥後の塗膜を、必要に応じて圧延してもよい。圧延により、形成される正極合剤層の密度を調整してもよい。第1(第2)正極スラリーの塗布は、第1(第2)領域の一方の表面に行ってもよく、第1(第2)領域の両方の表面に行ってもよい。生産性の観点から、第4工程と第5工程を並行して行ってもよい。第1正極スラリーと第2正極スラリーは、二流体ノズルを用いて同時に正極集電体の表面に塗布してもよい。
 第4工程および第5工程により、集電シートと、正極合剤層(第1領域の表面に担持された第1正極合剤層および第2領域の表面に担持された第2正極合剤層)との積層中間体を得る。
 図4は、第4工程および第5工程で作製される積層中間体の一例を模式的に示す上面図である。図4は、積層中間体の一部を示す。図4中、XおよびYは、それぞれ積層中間体の長さ方向および幅方向を示す。
 積層中間体70は、集電シート50と、集電シート50の両方の表面に担持された正極合剤層60と、を備える。正極合剤層60は、集電シート50の第1領域51の両方の表面に担持された第1正極合剤層61(図4中の斜線部分)と、集電シート50の第2領域52の両方の表面に担持された第2正極合剤層62と、を含む。ストライプ状の第1正極合剤層61および第2正極合剤層62が交互に配置されている。第1正極合剤層61は、第1正極スラリーを第1領域51の両方の表面に塗布し、塗膜を乾燥して形成される。第2正極合剤層62は、第2正極スラリーを第2領域52の両方の表面に塗布し、塗膜を乾燥して形成される。第1正極合剤層61は幅(L1a+L1b)を有する。第2正極合剤層62は幅L2を有する。L0は、L1aとL1bとL2の合計である。第1正極合剤層61は、図4中の一点鎖線で示される切断部63を含む。切断部63は、第1正極合剤層61内において第1正極合剤層61の長さ方向に延びており、第6工程のスリット加工時に切断される部分である。
(第6工程:スリット加工)
 第6工程では、積層中間体において、第1正極活物質の小粒子を含む第1正極合剤層とともに第1領域内を、第1領域の長さ方向に沿って切断する。第6工程では、スリット加工装置により、積層中間体のスリット加工(スリット刃による第1正極合剤層および第1領域の切断)が連続的に行われる。第1領域内および第1正極合剤層内が切断されることで、積層中間体は所定幅の帯状に分割される。このようにして、複数の帯状の正極を得る。スリット加工では正極合剤層のうち第1正極合剤層を切断するため、スリット刃の損傷が抑制される。
 図4の積層中間体70では、スリット加工により、第1正極合剤層61内の切断部63および第1領域51内の切断部53が同時に切断される。積層中間体70がスリット加工装置に搬送され、第1正極合剤層61および第1領域51内の切断が連続的に行われる。当該切断に伴い、第1領域51は、第1a領域51aおよび第1b領域51bに分割され、第1正極合剤層61は、第1a領域51aの両方の表面に担持される第1a正極合剤層61aおよび第1b領域51bの両方の表面に担持される第1b正極合剤層61bに分割される。第1a領域51aおよび第1a正極合剤層61aは、幅L1aを有する。第1b領域51bおよび第1b正極合剤層61bは、幅L1bを有する。L1a/L0およびL1b/L0は、上記で例示する範囲内であることが好ましい。
[二次電池]
 本開示の実施形態に係る二次電池は、正極と、負極と、電解液と、を備える。正極は、上記の二次電池用正極である。正極の液回り性が良好であることにより、二次電池では、良好な負荷特性(急速充電特性)が得られる。また、正極の生産性が向上することで、二次電池の生産性も向上する。二次電池には、少なくともリチウムイオン電池、リチウム金属二次電池等の非水電解質二次電池が含まれる。以下、二次電池について詳述する。
(正極)
 正極は、正極集電体と、正極集電体の表面に担持される正極合剤層とを具備する。正極合剤層は、正極合剤を分散媒に分散させた正極スラリーを、正極集電体の表面に塗布し、乾燥させることにより形成できる。乾燥後の塗膜を、必要により圧延してもよい。正極合剤層は、正極集電体の一方の表面に形成してもよく、両方の表面に形成してもよい。
 正極合剤は、必須成分として正極活物質を含み、任意成分として、結着剤、導電剤等を含むことができる。
 正極活物質には、リチウムイオンの吸蔵および放出が可能な材料を用いることができ、公知の材料を用いることができる。正極活物質としては、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物等を例示できる。当該複合酸化物としては、例えば、LiaCoO2、LiaNiO2、LiaMnO2、LiaCobNi1-b2、LiaCo1-bbc、LiaNi1-bbc、LiaMn24、LiaMn2-bb4、LiMePO4、Li2MePO4Fが挙げられる。ここで、Mは、Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、およびBからなる群より選択される少なくとも1種である。Meは、少なくとも遷移元素を含む(例えば、Mn、Fe、Co、Niよりなる群から選択される少なくとも1種を含む)。ここで、0≦a≦1.2、0≦b≦0.9、2.0≦c≦2.3である。なお、リチウムのモル比を示すa値は、充放電により増減する。
 結着剤は、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ビニル樹脂、スチレン-ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ポリアクリル酸およびその誘導体等が例示できる。フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体等が挙げられる。
 導電剤としては、負極について例示したものと同様のものが使用できる。導電剤としては、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛を用いてもよい。
 正極集電体の形状および厚みは、負極集電体に準じた形状および範囲からそれぞれ選択できる。正極集電体の材質としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン等が例示できる。
(負極)
 負極は、例えば、負極集電体と、負極集電体の表面に担持された負極合剤層と、を備える。負極合剤層は、例えば、負極合剤を分散媒に分散させた負極スラリーを、負極集電体の表面に塗布し、乾燥させることにより形成できる。乾燥後の塗膜を、必要により圧延してもよい。負極合剤層は、負極集電体の一方の表面に形成してもよく、両方の表面に形成してもよい。また、負極は、負極集電体と、負極集電体の表面に担持されたリチウム金属箔もしくはリチウム合金箔と、を備えてもよい。
 負極合剤は、負極活物質を必須成分として含み、任意成分として、結着剤、導電剤、増粘剤等を含むことができる。
 負極活物質は、リチウムイオンの吸蔵および放出が可能な材料、リチウム金属、リチウム合金等を含む。リチウムイオンの吸蔵および放出が可能な材料としては、炭素材料、合金系材料等が用いられる。炭素材料としては、例えば、黒鉛、易黒鉛化炭素(ソフトカーボン)、難黒鉛化炭素(ハードカーボン)等が例示できる。中でも、充放電の安定性に優れ、不可逆容量も少ない黒鉛が好ましい。合金系材料としては、リチウムと合金形成可能な金属を少なくとも1種類含むものが挙げられ、ケイ素、スズ、ケイ素合金、スズ合金、ケイ素化合物等が挙げられる。これらが酸素と結合した酸化ケイ素や酸化スズ等を用いてもよい。
 ケイ素を含む合金系材料は、リチウムイオン伝導相と、リチウムイオン伝導相に分散しているシリコン相(シリコン粒子)とを備える複合材料であってもよい。リチウムイオン伝導相としては、例えば、ケイ素酸化物相、シリケート相、炭素相等を用いることができる。ケイ素酸化物相の主成分(例えば95~100質量%)は二酸化ケイ素であり得る。炭素相は、例えば、結晶性の低い無定形炭素(すなわちアモルファス炭素)で構成され得る。無定形炭素は、例えばハードカーボンでもよく、ソフトカーボンでもよく、それ以外でもよい。複合材料は炭素材料とともに用いてもよい。
 不可逆容量が小さく、初期の充放電効率が高いことから、リチウムを含むシリケート相(リチウムシリケート相)が好ましい。リチウムシリケート相は、リチウム(Li)と、ケイ素(Si)と、酸素(O)とを含む酸化物相であればよく、他の元素を含んでもよい。他の元素としては、例えば、鉄(Fe)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)等が挙げられる。リチウムシリケート相は、式:Li2zSiO2+z(0<z<2)で表される組成を有し得る。リチウムシリケート相は、LiSiO、LiSi等を含み得る。
 結着剤としては、正極について例示されるものを用いることができる。導電剤としては、カーボンブラック、導電性繊維、フッ化カーボン、有機導電性材料等が例示できる。増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコール等が例示できる。
 負極集電体としては、無孔の導電性基板(金属箔等)、多孔性の導電性基板(メッシュ体、ネット体、パンチングシート等)が使用される。負極集電体の材質としては、ステンレス鋼、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金等が例示できる。
(電解液)
 電解液は、溶媒と、溶媒に溶解した溶質とを含む。溶質は、電解液中でイオン解離する電解質塩である。溶質は、例えば、リチウム塩を含み得る。溶媒および溶質以外の電解液の成分は添加剤である。電解液には、様々な添加剤が含まれ得る。
 溶媒は、水系溶媒もしくは非水溶媒が用いられる。非水溶媒としては、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状カルボン酸エステル、鎖状カルボン酸エステル等が用いられる。環状炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ビニレンカーボネート(VC)等が挙げられる。鎖状炭酸エステルとしては、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジメチルカーボネート(DMC)等が挙げられる。また、環状カルボン酸エステルとしては、γ-ブチロラクトン(GBL)、γ-バレロラクトン(GVL)等が挙げられる。鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル(MP)、プロピオン酸エチル(EP)等が挙げられる。非水溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 リチウム塩としては、例えば、塩素含有酸のリチウム塩(LiClO4、LiAlCl4、LiB10Cl10等)、フッ素含有酸のリチウム塩(LiPF6、LiPF22、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2等)、フッ素含有酸イミドのリチウム塩(LiN(FSO22、LiN(CF3SO22、LiN(CF3SO2)(C49SO2)、LiN(C25SO22等)、リチウムハライド(LiCl、LiBr、LiI等)等が使用できる。リチウム塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 電解液におけるリチウム塩の濃度は、1mol/リットル以上、2mol/リットル以下であってもよく、1mol/リットル以上1.5mol/リットル以下であってもよい。リチウム塩濃度を上記範囲に制御することで、イオン伝導性に優れ、適度の粘性を有する電解液を得ることができる。ただし、リチウム塩濃度は上記に限定されない。
(セパレータ)
 正極と負極との間には、セパレータを介在させることが望ましい。セパレータは、イオン透過度が高く、適度な機械的強度および絶縁性を備えている。セパレータとしては、微多孔薄膜、織布、不織布等を用いることができる。セパレータの材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンが好ましい。
 二次電池の構造の一例としては、正極および負極がセパレータを介して巻回されてなる電極群が電解液と共に外装体に収容された構造が挙げられる。ただし、これに限られず、他の形態の電極群が適用されてもよい。例えば、正極と負極とがセパレータを介して積層された積層型の電極群でもよい。電池の形態も限定されず、例えば、円筒型、角型、コイン型、ボタン型、ラミネート型等であればよい。
 以下、本開示に係る二次電池の一例として角形の二次電池の構造を、図5を参照しながら説明する。
 電池は、有底角形の電池ケース4と、電池ケース4内に収容された電極群1および電解液(図示せず)とを備えている。電極群1は、長尺帯状の負極と長尺帯状の正極と、これらの間に介在するセパレータとを有する。負極の負極集電体は、負極リード3を介して、封口板5に設けられた負極端子6に電気的に接続されている。負極端子6は、樹脂製ガスケット7により封口板5から絶縁されている。正極の正極集電体は、正極リード2を介して、封口板5の裏面に電気的に接続されている。すなわち、正極は、正極端子を兼ねる電池ケース4に電気的に接続されている。封口板5の周縁は、電池ケース4の開口端部に嵌合し、嵌合部はレーザー溶接されている。封口板5には電解液の注入孔があり、注液後に封栓8により塞がれる。
《付記》
 以上の実施形態の記載により、以下の技術が開示される。
(技術1)
 帯状の正極集電体と、前記正極集電体の表面に担持される正極合剤層と、を備え、
 前記正極集電体は、第1領域と、第2領域と、を有し、
 前記第1領域は、前記正極集電体の幅方向の両方の端縁部において、前記正極集電体の長さ方向に延びる端縁領域であり、
 前記第2領域は、前記正極集電体の幅方向の中央部において、前記正極集電体の長さ方向に延びる中央領域であり、
 前記正極合剤層は、前記第1領域の表面に担持される第1正極合剤層と、前記第2領域の表面に担持される第2正極合剤層と、を有し、
 前記第1正極合剤層は、第1正極活物質を含み、
 前記第2正極合剤層は、第2正極活物質を含み、
 前記第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下であり、
 前記第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である、二次電池用正極。
(技術2)
 前記正極集電体の表面における前記正極合剤層の担持量は、100mg/10cm以上、400mg/10cm以下である、技術1に記載の二次電池用正極。
(技術3)
 前記正極合剤層の密度は、2.5g/cm以上、4g/cm以下である、技術1または2に記載の二次電池用正極。
(技術4)
 前記正極合剤層は、結着剤を0.2質量%以上、5質量%以下で含む、技術1~3のいずれか1つに記載の二次電池用正極。
(技術5)
 前記第1領域は、前記正極集電体の幅方向の一方の端縁部および他方の端縁部において、それぞれ前記正極集電体の長さ方向に延びる第1a領域および第1b領域を含み、
 前記第1a領域および前記第1b領域の幅は、それぞれ、前記正極集電体の幅の1%以上、20%以下である、技術1~4のいずれか1つに記載の二次電池用正極。
(技術6)
 正極と、負極と、電解液と、を含み、
 前記正極は、技術1~5のいずれか1つに記載の二次電池用正極である、二次電池。
(技術7)
 ストライプ状の第1領域および第2領域を交互に有する集電シートを準備する第1工程と、
 第1正極活物質を含む第1正極スラリーを調製する第2工程と、
 第2正極活物質を含む第2正極スラリーを調製する第3工程と、
 前記第1領域の表面に前記第1正極スラリーを塗布し、乾燥し、第1正極合剤層を形成する第4工程と、
 前記第2領域の表面に前記第2正極スラリーを塗布し、乾燥し、第2正極合剤層を形成する第5工程と、
 前記第1正極合剤層および前記第2正極合剤層と、前記集電シートとの積層中間体において、前記第1正極合剤層とともに前記第1領域内を、前記第1領域の長さ方向に沿って切断し、複数の帯状の正極を得る第6工程と、を含み、
 前記第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下であり、
 前記第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である、二次電池用正極の製造方法。
(技術8)
 前記4工程と、前記第5工程とを、並行して行う、技術7に記載の二次電池用正極の製造方法。
 以下、本開示を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
《実施例1》
 以下の手順により、正極を作製した。
(第1工程:集電シートの準備)
 ストライプ状の第1領域および第2領域を交互に有する集電シートを準備した。集電シートには、幅広のアルミニウム箔(厚みT0:15μm)を用いた。第1領域の幅:第2領域の幅=2:8とした。
(第2工程および第3工程:正極スラリーの調製)
 第1正極活物質100質量部と、導電剤であるアセチレンブラック1.0質量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン2質量部と、適量のN-メチル-2-ピロリドン(NMP)とを混合し、第1正極スラリーを調製した。
 第2正極活物質100質量部と、導電剤であるアセチレンブラック1.0質量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン2質量部と、適量のNMPとを混合し、第2正極スラリーを調製した。
 第1正極活物質および第2正極活物質には、それぞれ平均粒径が異なり、層状岩塩型の結晶構造を有し、LiとNiとCoとAlとを含む複合酸化物を用いた。Liと、NiとCoとAlの合計と、Oとの原子比は、1:1:2であった。NiとCoとAlのうち、Niの原子比が最も大きかった。
 レーザー回折散乱法により、体積基準の粒度分布におけるメディアン径として測定した第1正極活物質の平均粒径D1および第2正極活物質の平均粒径D2は、それぞれ4μmおよび20μmであった。
(第4工程および第5工程:正極合剤層の形成)
 集電シートの第1領域の両方の表面に第1正極スラリーを塗布し、第1塗膜を乾燥させた。集電シートの第2領域の両方の表面に第2正極スラリーを塗布し、第2塗膜を乾燥させた。第1正極スラリーおよび第2正極スラリーの塗布は、ダイコーティング法により行った。その後、第1塗膜および第2塗膜と、集電シートとの積層体を圧延し、集電シートの両方の表面に正極合剤層(第1正極合剤層および第2正極合剤層)を形成した。圧延後の正極合剤層(第1正極合剤層および第2正極合剤層)の密度は、3.5g/cmとした。集電シートの表面における正極合剤層(第1正極合剤層および第2正極合剤層)の担持量は、300mg/10cmとした。
(第6工程:スリット加工)
 第1正極合剤層および第2正極合剤層と、集電シートとの積層中間体において、第1正極合剤層とともに第1領域内を、第1領域の長さ方向に沿って連続的に切断し、複数の帯状の正極A1を得た。すなわち、スリット加工により、第1領域が第1a領域および第1b領域に分割され、第1正極合剤層は第1a正極合剤層および第1b正極合剤層に分割された。正極集電体の第2領域の表面に担持される第2正極合剤層と、正極集電体の第1a領域および第1b領域にそれぞれ担持される第1a正極合剤層および第1b正極合剤層と、を備える正極を得た。第1a領域および第1b領域の幅は、それぞれ正極集電体の幅(第1a領域、第1b領域、および第2領域を合計した幅)の10%であった。
 正極を幅方向に沿って切断して厚さ方向の断面を形成し、クロスセクションポリッシャ(CP)により断面加工を行い、試料断面を得た。試料断面のSEM像を撮影し、既述の方法により、10個以上の第1正極活物質の第1円相当径の平均値をD1として求め、10個以上の第2正極活物質の断面の第2円相当径の平均値をD2として求めた。その結果、平均値をD1およびD2は、それぞれ体積基準の粒度分布におけるメディアン径として求めたD1およびD2(すなわち4μmおよび20μm)とほぼ一致した。
《実施例2~9および比較例1~7》
 第1正極活物質および第2正極活物質の平均粒径D1およびD2を、表1に示す値とした以外、実施例1の電池A1と同様にして、実施例2~9の正極A2~A9および比較例1~7のB1~B7を作製した。
 実施例および比較例の各正極に対して、以下の評価を行った。
(評価1:スリット刃の寿命)
 スリット加工により積層中間体の切断を連続的に行い、スリット刃の外観に欠け(刃こぼれ)およびキズを確認した時点を寿命とした。スリット刃が寿命となるまでに作製された正極の長さを測定した。各正極の測定値は、正極A1の測定値を100とするときの相対値として表した。測定値が大きい場合、刃の寿命が長く、正極の生産性が高い。
(評価2:正極の吸液性)
 正極を水平な面に固定し、正極合剤層の表面に溶媒であるプロピレンカーボネート(PC)を0.3μL滴下し、当該溶媒を滴下してから当該溶媒が正極合剤層内に完全に吸収されるまでの時間を測定した。正極A1の測定値を基準に吸液性を評価した。具体的には、正極の測定値Tが、{T0+(60×n)-30}秒以上、{T0+(60×n)+30}秒未満の範囲内である場合、{100-(10×n)}を算出し、吸液性を示す数値とした。なお、T0(秒)はA1の測定値であり、nは整数である。例えば、Tが、(T0-90)秒以上、(T0-30)秒未満である場合、n=-1であり、吸液性を示す数値は110となる。Tが、(T0+30)秒以上、(T0+90)秒未満である場合、n=1であり、吸液性を示す数値は90となる。吸液性を示す数値が大きい場合、正極の吸液性(液回り性)が高い。
 評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 第1正極合剤層中の第1正極活物質の平均粒径D1が7μm以下であり、第2正極合剤層中の第2正極活物質の平均粒径D2が9μm以上である正極A1~A9では、吸液性が向上し、かつ、スリット刃の寿命が長くなり、生産性が向上した。
 第2正極合剤層中の第2正極活物質の平均粒径D2が9μm未満である正極B1~B4では、吸液性が低下した。第1正極合剤層中の第1正極活物質の平均粒径D1が7μm超である正極B4~B7では、スリット刃の寿命が低下した。
《実施例10~12》
 正極スラリー(第1正極スラリーおよび第2正極スラリー)の塗布量を調整して集電シートの表面における正極合剤層(第1正極合剤層および第2正極合剤層)の担持量を表2に示す値とした以外、実施例1の電池A1と同様にして、実施例10~12の正極A10~A12を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。表2では、正極A1の結果も示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
 正極合剤層の担持量が100~450mg/10cmである正極A1、A10~A12のいずれも、吸液性が向上し、かつ、スリット刃の寿命が長く、生産性が向上した。中でも、正極合剤層の担持量が100~400mg/10cmである正極A1、A10~A11では、スリット刃の寿命がより長くなり、より高い生産性が得られた。
《実施例13~14》
 圧延時の圧縮度合いを調整して正極合剤層(第1正極合剤層および第2正極合剤層)の密度を表3に示す値とした以外、実施例1の電池A1と同様にして、実施例13~14の正極A13~A14を作製し、評価した。評価結果を表3に示す。表3では、正極A1の結果も示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 正極合剤層の密度が2.5~4.0g/cmである正極A1、A13~A14のいずれも、吸液性が向上し、かつ、スリット刃の寿命が長く、生産性が向上した。中でも、正極合剤層の密度が2.5~3.5g/cmである正極A1、A13では、優れた吸液性および生産性が得られた。
《実施例15~17》
 正極合剤層(第1正極合剤層および第2正極合剤層)中の結着剤(ポリフッ化ビニリデン)の含有量を表4に示す値とした以外、実施例1の電池A1と同様にして、実施例15~17の正極A15~A17を作製し、評価した。評価結果を表4に示す。表4では、正極A1の結果も示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
 結着剤の含有量が0.2~7質量%である正極A1、A15~A17のいずれも、吸液性が向上し、かつ、スリット刃の寿命が長く、生産性が向上した。中でも、結着剤の含有量が2~5質量%である正極A1、A16では、スリット刃の寿命がより長くなり、より高い生産性が得られた。
 本開示に係る二次電池は、移動体通信機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、携帯電子機器などの主電源に有用である。
 本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
 1:電極群、2:正極リード、3:負極リード、4:電池ケース、5:封口板、6:負極端子、7:ガスケット、8:封栓、10:正極、20:正極集電体、21,51:第1領域、21a,51a:第1a領域、21b,51b:第1b領域、22,52:第2領域、30:正極合剤層、31:第1正極合剤層、31a,61a:第1a正極合剤層、31b,61b:第1b正極合剤層、32,62:第2正極合剤層、53,63:切断部、70:集電シート
 
 
 

Claims (8)

  1.  帯状の正極集電体と、前記正極集電体の表面に担持される正極合剤層と、を備え、
     前記正極集電体は、第1領域と、第2領域と、を有し、
     前記第1領域は、前記正極集電体の幅方向の両方の端縁部において、前記正極集電体の長さ方向に延びる端縁領域であり、
     前記第2領域は、前記正極集電体の幅方向の中央部において、前記正極集電体の長さ方向に延びる中央領域であり、
     前記正極合剤層は、前記第1領域の表面に担持される第1正極合剤層と、前記第2領域の表面に担持される第2正極合剤層と、を有し、
     前記第1正極合剤層は、第1正極活物質を含み、
     前記第2正極合剤層は、第2正極活物質を含み、
     前記第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下であり、
     前記第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である、二次電池用正極。
  2.  前記正極集電体の表面における前記正極合剤層の担持量は、100mg/10cm以上、400mg/10cm以下である、請求項1に記載の二次電池用正極。
  3.  前記正極合剤層の密度は、2.5g/cm以上、4g/cm以下である、請求項1に記載の二次電池用正極。
  4.  前記正極合剤層は、結着剤を0.2質量%以上、5質量%以下で含む、請求項1に記載の二次電池用正極。
  5.  前記第1領域は、前記正極集電体の幅方向の一方の端縁部および他方の端縁部において、それぞれ前記正極集電体の長さ方向に延びる第1a領域および第1b領域を含み、
     前記第1a領域および前記第1b領域の幅は、それぞれ、前記正極集電体の幅の1%以上、20%以下である、請求項1に記載の二次電池用正極。
  6.  正極と、負極と、電解液と、を含み、
     前記正極は、請求項1に記載の二次電池用正極である、二次電池。
  7.  ストライプ状の第1領域および第2領域を交互に有する集電シートを準備する第1工程と、
     第1正極活物質を含む第1正極スラリーを調製する第2工程と、
     第2正極活物質を含む第2正極スラリーを調製する第3工程と、
     前記第1領域の表面に前記第1正極スラリーを塗布し、乾燥し、第1正極合剤層を形成する第4工程と、
     前記第2領域の表面に前記第2正極スラリーを塗布し、乾燥し、第2正極合剤層を形成する第5工程と、
     前記第1正極合剤層および前記第2正極合剤層と、前記集電シートとの積層中間体において、前記第1正極合剤層とともに前記第1領域内を、前記第1領域の長さ方向に沿って切断し、複数の帯状の正極を得る第6工程と、を含み、
     前記第1正極活物質の平均粒径D1は、1μm以上、7μm以下であり、
     前記第2正極活物質の平均粒径D2は、9μm以上、30μm以下である、二次電池用正極の製造方法。
  8.  前記4工程と、前記第5工程とを、並行して行う、請求項7に記載の二次電池用正極の製造方法。
     
     
     
PCT/JP2023/034913 2022-09-30 2023-09-26 二次電池用正極、二次電池、および二次電池用正極の製造方法 WO2024071107A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-157710 2022-09-30
JP2022157710 2022-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024071107A1 true WO2024071107A1 (ja) 2024-04-04

Family

ID=90477982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/034913 WO2024071107A1 (ja) 2022-09-30 2023-09-26 二次電池用正極、二次電池、および二次電池用正極の製造方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024071107A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064527A (ja) * 1996-08-23 1998-03-06 Sony Corp 電池の電極用の原反の切断装置及び部材の切断装置
JP2011018637A (ja) * 2009-06-08 2011-01-27 Panasonic Corp 電気化学素子用電極の製造方法
JP2016018731A (ja) * 2014-07-10 2016-02-01 トヨタ自動車株式会社 非水系二次電池
JP2019149269A (ja) * 2018-02-27 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
US20200313186A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-01 Ningde Amperex Technology Limited Electrode and electrochemical device including the same
WO2021225316A1 (ko) * 2020-05-07 2021-11-11 주식회사 엘지에너지솔루션 수분과의 반응성이 완화된 고-니켈 전극 시트 및 이의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064527A (ja) * 1996-08-23 1998-03-06 Sony Corp 電池の電極用の原反の切断装置及び部材の切断装置
JP2011018637A (ja) * 2009-06-08 2011-01-27 Panasonic Corp 電気化学素子用電極の製造方法
JP2016018731A (ja) * 2014-07-10 2016-02-01 トヨタ自動車株式会社 非水系二次電池
JP2019149269A (ja) * 2018-02-27 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
US20200313186A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-01 Ningde Amperex Technology Limited Electrode and electrochemical device including the same
WO2021225316A1 (ko) * 2020-05-07 2021-11-11 주식회사 엘지에너지솔루션 수분과의 반응성이 완화된 고-니켈 전극 시트 및 이의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6238251B2 (ja) 多孔性シリコン系負極活物質及びこれを含むリチウム二次電池
US10243215B2 (en) Positive electrode active material including lithium transition metal particles with graphene coating layer positive electrode and lithium ion secondary battery including the same
JP4025094B2 (ja) リチウムイオン二次電池用正極および該正極を用いたリチウムイオン二次電池
JP4476254B2 (ja) 非水電解質二次電池
US11201334B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery positive electrode and nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2020066576A1 (ja) 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池
JP4992203B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP2014082116A (ja) 二次電池
JP6851236B2 (ja) 非水電解質二次電池
JP2021099939A (ja) 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池
JPWO2004054017A1 (ja) 非水電解質二次電池
JP7361340B2 (ja) 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池
JP2019153439A (ja) 非水電解質二次電池およびその製造方法
US10741831B2 (en) Method for producing positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries and method for producing nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2023120503A1 (ja) 二次電池用正極およびその製造方法、ならびに二次電池
WO2023120622A1 (ja) 二次電池用正極およびその製造方法、ならびに二次電池
JP2007172879A (ja) 電池およびその製造方法
JP2017103139A (ja) リチウムイオン二次電池用負極活物質、これを用いたリチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池
JP2011192445A (ja) リチウムイオン電池用正極活物質粒子およびリチウムイオン電池
WO2024071107A1 (ja) 二次電池用正極、二次電池、および二次電池用正極の製造方法
JP2019079755A (ja) 非水電電解質用負極、その製造方法、及びそれを用いた非水電解質二次電池
JP2002015720A (ja) 非水電解質二次電池
EP3745501B1 (en) Positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and nonaqueous electrolyte secondary battery
CN112640156B (zh) 二次电池用正极和二次电池
WO2019171761A1 (ja) 二次電池用正極、二次電池用正極集電体、及び二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23872330

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1