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JP6817840B2 - Lithium ion battery - Google Patents
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Description

本発明は、正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体を順に積層した単電池を備える発電部と、発電部を収容する電池外装容器とを有してなるリチウムイオン電池に関する。 The present invention has a power generation unit including a cell in which a positive electrode current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector are laminated in this order, and a battery outer container accommodating the power generation unit. Regarding lithium-ion batteries.

リチウムイオン(二次)電池は、高容量で小型軽量な二次電池として、近年様々な用途に多用されている。一般的なリチウムイオン電池は、正極活物質、バインダー樹脂及び電解液を含む正極活物質層と、同様に負極活物質、バインダー樹脂及び電解液を含む負極活物質層とがセパレータを挾んで積層された状態で容器に収納されて構成されている(例えば特許文献1参照)。 Lithium-ion (secondary) batteries have been widely used in various applications in recent years as high-capacity, compact and lightweight secondary batteries. In a general lithium ion battery, a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material, a binder resin and an electrolytic solution and a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, a binder resin and an electrolytic solution are laminated with a separator in between. It is configured to be stored in a container in a state of being (see, for example, Patent Document 1).

近年、リサイクルに関する意識の高まりとともに、使用済みのリチウムイオン電池についても回収後にこれら正極活物質層、負極活物質層、セパレータ及び容器を分別して再活用、再生できるものはその作業を行うことが検討されており、上述の特許文献1においても、分別時における正極及び負極の短絡を防止するために、電極板の端部に絶縁部材を装着した技術が開示されている。 In recent years, with the growing awareness of recycling, it is considered to carry out the work of used lithium-ion batteries that can be reused and recycled by separating the positive electrode active material layer, negative electrode active material layer, separator and container after collection. The above-mentioned Patent Document 1 also discloses a technique in which an insulating member is attached to an end portion of an electrode plate in order to prevent a short circuit between a positive electrode and a negative electrode during sorting.

特開2006−324118号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-324118 特開2013―45760号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-45760

しかしながら、上述した従来のリチウムイオン電池では、正極活物質層及び負極活物質層にはバインダー樹脂が含まれており、このバインダー樹脂により正極活物質層及び負極活物質層が固化されているので、リチウムイオン電池を回収してリサイクル工程に供したとしても、正極活物質層、負極活物質層、セパレータ及び容器を分別できるものの、これら正極活物質層及び負極活物質層を再利用することは困難であった。 However, in the conventional lithium ion battery described above, the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer contain a binder resin, and the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are solidified by the binder resin. Even if the lithium ion battery is recovered and used in the recycling process, the positive electrode active material layer, the negative electrode active material layer, the separator and the container can be separated, but it is difficult to reuse these the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. Met.

なお、アルカリ蓄電池、特にニッケルカドミウム電池において電極群を取り出して再生する技術は提案されている(特許文献2参照)ものの、リチウムイオン電池において正極活物質層及び負極活物質層を容易に再利用する技術は未だ提案されていない。 Although a technique for taking out and regenerating an electrode group in an alkaline storage battery, particularly a nickel-cadmium battery, has been proposed (see Patent Document 2), the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are easily reused in the lithium ion battery. The technology has not yet been proposed.

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、リサイクル工程における正極活物質層及び負極活物質層の再利用を容易に行うことが可能なリチウムイオン電池の提供を、その目的の一つとしている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and one of its objects is to provide a lithium ion battery capable of easily reusing a positive electrode active material layer and a negative electrode active material layer in a recycling process. It is said.

本発明は、正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体を順に積層した単電池を備える発電部と、発電部を収容し密封する電池外装容器とを有してなるリチウムイオン電池に適用される。そして、正極集電体及び/又は負極集電体の本体部から突出し、電池外装容器の端部から外方に突出する突出部と、電池外装容器の端部に形成され、正極集電体及び/又は負極集電体を発電部から離間させる方向に突出部を移動させた際に、突出部と重なる電池外装容器の一部と残りの電池外装容器との間に亀裂を生じさせる位置に設けられた溝部とを備え、正極活物質層が正極活物質粒子の非結着体であり、負極活物質層が負極活物質粒子の非結着体であり、電池外装容器の一部には、開放可能に構成されることで正極活物質層及び/又は負極活物質層を露出させる開放部が設けられることにより、上述の課題の少なくとも一つを解決している。 The present invention includes a power generation unit including a cell in which a positive electrode current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector are laminated in this order, and a battery outer container that houses and seals the power generation unit. It is applied to the lithium-ion battery. Then, a protruding portion that protrudes from the main body of the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector and protrudes outward from the end portion of the battery outer container and an end portion of the battery outer container are formed to form the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector. / Or provided at a position where a crack is generated between a part of the battery outer container that overlaps the protruding portion and the remaining battery outer container when the protruding portion is moved in the direction of separating the negative electrode current collector from the power generating portion. The positive electrode active material layer is a non-bonded body of positive electrode active material particles, the negative electrode active material layer is a non-bonded body of negative electrode active material particles, and a part of the battery outer container is provided with a groove portion . At least one of the above-mentioned problems is solved by providing an open portion that exposes the positive electrode active material layer and / or the negative electrode active material layer by being configured to be openable.

正極活物質層が正極活物質粒子の非結着体であり、負極活物質層が負極活物質粒子の非結着体であり、いずれも、従来のリチウムイオン電池のようにバインダー樹脂により固化されていない。そして、電池外装容器の一部には、開放可能に構成されることで正極活物質層及び/又は負極活物質層を露出させる開放部が設けられているので、この開放部を開放させることにより、正極活物質層及び/又は負極活物質層を取り出すことができる。 The positive electrode active material layer is a non-bonded body of positive electrode active material particles, and the negative electrode active material layer is a non-bound body of negative electrode active material particles, both of which are solidified by a binder resin like a conventional lithium ion battery. Not. A part of the battery outer container is provided with an open portion that exposes the positive electrode active material layer and / or the negative electrode active material layer by being configured to be openable. Therefore, by opening this open portion, , The positive electrode active material layer and / or the negative electrode active material layer can be taken out.

ここで溝部は、正極集電体及び/又は負極集電体の本体部の突出部に沿って、電池外装容器の内縁にまで延在することが好ましい。

Here, it is preferable that the groove extends along the protruding portion of the main body of the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector to the inner edge of the battery outer container.

さらに、正極活物質層が、正極活物質粒子の表面の少なくとも一部が導電助剤と被覆用樹脂とを含んでなる被覆剤で被覆されている被覆正極活物質粒子を含み、負極活物質層が、負極活物質粒子の表面の少なくとも一部が被覆用樹脂を含んでなる層で被覆されている被覆負極活物質粒子を含むことが好ましい。 Further, the positive electrode active material layer contains coated positive electrode active material particles in which at least a part of the surface of the positive electrode active material particles is coated with a coating agent containing a conductive auxiliary agent and a coating resin, and the negative electrode active material layer. However, it is preferable to include coated negative electrode active material particles in which at least a part of the surface of the negative electrode active material particles is coated with a layer containing a coating resin.

本発明によれば、リサイクル工程における正極活物質層及び負極活物質層の再利用を容易に行うことが可能なリチウムイオン電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lithium ion battery capable of easily reusing the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer in the recycling process.

本発明の一実施形態であるリチウムイオン電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lithium ion battery which is one Embodiment of this invention. 一実施形態であるリチウムイオン電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lithium ion battery which is one Embodiment. 一実施形態のリチウムイオン電池の開放部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the open part of the lithium ion battery of one Embodiment. 一実施形態のリチウムイオン電池の開放部を開放させる工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the process of opening the open part of the lithium ion battery of one Embodiment. 一実施形態のリチウムイオン電池の開放部が開放された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the open part of the lithium ion battery of one Embodiment is opened. 一実施形態であるリチウムイオン電池を用いたリサイクル工程を示す図である。It is a figure which shows the recycling process using the lithium ion battery which is one Embodiment. 一実施形態であるリチウムイオン電池を用いたリサイクル工程を示す工程図である。It is a process drawing which shows the recycling process using the lithium ion battery which is one Embodiment. 一実施形態であるリチウムイオン電池の溝部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the groove part of the lithium ion battery which is one Embodiment.

(一実施形態)
図1〜図3を参照して、本発明の一実施形態であるリチウムイオン電池について説明する。図1は本発明の一実施形態であるリチウムイオン電池を示す断面図、図2は一実施形態であるリチウムイオン電池を示す斜視図、図3は一実施形態のリチウムイオン電池の開放部を示す斜視図である。
(One Embodiment)
A lithium ion battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a sectional view showing a lithium ion battery according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a lithium ion battery according to an embodiment, and FIG. 3 shows an open portion of the lithium ion battery according to the embodiment. It is a perspective view.

本実施形態のリチウムイオン電池Lの外装体である電池外装容器(以下単に「容器」と称する)20は、図1及び図2に詳細を示すように、シート状の部材をそれぞれ所定形状に形成してなる上容器20a及び下容器20bに分割されて構成されている。上容器20a及び下容器20bは略同一の形状に形成されており、上容器本体20c及び下容器本体20dと、これら上容器本体20c及び下容器本体20dの図1において左右に突出する一対の上容器縁部20e及び下容器縁部20fとを備え、一対の上容器縁部20eと下容器縁部20fとを重ねて封止することで、容器20は、正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体を順に積層した単電池を備える発電部を収容し密封し得る。 The battery outer container (hereinafter, simply referred to as “container”) 20, which is the outer body of the lithium ion battery L of the present embodiment, has sheet-shaped members formed into predetermined shapes, as shown in detail in FIGS. 1 and 2. It is divided into an upper container 20a and a lower container 20b. The upper container 20a and the lower container 20b are formed in substantially the same shape, and the upper container body 20c and the lower container body 20d, and a pair of upper containers protruding to the left and right in FIG. 1 of the upper container body 20c and the lower container body 20d. The container 20 is provided with a container edge portion 20e and a lower container edge portion 20f, and the pair of upper container edge portions 20e and the lower container edge portion 20f are overlapped and sealed so that the container 20 has a positive current collector and a positive positive active material layer. A power generation unit including a cellar in which a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector are laminated in this order can be accommodated and sealed.

上容器20a及び下容器20bの内面(図1において上容器20aの下面及び下容器20bの上面)、すなわち、容器20の内面には正極集電体7及び負極集電体8がそれぞれ形成されている。正極集電体7及び負極集電体8は、図1において上容器本体20cの下面及び下容器本体20dの上面をほぼ覆う外形略矩形板状に形成された本体部7a、8aと、この本体部7a、8aから突出し、上容器縁部20e及び下容器縁部20fの間を延びて容器20の端部から外方に突出する突出部7b、8bとを備える。そして、この突出部7b、8bが、リチウムイオン電池Lの起電力を外部に取り出す電極端子として機能する。なお、本実施形態では本体部7a、8aと突出部7b、8bとは一体の部材として製造されているが、本体部と突出部とを別々に製造したものを接着等することで一体の正極集電体7及び負極集電体8を製造しても良い。 A positive electrode current collector 7 and a negative electrode current collector 8 are formed on the inner surfaces of the upper container 20a and the lower container 20b (the lower surface of the upper container 20a and the upper surface of the lower container 20b in FIG. 1), that is, the inner surface of the container 20. There is. The positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 have main body portions 7a and 8a formed in a substantially rectangular plate shape that substantially covers the lower surface of the upper container main body 20c and the upper surface of the lower container main body 20d in FIG. It includes protruding portions 7b and 8b that protrude from the portions 7a and 8a and extend between the upper container edge portion 20e and the lower container edge portion 20f and project outward from the end portion of the container 20. The protruding portions 7b and 8b function as electrode terminals for extracting the electromotive force of the lithium ion battery L to the outside. In the present embodiment, the main body portions 7a and 8a and the protruding portions 7b and 8b are manufactured as an integral member, but the main body portion and the protruding portion are manufactured separately and the positive electrode is integrated by adhering or the like. The current collector 7 and the negative electrode current collector 8 may be manufactured.

上容器20a及び下容器20bの間には略平板状のセパレータ4が配置され、この上容器20aと下容器20bとの間の中空な空間を正極室2及び負極室3にそれぞれ区分している。そして、正極室2及び負極室3には、正極活物質層5及び負極活物質層6がそれぞれ充填され、これにより、正極集電体7、正極活物質層5、セパレータ4、負極活物質層6及び負極集電体8を順に積層した単電池1からなる発電部が構成されている。そして、この単電池1が上容器20a及び下容器20bにより収納され、上容器縁部20e及び下容器縁部20fの間が図略のシール部材により密封されることで、本実施形態のリチウムイオン電池Lが形成されている。 A substantially flat plate-shaped separator 4 is arranged between the upper container 20a and the lower container 20b, and the hollow space between the upper container 20a and the lower container 20b is divided into a positive electrode chamber 2 and a negative electrode chamber 3, respectively. .. The positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3 are filled with the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6, respectively, whereby the positive electrode current collector 7, the positive electrode active material layer 5, the separator 4, and the negative electrode active material layer are filled. A power generation unit including a cell 1 in which 6 and a negative electrode current collector 8 are laminated in this order is configured. Then, the cell 1 is housed by the upper container 20a and the lower container 20b, and the space between the upper container edge 20e and the lower container edge 20f is sealed by a sealing member (not shown), whereby the lithium ion of the present embodiment is sealed. The battery L is formed.

本実施形態のリチウムイオン電池Lの容器20の一部には、図4及び図5に詳細を示すように、開放可能に構成されることで正極活物質層5及び/又は負極活物質層6を露出させる開放部10が設けられている。 As shown in details in FIGS. 4 and 5, a part of the container 20 of the lithium ion battery L of the present embodiment is configured to be openable so that the positive electrode active material layer 5 and / or the negative electrode active material layer 6 can be opened. An opening portion 10 is provided to expose the surface.

本実施形態のリチウムイオン電池Lは、図2及び図3に詳細を示すように、正極集電体7及び/又は負極集電体8の本体部から突出し、かつ容器20の端部から外方に突出する突出部を有する。より詳しくは、正極集電体7及び/又は負極集電体8の本体部7a、8aから突出する集電体の一部であって、容器20の端部である上容器縁部20e及び/又は下容器縁部20fの外縁から外方に突出する突出部7b、8bを有する。さらに、突出部7b、8bが設けられた容器20の端部に形成され、この突出部7b、8bを、突出部7b、8bに重なる容器20の縁部の一部と共に、正極集電体7及び/又は負極集電体8と単電池1とが離間する方向(図2及び図3において上方)に移動させた際に、突出部7b、8bに重なる容器20の一部と残りの容器20との間に亀裂を生じさせる位置に設けられた溝部11とを備える。この溝部11は、正極集電体7及び/又は負極集電体8の突出部7b、8bに沿って、容器20の上容器縁部20e及び/又は下容器縁部20fの外縁から上容器縁部20e及び/又は下容器縁部20fの内縁にまで延在することが好ましく、正極集電体7及び/又は負極集電体8の突出部7b、8b及び本体部7a、8aの周縁に沿って上容器20a及び/又は下容器20bの内面にまで延伸していることがさらに好ましい。 As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the lithium ion battery L of the present embodiment protrudes from the main body of the positive electrode current collector 7 and / or the negative electrode current collector 8 and outwards from the end of the container 20. It has a protruding portion that protrudes from the surface. More specifically, the upper container edge 20e and / or a part of the current collectors protruding from the main bodies 7a and 8a of the positive electrode current collector 7 and / or the negative electrode current collector 8 and which is the end of the container 20. Alternatively, it has protruding portions 7b and 8b protruding outward from the outer edge of the lower container edge portion 20f. Further, the positive electrode current collector 7 is formed at the end of the container 20 provided with the protrusions 7b and 8b, and the protrusions 7b and 8b are formed together with a part of the edge of the container 20 overlapping the protrusions 7b and 8b. And / or a part of the container 20 and the remaining container 20 that overlap the protrusions 7b and 8b when the negative electrode current collector 8 and the cell 1 are moved in a direction away from each other (upward in FIGS. 2 and 3). It is provided with a groove portion 11 provided at a position where a crack is generated between the two. The groove 11 is formed from the outer edge of the upper container edge 20e and / or the lower container edge 20f of the container 20 to the upper container edge along the protrusions 7b and 8b of the positive electrode current collector 7 and / or the negative electrode current collector 8. It is preferable that the portions 20e and / or the lower container edge portion 20f extend to the inner edge, and along the peripheral edges of the protruding portions 7b and 8b of the positive electrode current collector 7 and / or the negative electrode current collector 8 and the main body portions 7a and 8a. It is more preferable that the container 20a and / or the lower container 20b is extended to the inner surface.

本実施形態のリチウムイオン電池Lにおける溝部11は、図3に最もよく示すように、正極集電体7及び負極集電体8の突出部7b、8bの上方または下方(図3に示す例では上方)に位置する上容器縁部20eまたは下容器縁部20fに形成され、突出部7b、8bの図中左右両端において上容器縁部20eまたは下容器縁部20fの端部から上容器本体20cまたは下容器本体20dに向かってこの上容器縁部20eまたは下容器縁部20fを切り欠いてなる一対の切欠部11aと、この切欠部11aに連続して形成され、突出部7b、8bの左右両端に沿って延在する一対の切り溝部11bとを備える(図8参照)。 As best shown in FIG. 3, the groove 11 in the lithium ion battery L of the present embodiment is above or below the protruding portions 7b and 8b of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 (in the example shown in FIG. 3). It is formed on the upper container edge 20e or the lower container edge 20f located at the upper side), and the upper container body 20c is formed from the end of the upper container edge 20e or the lower container edge 20f at both left and right ends in the drawing of the protrusions 7b and 8b. Alternatively, a pair of notches 11a formed by notching the upper container edge 20e or the lower container edge 20f toward the lower container main body 20d, and the left and right protruding portions 7b and 8b are continuously formed in the notches 11a. It is provided with a pair of cut groove portions 11b extending along both ends (see FIG. 8).

本実施形態においては、正極集電体7及び負極集電体8のそれぞれの突出部7b、8bが設けられた容器20の端部に形成された溝部11は、上容器縁部20e及び下容器縁部20fのいずれか一方、より詳細には突出部7bについては上容器縁部20e、突出部8bについては下容器縁部20fにのみ形成されている。言い換えれば、溝部11は、正極集電体7及び負極集電体8の本体部7a、8aから延びている突出部7b、8bに接する側の上容器縁部20eまたは下容器縁部20fに形成されている。 In the present embodiment, the groove portion 11 formed at the end of the container 20 provided with the protruding portions 7b and 8b of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 is the upper container edge 20e and the lower container. More specifically, the protruding portion 7b is formed only on the upper container edge portion 20e, and the protruding portion 8b is formed only on the lower container edge portion 20f. In other words, the groove portion 11 is formed on the upper container edge portion 20e or the lower container edge portion 20f on the side in contact with the protruding portions 7b and 8b extending from the main body portions 7a and 8a of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8. Has been done.

これにより、図3及び図4の矢印に示す方向に突出部7b、8bを引き上げ、言い換えれば、一対の切欠部11a及び切り溝部11bに挾まれた部分の上容器縁部20eまたは下容器縁部20fを、それ以外の上容器縁部20eまたは下容器縁部20fから離間させる方向に突出部7b、8bを移動させると、一対の切欠部11a及び切り溝部11bに挾まれた部分の上容器縁部20eまたは下容器縁部20fとそれ以外の上容器縁部20eまたは下容器縁部20fとの間に亀裂が生じ、図5に示すように、正極集電体7または負極集電体8及び上容器20aまたは下容器20bの一部が容器20から離間され、この結果、容器20に設けられた開放部10により、正極室2及び負極室に充填された正極活物質層5または負極活物質層6を外方に露出させることができる。 As a result, the protruding portions 7b and 8b are pulled up in the directions indicated by the arrows in FIGS. 3 and 4, in other words, the upper container edge portion 20e or the lower container edge portion of the portion sandwiched between the pair of cutout portions 11a and the cut groove portion 11b. When the protrusions 7b and 8b are moved in the direction of separating the 20f from the other upper container edge 20e or the lower container edge 20f, the upper container edge of the portion sandwiched between the pair of notches 11a and the cut groove 11b. A crack is formed between the portion 20e or the lower container edge 20f and the other upper container edge 20e or the lower container edge 20f, and as shown in FIG. 5, the positive current collector 7 or the negative negative current collector 8 and A part of the upper container 20a or the lower container 20b is separated from the container 20, and as a result, the positive electrode active material layer 5 or the negative negative material active material filled in the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber by the open portion 10 provided in the container 20. The layer 6 can be exposed to the outside.

ここで、本明細書において、「充填された」とは、正極活物質粒子を含む正極活物質層5が正極室2に、負極活物質粒子を含む負極活物質層6が負極室3にそれぞれ収納されている状態を意味し、好ましくは、正極活物質粒子と電解液とが正極室2に、負極活物質粒子と電解液とが負極室3にそれぞれ収納されている状態を意味し、正極活物質粒子及び負極活物質粒子はそれぞれ電解液と混合された状態であることが好ましい。 Here, in the present specification, “filled” means that the positive electrode active material layer 5 containing the positive electrode active material particles is in the positive electrode chamber 2, and the negative electrode active material layer 6 containing the negative electrode active material particles is in the negative electrode chamber 3, respectively. It means a state in which the positive electrode active material particles and the electrolytic solution are stored in the positive electrode chamber 2, and preferably, the negative electrode active material particles and the electrolytic solution are stored in the negative electrode chamber 3, respectively. It is preferable that the active material particles and the negative electrode active material particles are each mixed with the electrolytic solution.

正極活物質層5は、正極活物質粒子を含む非結着体であり、負極活物質層6は、負極活物質粒子を含む非結着体である。 The positive electrode active material layer 5 is a non-bonded body containing positive electrode active material particles, and the negative electrode active material layer 6 is a non-bound body containing negative electrode active material particles.

既知のリチウムイオン電池の正極活物質層及び負極活物質層は、活物質層の導電ネットワークを保持するためにバインダーを用いて活物質及び導電助剤等を相互に結着した「結着体」を形成する。
本明細書において、「非結着体」とは、バインダーで活物質同士が相互に結着されていないことを意味する。すなわち、正極活物質層5及び負極活物質層6に含まれる正極活物質粒子及び負極活物質粒子は、それぞれ外力に応じて移動できる状態であり、非結着体である正極活物質層5及び負極活物質層6は外力に応じて自在に変形可能である。正極活物質層5及び負極活物質層6にそれぞれ含まれる正極活物質粒子及び負極活物質粒子は、正極活物質層5及び負極活物質層6の変形に追従して移動することができるため、隣接する正極活物質粒子及び負極活物質粒子との電気的接続が切れることが無い。そのため、リチウムイオン電池Lが大きく変形した場合でも導電経路を維持することができ、充放電特性を発揮できる。
The positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer of a known lithium-ion battery are "binding bodies" in which an active material, a conductive auxiliary agent, and the like are bonded to each other using a binder in order to maintain a conductive network of the active material layer. To form.
As used herein, the term "non-binding body" means that the active materials are not bound to each other by a binder. That is, the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles contained in the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 are in a state of being movable in response to an external force, respectively, and are non-bonded positive electrode active material layers 5 and. The negative electrode active material layer 6 can be freely deformed in response to an external force. Since the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles contained in the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6, respectively, can move following the deformation of the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6. The electrical connection between the adjacent positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles is not broken. Therefore, even when the lithium ion battery L is significantly deformed, the conductive path can be maintained and the charge / discharge characteristics can be exhibited.

非結着体である正極活物質層5及び負極活物質層6は、流動性を有する性状であることが好ましい。流動性を有する性状は、粉体状、スラリー状及び懸濁液体状等の外力を加えることによって活物質粒子が移動して全体の形状が自在に変化する性状を意味し、正極活物質粒子及び負極活物質粒子をそれぞれ電解液と混合した場合には、その混合重量比を調整することによって、ゲル状、スラリー状、粉体状またはこれらに近い性状等が含まれる。 It is preferable that the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 which are non-bonded bodies have fluid properties. The property having fluidity means a property in which the active material particles move and the entire shape changes freely by applying an external force such as a powder, slurry, or suspension, and the positive electrode active material particles and When the negative electrode active material particles are mixed with the electrolytic solution, gel-like, slurry-like, powder-like or similar properties are included by adjusting the mixed weight ratio thereof.

本発明において、正極室2及び負極室3に正極活物質層5又は負極活物質層6をそれぞれ充填した状態にするには、活物質粒子(正極活物質粒子又は負極活物質粒子)を電解液と混合して得られる正極電極組成物又は負極電極組成物を成形して得られる正極活物質層5及び負極活物質層6を正極室2及び負極室3にそれぞれ配置してもよく、正極電極組成物及び負極電極組成物をそのまま正極室2又は負極室3に入れてもよく、粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を直接正極室2及び負極室3にそれぞれに入れてもよい。 In the present invention, in order to fill the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3 with the positive electrode active material layer 5 or the negative electrode active material layer 6, respectively, the active material particles (positive electrode active material particles or negative electrode active material particles) are used as an electrolytic solution. The positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 obtained by molding the positive electrode composition or the negative electrode composition obtained by mixing with may be arranged in the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3, respectively. The composition and the negative electrode electrode composition may be directly put into the positive electrode chamber 2 or the negative electrode chamber 3, or the powdery positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles may be directly put into the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3, respectively. Good.

粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を直接正極室2及び負極室3に入れた場合には、その後電解液を入れることが好ましい。 When the powdery positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles are directly put into the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3, it is preferable to put the electrolytic solution after that.

正極電極組成物及び負極電極組成物を正極活物質層5及び負極活物質層6に成形する場合、バインダーを用いないで正極電極組成物及び負極電極組成物をそれぞれシート状の基材上に所定の厚さに塗布し、非水溶媒を除去することで活物質同士が結着していないままに正極活物質層5及び負極活物質層6に成形することができる。 When the positive electrode composition and the negative electrode composition are formed into the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6, the positive electrode electrode composition and the negative electrode composition are respectively predetermined on a sheet-shaped base material without using a binder. By applying the coating to the thickness of the above and removing the non-aqueous solvent, the active materials can be formed into the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 without being bound to each other.

また、正極室2及び負極室3に正極電極組成物又は負極電極組成物を入れる場合、並びに粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を入れる場合、容器20に振動、衝撃を与えると正極活物質粒子及び負極活物質粒子を正極室2及び負極室3に均一に充填することができ好ましい。 Further, when the positive electrode composition or the negative electrode composition is put into the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3, and when the powdery positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles are put in, the container 20 is subjected to vibration or impact. It is preferable that the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles can be uniformly filled in the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3.

正極電極組成物は正極活物質粒子を含んでなり、正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物(例えばLiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn24及びLiNi0.8Co0.15Al0.05)、遷移金属酸化物(例えばMnO2及びV25)、遷移金属硫化物(例えばMoS2及びTiS2)及び導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ−p−フェニレン及びポリカルバゾール)等が挙げられる。正極活物質の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から0.1〜100μmが好ましく、1〜50μmであることがより好ましく、2〜20μmであることが更に好ましい。 The positive electrode composition contains positive electrode active material particles, and the positive electrode active material particles include composite oxides of lithium and a transition metal (for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 and LiNi 0.8). Co 0.15 Al 0.05 O 2 ), transition metal oxides (eg MnO 2 and V 2 O 5 ), transition metal sulfides (eg MoS 2 and TiS 2 ) and conductive polymers (eg polyaniline, polypyrrole, etc.) Polythiophene, polyacetylene, poly-p-phenylene and polycarbazole) and the like can be mentioned. The volume average particle size of the positive electrode active material is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 50 μm, and even more preferably 2 to 20 μm from the viewpoint of the electrical characteristics of the battery.

正極活物質の体積平均粒子径は、レーザー回折・散乱法(マイクロトラック法ともいう)によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径(Dv50)を意味する。レーザー回折・散乱法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法であり、体積平均粒子径の測定には、日機装株式会社製のマイクロトラック等を用いることができる。 The volume average particle size of the positive electrode active material means the particle size (Dv50) at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method (also referred to as the microtrack method). The laser diffraction / scattering method is a method for obtaining a particle size distribution using scattered light obtained by irradiating particles with laser light, and for measuring the volume average particle size, a microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd., etc. Can be used.

また、負極電極組成物は負極活物質粒子を含んでなり、負極活物質粒子としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、高分子化合物焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)、炭素繊維、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリキノリン等)、スズ、シリコン、及び金属合金(例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金等)、リチウムと遷移金属との複合酸化物(例えばLi4Ti512等)等が挙げられる。負極活物質の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から、0.01〜100μmが好ましく、0.1〜20μmであることがより好ましく、2〜10μmであることが更に好ましい。 Further, the negative electrode electrode composition contains negative electrode active material particles, and as the negative electrode active material particles, graphite, non-graphitizable carbon, amorphous carbon, a polymer compound fired body (for example, phenol resin, furan resin, etc.) is fired. Carbonized materials, etc.), cokes (eg, pitch coke, needle coke, petroleum coke, etc.), carbon fibers, conductive polymers (eg, polyacetylene and polyquinolin, etc.), tin, silicon, and metal alloys (eg, lithium-tin alloys). , Lithium-silicon alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-aluminum-manganese alloy, etc.), composite oxide of lithium and transition metal (for example, Li 4 Ti 5 O 12 etc.) and the like. The volume average particle size of the negative electrode active material is preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 20 μm, and even more preferably 2 to 10 μm from the viewpoint of the electrical characteristics of the battery.

負極活物質の体積平均粒子径は、正極活物質と同様に求めることができる。 The volume average particle size of the negative electrode active material can be obtained in the same manner as the positive electrode active material.

正極活物質粒子及び負極活物質粒子は、それぞれ、表面の少なくとも一部が被覆用樹脂を含む被覆剤からなる被覆層で被覆されてなる被覆正極活物質粒子及び被覆負極活物質粒子であることが好ましく、正極活物質粒子は、表面の少なくとも一部が被覆用樹脂及び導電助剤を含む被覆剤からなる被覆層で被覆されてなる被覆正極活物質粒子であることがより好ましい。被覆活物質粒子であると正極活物質層5及び負極活物質層6の柔軟性が良好となり好ましい。また、充放電時に発生する電解液と活物質との電気化学反応を抑制できて電解液の劣化を抑制できてサイクル特性が良好となると考えられるので好ましい。また、正極活物質粒子が被覆用樹脂及び導電助剤を含む被覆剤からなる被覆層で被覆されてなる被覆正極活物質粒子であると正極活物質層5の電子電導性がさらに良好となり好ましい。なお、被覆負極活物質粒子が有する被覆層は導電助剤を含んでいても含んでいなくとも良く、特に負極活物質粒子として黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、高分子化合物焼成体、コークス類及び炭素繊維を用いる場合には、被覆剤が導電助剤を含まなくとも負極活物質層6は良好な電子電導性を有するが、導電助剤を含むこと被覆剤で被覆して負極活物質層6の電子電導性を調整しても良い。 The positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles may be coated positive electrode active material particles and coated negative electrode active material particles in which at least a part of the surface is coated with a coating layer made of a coating agent containing a coating resin, respectively. More preferably, the positive electrode active material particles are coated positive electrode active material particles in which at least a part of the surface is coated with a coating layer made of a coating agent containing a coating resin and a conductive auxiliary agent. The coated active material particles are preferable because the flexibility of the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 is good. Further, it is preferable because it is considered that the electrochemical reaction between the electrolytic solution and the active material generated during charging / discharging can be suppressed, the deterioration of the electrolytic solution can be suppressed, and the cycle characteristics are improved. Further, it is preferable that the positive electrode active material particles are coated with a coating layer made of a coating agent containing a coating resin and a conductive auxiliary agent because the electron conductivity of the positive electrode active material layer 5 is further improved. The coating layer of the coated negative electrode active material particles may or may not contain a conductive auxiliary agent. In particular, the negative electrode active material particles include graphite, non-graphitizable carbon, amorphous carbon, and a fired polymer compound. When coke and carbon fiber are used, the negative electrode active material layer 6 has good electron conductivity even if the coating agent does not contain the conductive auxiliary agent, but the negative electrode active material layer 6 is coated with the coating agent and contains the conductive auxiliary agent. The electron conductivity of the material layer 6 may be adjusted.

本発明において被覆とは、活物質粒子の表面の少なくとも一部に被覆剤が付着している状態を意味し、活物質粒子表面に被覆剤が点在している状態も含む。活物質粒子の表面に被覆剤が付着している状態は、走査型電子顕微鏡等を用いて得られた被覆活物質粒子の拡大観察画像を観察することで確認することができる。 In the present invention, the coating means a state in which the coating agent is attached to at least a part of the surface of the active material particles, and also includes a state in which the coating agent is scattered on the surface of the active material particles. The state in which the coating agent is attached to the surface of the active material particles can be confirmed by observing a magnified observation image of the coating active material particles obtained by using a scanning electron microscope or the like.

被覆剤は被覆用樹脂を含んでおり、正極活物質粒子及び負極活物質粒子の周囲が被覆剤で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨脹を抑制することができる。被覆用樹脂としては、電解液を吸収して膨潤する樹脂を用いることができ、具体的な例としては、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの中ではビニル樹脂が好ましい。 The coating agent contains a coating resin, and when the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles are coated with the coating agent, the volume change of the electrode is alleviated and the expansion of the electrode can be suppressed. As the coating resin, a resin that absorbs the electrolytic solution and swells can be used, and specific examples thereof include vinyl resin, urethane resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyimide resin, silicone resin, and phenol. Examples thereof include resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonates. Of these, vinyl resin is preferable.

ビニル樹脂は、ビニルモノマー(a)を必須構成単量体とする樹脂であり、ビニルモノマー(a)としてカルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)及び下記一般式(1)で表されるビニルモノマー(a2)を必須構成単量体とする樹脂であることが好ましい。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数4〜36の分岐アルキル基である。]
The vinyl resin is a resin containing the vinyl monomer (a) as an essential constituent monomer, and is represented by the vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group as the vinyl monomer (a) and the following general formula (1). It is preferable that the resin contains the vinyl monomer (a2) to be used as an essential constituent monomer.
CH 2 = C (R 1 ) COOR 2 (1)
[In formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is a branched alkyl group having 4 to 36 carbon atoms. ]

カルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)としては、ビニル基含有モノカルボン酸[(メタ)アクリル酸、クロトン酸及び桂皮酸等]、ビニル基含有ジカルボン酸[(無水)マレイン酸、フマル酸、(無水)イタコン酸、シトラコン酸及びメサコン酸等]等が挙げられ、これらの中でも(メタ)アクリル酸が好ましく、メタクリル酸がより好ましい。なお、本明細書において(メタ)アクリル酸とは、メタクリル酸及び/又はアクリル酸を意味する。 Examples of the vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group include vinyl group-containing monocarboxylic acid [(meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, etc.], vinyl group-containing dicarboxylic acid [(anhydrous) maleic acid, etc.]. Fumaric acid, (anhydrous) itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, etc.] and the like, and among these, (meth) acrylic acid is preferable, and methacrylic acid is more preferable. In addition, in this specification, (meth) acrylic acid means methacrylic acid and / or acrylic acid.

ビニルモノマー(a1)は、アルカリ金属(ナトリウム及びリチウム等)との塩として用いることもできる。ビニルモノマー(a1)を塩で用いる場合、塩であるビニルモノマー(a1)を重合してもよく、樹脂を中和して塩にしてもよい。 The vinyl monomer (a1) can also be used as a salt with an alkali metal (sodium, lithium, etc.). When the vinyl monomer (a1) is used as a salt, the vinyl monomer (a1) which is a salt may be polymerized, or the resin may be neutralized to form a salt.

上記一般式(1)で表されるビニルモノマー(a2)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、メチル基であることが好ましい。 In the vinyl monomer (a2) represented by the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a methyl group.

は炭素数4〜36の分岐アルキルアルコールから水酸基を除いた残基であり、具体例としては、sec−ブチル基、tert−ブチル基、1−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルペンチル基、1−エチルブチル基、1−メチルヘキシル基、1−エチルペンチル基、1−メチルヘプチル基、1−エチルヘキシル基、1−メチルオクチル基、1−エチルヘプチル基、1−メチルノニル基、1−エチルオクチル基、1−メチルデシル基、1−エチルノニル基、1−ブチルエイコシル基、1−ヘキシルオクタデシル基、1−オクチルヘキサデシル基、1−デシルテトラデシル基、1−ウンデシルトリデシル基、iso−ブチル基、2−メチルブチル基、2−エチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、2−メチルペンチル基、2−エチルブチル基、2−メチルヘキシル基、2−エチルペンチル基、2−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルオクチル基、2−エチルヘプチル基、2−メチルノニル基、2−エチルオクチル基、2−メチルデシル基、2−エチルノニル基、2−ヘキシルオクタデシル基、2−オクチルヘキサデシル基、2−デシルテトラデシル基、2−ウンデシルトリデシル基、2−ドデシルヘキサデシル基、2−トリデシルペンタデシル基、2−デシルオクタデシル基、2−テトラデシルオクタデシル基、2−ヘキサデシルオクタデシル基、2−テトラデシルエイコシル基及び2−ヘキサデシルエイコシル基等が挙げられ、好ましくは2−エチルヘキシル基及び2−デシルテトラデシル基である。 R 2 is a residue obtained by removing a hydroxyl group from a branched alkyl alcohol having 4 to 36 carbon atoms, and specific examples thereof include a sec-butyl group, a tert-butyl group, a 1-methylbutyl group, a 1-ethylpropyl group, and 1, 1-Dimethylpropyl group, 1-methylpentyl group, 1-ethylbutyl group, 1-methylhexyl group, 1-ethylpentyl group, 1-methylheptyl group, 1-ethylhexyl group, 1-methyloctyl group, 1-ethylheptyl Group, 1-methylnonyl group, 1-ethyloctyl group, 1-methyldecyl group, 1-ethylnonyl group, 1-butyleicosyl group, 1-hexyloctadecyl group, 1-octylhexadecyl group, 1-decyltetradecyl group, 1-Undecyltridecyl group, iso-butyl group, 2-methylbutyl group, 2-ethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 2-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 2-methylhexyl group, 2 -Ethylpentyl group, 2-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methyloctyl group, 2-ethylheptyl group, 2-methylnonyl group, 2-ethyloctyl group, 2-methyldecyl group, 2-ethylnonyl group, 2 -Hexyl octadecyl group, 2-octyl hexadecyl group, 2-decyl tetradecyl group, 2-undecyl tridecyl group, 2-dodecyl hexadecyl group, 2-tridecyl pentadecyl group, 2-decyl octadecyl group, 2- Examples thereof include a tetradecyl octadecyl group, a 2-hexadecyl octadecyl group, a 2-tetradecyl eicosyl group and a 2-hexadecyl eicosyl group, and a 2-ethylhexyl group and a 2-decyl tetradecyl group are preferable.

上記一般式(1)で表されるビニルモノマー(a2)としては、(メタ)アクリル酸と前記の炭素数4〜36の分岐アルキルアルコールとを公知の方法でエステル化して得られるビニルモノマーが挙げられ、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが好ましく、メタクリル酸2−エチルヘキシルがより好ましい。 Examples of the vinyl monomer (a2) represented by the general formula (1) include a vinyl monomer obtained by esterifying (meth) acrylic acid and the branched alkyl alcohol having 4 to 36 carbon atoms by a known method. 2-Ethylhexyl (meth) acrylate is preferable, and 2-ethylhexyl methacrylate is more preferable.

また、ビニル樹脂の構成単量体としては、カルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)及び上記一般式(1)で表されるビニルモノマー(a2)の他に、共重合性ビニルモノマー(a3)が含まれていてもよい。 As the constituent monomers of the vinyl resin, in addition to the vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group and the vinyl monomer (a2) represented by the above general formula (1), a copolymerizable vinyl The monomer (a3) may be contained.

活性水素を含有しない共重合性ビニルモノマー(a3)としては、下記(a31)〜(a38)が挙げられる。 Examples of the copolymerizable vinyl monomer (a3) containing no active hydrogen include the following (a31) to (a38).

(a31)炭素数1〜18のモノアルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル:メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート及びベンジル(メタ)アクリレート等。 (A31) Ester of monoalcohol having 1 to 18 carbon atoms and (meth) acrylic acid: methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate And benzyl (meth) acrylate and the like.

(a32)ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(炭素数2〜4)アルキル(炭素数1〜18)エーテルと(メタ)アクリレートとのエステル:メタノールのエチレンオキサイド10モル付加物のモノメチルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエステル、プロピレンオキサイド10モル付加物のモノメチルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエステル等。 (A32) Ester of poly (n = 2 to 30) oxyalkylene (2 to 4 carbon atoms) alkyl (1 to 18 carbon atoms) ether and (meth) acrylate: Monomethyl ether of 10 mol of ethylene oxide adduct of methanol Ester with (meth) acrylic acid, ester with monomethyl ether with 10 mol of propylene oxide adduct and (meth) acrylic acid, etc.

(a33)窒素元素含有ビニル化合物:N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン等及びこれらを4級化したもの。 (A33) Nitrogen element-containing vinyl compound: N, N-dimethylacrylamide, N, N-dibenzylacrylamide, N-vinylpyrrolidone, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) Acrylate, t-butylaminoethyl (meth) acrylate, morpholinoethyl (meth) acrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, etc., and quaternized products thereof.

(a34)ビニル炭化水素:エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン及びベンジルスチレン等。 (A34) Vinyl hydrocarbons: ethylene, propylene, butene, isobutylene, penten, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene , Butylstyrene, phenylstyrene, cyclohexylstyrene, benzylstyrene, etc.

(a35)ビニルエステル:酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート、ジアリルフタレート、メチル−4−ビニルベンゾエート及びアセトキシスチレン等。 (A35) Vinyl ester: vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, vinyl methoxy acetate, vinyl benzoate, diallyl phthalate, methyl-4-vinyl benzoate, acetoxystyrene and the like.

(a36)ビニルエーテル:ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル2−エチルヘキシルエーテル、ビニル−2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、ビニル−2−エチルメルカプトエチルエーテル、ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン、ビニルフェニルエーテル及びフェノキシスチレン等。 (A36) Vinyl ether: vinyl methyl ether, vinyl butyl ether, vinyl 2-ethylhexyl ether, vinyl-2-methoxyethyl ether, methoxybutadiene, vinyl-2-ethyl mercaptoethyl ether, diaryloxyethane, trialiloxietan, tetraari Loxybutane, tetrametaaryloxietan, vinylphenyl ether, phenoxystyrene, etc.

(a37)ビニルケトン:ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン及びビニルフェニルケトン等。 (A37) Vinyl ketone: vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl phenyl ketone and the like.

(a38)ビニルスルホン酸:ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸並びにこれらのアルカリ金属との塩等。 (A38) Vinyl sulfonic acid: vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, salts with alkali metals and the like.

上記(a3)として例示したもののうち耐電圧の観点から好ましいのは、(a31)、(a32)、(a33)及び(a38)であり、更に好ましいのは、(a31)であり、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。なお、本明細書において(メタ)アクリレートとは、メタクリレート及び/又はアクリレートを意味する。 Among those exemplified as (a3) above, (a31), (a32), (a33) and (a38) are preferable from the viewpoint of withstand voltage, and (a31) is more preferable, and methyl (meth) is preferable. ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate are particularly preferable. In addition, in this specification, (meth) acrylate means methacrylate and / or acrylate.

カルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)、上記一般式(1)で表されるビニルモノマー(a2)及び共重合性ビニルモノマー(a3)の含有量は、重合体の構成単量体の合計重量を基準として、それぞれ(a1)が0.1〜80重量%であり、(a2)が0.1〜99.9重量%であり、(a3)が0〜99.8重量%であることが好ましい。 The content of the vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group, the vinyl monomer (a2) represented by the above general formula (1), and the copolymerizable vinyl monomer (a3) is the constituent unit amount of the polymer. Based on the total weight of the body, (a1) is 0.1 to 80% by weight, (a2) is 0.1 to 99.9% by weight, and (a3) is 0 to 99.8% by weight. Is preferable.

それぞれの含有量が上記範囲内であると、正極活物質層5及び負極活物質層6において、正極活物質粒子及び負極活物質粒子の移動が良好となる。 When the respective contents are within the above ranges, the movement of the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles becomes good in the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6.

より好ましい含有量は、(a1)が15〜60重量%、(a2)が5〜60重量%、(a3)が5〜80重量%であり、更に好ましい含有量は、(a1)が25〜50重量%、(a2)が15〜45重量%、(a3)が20〜60重量%である。 A more preferable content is 15 to 60% by weight of (a1), 5 to 60% by weight of (a2), and 5 to 80% by weight of (a3), and a more preferable content is 25 to 80% by weight of (a1). 50% by weight, (a2) is 15 to 45% by weight, and (a3) is 20 to 60% by weight.

被覆用樹脂としてビニル樹脂を用いる場合、ビニル樹脂の数平均分子量の下限は3,000であることが好ましく、より好ましくは50,000、更に好ましくは100,000、特に好ましくは200,000であり、上限は2,000,000であることが好ましく、より好ましくは1,500,000、更に好ましくは1,000,000、特に好ましくは800,000である。
数平均分子量は、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下GPCと略記)測定により求めることができる。
・装置:Alliance GPC V2000(Waters社製)
・溶媒:オルトジクロロベンゼン
・標準物質:ポリスチレン
・検出器:RI
・サンプル濃度:3mg/ml
・カラム固定相:PLgel 10μm、MIXED−B 2本直列(ポリマーラボラトリーズ社製)
・カラム温度:135℃
When a vinyl resin is used as the coating resin, the lower limit of the number average molecular weight of the vinyl resin is preferably 3,000, more preferably 50,000, still more preferably 100,000, and particularly preferably 200,000. The upper limit is preferably 2,000,000, more preferably 1,500,000, still more preferably 1,000,000, and particularly preferably 800,000.
The number average molecular weight can be determined by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) measurement under the following conditions.
-Device: Alliance GPC V2000 (manufactured by Waters)
・ Solvent: Ortodichlorobenzene ・ Standard substance: Polystyrene ・ Detector: RI
-Sample concentration: 3 mg / ml
-Column stationary phase: PLgel 10 μm, two MIXED-B in series (manufactured by Polymer Laboratories)
-Column temperature: 135 ° C

被覆用樹脂として用いるビニル樹脂は、単量体を用いて公知の重合方法(塊状重合、溶液重合、乳化重合及び懸濁重合等)により製造することができる。 The vinyl resin used as the coating resin can be produced by a known polymerization method (bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc.) using a monomer.

重合に際しては、公知の重合開始剤{アゾ系開始剤[2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル等)]、パーオキサイド系開始剤(ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド等)等}を使用して行なうことができる。 In the polymerization, known polymerization initiators {azo-based initiators [2,2'-azobis (2-methylpropionitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile, etc.)], peroxides It can be carried out using a system initiator (benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, lauryl peroxide, etc.)}.

重合開始剤の使用量は、構成単量体の合計重量に基づいて0.01〜5重量%であることが好ましい。 The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 5% by weight based on the total weight of the constituent monomers.

溶液重合の場合に使用される溶媒としては、エステル(例えば酢酸エチル及び酢酸ブチル等の炭素数2〜8のエステル)、アルコール(例えばメタノール、エタノール及びオクタノール等の炭素数1〜8のアルコール)、炭化水素(例えばn−ブタン、シクロヘキサン及びトルエン等の炭素数4〜8の炭化水素)及びケトン(例えばメチルエチルケトン等の炭素数3〜9のケトン)が挙げられ、使用量は構成単量体の合計重量に基づいて5〜900%であることが好ましい。 Solvents used in the case of solution polymerization include esters (eg esters having 2 to 8 carbon atoms such as ethyl acetate and butyl acetate), alcohols (eg alcohols having 1 to 8 carbon atoms such as methanol, ethanol and octanol), and the like. Hydrocarbons (for example, hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms such as n-butane, cyclohexane and toluene) and ketones (for example, ketones having 3 to 9 carbon atoms such as methyl ethyl ketone) can be mentioned, and the amount used is the total of the constituent monomers. It is preferably 5 to 900% based on the weight.

乳化重合及び懸濁重合の場合に用いる分散媒としては、水、アルコール(例えばエタノール)、エステル(例えばプロピオン酸エチル)及び軽ナフサ等が挙げられ、乳化剤としては、高級脂肪酸(炭素数10〜24)金属塩(例えばオレイン酸ナトリウム及びステアリン酸ナトリウム)、高級アルコール(炭素数10〜24)硫酸エステル金属塩(例えばラウリル硫酸ナトリウム)、エトキシ化テトラメチルデシンジオール、メタクリル酸スルホエチルナトリウム、メタクリル酸ジメチルアミノメチル等が挙げられる。更に安定剤としてポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を加えてもよい。 Examples of the dispersion medium used in the case of emulsion polymerization and suspension polymerization include water, alcohol (for example, ethanol), ester (for example, ethyl propionate) and light naphtha, and examples of the emulsifier include higher fatty acids (10 to 24 carbon atoms). ) Metal salts (eg sodium oleate and sodium stearate), higher alcohols (10 to 24 carbon atoms) sulfate ester metal salts (eg sodium lauryl sulfate), tetramethyldecine ethoxylated, sodium sulfoethyl methacrylate, dimethyl methacrylate Aminomethyl and the like can be mentioned. Further, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone and the like may be added as stabilizers.

溶液重合、乳化重合及び懸濁重合において、溶液又は分散液に含まれる構成単量体の濃度は5〜95重量%であることが好ましい。 In solution polymerization, emulsion polymerization and suspension polymerization, the concentration of the constituent monomers contained in the solution or dispersion is preferably 5 to 95% by weight.

重合に際しては、メルカプト化合物(ドデシルメルカプタン及びn−ブチルメルカプタン等)及びハロゲン化炭化水素(四塩化炭素、四臭化炭素及び塩化ベンジル等)等の公知の連鎖移動剤を使用することができ、その使用量は構成単量体の全重量に基づいて2重量%以下であることが好ましい。 For polymerization, known chain transfer agents such as mercapto compounds (dodecyl mercaptan and n-butyl mercaptan, etc.) and halogenated hydrocarbons (carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, benzyl chloride, etc.) can be used. The amount used is preferably 2% by weight or less based on the total weight of the constituent monomers.

また、重合反応における系内温度は−5〜150℃であることが好ましく、反応の終点は、未反応単量体の量を測定することにより決めることができる。なお、重合反応の終点における未反応単量体の量は、使用した構成単量体の合計重量に対して5重量%以下であることが好ましい。 The temperature in the system in the polymerization reaction is preferably −5 to 150 ° C., and the end point of the reaction can be determined by measuring the amount of unreacted monomer. The amount of unreacted monomer at the end point of the polymerization reaction is preferably 5% by weight or less based on the total weight of the constituent monomers used.

被覆剤が含む導電助剤としては、導電性を有する材料から選択して用いることができる。 As the conductive auxiliary agent contained in the coating agent, it can be selected and used from materials having conductivity.

導電性を有する材料としては、金属[アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、金、銅及びチタン等]、導電性カーボン[グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、バルカン(登録商標)、ケッチェンブラック(登録商標)、ブラックパール(登録商標)、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック、カーボンナノチューブ(単層カーボンナノチューブ及び多層カーボンナノチューブ等)、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、ハードカーボン及びフラーレン等]、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 Materials with conductivity include metals [aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper and titanium, etc.], conductive carbon [graphite, carbon black, acetylene black, vulcan (registered trademark), and Ketjen black (registered). Trademarks), Black Pearl (registered trademark), Furness Black, Channel Black, Thermal Lamp Black, Carbon Nanotubes (Single-walled Carbon Nanotubes and Multi-walled Carbon Nanotubes, etc.), Carbon Nanohorns, Carbon Nanoballoons, Hard Carbon, Fullerenes, etc.], and these Examples thereof include, but are not limited to, these.

これらの導電助剤は1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物が用いられてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、金、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、更に好ましくはカーボンである。また導電助剤としては、粒子系セラミック材料、樹脂材料等の非導電性材料の周りに導電性材料(上記した導電助剤の材料のうち金属のもの)をメッキ等でコーティングしたもの及び非導電性材料と導電性材料(上記した導電助剤の材料のうち金属のもの)とを混合したものも用いることができる。 These conductive auxiliaries may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these alloys or metal oxides may be used. From the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, carbon, silver, gold, copper, titanium and mixtures thereof are preferable, silver, gold, aluminum, stainless steel and carbon are more preferable, and carbon is more preferable. is there. The conductive auxiliary agent includes a non-conductive material such as a particle-based ceramic material and a resin material coated with a conductive material (a metal material among the above-mentioned conductive auxiliary agent materials) by plating or the like, and a non-conductive material. A mixture of a conductive material and a conductive material (a metal material among the above-mentioned conductive aid materials) can also be used.

導電助剤の形状に特に制限はなく、球状、不定形状、繊維状、単一粒子状、凝集体及びこれらの組み合わせ等の形状を有するものを用いることができ、なかでも、導電性等の観点から、一次粒子径が5〜50nmの微粒子の凝集体であることが好ましい。導電助剤の形状は、走査型電子顕微鏡等を用いて得られた導電助剤の拡大観察画像を観察し視野にある粒子を計測することで得ることができる。 The shape of the conductive auxiliary agent is not particularly limited, and those having a shape such as a spherical shape, an indefinite shape, a fibrous shape, a single particle shape, an aggregate, or a combination thereof can be used. Among them, from the viewpoint of conductivity and the like. Therefore, it is preferable that it is an agglomerate of fine particles having a primary particle diameter of 5 to 50 nm. The shape of the conductive auxiliary agent can be obtained by observing a magnified observation image of the conductive auxiliary agent obtained by using a scanning electron microscope or the like and measuring the particles in the field of view.

被覆剤が被覆用樹脂と導電助剤と含む場合、被覆剤に含まれる被覆用樹脂と導電助剤との重量比は、被覆用樹脂:導電助剤=100:1〜100:200が好ましく、更に好ましくは100:5〜100:100である。この範囲にあると正極活物質層5及び負極活物質層6の導電性が良好となる。 When the coating agent contains the coating resin and the conductive auxiliary agent, the weight ratio of the coating resin and the conductive auxiliary agent contained in the coating agent is preferably coating resin: conductive auxiliary agent = 100: 1 to 100: 200. More preferably, it is 100: 5 to 100: 100. Within this range, the conductivity of the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 becomes good.

被覆活物質粒子は、例えば、正極活物質粒子又は負極活物質粒子を万能混合機に入れて30〜500rpmで撹拌した状態で、被覆用樹脂及び必要により用いる導電助剤を有機溶剤に混合した樹脂溶液を1〜90分かけて滴下混合し、更に必要により用いる導電助剤を混合し、撹拌したまま50〜200℃に昇温し、0.007〜0.04MPaまで減圧した後に10〜150分保持することにより得ることができる。 The coating active material particles are, for example, a resin in which positive electrode active material particles or negative electrode active material particles are placed in a universal mixer and stirred at 30 to 500 rpm, and a coating resin and a conductive auxiliary agent used as necessary are mixed with an organic solvent. The solution is added dropwise over 1 to 90 minutes, and if necessary, the conductive additive to be used is mixed, the temperature is raised to 50 to 200 ° C. with stirring, the pressure is reduced to 0.007 to 0.04 MPa, and then 10 to 150 minutes. It can be obtained by holding.

樹脂溶液に含まれる被覆用樹脂の割合は、樹脂溶液の重量に基づいて10〜50重量%が好ましい。樹脂溶液に用いる有機溶剤としては被覆用樹脂を溶解可能な有機溶剤を選択することができる。 The proportion of the coating resin contained in the resin solution is preferably 10 to 50% by weight based on the weight of the resin solution. As the organic solvent used in the resin solution, an organic solvent capable of dissolving the coating resin can be selected.

被覆活物質粒子が得られたことは、走査型電子顕微鏡等を用いて得られた被覆活物質粒子の拡大観察画像を観察することで確認することができる。 It can be confirmed that the coating active material particles are obtained by observing the magnified observation image of the coating active material particles obtained by using a scanning electron microscope or the like.

正極室2及び負極室3に正極電極組成物及び負極電極組成物をそれぞれ入れる場合、正極電極組成物及び負極電極組成物としては、正極活物質粒子及び負極活物質粒子のそれぞれをそれぞれ電解液又は非水溶媒と混合して得られる混合物であることが好ましく、スラリー状の混合物であることがより好ましい。この場合、正極電極組成物及び負極電極組成物にそれぞれ含まれる正極活物質粒子及び負極活物質粒子の重量は、電解液又は非水溶媒の重量に基づいて10〜60重量%であることが好ましい。 When the positive electrode composition and the negative electrode composition are put into the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3, respectively, as the positive electrode composition and the negative electrode composition, the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles are respectively used as an electrolytic solution or an electrolytic solution. It is preferably a mixture obtained by mixing with a non-aqueous solvent, and more preferably a slurry-like mixture. In this case, the weights of the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles contained in the positive electrode composition and the negative electrode composition are preferably 10 to 60% by weight based on the weight of the electrolytic solution or the non-aqueous solvent. ..

電解液としては、公知のリチウムイオン電池の製造に用いられる電解質及び非水溶媒を混合して得られる公知の電解液を使用することができる。 As the electrolytic solution, a known electrolytic solution obtained by mixing an electrolyte and a non-aqueous solvent used in the production of a known lithium ion battery can be used.

電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、無機酸のリチウム塩(LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6及びLiClO4等)及び有機酸のリチウム塩[LiN(CF3SO22、LiN(C25SO22及びLiC(CF3SO23等]等が挙げられ、これらの電解質は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのなかでも電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはLiPF6である。 As the electrolyte, can be used such as those used in the known electrolytic solution, the lithium salt of an inorganic acid (LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6, LiAsF 6 , and LiClO 4, etc.) and a lithium salt of an organic acid [LiN ( CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2, LiC (CF 3 SO 2 ) 3, etc.], etc., and one of these electrolytes may be used alone or two. The above may be used together. Among these, LiPF 6 is preferable from the viewpoint of battery output and charge / discharge cycle characteristics.

非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、ラクトン、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物等を用いることができる。これらの非水溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 As the non-aqueous solvent, those used in known electrolytic solutions can be used, such as lactone, cyclic or chain carbonate, chain carboxylic acid ester, cyclic or chain ether, phosphoric acid ester, nitrile compound, and amide. Compounds, sulfones, sulfolanes and the like and mixtures thereof and the like can be used. One of these non-aqueous solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

非水溶媒のなかでも電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、より好ましいのはラクトン、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、更に好ましいのは環状炭酸エステル、及び環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。特に好ましいのはプロピレンカーボネート(PC)、並びにプロピレンカーボネート(PC)とエチレンカーボネート(EC)及び/又はジエチルカーボネート(DEC)との混合液である。 Among the non-aqueous solvents, lactone, cyclic carbonate, chain carbonate and phosphoric acid ester are preferable from the viewpoint of battery output and charge / discharge cycle characteristics, and lactone, cyclic carbonate and chain carbonate are more preferable. Esters, more preferably cyclic carbonates, and mixed solutions of cyclic carbonates and chained carbonates. Particularly preferred are propylene carbonate (PC) and a mixture of propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) and / or diethyl carbonate (DEC).

電解液に含まれる電解質の濃度は、電解液の容量に基づいて0.1〜3mol/Lが好ましく、0.5〜2mol/Lがより好ましい。 The concentration of the electrolyte contained in the electrolytic solution is preferably 0.1 to 3 mol / L, more preferably 0.5 to 2 mol / L, based on the volume of the electrolytic solution.

本発明において正極活物質層5及び負極活物質層6は、イオン抵抗を低減できる等の観点からそれぞれ前記の被覆活物質粒子とともに繊維状導電性フィラーを含むことが好ましい。繊維状導電性フィラーとしては、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維のなかでも炭素繊維が好ましい。 In the present invention, the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 preferably contain a fibrous conductive filler together with the above-mentioned coating active material particles from the viewpoint of reducing ionic resistance and the like. Examples of the fibrous conductive filler include carbon fibers such as PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers, conductive fibers obtained by uniformly dispersing a metal or graphite having good conductivity in synthetic fibers, and stainless steel. Examples thereof include metal fibers obtained by fiberizing metal, conductive fibers in which the surface of organic fibers is coated with metal, and conductive fibers in which the surface of organic fibers is coated with conductive resin. Among these conductive fibers, carbon fiber is preferable.

繊維状導電性フィラーは、イオン抵抗及び活物質層の強度等の観点から、平均繊維長が100〜1000μmが好ましく、110μm〜600μmが更に好ましく、150μm〜500μmが特に好ましい。平均繊維径は、0.1〜100μmであることが好ましく、0.5〜2.0μmであることが更に好ましい。 The fibrous conductive filler preferably has an average fiber length of 100 to 1000 μm, more preferably 110 μm to 600 μm, and particularly preferably 150 μm to 500 μm, from the viewpoint of ion resistance, strength of the active material layer, and the like. The average fiber diameter is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 0.5 to 2.0 μm.

正極活物質層5及び負極活物質層6に繊維状導電性フィラーを含む場合、繊維状導電性フィラーの割合は、被覆活物質粒子の重量に基づいて0.5〜5重量%であることが好ましい。 When the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 contain a fibrous conductive filler, the proportion of the fibrous conductive filler may be 0.5 to 5% by weight based on the weight of the coating active material particles. preferable.

正極活物質層5及び負極活物質層6に繊維状導電性フィラーを含む場合、正極室2及び負極室3のそれぞれに、正極活物質粒子と繊維状導電性フィラーと電解液とを含む正極電極組成物及び負極活物質粒子と繊維状導電性フィラーと電解液とを含む負極電極組成物をそれぞれ充填して正極活物質層5及び負極活物質層6を形成することが好ましい。 When the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 contain a fibrous conductive filler, the positive electrode chamber 2 and the negative electrode chamber 3 each contain positive electrode active material particles, a fibrous conductive filler, and an electrolytic solution. It is preferable to fill the negative electrode composition containing the composition, the negative electrode active material particles, the fibrous conductive filler, and the electrolytic solution, respectively, to form the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6.

正極活物質層5及び負極活物質層6の厚さは、200μm以上であることが好ましい。より好ましくは500μm以上、更に好ましくは1000μm以上である。この厚さ以上であると、単位体積あたりの活物質量が多くなり、蓄電容量が大きい電池とできる。 The thickness of the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 is preferably 200 μm or more. It is more preferably 500 μm or more, still more preferably 1000 μm or more. If it is thicker than this thickness, the amount of active material per unit volume increases, and a battery having a large storage capacity can be obtained.

セパレータ4としては、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(PVdF−HFP)等の炭化水素系樹脂及びポリオレフィン(ポリエチレン及びポリプロピレン等)製の多孔性フィルム、多孔性フィルムの多層フィルム(例えば、PP/PE/PPの3層構造をした積層体等)、合成繊維(ポリエステル繊維及びアラミド繊維等)及びガラス繊維等からなる不織布並びにこれらの表面にシリカ、アルミナ及びチタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等の公知のリチウムイオン電池用セパレータ等を用いることができる。 The separator 4 includes a hydrocarbon resin such as polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP), a porous film made of polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), and a multilayer film of a porous film (for example, PP / PE / Laminates having a three-layer structure of PP, etc.), non-woven fabrics made of synthetic fibers (polyester fibers, aramid fibers, etc.), glass fibers, etc., and those with ceramic fine particles such as silica, alumina, and titania attached to their surfaces, etc. A known separator for a lithium ion battery or the like can be used.

セパレータ4の厚みは、リチウムイオン電池の用途により調整することができるが、携帯機器等の電子機器等の用途においては、単層あるいは多層で好ましくは5〜100μmであり、更に好ましくは10〜50μmである。 The thickness of the separator 4 can be adjusted depending on the use of the lithium ion battery, but in the use of electronic devices such as mobile devices, the thickness is preferably 5 to 100 μm in a single layer or a multilayer, and more preferably 10 to 50 μm. Is.

前記多孔性フィルム又はその多層フィルムからなるセパレータ4の細孔径は、最大の細孔径が1μm以下であることが好ましい。不織布を用いる場合、セパレータ4の厚さは、好ましくは5〜200μmであり、特に好ましくは10〜100μmである。 The maximum pore diameter of the separator 4 made of the porous film or the multilayer film thereof is preferably 1 μm or less. When a non-woven fabric is used, the thickness of the separator 4 is preferably 5 to 200 μm, particularly preferably 10 to 100 μm.

正極集電体7及び負極集電体8は金属集電体又は樹脂集電体であり、それぞれ公知の金属集電体並びに日本国特許公開第2012−150905号公報及び国際公開第WO2015/005116号等に記載の公知の樹脂集電体等を用いることができる。 The positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are a metal current collector or a resin current collector, and are known metal current collectors, as well as Japanese Patent Publication No. 2012-150905 and International Publication No. WO2015 / 005116, respectively. The known resin current collectors and the like described in the above can be used.

金属集電体としては、リチウムイオン電池に一般に使用する金属集電体を用いることができ、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの一種以上を含む合金並びにステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属からなる集電体等が挙げられる。 As the metal current collector, a metal current collector generally used for lithium ion batteries can be used, and copper, aluminum, titanium, nickel, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, antimon, and these Examples thereof include alloys containing one or more and current collectors made of one or more metals selected from the group consisting of stainless alloys.

金属集電体の基材の形態は、薄板状、金属箔状及びメッシュ状のいずれであってもよく、金属集電体の基材の表面にスパッタリング、電着及び塗布等の手法により金属層を形成してもよい。 The base material of the metal current collector may be in the form of a thin plate, a metal foil, or a mesh, and a metal layer is formed on the surface of the base material of the metal current collector by a method such as sputtering, electrodeposition, or coating. May be formed.

樹脂集電体とは、導電性高分子材料又は非導電性高分子材料に導電性を付与した高分子から形成された集電体である。 The resin current collector is a current collector formed of a conductive polymer material or a non-conductive polymer material to which conductivity is imparted.

導電性高分子材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアクリロニトリル及びポリオキサジアゾール等が挙げられる。なお、導電性の高分子材料を含む樹脂集電体の導電性を向上させる目的から、更に後述する導電性フィラーを含んでいることが好ましい。 Examples of the conductive polymer material include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene, polyacrylonitrile, polyoxadiazole and the like. For the purpose of improving the conductivity of the resin current collector containing the conductive polymer material, it is preferable to further contain a conductive filler described later.

非導電性高分子材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of the non-conductive polymer material include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polycycloolefin (PCO), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), and polytetrafluoroethylene. (PTFE), styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethylacrylate (PMA), polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), epoxy resin, silicone resin and mixtures thereof. Be done.

非導電性高分子材料としては、電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)及びポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、より好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン(PMP)である。 As the non-conductive polymer material, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) and polycycloolefin (PCO) are preferable, and polyethylene (PE) is more preferable from the viewpoint of electrical stability. , Polypropylene (PP) and Polymethylpentene (PMP).

非導電性高分子材料に導電性を付与した高分子は、非導電性高分子材料と導電性フィラーとを混合することで得ることができ、導電性フィラーは、導電性を有する材料から得られるフィラーから選択される。好ましくは、集電体内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料から得られるフィラーからを用いるのが好ましい。具体的には、カーボン材料、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、アンチモン、チタン、ニッケル及びステンレス(SUS)等の合金材等から得られるフィラーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なかでも耐食性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン材料又はニッケルから得られるフィラー、より好ましくはカーボン材料から得られるフィラーである。これらの導電性フィラーは1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。なお、導電性フィラーとしては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに、上記で示される金属をメッキ等でコーティングしたものを用いることもできる。 A polymer obtained by imparting conductivity to a non-conductive polymer material can be obtained by mixing a non-conductive polymer material and a conductive filler, and the conductive filler is obtained from a material having conductivity. Selected from fillers. Preferably, from the viewpoint of suppressing ion permeation in the current collector, it is preferable to use a filler obtained from a material having no conductivity with respect to ions used as a charge transfer medium. Specific examples thereof include fillers obtained from carbon materials, alloy materials such as aluminum, gold, silver, copper, iron, platinum, chromium, tin, indium, antimony, titanium, nickel and stainless steel (SUS). It is not limited to these. Among them, from the viewpoint of corrosion resistance, a filler obtained from aluminum, stainless steel, carbon material or nickel is preferable, and a filler obtained from carbon material is more preferable. These conductive fillers may be used alone or in combination of two or more. As the conductive filler, a particle-based ceramic material or a resin material coated with the metal shown above by plating or the like can also be used.

導電性フィラーの形状は粒子状、繊維状及びこれらの凝集体のいずれの形状であってもよい。 The shape of the conductive filler may be particulate, fibrous, or an aggregate thereof.

樹脂集電体は、日本国特許公開第2012−150905号公報及び国際公開第WO2015/005116号等に記載の公知の方法で得ることができ、具体例としては、ポリプロピレンに導電性フィラーとしてアセチレンブラックを5〜20部分散させた後、熱プレス機で圧延したもの等が挙げられる。また、その厚みも特に制限されず、公知のものと同様、あるいは適宜変更して適用することができる。 The resin current collector can be obtained by a known method described in Japanese Patent Publication No. 2012-150905 and International Publication No. WO 2015/005116, and as a specific example, acetylene black as a conductive filler in polypropylene can be obtained. After dispersing 5 to 20 parts of the mixture, the mixture is rolled with a hot press. Further, the thickness thereof is not particularly limited, and the same as known ones or appropriately modified ones can be applied.

シール部材9を構成する材料としては、正極集電体7及び負極集電体8と接着性を有し、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。具体的には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。 The material constituting the seal member 9 is not particularly limited as long as it has adhesiveness to the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 and is durable against the electrolytic solution, but a polymer material is used. Preferably, a thermosetting polymeric material is more preferred. Specific examples thereof include epoxy-based resins, polyolefin-based resins, polyurethane-based resins, and polyvinylidene fluoride resins, and epoxy-based resins are preferable because they have high durability and are easy to handle.

シール部材9は、好ましくは両面テープ状に、すなわち、平面状の基材の両面に上述の熱硬化性樹脂等を塗布して形成する方法、及び公知のシールフィルム等を用いたものが好ましい。シールフィルムとしては、三層構造のシールフィルム(ポリエチレンナフタレートフィルムの上下に変性ポリプロピレンフィルムを積層したフィルム等)等を用いることができる。シールフィルムはインパルスシーラー等の公知のシール装置を用いて加熱圧着することでシールすることができる。 The sealing member 9 is preferably formed in the form of a double-sided tape, that is, by applying the above-mentioned thermosetting resin or the like on both surfaces of a flat base material, or using a known sealing film or the like. As the seal film, a seal film having a three-layer structure (a film in which a modified polypropylene film is laminated on top of a polyethylene naphthalate film, etc.) or the like can be used. The seal film can be sealed by heat-pressing using a known sealing device such as an impulse sealer.

上容器縁部20e及び下容器縁部20fをシール部材9で封止することによって得られた容器20には、正極集電体7、正極活物質層5、セパレータ4、負極活物質層6及び負極集電体8が順に積層した単電池1が発電部として収容されている。 The container 20 obtained by sealing the upper container edge portion 20e and the lower container edge portion 20f with the sealing member 9 includes a positive electrode current collector 7, a positive electrode active material layer 5, a separator 4, a negative electrode active material layer 6 and the like. A cell 1 in which the negative electrode current collectors 8 are stacked in this order is housed as a power generation unit.

容器20としては、この容器20内に正極電極組成物及び負極電極組成物を安定に収納しうる材料で構成された容器20であれば任意の容器20が適用可能であり、特に、電池外装容器20は可撓性を有することが好ましい。加えて容器20は、電極組成物と容器20とが接触する可能性を考慮して、絶縁性を有する材料で構成されたることが好ましく、正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質及び負極集電体を順に積層してなる発電部を内部に収納した状態で密封(好ましくは減圧封止)することを考慮して、気密性を有する材料で構成されることが好ましい。 As the container 20, any container 20 can be applied as long as it is a container 20 made of a material capable of stably storing the positive electrode composition and the negative electrode composition in the container 20, and in particular, a battery outer container. 20 is preferably flexible. In addition, the container 20 is preferably made of a material having an insulating property in consideration of the possibility of contact between the electrode composition and the container 20, and is preferably a positive electrode current collector, a positive electrode active material layer, a separator, and a negative electrode activity. It is preferably made of a material having airtightness in consideration of sealing (preferably vacuum sealing) with the power generation unit in which the material and the negative electrode current collector are laminated in order while being housed inside.

このような容器20としては、ラミネートフィルムからなる容器が好ましい。ラミネートフィルムとしては、耐熱性樹脂フィルムを含む外層と熱可塑性樹脂フィルムを含む内層との間に金属層を介在した複合フィルムを用いることができ、耐熱性樹脂フィルムとしてはポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂の延伸フィルム等を好ましく用いることができ、熱可塑性樹脂フィルムとしては未延伸ポリオレフィンフィルム等を好ましく用いることができる。 As such a container 20, a container made of a laminated film is preferable. As the laminate film, a composite film in which a metal layer is interposed between an outer layer containing a heat-resistant resin film and an inner layer containing a thermoplastic resin film can be used, and as the heat-resistant resin film, a polyamide resin or a polyester resin is stretched. A film or the like can be preferably used, and an unstretched polyolefin film or the like can be preferably used as the thermoplastic resin film.

金属層としては、アルミニウム箔、ステンレス箔及び銅箔等による層を用いることができる。なお、耐熱性樹脂フィルムとは、樹脂フィルムの融点が内層となる熱可塑性樹脂フィルムの融点よりも高い樹脂フィルムであることを意味し、耐熱性樹脂フィルムを外層に用いると、内層となる熱可塑性樹脂フィルムだけを十分に加熱溶融することができ、電池外装容器のヒートシールを確実に行うことが可能になる。 As the metal layer, a layer made of aluminum foil, stainless steel foil, copper foil or the like can be used. The heat-resistant resin film means that the melting point of the resin film is higher than the melting point of the thermoplastic resin film as the inner layer, and when the heat-resistant resin film is used as the outer layer, the thermoplastic resin film becomes the inner layer. Only the resin film can be sufficiently heated and melted, and the heat seal of the battery outer container can be reliably performed.

ラミネートフィルムの一例としては、アルミニウム又はニッケル等の金属層の面のうち、容器20の外面となる第一面に耐熱性樹脂(ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂等)をコーティングし、容器20の内面となる第二面に熱可塑性樹脂(ポリエチレン及びポリプロピレン等)をコーティングしたフィルムが上げられる。 As an example of the laminated film, among the surfaces of the metal layer such as aluminum or nickel, the first surface which is the outer surface of the container 20 is coated with a heat-resistant resin (polyethylene resin, polyester resin, etc.) and becomes the inner surface of the container 20. A film coated with a thermoplastic resin (polyethylene, polypropylene, etc.) on the second surface can be raised.

次に、本実施形態のリチウムイオン電池のリサイクル方法について、図6及び図7を参照して説明する。 Next, the method for recycling the lithium ion battery of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

まず、図7(a)に示す、本実施形態のリチウムイオン電池Lにおいて、既に説明したように、正極集電体7の突出部7bを図7(b)の矢印方向に引っ張り上げることにより、正極活物質層5を外方に露出させる(図3〜5参照)。 First, in the lithium ion battery L of the present embodiment shown in FIG. 7A, as described above, the protruding portion 7b of the positive electrode current collector 7 is pulled up in the direction of the arrow in FIG. 7B by pulling it up. The positive electrode active material layer 5 is exposed to the outside (see FIGS. 3 to 5).

次いで、図6及び図7(c)に示すように、シャワーノズル30等を用いて、水や正極活物質層5を構成する電解液と同等の組成を有する電解液を正極活物質層5に注ぎ、溶液あるいはスラリー化した正極活物質層5を回収容器31に回収する。 Next, as shown in FIGS. 6 and 7 (c), an electrolytic solution having a composition equivalent to that of water or the electrolytic solution constituting the positive electrode active material layer 5 is applied to the positive electrode active material layer 5 by using a shower nozzle 30 or the like. The poured and slurried positive electrode active material layer 5 is recovered in the recovery container 31.

次いで、図7(d)に示すように、今度は負極集電体8が図中上方になるように位置させてから、図7(e)に示すように、負極集電体8の突出部8bを図7(e)の矢印方向に引っ張り上げることにより、負極活物質層6を外方に露出させる。 Next, as shown in FIG. 7 (d), the negative electrode current collector 8 is positioned so as to be upward in the figure, and then, as shown in FIG. 7 (e), the protruding portion of the negative electrode current collector 8. By pulling up 8b in the direction of the arrow in FIG. 7 (e), the negative electrode active material layer 6 is exposed to the outside.

そして、図7(f)に示すように、シャワーノズル30等を用いて、水や負極活物質層6を構成する電解液と同等の組成を有する電解液を負極活物質層6に注ぎ、溶液あるいはスラリー化した負極活物質層6を回収容器32に回収する。 Then, as shown in FIG. 7 (f), water or an electrolytic solution having the same composition as the electrolytic solution constituting the negative electrode active material layer 6 is poured into the negative electrode active material layer 6 using a shower nozzle 30 or the like, and a solution is used. Alternatively, the slurryed negative electrode active material layer 6 is recovered in the recovery container 32.

これにより、正極活物質層5及び負極活物質層6をそれぞれ回収容器31、32に回収することができるとともに、容器20及びセパレータ4を分別回収することができる。 As a result, the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 can be collected in the collection containers 31 and 32, respectively, and the container 20 and the separator 4 can be separately collected.

従って、本実施形態のリチウムイオン電池Lでは、正極活物質層5及び負極活物質層6がそれぞれ正極活物質粒子及び負極活物質粒子の非結着体であるので、開放部10を用いてこれら正極活物質層5及び負極活物質層6を外方に露出させれば、正極活物質層5及び負極活物質層6を簡易に分別回収することができる。しかも、水等をこれら正極活物質層5及び負極活物質層6に注ぐのみで正極活物質層5及び負極活物質層6を回収することができるので、薄膜からなるセパレータ4に影響を及ぼすことがなく、例えば回収時にセパレータ4が破れることがないので、セパレータ4の分別回収工程も容易となる。これにより、本実施形態のリチウムイオン電池Lによれば、リサイクル工程における正極活物質層5及び負極活物質層6の再利用を容易に行うことが可能なリチウムイオン電池を実現することができる。 Therefore, in the lithium ion battery L of the present embodiment, since the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 are non-bonded bodies of the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles, respectively, the open portion 10 is used. If the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 are exposed to the outside, the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 can be easily separated and recovered. Moreover, since the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 can be recovered only by pouring water or the like into the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6, it affects the separator 4 made of a thin film. For example, the separator 4 is not torn during recovery, so that the separate recovery step of the separator 4 can be facilitated. As a result, according to the lithium ion battery L of the present embodiment, it is possible to realize a lithium ion battery capable of easily reusing the positive electrode active material layer 5 and the negative electrode active material layer 6 in the recycling process.

(変形例)
なお、本発明のリチウムイオン電池は、その細部が上述の各実施形態に限定されず、種々の変形例が可能である。一例として、本発明のリチウムイオン電池の外形は図2に示すようなリチウムイオン電池のそれに限定されず、種々の外形が採用可能である。
(Modification example)
The details of the lithium ion battery of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. As an example, the outer shape of the lithium ion battery of the present invention is not limited to that of the lithium ion battery as shown in FIG. 2, and various outer shapes can be adopted.

L リチウムイオン電池
1 単電池
2 正極室
3 負極室
4 セパレータ
5 正極活物質層
6 負極活物質層
7 正極集電体
8 負極集電体
7a、8a 本体部
7b、8b 突出部
9 シール部材
10 開放部
11 溝部
11a 切欠部
11b 切り溝部
20 容器
20e 上容器縁部
20f 下容器縁部

L Lithium-ion battery 1 Single battery 2 Positive electrode chamber 3 Negative electrode chamber 4 Separator 5 Positive electrode active material layer 6 Negative electrode active material layer 7 Positive electrode current collector 8 Negative electrode current collector 7a, 8a Main body 7b, 8b Protruding part 9 Seal member 10 Open Part 11 Groove part 11a Notch part 11b Cut groove part 20 Container 20e Upper container edge 20f Lower container edge

Claims (3)

正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体を順に積層した単電池を備える発電部と前記発電部を収容し密封する電池外装容器とを有してなるリチウムイオン電池であって、
前記正極集電体及び/又は前記負極集電体の本体部から突出し、前記電池外装容器の端部から外方に突出する突出部と、
前記電池外装容器の端部に形成され、前記正極集電体及び/又は前記負極集電体を前記発電部から離間させる方向に前記突出部を移動させた際に、前記突出部と重なる前記電池外装容器の一部と残りの電池外装容器との間に亀裂を生じさせる位置に設けられた溝部とを備え、
前記正極活物質層が正極活物質粒子の非結着体であり、前記負極活物質層が負極活物質粒子の非結着体であり、
前記電池外装容器の一部には、開放可能に構成されることで前記正極活物質層及び/又は負極活物質層を露出させる開放部が設けられているリチウムイオン電池。
Lithium having a power generation unit including a cell in which a positive electrode current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector are laminated in this order, and a battery outer container that houses and seals the power generation unit. It ’s an ion battery,
A protruding portion that protrudes from the main body of the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector and protrudes outward from the end of the battery outer container.
The battery formed at the end of the battery outer container and overlapping the protruding portion when the protruding portion is moved in a direction in which the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector is separated from the power generation portion. It is provided with a groove provided at a position where a crack is generated between a part of the outer container and the remaining battery outer container.
The positive electrode active material layer is a non-bonded body of positive electrode active material particles, and the negative electrode active material layer is a non-bound body of negative electrode active material particles.
A lithium ion battery in which a part of the battery outer container is provided with an open portion that is configured to be openable so as to expose the positive electrode active material layer and / or the negative electrode active material layer.
請求項記載のリチウムイオン電池において、
前記溝部は、前記正極集電体及び/又は前記負極集電体の前記本体部の前記突出部に沿って、前記電池外装容器の内縁にまで延在するリチウムイオン電池。
In the lithium ion battery according to claim 1 ,
The groove portion is a lithium ion battery extending along the protruding portion of the main body portion of the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector to the inner edge of the battery outer container.
請求項1または2に記載のリチウムイオン電池において、
前記正極活物質層が、前記正極活物質粒子の表面の少なくとも一部が導電助剤と被覆用樹脂とを含んでなる被覆剤で被覆されている被覆正極活物質粒子を含み、
前記負極活物質層が、前記負極活物質粒子の表面の少なくとも一部が被覆用樹脂を含んでなる層で被覆されている被覆負極活物質粒子を含むリチウムイオン電池。
In the lithium ion battery according to claim 1 or 2 .
The positive electrode active material layer contains coated positive electrode active material particles in which at least a part of the surface of the positive electrode active material particles is coated with a coating agent containing a conductive auxiliary agent and a coating resin.
A lithium ion battery in which the negative electrode active material layer contains coated negative electrode active material particles in which at least a part of the surface of the negative electrode active material particles is coated with a layer containing a coating resin.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7181752B2 (en) * 2018-10-10 2022-12-01 三洋化成工業株式会社 Lithium ion battery and manufacturing method thereof
JP7143178B2 (en) * 2018-10-10 2022-09-28 三洋化成工業株式会社 Finger structure for robot hand, robot hand and robot arm
JP7393860B2 (en) * 2018-11-30 2023-12-07 三洋化成工業株式会社 Active material recycling system
JP7101650B2 (en) * 2019-09-12 2022-07-15 三洋化成工業株式会社 Method for manufacturing recycled electrode active material for lithium-ion batteries, method for manufacturing solutions containing metal ions, and lithium-ion batteries
JP7101153B2 (en) * 2019-09-12 2022-07-14 三洋化成工業株式会社 Selective extraction method of positive electrode active material
CN114365324A (en) * 2019-09-12 2022-04-15 Apb株式会社 Method for producing regenerated electrode active material for lithium ion battery, method for producing solution containing metal ions, and lithium ion battery
JP7101733B2 (en) * 2019-09-12 2022-07-15 三洋化成工業株式会社 A method for manufacturing a recycled electrode active material for a lithium ion battery, a method for manufacturing a solution containing metal ions, a method for manufacturing a lithium ion battery, a recycled sheet-shaped electrode member for a lithium ion battery, and a method for manufacturing a recycled electrode sheet for a lithium ion battery.
JP7361548B2 (en) * 2019-09-12 2023-10-16 三洋化成工業株式会社 Method for manufacturing positive electrode for lithium ion battery and method for manufacturing lithium ion battery
JP2021150281A (en) * 2020-03-16 2021-09-27 三洋化成工業株式会社 Coated positive electrode active material particles for lithium-ion battery, positive electrode for lithium-ion battery, and manufacturing method of coated positive electrode active material particles for lithium-ion battery

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50149927A (en) * 1974-05-22 1975-12-01
JPS50147126U (en) * 1974-05-24 1975-12-06
JPS50147127U (en) * 1974-05-24 1975-12-06
JPS50147128U (en) * 1974-05-24 1975-12-06
JP5501180B2 (en) * 2010-09-29 2014-05-21 株式会社日立製作所 Lithium extraction method and metal recovery method
JP5987757B2 (en) * 2013-04-02 2016-09-07 トヨタ自動車株式会社 Method for recovering positive electrode active material particles
EP3276707B1 (en) * 2015-03-27 2019-11-20 Nissan Motor Co., Ltd. Electrode for lithium-ion cell, lithium-ion cell, and method of manufacturing electrode for lithium-ion cell
JP6734703B2 (en) * 2015-06-11 2020-08-05 三洋化成工業株式会社 Method for manufacturing lithium-ion battery
JP6268130B2 (en) * 2015-06-11 2018-01-24 日本リサイクルセンター株式会社 Method for recovering valuable materials from lithium-ion batteries

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