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JP7622651B2 - Nonaqueous electrolyte storage element and storage device - Google Patents
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JP7622651B2 - Nonaqueous electrolyte storage element and storage device - Google Patents

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Description

本発明は、非水電解液蓄電素子、及び蓄電装置に関する。The present invention relates to a nonaqueous electrolyte electricity storage element and an electricity storage device.

リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。上記非水電解質二次電池は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質とを有し、両電極間でイオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。また、非水電解質二次電池以外の蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。Non-aqueous electrolyte secondary batteries, such as lithium ion secondary batteries, are widely used in electronic devices such as personal computers and communication terminals, automobiles, etc., due to their high energy density. The non-aqueous electrolyte secondary batteries generally have a pair of electrodes electrically isolated by a separator and a non-aqueous electrolyte interposed between the electrodes, and are configured to charge and discharge by transferring ions between the electrodes. In addition, capacitors such as lithium ion capacitors and electric double layer capacitors are also widely used as storage elements other than non-aqueous electrolyte secondary batteries.

近年、上記二次電池の高エネルギー密度化に向けて、上記二次電池の高電圧化並びに負極の高容量化が求められている。上記二次電池の電圧を上げることで、エネルギー密度の向上が図れるが、一般的な層状のリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として用いた場合、高電圧側で十分な容量が得られない。一方、リチウム金属は、現在リチウムイオン二次電池の負極活物質として広く用いられている黒鉛と比較すると活物質質量あたりの放電容量が著しく大きい。このため、負極活物質として金属リチウムを用いた非水電解質二次電池が提案されている(特開2011-124154号公報参照)。In recent years, in order to increase the energy density of the secondary battery, there has been a demand for a higher voltage and a higher capacity of the negative electrode. By increasing the voltage of the secondary battery, the energy density can be improved, but when a typical layered lithium transition metal composite oxide is used as a positive electrode active material, sufficient capacity cannot be obtained on the high voltage side. On the other hand, lithium metal has a significantly larger discharge capacity per active material mass than graphite, which is currently widely used as a negative electrode active material for lithium ion secondary batteries. For this reason, a nonaqueous electrolyte secondary battery using metallic lithium as a negative electrode active material has been proposed (see JP 2011-124154 A).

特開2011-124154号公報JP 2011-124154 A

しかしながら、負極にリチウム金属を用いた非水電解液二次電池は、リチウム金属の高い活性のために、充放電中のリチウム金属を含む負極の溶解析出に伴って非水電解液の分解が著しく促進される。そのため、充放電サイクル性能が低下するおそれがある。However, in non-aqueous electrolyte secondary batteries using lithium metal in the negative electrode, the decomposition of the non-aqueous electrolyte is significantly accelerated due to dissolution and precipitation of the negative electrode containing lithium metal during charging and discharging due to the high activity of lithium metal, which may result in a decrease in charge-discharge cycle performance.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、放電容量及び充放電サイクル性能に優れる非水電解液蓄電素子、及び蓄電装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object to provide a nonaqueous electrolyte electricity storage element and electricity storage device that are excellent in discharge capacity and charge/discharge cycle performance.

上記課題を解決するためになされた本発明の一側面は、負極活物質を含有する負極活物質層を有する負極と、正極活物質を含有する正極活物質層を有する正極と、非水電解液とを備え、上記非水電解液がフッ素化溶媒を含み、上記負極活物質がリチウム金属を含み、上記正極活物質がα-NaFeO構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を含み、上記リチウム遷移金属複合酸化物が第1複合酸化物又は第2複合酸化物であり、上記第1複合酸化物がマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有し、上記第1複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1超であり、上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記マンガンのモル比率が0.5超であり、上記第2複合酸化物がニッケル、コバルト及びマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有し、上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1以上であり、上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記マンガンのモル比率が0.5以下である非水電解液蓄電素子である。 One aspect of the present invention made to solve the above problems is a battery comprising a negative electrode having a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, a positive electrode having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material, and a non-aqueous electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte contains a fluorinated solvent, the negative electrode active material contains lithium metal, and the positive electrode active material is α-NaFeO a molar ratio of the lithium to the total content of the transition metal elements in the first composite oxide is greater than 1 and a molar ratio of the manganese to the total content of the transition metal elements in the first composite oxide is greater than 0.5 ; and the second composite oxide contains transition metal elements including nickel, cobalt, and manganese and lithium, a molar ratio of the lithium to the total content of the transition metal elements in the second composite oxide is 1 or more and a molar ratio of the manganese to the total content of the transition metal elements is 0.5 or less.

本発明の他の一態様は、非水電解液蓄電素子を二以上備え、且つ前記本発明の他の一態様に係る前記非水電解液蓄電素子を一以上備えた蓄電装置である。Another aspect of the present invention is an electricity storage device including two or more nonaqueous electrolyte storage elements, and including one or more of the nonaqueous electrolyte storage elements according to the other aspect of the present invention.

本発明によれば、放電容量及び充放電サイクル性能に優れる非水電解液蓄電素子を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a nonaqueous electrolyte storage element having excellent discharge capacity and charge/discharge cycle performance.

図1は、本発明の一実施形態に係る非水電解液蓄電素子を示す透視斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a nonaqueous electrolyte storage element according to one embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る非水電解液蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an electricity storage device formed by assembling a plurality of nonaqueous electrolyte electricity storage elements according to one embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に係る非水電解液蓄電素子は、負極活物質を含有する負極活物質層を有する負極と、正極活物質を含有する正極活物質層を有する正極と、非水電解液とを備え、上記非水電解液がフッ素化溶媒を含み、上記負極活物質がリチウム金属を含み、上記正極活物質がα-NaFeO構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を含み、上記リチウム遷移金属複合酸化物が第1複合酸化物又は第2複合酸化物であり、上記第1複合酸化物がマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有し、上記第1複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1超であり、上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記マンガンのモル比率が0.5超であり、上記第2複合酸化物がニッケル、コバルト及びマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有し、上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1以上であり、上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記マンガンのモル比率が0.5以下である。 A non-aqueous electrolyte storage element according to one embodiment of the present invention includes a negative electrode having a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, a positive electrode having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material, and a non-aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte containing a fluorinated solvent, the negative electrode active material containing lithium metal, and the positive electrode active material containing a lithium transition metal composite oxide having an α- NaFeO2 structure, the lithium transition metal composite oxide being a first composite oxide or a second composite oxide, the first composite oxide containing a transition metal element containing manganese and lithium, a molar ratio of the lithium to a total content of the transition metal elements in the first composite oxide being greater than 1, and a molar ratio of the manganese to a total content of the transition metal elements being greater than 0.5, the second composite oxide containing a transition metal element containing nickel, cobalt, and manganese and lithium, a molar ratio of the lithium to a total content of the transition metal elements in the second composite oxide being 1 or more, and a molar ratio of the manganese to a total content of the transition metal elements being 0.5 or less.

当該非水電解液蓄電素子は、非水電解液がフッ素化溶媒を含み、負極活物質がリチウム金属を含み、上記正極活物質がα-NaFeO構造を有する特定のリチウム遷移金属複合酸化物を含むことで、当該非水電解液蓄電素子の放電容量及び充放電サイクル性能に優れる。この理由は定かでは無いが、以下のように推測される。上述したように、負極にリチウム金属を用いた非水電解液二次電池は、リチウム金属の高い活性のために、充放電中のリチウム金属を含む負極の溶解析出に伴って非水電解液の分解が著しく促進される。そのため、充放電サイクル性能が低下するおそれがある。一方、フッ素系溶媒は負極のリチウム金属表面において良好な被膜を形成するため、非水電解液がフッ素化溶媒を含んでいるとリチウム金属上で非水電解液の連続的な還元分解が抑制されるので、充放電サイクル性能が向上する。当該非水電解液蓄電素子は、このようにリチウム金属を用いた負極、フッ素化溶媒を含む非水電解液及び特定のリチウム遷移金属複合酸化物を含む正極活物質を組み合わせることで、放電容量及び充放電サイクル性能に優れると考えられる。 The nonaqueous electrolyte storage element has excellent discharge capacity and charge/discharge cycle performance because the nonaqueous electrolyte contains a fluorinated solvent, the negative electrode active material contains lithium metal, and the positive electrode active material contains a specific lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO 2 structure. The reason for this is unclear, but is presumed to be as follows. As described above, in a nonaqueous electrolyte secondary battery using lithium metal in the negative electrode, the decomposition of the nonaqueous electrolyte is significantly promoted due to the high activity of lithium metal, accompanied by dissolution and deposition of the negative electrode containing lithium metal during charging and discharging. Therefore, there is a risk of the charge/discharge cycle performance being reduced. On the other hand, since a fluorinated solvent forms a good coating on the lithium metal surface of the negative electrode, if the nonaqueous electrolyte contains a fluorinated solvent, continuous reduction and decomposition of the nonaqueous electrolyte on the lithium metal is suppressed, and the charge/discharge cycle performance is improved. It is believed that the nonaqueous electrolyte storage element has excellent discharge capacity and charge/discharge cycle performance by combining a negative electrode using lithium metal, a nonaqueous electrolyte containing a fluorinated solvent, and a positive electrode active material containing a specific lithium transition metal composite oxide.

上記リチウム遷移金属複合酸化物が第1複合酸化物を含むことが好ましい。上記第1複合酸化物を正極活物質に用いた場合、充放電サイクルに伴ってさらに化成が進行するので、高いサイクル性能を得ることができる。即ち、上記第1複合酸化物に係るリチウム遷移金属複合酸化物は、充放電前の状態において、リチウム元素が、結晶構造中のリチウムサイトだけでなく遷移金属サイトにも存在していると考えられる。ところが、上記リチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として用いた非水電解液蓄電素子の充電過程において、遷移金属サイトに存在しているリチウムが引き抜かれる反応に係る反応抵抗は、リチウムサイトに存在しているリチウムが引き抜かれる反応に係る反応抵抗に比べて、大きいと考えられる。このことから、上記非水電解液蓄電素子の充放電サイクルを繰り返した場合、遷移金属サイトに存在しているリチウムは、最初の充電時に全て引き抜かれるのではなく、2サイクル目以降の充電時に亘って、徐々に引き抜かれると考えられる。このことから、上記リチウム遷移金属複合酸化物が第1複合酸化物を含むことで、上記非水電解液蓄電素子の系内でリチウムが消費されたとしても、上記第1複合酸化物の遷移金属サイトに存在しているリチウムが提供源となって、上記系内で不足したリチウムを補充する作用効果が奏される。従って、上記リチウム遷移金属複合酸化物が第1複合酸化物であることで、放電容量及び充放電サイクル性能を向上できる。It is preferable that the lithium transition metal composite oxide contains the first composite oxide. When the first composite oxide is used as the positive electrode active material, the chemical conversion proceeds further with the charge/discharge cycle, so that high cycle performance can be obtained. That is, in the lithium transition metal composite oxide according to the first composite oxide, it is considered that the lithium element is present not only at the lithium site in the crystal structure but also at the transition metal site in the state before charge/discharge. However, in the charging process of the non-aqueous electrolyte storage element using the lithium transition metal composite oxide as the positive electrode active material, the reaction resistance related to the reaction in which the lithium present at the transition metal site is extracted is considered to be larger than the reaction resistance related to the reaction in which the lithium present at the lithium site is extracted. From this, when the charge/discharge cycle of the non-aqueous electrolyte storage element is repeated, it is considered that the lithium present at the transition metal site is not completely extracted at the first charge, but is gradually extracted over the second and subsequent charge cycles. For this reason, when the lithium transition metal composite oxide contains the first composite oxide, even if lithium is consumed in the system of the nonaqueous electrolyte storage element, the lithium present in the transition metal site of the first composite oxide serves as a source to replenish the lithium that is insufficient in the system, and therefore, when the lithium transition metal composite oxide is the first composite oxide, the discharge capacity and the charge/discharge cycle performance can be improved.

上記第1複合酸化物は、窒素ガス吸着法を用いた吸着等温線からBJH法で求めた微分細孔容積が最大値を示す細孔径が20nm以上80nmの範囲において、ピーク微分細孔容積が0.2mm/(g・nm)以上であるものが好適に用いられる。当該非水電解液蓄電素子は、非水電解液がフッ素化溶媒を含むが、このフッ素化溶媒は粘度が比較的高いことから、一般的に、電極との反応抵抗が高くなる傾向があり、蓄電素子の性能面で必ずしも有利な特徴ではない。また、上記第1複合酸化物は、上記第2複合酸化物とは異なり、充放電の際に上記第1複合酸化物を構成する酸素の酸化還元反応を伴うことから、上記第2複合酸化物と比べて、反応抵抗が大きい傾向がある。そのため、上記フッ素化溶媒と第1複合酸化物を組み合せる場合、第1複合酸化物と非水電解液との接触界面、すなわち反応サイトを増加することが求められる。当該非水電解液蓄電素子は、ピーク微分細孔容積が0.2mm/(g・nm)以上と大きいことから、第1複合酸化物と非水電解液との接触界面を増加することができる結果、放電容量及び充放電サイクル性能をより向上できる。
ここで、「BJH(Barrett-Joyner-Halenda)法」とは、細孔形状を円柱状と仮定して、気体分子が試料に吸着するときの相対圧と気体分子の吸着量との関係である吸着等温線から細孔径を求める手法をいう。
The first composite oxide is preferably one having a peak differential pore volume of 0.2 mm 3 /(g·nm) or more in a pore diameter range of 20 nm to 80 nm where the differential pore volume is maximum as determined by the BJH method from an adsorption isotherm using a nitrogen gas adsorption method. The nonaqueous electrolyte storage element contains a fluorinated solvent in the nonaqueous electrolyte, but since the viscosity of the fluorinated solvent is relatively high, the reaction resistance with the electrode generally tends to be high, which is not necessarily an advantageous feature in terms of the performance of the storage element. In addition, unlike the second composite oxide, the first composite oxide is accompanied by an oxidation-reduction reaction of oxygen constituting the first composite oxide during charging and discharging, and therefore tends to have a higher reaction resistance than the second composite oxide. Therefore, when the fluorinated solvent and the first composite oxide are combined, it is required to increase the contact interface between the first composite oxide and the nonaqueous electrolyte, i.e., the reaction site. Since the nonaqueous electrolyte storage element has a large peak differential pore volume of 0.2 mm3 /(g·nm) or more, the contact interface between the first composite oxide and the nonaqueous electrolyte can be increased, resulting in further improved discharge capacity and charge/discharge cycle performance.
Here, the term "BJH (Barrett-Joyner-Halenda) method" refers to a method in which the pore shape is assumed to be cylindrical and the pore diameter is calculated from the adsorption isotherm, which is the relationship between the relative pressure when gas molecules are adsorbed onto a sample and the amount of gas molecules adsorbed.

以下、本発明の一実施形態に係る非水電解液蓄電素子について詳説する。なお、各実施形態に用いられる各構成部材(各構成要素)の名称は、背景技術に用いられる各構成部材(各構成要素)の名称と異なる場合がある。Hereinafter, a nonaqueous electrolyte storage element according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Note that the names of the components (elementary components) used in each embodiment may differ from the names of the components (elementary components) used in the background art.

<非水電解液蓄電素子>
本発明の一実施形態に係る非水電解液蓄電素子は、負極と、正極と、非水電解液とを備える。以下、非水電解液蓄電素子の一例として、非水電解液二次電池について説明する。上記正極及び負極は、通常、セパレータを介して積層又は巻回により交互に重畳された電極体を形成する。この電極体はケースに収納され、このケース内に非水電解液が充填される。上記非水電解液二次電池においては、非水電解液として、上述の非水電解液が用いられている。上記非水電解液は、正極と負極との間に介在する。また、上記ケースとしては、非水電解液二次電池のケースとして通常用いられる公知の金属ケース、樹脂ケース等を用いることができる。
<Non-aqueous electrolyte storage element>
A nonaqueous electrolyte storage element according to one embodiment of the present invention includes a negative electrode, a positive electrode, and a nonaqueous electrolyte. Hereinafter, a nonaqueous electrolyte secondary battery will be described as an example of a nonaqueous electrolyte storage element. The positive electrode and the negative electrode are usually stacked or wound alternately with a separator interposed therebetween to form an electrode body. This electrode body is housed in a case, and the case is filled with a nonaqueous electrolyte. In the nonaqueous electrolyte secondary battery, the above-mentioned nonaqueous electrolyte is used as the nonaqueous electrolyte. The nonaqueous electrolyte is interposed between the positive electrode and the negative electrode. In addition, as the case, a known metal case, a resin case, or the like that is usually used as a case for a nonaqueous electrolyte secondary battery can be used.

[負極]
負極は、負極基材と、上記負極基材の少なくとも一方の面に直接又は間接に積層される負極活物質層とを有する。負極は、負極基材と負極活物質層との間に配される中間層を備えていてもよい。
[Negative electrode]
The negative electrode has a negative electrode substrate and a negative electrode active material layer laminated directly or indirectly on at least one surface of the negative electrode substrate. The negative electrode may also have an intermediate layer disposed between the negative electrode substrate and the negative electrode active material layer.

(負極基材)
負極基材は、導電性を有する。負極基材の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属又はこれらの合金が用いられる。これらの中でも銅又は銅合金が好ましい。負極基材の形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、負極基材としては銅箔又は銅合金箔が好ましい。銅箔の例としては、圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられる。なお、「導電性」を有するとは、JIS-H0505(1975)に準拠して測定される体積抵抗率が1×10Ω・cm以下であることを意味し、「非導電性」とは、上記体積抵抗率が1×10Ω・cm超であることを意味する。
(Negative electrode substrate)
The negative electrode substrate has electrical conductivity. Metals such as copper, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel, or alloys thereof, are used as the material of the negative electrode substrate. Among these, copper or a copper alloy is preferred. Examples of the form of the negative electrode substrate include foil and vapor deposition film, and foil is preferred from the viewpoint of cost. Therefore, copper foil or copper alloy foil is preferred as the negative electrode substrate. Examples of copper foil include rolled copper foil and electrolytic copper foil. Incidentally, "electrically conductive" means that the volume resistivity measured in accordance with JIS-H0505 (1975) is 1×10 7 Ω·cm or less, and "non-electrically conductive" means that the volume resistivity is more than 1×10 7 Ω·cm.

負極基材の平均厚さは、2μm以上35μm以下が好ましく、3μm以上30μm以下がより好ましく、4μm以上25μm以下がさらに好ましく、5μm以上20μm以下が特に好ましい。負極基材の平均厚さを上記の範囲とすることで、負極基材の強度を高めつつ、非水電解液二次電池の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。「基材の平均厚さ」とは、所定の面積の基材を打ち抜いた際の打ち抜き質量を、基材の真密度及び打ち抜き面積で除した値をいう。The average thickness of the negative electrode substrate is preferably 2 μm or more and 35 μm or less, more preferably 3 μm or more and 30 μm or less, even more preferably 4 μm or more and 25 μm or less, and particularly preferably 5 μm or more and 20 μm or less. By setting the average thickness of the negative electrode substrate within the above range, it is possible to increase the strength of the negative electrode substrate while increasing the energy density per volume of the nonaqueous electrolyte secondary battery. The "average thickness of the substrate" refers to the value obtained by dividing the punched mass when a substrate of a predetermined area is punched out by the true density and punched area of the substrate.

(負極活物質層)
負極活物質層は、負極活物質を含有する。上記負極活物質層は、負極活物質としてリチウム金属を含む。負極活物質がリチウム金属を含むことで活物質質量あたりの放電容量を向上できる。上記リチウム金属には、リチウム単体の他、リチウム合金が含まれる。リチウム合金としては、例えば、リチウムアルミニウム合金等が挙げられる。リチウム金属を含む負極は、リチウム金属を所定の形状に切断するか、所定の形状に成形することにより製造できる。
(Negative Electrode Active Material Layer)
The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material. The negative electrode active material layer contains lithium metal as a negative electrode active material. When the negative electrode active material contains lithium metal, the discharge capacity per active material mass can be improved. The lithium metal includes lithium simple substance as well as lithium alloys. Examples of the lithium alloy include lithium aluminum alloys. The negative electrode containing lithium metal can be manufactured by cutting lithium metal into a predetermined shape or forming it into a predetermined shape.

さらに、負極活物質層は、Na、K、Ca、Fe、Mg、Si、N等の元素を含有してもよい。Furthermore, the negative electrode active material layer may contain elements such as Na, K, Ca, Fe, Mg, Si, and N.

上記負極活物質に占めるリチウム金属の含有量の下限としては、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、95質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限は、100質量%であってよい。The lower limit of the lithium metal content in the negative electrode active material is preferably 80 mass %, more preferably 90 mass %, and even more preferably 95 mass %, while the upper limit of this content may be 100 mass %.

[正極]
正極は、正極基材と、正極活物質層とを有する。上記正極活物質層は、正極活物質を含有する。上記正極活物質層は、上記正極基材の少なくとも一方の面に沿って直接又は中間層を介して積層される。
[Positive electrode]
The positive electrode has a positive electrode substrate and a positive electrode active material layer. The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material. The positive electrode active material layer is laminated directly or via an intermediate layer along at least one surface of the positive electrode substrate.

(正極基材)
上記正極基材は、導電性を有する。基材の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ及びコストのバランスからアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。また、正極基材の形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。つまり、正極基材としてはアルミニウム箔が好ましい。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金としては、JIS-H4000(2014)に規定されるA1085、A3003等が例示できる。
(Positive electrode substrate)
The positive electrode substrate has electrical conductivity. As the material of the substrate, metals such as aluminum, titanium, tantalum, stainless steel, and alloys thereof are used. Among these, aluminum and aluminum alloys are preferred in terms of the balance between potential resistance, high electrical conductivity, and cost. In addition, the form of the positive electrode substrate may be foil, vapor deposition film, or the like, and foil is preferred in terms of cost. That is, aluminum foil is preferred as the positive electrode substrate. In addition, examples of aluminum or aluminum alloys include A1085, A3003, and the like specified in JIS-H4000 (2014).

(正極活物質層)
正極活物質層は正極活物質を含有する。また、正極活物質層は、必要に応じて導電剤、バインダー、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
(Positive Electrode Active Material Layer)
The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material and, if necessary, any optional components such as a conductive agent, a binder, a thickener, and a filler.

リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。上記正極活物質としては、α-NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を含む。上記リチウム遷移金属複合酸化物は、第1複合酸化物又は第2複合酸化物である。第1複合酸化物又は第2複合酸化物は表面が他の材料で被覆されていてもよい。第1複合酸化物及び第2複合酸化物は、それぞれ化合物を単独で用いてもよく、複数の化合物を混合して用いてもよい。 As the positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, a material capable of absorbing and releasing lithium ions is usually used. The positive electrode active material includes a lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO 2 type crystal structure. The lithium transition metal composite oxide is a first composite oxide or a second composite oxide. The first composite oxide or the second composite oxide may have a surface coated with another material. As the first composite oxide and the second composite oxide, a single compound may be used, or a mixture of a plurality of compounds may be used.

〈第1複合酸化物〉
上記第1複合酸化物はマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有する。この場合、上記リチウム遷移金属複合酸化物は、いわゆる「リチウム過剰型」活物質となる。当該蓄電素子が、このようなリチウム遷移金属複合酸化物を備える場合、容量維持率を向上できる。
上記第1複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1超である。また、上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記マンガンのモル比率が0.5超である。上記マンガンのモル比率を上記範囲とすることにより、エネルギー密度が向上する。
より詳細には、上記第1複合酸化物は、下記式1で表される。
Li1+αMe1-α ・・・1
式1中、0<α<1である。MeはMnを含む遷移金属である。
ここで、遷移金属元素の合計含有量(モル)をXMe、リチウムの含有量(モル)をXLi、マンガンの含有量(モル)をXMnとすると、XLi/XMe>1、かつXMn/XMe>0.5である。
<First composite oxide>
The first composite oxide contains a transition metal element including manganese and lithium. In this case, the lithium transition metal composite oxide is a so-called "lithium-excess type" active material. When the energy storage device includes such a lithium transition metal composite oxide, the capacity retention rate can be improved.
The molar ratio of the lithium to the total content of the transition metal elements in the first composite oxide is greater than 1. Also, the molar ratio of the manganese to the total content of the transition metal elements is greater than 0.5. By setting the molar ratio of the manganese in the above range, the energy density is improved.
More specifically, the first composite oxide is represented by the following formula 1.
Li 1+α Me 1-α O 2 ...1
In formula 1, 0<α<1. Me is a transition metal including Mn.
Here, when the total content (mol) of transition metal elements is XMe , the content (mol) of lithium is XLi , and the content (mol) of manganese is XMn , XLi / XMe >1 and XMn / XMe >0.5.

上記式1中のMeは、Mn以外に、Ni又はCoを含むことが好ましく、Ni及びCoを含むことがより好ましいこともある。また、Meは、実質的にMn、Ni及びCoの三元素から構成されるものであってよい。但し、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の遷移金属元素が含有されていてもよい。In the above formula 1, Me preferably contains Ni or Co in addition to Mn, and more preferably contains Ni and Co. Me may be substantially composed of the three elements Mn, Ni, and Co. However, other transition metal elements may be contained within a range that does not impair the effects of the present invention.

上記式1中、上記第1複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に占めるNiのモル比率の下限としては、0.10が好ましく、0.15がより好ましい。一方、Niのモル比率の上限としては、0.50が好ましく、0.45がより好ましい。Niのモル比率を上記範囲とすることにより、エネルギー密度が向上する。In the formula 1, the lower limit of the molar ratio of Ni in the total content of the transition metal elements in the first composite oxide is preferably 0.10, more preferably 0.15. Meanwhile, the upper limit of the molar ratio of Ni is preferably 0.50, more preferably 0.45. By setting the molar ratio of Ni in the above range, the energy density is improved.

上記式1中、上記第1複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に占めるCoのモル比率の上限としては、0.23が好ましく、0.20がより好ましい。一方、Coのモル比率は0であってよい。In the above formula 1, the upper limit of the molar ratio of Co in the total content of the transition metal elements in the first composite oxide is preferably 0.23, and more preferably 0.20. On the other hand, the molar ratio of Co may be 0.

上記第1複合酸化物に係るリチウム遷移金属複合酸化物は、固相法、ゾルゲル法、水熱法、共沈法等の種々の方法で合成することができる。これらの中でも、遷移金属の分布の均一性が高いことなどから、共沈法により合成された複合酸化物を用いることが好ましい。共沈法は、水溶液中で沈殿(共沈)させることにより、Mn、Ni、Co等の遷移金属を含む前駆体を作製し、この前駆体とリチウム化合物との混合物を焼成してリチウム遷移金属複合酸化物を合成する方法である。上記共沈により得られる前駆体としては、水酸化物前駆体又は炭酸塩前駆体を採用することができる。The lithium transition metal composite oxide according to the first composite oxide can be synthesized by various methods such as a solid phase method, a sol-gel method, a hydrothermal method, and a coprecipitation method. Among these, it is preferable to use a composite oxide synthesized by a coprecipitation method because the transition metal distribution is highly uniform. The coprecipitation method is a method in which a precursor containing a transition metal such as Mn, Ni, or Co is prepared by precipitation (coprecipitation) in an aqueous solution, and a mixture of this precursor and a lithium compound is fired to synthesize a lithium transition metal composite oxide. As the precursor obtained by the coprecipitation, a hydroxide precursor or a carbonate precursor can be adopted.

上記第1複合酸化物においては、前駆体は、水酸化物前駆体でもよいが、炭酸塩前駆体を採用することで、真球度の高い前駆体及び活物質を得ることができる。したがって、この活物質を用いると、均一で平滑度の高い正極活物質層を備えた正極を製造することができる。In the first composite oxide, the precursor may be a hydroxide precursor, but by using a carbonate precursor, a precursor and active material with high sphericity can be obtained. Therefore, by using this active material, a positive electrode having a uniform and smooth positive electrode active material layer can be manufactured.

上記第1複合酸化物は、以下の微分細孔容積を有することが好ましい。窒素ガス吸着法を用いた吸着等温線からBJH法で求めた微分細孔容積が最大値を示す細孔径が20nm以上80nm以下の範囲において、上記第1複合酸化物のピーク微分細孔容積の下限としては、0.15mm/(g・nm)が好ましく、0.25mm/(g・nm)がより好ましく、0.50mm/(g・nm)がさらに好ましく、0.80mm/(g・nm)がよりさらに好ましい。一方、上記第1複合酸化物のピーク微分細孔容積の上限としては、2.8mm/(g・nm)が好ましい。当該非水電解液蓄電素子は、ピーク微分細孔容積が上記範囲であることで、第1複合酸化物と、フッ素化溶媒を含むことで粘度が高い非水電解液との接触界面、すなわち反応サイトを増加することができる結果、放電容量及び充放電サイクル性能をより向上できる。 The first composite oxide preferably has the following differential pore volume. In the range of 20 nm to 80 nm in which the differential pore volume determined by the BJH method from the adsorption isotherm using the nitrogen gas adsorption method has a maximum value, the lower limit of the peak differential pore volume of the first composite oxide is preferably 0.15 mm 3 /(g·nm), more preferably 0.25 mm 3 /(g·nm), even more preferably 0.50 mm 3 /(g·nm), and even more preferably 0.80 mm 3 /(g·nm). On the other hand, the upper limit of the peak differential pore volume of the first composite oxide is preferably 2.8 mm 3 /(g·nm). In the nonaqueous electrolyte storage element, the contact interface between the first composite oxide and the nonaqueous electrolyte having a high viscosity due to the inclusion of a fluorinated solvent, i.e., the reaction site, can be increased, and the discharge capacity and charge/discharge cycle performance can be further improved.

上記第1複合酸化物の全細孔容積の上限としては、0.09cm/gが好ましく、0.08cm/gがより好ましい。全細孔容積を上記上限以下とすることにより、体積当たりの放電容量を高くすることができる。 The upper limit of the total pore volume of the first composite oxide is preferably 0.09 cm 3 /g, more preferably 0.08 cm 3 /g. By keeping the total pore volume at or below the upper limit, the discharge capacity per volume can be increased.

上記第1複合酸化物のタップ密度の下限は、1.2g/cmが好ましく、1.6g/cmがより好ましく、1.7g/cmがさらに好ましい。リチウム遷移金属複合酸化物のタップ密度を上記下限以上とすることで、体積当たりの放電容量、充放電サイクル性能、高率放電性能等を高めることができる。一方、このタップ密度の上限としては、例えば3g/cmとすることができる。 The lower limit of the tap density of the first composite oxide is preferably 1.2 g/cm 3 , more preferably 1.6 g/cm 3 , and even more preferably 1.7 g/cm 3. By setting the tap density of the lithium transition metal composite oxide to the above lower limit or more, it is possible to improve the discharge capacity per volume, the charge/discharge cycle performance, the high rate discharge performance, etc. On the other hand, the upper limit of this tap density can be, for example, 3 g/cm 3 .

リチウム遷移金属複合酸化物のタップ密度は、10-2dmのメスシリンダーに測定試料の粉体を2g±0.2g投入し、REI ELECTRIC CO.LTD.社製のタッピング装置を用いて、300回カウント後の測定試料の体積を投入した質量で除した値を採用する。 The tap density of the lithium transition metal composite oxide is determined by putting 2 g±0.2 g of a powder sample to be measured into a 10 −2 dm3 measuring cylinder, counting 300 times using a tapping device manufactured by REI ELECTRIC CO., LTD., and dividing the volume of the sample by the mass put in.

第1複合酸化物のBET比表面積の下限としては、3.0m/gが好ましく、4.0m/gがより好ましい。上記第1複合酸化物のBET比表面積が上記下限以上であることで、放電容量を向上できる。上記第1複合酸化物のBET比表面積の上限としては、8m/gが好ましく、7m/gが好ましいこともあり、6m/gが好ましいこともある。上記第1複合酸化物のBET比表面積が上記範囲であることで、第1複合酸化物と、フッ素化溶媒を含むことで粘度が高い非水電解液との接触界面、すなわち反応サイトを増加することができる結果、放電容量をより向上できる。ここで、「BET比表面積」は、液体窒素中に浸し、窒素ガスを供給することにより粒子表面に窒素分子が物理吸着することを基にその時の圧力と吸着量を測定することにより求められる。具体的な測定手法としては、一点法により、試料に対する窒素吸着量(m)を求める。得られた吸着量を、試料の質量(g)で除した値をBET比表面積(m/g)とする。 The lower limit of the BET specific surface area of the first composite oxide is preferably 3.0 m 2 /g, more preferably 4.0 m 2 /g. When the BET specific surface area of the first composite oxide is equal to or greater than the lower limit, the discharge capacity can be improved. The upper limit of the BET specific surface area of the first composite oxide is preferably 8 m 2 /g, more preferably 7 m 2 /g, and more preferably 6 m 2 /g. When the BET specific surface area of the first composite oxide is within the above range, the contact interface between the first composite oxide and the nonaqueous electrolyte solution having a high viscosity due to the inclusion of a fluorinated solvent, i.e., the reaction site, can be increased, and the discharge capacity can be further improved. Here, the "BET specific surface area" is determined by immersing the sample in liquid nitrogen and supplying nitrogen gas, which physically adsorbs nitrogen molecules to the particle surface, and measuring the pressure and adsorption amount at that time. As a specific measurement method, the nitrogen adsorption amount (m 2 ) for the sample is determined by a single-point method. The obtained adsorption amount is divided by the mass (g) of the sample to obtain the BET specific surface area (m 2 /g).

〈第2複合酸化物〉
上記第2複合酸化物がニッケル、コバルト及びマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有する。上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1以上である。上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率を上記範囲とすることで、放電容量が向上する。
より詳細には、上記第2複合酸化物は、下記式2で表される。この場合、上記リチウム遷移金属複合酸化物は、いわゆる「LiMeO型」活物質となる。
Li1+β(NiCoMn)O ・・・2
式2中、0≦βかつx+y+z=1である。dの値は、理論的にd=2-βである。βの値は0.1以下が好ましい。
<Second composite oxide>
The second composite oxide contains lithium and transition metal elements including nickel, cobalt, and manganese, and the molar ratio of lithium to the total content of the transition metal elements in the second composite oxide is at least 1. By setting the molar ratio of lithium to the total content of the transition metal elements in the above range, the discharge capacity is improved.
More specifically, the second composite oxide is represented by the following formula 2. In this case, the lithium transition metal composite oxide is a so-called "LiMeO2 - type" active material.
Li 1+β ( Nix Co y Mn z ) O d ...2
In formula 2, 0≦β and x+y+z=1. Theoretically, the value of d is d=2−β. The value of β is preferably 0.1 or less.

上記式2中、上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に占めるNiのモル比率の下限としては、0.2が好ましく、0.3がより好ましく、0.4であってもよい。このモル比率の上限としては、0.8であってもよく、0.7がより好ましく、0.6が特に好ましい。Niのモル比率を上記範囲とすることにより、質量あたりの放電容量が高く、充放電サイクル性能に優れた非水電解液蓄電素子を得ることができる。In the above formula 2, the lower limit of the molar ratio of Ni in the total content of the transition metal elements in the second composite oxide is preferably 0.2, more preferably 0.3, and may be 0.4. The upper limit of this molar ratio may be 0.8, more preferably 0.7, and particularly preferably 0.6. By setting the molar ratio of Ni in the above range, a nonaqueous electrolyte storage element having a high discharge capacity per mass and excellent charge/discharge cycle performance can be obtained.

上記式2中、上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に占めるCoのモル比率は、0.1以上0.6以下とすることが好ましい。Coのモル比率を0.6以下とすることにより、安価な非水電解液蓄電素子を得ることができる。In the formula 2, the molar ratio of Co to the total content of the transition metal elements in the second composite oxide is preferably 0.1 to 0.6. By setting the molar ratio of Co to 0.6 or less, an inexpensive nonaqueous electrolyte storage element can be obtained.

上記式2中、上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に占めるMnのモル比率の下限としては、0.1が好ましく、0.2がより好ましい。Mnのモル比率の上限としては、0.5であり、0.4がより好ましい。Mnのモル比率を上記範囲とすることにより、充放電サイクル性能が向上する。In the formula 2, the lower limit of the molar ratio of Mn in the total content of the transition metal elements in the second composite oxide is preferably 0.1, more preferably 0.2. The upper limit of the molar ratio of Mn is 0.5, more preferably 0.4. By setting the molar ratio of Mn in the above range, the charge-discharge cycle performance is improved.

上記第2複合酸化物の合成においては、共沈法において水酸化物前駆体を採用することで、比表面積が適度に小さく、密なリチウム遷移金属複合酸化物を得ることができる。In the synthesis of the second composite oxide, by using a hydroxide precursor in a coprecipitation method, it is possible to obtain a dense lithium transition metal composite oxide having an appropriately small specific surface area.

上記第2複合酸化物は、以下の微分細孔容積を有することが好ましい。窒素ガス吸着法を用いた吸着等温線からBJH法で求めた微分細孔容積が最大値を示す細孔径が10nm以上20nm以下の範囲において、上記第2複合酸化物のピーク微分細孔容積の下限としては、0.02mm/(g・nm)が好ましい。一方、上記第2複合酸化物のピーク微分細孔容積の上限としては、0.06mm/(g・nm)が好ましい。当該非水電解液蓄電素子は、上記第2複合酸化物のピーク微分細孔容積が上記範囲であることで、充放電サイクル性能を高くすることができる。 The second composite oxide preferably has the following differential pore volume: In the pore diameter range of 10 nm to 20 nm in which the differential pore volume determined by the BJH method from the adsorption isotherm using nitrogen gas adsorption shows a maximum value, the lower limit of the peak differential pore volume of the second composite oxide is preferably 0.02 mm3 /(g·nm). On the other hand, the upper limit of the peak differential pore volume of the second composite oxide is preferably 0.06 mm3 /(g·nm). When the peak differential pore volume of the second composite oxide is in the above range, the nonaqueous electrolyte storage element can have high charge-discharge cycle performance.

上記第2複合酸化物の全細孔容積の上限としては、0.03cm/gが好ましく、0.02cm/gがより好ましい。全細孔容積を上記上限以下とすることにより、体積当たりの放電容量を高くすることができる。 The upper limit of the total pore volume of the second composite oxide is preferably 0.03 cm 3 /g, more preferably 0.02 cm 3 /g. By keeping the total pore volume at or below the upper limit, the discharge capacity per volume can be increased.

上記第2複合酸化物のタップ密度の下限は、1.6g/cmが好ましく、1.7g/cmがより好ましい。上記第2複合酸化物のタップ密度を上記下限以上とすることで、当該非水電解液蓄電素子の体積当たりの放電容量を高めることができる。 The lower limit of the tap density of the second composite oxide is preferably 1.6 g/cm 3 , and more preferably 1.7 g/cm 3 . By setting the tap density of the second composite oxide to be equal to or higher than the lower limit, the discharge capacity per volume of the nonaqueous electrolyte storage element can be increased.

上記リチウム遷移金属複合酸化物は、第1複合酸化物を含むことが好ましい。上記リチウム遷移金属複合酸化物が第1複合酸化物を含むことで、放電容量及び充放電サイクル性能を向上できる。The lithium transition metal composite oxide preferably contains the first composite oxide, which can improve the discharge capacity and the charge/discharge cycle performance.

上記リチウム遷移金属複合酸化物におけるX線回折ピークの半値幅は、六方晶の空間群R3-mに帰属され、CuKα管球を用いたX線回折図上、2θ=18.6°±1°の回折ピークの半値幅(FWHM:full width at half maximum)(003)が0.10°から0.30°又は/及び2θ=44.1°±1°の回折ピークのFWHM(104)が0.15°から0.60°であることが好ましい。上記回折ピークのFWHMを上記範囲とすることにより、放電容量を大きくすることができる。なお、FWHM(104)は、全方位からの結晶化度の指標であり、小さいほど結晶化が進んでいることを意味する。
なお、本願明細書において、「R3-m」は本来「R3m」の「3」の上にバー「-」を施して表記する。
The half width of the X-ray diffraction peak in the lithium transition metal composite oxide belongs to the hexagonal space group R3-m, and on the X-ray diffraction diagram using a CuKα tube, the half width at half maximum (FWHM: full width at half maximum) (003) of the diffraction peak at 2θ = 18.6 ° ± 1 ° is preferably 0.10 ° to 0.30 ° or / and the FWHM (104) of the diffraction peak at 2θ = 44.1 ° ± 1 ° is preferably 0.15 ° to 0.60 °. By setting the FWHM of the diffraction peak in the above range, the discharge capacity can be increased. In addition, FWHM (104) is an index of the degree of crystallinity from all directions, and the smaller it is, the more advanced the crystallization is.
In this specification, "R3-m" is originally written with a bar "-" placed over the "3" in "R3m."

上記リチウム遷移金属複合酸化物のFWHMは、X線回折装置(Rigaku社、型名:MiniFlex II)を用いて測定を行う。具体的には、次の条件及び手順に沿って行う。線源はCuKα、加速電圧及び電流はそれぞれ30kV及び15mAとする。サンプリング幅は0.01deg、走査時間は14分(スキャンスピードは5.0)、発散スリット幅は0.625deg、受光スリット幅は開放、散乱スリットは8.0mmとする。得られたX線回折データについて、上記X線回折装置の付属ソフトである「PDXL」を用いて、空間群R3-mでは(003)面に指数付けされ、X線回折図上2θ=18.6±1°に存在する回折ピークについてのFWHMFWHM(003)、及び(104)面に指数付けされ、X線回折図上2θ=44±1°に存在する回折ピークについてのFWHM(104)を決定する。なお、X線回折データを解析する際に、Kα2に由来するピークは除去しない。The FWHM of the lithium transition metal composite oxide is measured using an X-ray diffractometer (Rigaku, model name: MiniFlex II). Specifically, the measurement is performed under the following conditions and procedures. The radiation source is CuKα, the acceleration voltage and current are 30 kV and 15 mA, respectively. The sampling width is 0.01 deg, the scanning time is 14 minutes (scan speed is 5.0), the divergence slit width is 0.625 deg, the receiving slit width is open, and the scattering slit is 8.0 mm. For the obtained X-ray diffraction data, the FWHM FWHM (003) for the diffraction peak indexed to the (003) plane in the space group R3-m and present at 2θ = 18.6 ± 1 ° on the X-ray diffraction diagram, and the FWHM (104) for the diffraction peak indexed to the (104) plane and present at 2θ = 44 ± 1 ° on the X-ray diffraction diagram are determined using "PDXL", which is an accessory software of the X-ray diffractometer. When analyzing the X-ray diffraction data, the peaks derived from Kα2 are not removed.

[測定対象]
正極作製前のリチウム遷移金属複合酸化物粉末(充放電前粉末)であれば、そのまま測定に供する。
非水電解質二次電池を解体して取り出した正極から試料を採取する場合には、電池を解体する前に、当該電池に1時間の定電流通電を行ったときに電池の公称容量と同じ電気量となる電流値の10分の1となる電流値(0.1C)で、指定される電圧の下限となる電池電圧に至るまで定電流放電する。電池を解体し、正極を取り出し、金属リチウム電極を対極とした電池を組立て、正極合剤1gあたり10mAの電流値で、正極の電位が2.0V(vs.Li/Li)となるまで定電流放電を行い、完全放電状態に調整する。再解体し、正極を取り出す。取り出した正極は、ジメチルカーボネートを用いて正極に付着した非水電解質を十分に洗浄し室温にて一昼夜の乾燥後、集電体上の正極合剤を採取する。
エックス線回折測定においては、採取した正極合剤を測定に供する。細孔容積、タップ密度、比表面積の測定においては、小型電気炉を用いて採取した正極合剤を空気中600℃で4時間加熱することで導電剤および結着剤を除去し、正極活物質を取り出す。
上記の電池の解体から再解体までの作業、及び正極板の洗浄、乾燥作業は、露点-60℃以下のアルゴン雰囲気中で行う。
ここで、通常使用時とは、当該蓄電素子について推奨され、又は指定される充放電条件を採用して当該蓄電素子を使用する場合であり、当該蓄電素子のための充電器が用意されている場合は、その充電器を適用して当該蓄電素子を使用する場合をいう。
[Measurement target]
In the case of a lithium transition metal composite oxide powder before the preparation of a positive electrode (powder before charge/discharge), it is subjected to the measurement as it is.
When a sample is taken from the positive electrode taken out of the disassembled non-aqueous electrolyte secondary battery, before disassembling the battery, the battery is discharged at a constant current value (0.1 C) that is one-tenth of the current value that is the same amount of electricity as the nominal capacity of the battery when a constant current is applied to the battery for one hour, until the battery voltage becomes the lower limit of the specified voltage. The battery is disassembled, the positive electrode is taken out, and a battery is assembled with a metallic lithium electrode as the counter electrode, and a constant current discharge is performed at a current value of 10 mA per 1 g of positive electrode mixture until the potential of the positive electrode becomes 2.0 V (vs. Li/Li + ) to adjust it to a fully discharged state. The battery is disassembled again, and the positive electrode is taken out. The non-aqueous electrolyte attached to the positive electrode is thoroughly washed using dimethyl carbonate, and the positive electrode mixture on the current collector is taken after drying at room temperature for a day and night.
In the X-ray diffraction measurement, the sampled positive electrode mixture is subjected to the measurement. In the measurement of the pore volume, tap density, and specific surface area, the sampled positive electrode mixture is heated in air at 600° C. for 4 hours using a small electric furnace to remove the conductive agent and the binder, and the positive electrode active material is taken out.
The above-mentioned operations from dismantling to redismantling of the battery, and the operations of cleaning and drying the positive electrode plate are carried out in an argon atmosphere with a dew point of -60°C or lower.
Here, normal use refers to the case where the storage element is used by adopting the charging and discharging conditions recommended or specified for the storage element, and if a charger is provided for the storage element, the charger is used to use the storage element.

正極活物質は、上記第1複合酸化物又は第2複合酸化物以外のその他の正極活物質を含んでいてもよい。上記その他の正極活物質としては、例えば上記第1複合酸化物又は第2複合酸化物以外のα-NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。 The positive electrode active material may contain a positive electrode active material other than the first composite oxide or the second composite oxide, such as a lithium transition metal composite oxide having an α- NaFeO2 crystal structure other than the first composite oxide or the second composite oxide, a lithium transition metal oxide having a spinel crystal structure, a polyanion compound, a chalcogen compound, sulfur, or the like.

正極活物質層中の正極活物質の含有量は特に限定されないが、その下限としては、50質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、99質量%が好ましく、98質量%がより好ましい。The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but the lower limit is preferably 50 mass%, more preferably 80 mass%, and even more preferably 90 mass%, while the upper limit of this content is preferably 99 mass%, and more preferably 98 mass%.

導電剤は、導電性を有する材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、例えば、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛化炭素、非黒鉛化炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛化炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとCNTとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点よりカーボンブラックが好ましく、中でもアセチレンブラックが好ましい。The conductive agent is not particularly limited as long as it is a material having electrical conductivity. Examples of such conductive agents include carbonaceous materials, metals, conductive ceramics, and the like. Examples of carbonaceous materials include graphitized carbon, non-graphitized carbon, graphene-based carbon, and the like. Examples of non-graphitized carbon include carbon nanofibers, pitch-based carbon fibers, carbon black, and the like. Examples of carbon black include furnace black, acetylene black, ketjen black, and the like. Examples of graphene-based carbon include graphene, carbon nanotubes (CNT), fullerene, and the like. Examples of the shape of the conductive agent include powder and fiber. As the conductive agent, one of these materials may be used alone, or two or more of them may be mixed and used. In addition, these materials may be used in combination. For example, a material in which carbon black and CNT are combined may be used. Among these, carbon black is preferable from the viewpoint of electronic conductivity and coatability, and acetylene black is preferable among them.

正極活物質層における導電剤の含有量は、1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上9質量%以下がより好ましい。導電剤の含有量を上記の範囲とすることで、二次電池のエネルギー密度を高めることができる。The content of the conductive agent in the positive electrode active material layer is preferably 1 mass % or more and 10 mass % or less, and more preferably 3 mass % or more and 9 mass % or less. By setting the content of the conductive agent in the above range, the energy density of the secondary battery can be increased.

上記バインダーとしては、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂;エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等のエラストマー;多糖類高分子等が挙げられる。正極活物質層におけるバインダーの含有量は、1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上9質量%以下がより好ましい。Examples of the binder include thermoplastic resins such as fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), polyethylene, polypropylene, polyimide, etc.; elastomers such as ethylene propylene diene rubber (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluororubber, etc.; polysaccharide polymers, etc. The content of the binder in the positive electrode active material layer is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 9% by mass or less.

上記増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。また、増粘剤がリチウムと反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させておくことが好ましい。Examples of the thickener include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose, etc. In addition, when the thickener has a functional group that reacts with lithium, it is preferable to deactivate this functional group in advance by methylation or the like.

フィラーは、特に限定されない。フィラーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の無機酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウム等の難溶性のイオン結晶、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。The filler is not particularly limited. Examples of the filler include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, inorganic oxides such as silicon dioxide, alumina, titanium dioxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, magnesium oxide, and aluminosilicates, hydroxides such as magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and aluminum hydroxide, carbonates such as calcium carbonate, poorly soluble ion crystals such as calcium fluoride, barium fluoride, and barium sulfate, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and mineral resource-derived substances such as talc, montmorillonite, boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mullite, spinel, olivine, sericite, bentonite, and mica, or artificial products thereof.

上記中間層は、正極基材の表面の被覆層であり、炭素質材料等の導電剤を含むことで正極基材と正極活物質層との接触抵抗を低減する。負極と同様、中間層の構成は特に限定されず、例えば樹脂バインダー及び導電性粒子を含有する組成物により形成できる。The intermediate layer is a coating layer on the surface of the positive electrode substrate, and contains a conductive agent such as a carbonaceous material to reduce the contact resistance between the positive electrode substrate and the positive electrode active material layer. As with the negative electrode, the configuration of the intermediate layer is not particularly limited, and can be formed, for example, from a composition containing a resin binder and conductive particles.

[非水電解液]
非水電解液は、非水溶媒、並びにこの非水溶媒に溶解している電解質塩を含有する。
[Non-aqueous electrolyte]
The non-aqueous electrolyte contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent.

(非水溶媒)
上記非水溶媒は、フッ素化溶媒を含む。上記フッ素化溶媒としては、例えばフッ素化カーボネート、フッ素化エステル、フッ素化エーテルが挙げられる。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous solvent includes a fluorinated solvent, such as a fluorinated carbonate, a fluorinated ester, or a fluorinated ether.

フッ素化カーボネートとしては、フッ素化環状カーボネート及びフッ素化鎖状カーボネートが挙げられる。上記フッ素化環状カーボネートとしては、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジフルオロエチレンカーボネート、フルオロメチルエチレンカーボネート、トリフルオロエチルエチレンカーボネート等のフッ素化エチレンカーボネート、フッ素化プロピレンカーボネート、フッ素化ブチレンカーボネート等を挙げることができる。また、上記フッ素化鎖状カーボネートとしては、トリフルオロエチルメチルカーボネート(TFEMC)、ビス(トリフルオロエチル)カーボネート(FDEC)等を挙げることができる。The fluorinated carbonate can be fluorinated cyclic carbonate and fluorinated chain carbonate.The fluorinated cyclic carbonate can be fluorinated ethylene carbonate such as fluoroethylene carbonate (FEC), difluoroethylene carbonate, fluoromethylethylene carbonate, trifluoroethylethylene carbonate, fluorinated propylene carbonate, fluorinated butylene carbonate, etc.The fluorinated chain carbonate can be trifluoroethylmethyl carbonate (TFEMC), bis(trifluoroethyl)carbonate (FDEC), etc.

フッ素化エステルとしては、3,3,3,-トリフルオロプロピオン酸メチル(FMP)、酢酸2,2,2-トリフルオロエチル(FEA)、メチルジフルオロアセテート(MFA)、エチルジフルオロアセテート(EFA)、リン酸トリス(2,2,2-トリフルオロエチル)(TFEP)、ホウ酸トリス(2,2,2-トリフルオロエチル)(TFEB)等を挙げることができる。Examples of fluorinated esters include methyl 3,3,3-trifluoropropionate (FMP), 2,2,2-trifluoroethyl acetate (FEA), methyl difluoroacetate (MFA), ethyl difluoroacetate (EFA), tris(2,2,2-trifluoroethyl)phosphate (TFEP), and tris(2,2,2-trifluoroethyl)borate (TFEB).

フッ素化エーテルとしては、1,1,2,2-テトラフルオロエチル-2,2,3,3-テトラフルオロプロピルエーテル、1,1,2,2-テトラフルオロエチル-2,2,2-トリフルオロエチルエーテル(TFEE)等を挙げることができる。Examples of fluorinated ethers include 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether and 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,2-trifluoroethyl ether (TFEE).

上記フッ素化溶媒としては、充放電サイクル性能向上の観点から、これらの中でもフッ素化環状カーボネート及びフッ素化鎖状カーボネートが好ましく、フッ素化エチレンカーボネートがより好ましく、フルオロエチレンカーボネートがさらに好ましい。上記フルオロエチレンカーボネートは耐酸化性が高く、非水電解液蓄電素子の充放電時に生じうる副反応(非水溶媒等の酸化分解等)の抑制効果が高い。As the fluorinated solvent, from the viewpoint of improving the charge-discharge cycle performance, fluorinated cyclic carbonates and fluorinated chain carbonates are preferred, fluorinated ethylene carbonate is more preferred, and fluoroethylene carbonate is even more preferred. The fluoroethylene carbonate has high oxidation resistance and is highly effective in suppressing side reactions (such as oxidative decomposition of nonaqueous solvents) that may occur during charging and discharging of nonaqueous electrolyte storage elements.

上記フッ素化溶媒は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。The above fluorinated solvents can be used alone or in combination of two or more.

上記非水溶媒は、フッ素化溶媒以外の有機溶媒を含有してもよい。他の有機溶媒としては、フッ素化溶媒以外の環状カーボネート及び鎖状カーボネート、エステル、エーテル、アミド、スルホン、ラクトン、ニトリル等を挙げることができる。これらの中でも、カーボネートを少なくとも用いることが好ましく、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用することがより好ましい。なお、カーボネートは、置換基を有さないカーボネートであってもよく、置換基を有するカーボネートであってもよい。この置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子等を挙げることができる。The non-aqueous solvent may contain an organic solvent other than the fluorinated solvent. Examples of the other organic solvent include cyclic carbonates other than the fluorinated solvent, chain carbonates, esters, ethers, amides, sulfones, lactones, nitriles, etc. Among these, it is preferable to use at least a carbonate, and it is more preferable to use a cyclic carbonate and a chain carbonate in combination. The carbonate may be a carbonate that does not have a substituent, or may be a carbonate that has a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a halogen atom, etc.

上記フッ素化環状カーボネート以外の環状カーボネートとしては、例えばエチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ビニレンカーボネート(VC)、ビニルエチレンカーボネート(VEC)、クロロエチレンカーボネート、スチレンカーボネート、カテコールカーボネート、1-フェニルビニレンカーボネート、1,2-ジフェニルビニレンカーボネート等を挙げることができる。上記フッ素化鎖状カーボネート以外の鎖状カーボネートとしては、例えばジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジフェニルカーボネート等を挙げることができる。また、上記エステルとしては、例えば3,3,3-トリフルオロプロピオン酸メチル(FMP)等を挙げることができる。上記スルホンとしては、スルホラン(SL)、エチルイソプロピルスルホン(EiPSO)、エチルメチルスルホン(EMSO)等を挙げることができる。上記サルファイトとしては、例えばジエチルサルファイト(DES)、ジメチルサルファイト(DMS)等を挙げることができる。 Examples of cyclic carbonates other than the fluorinated cyclic carbonates include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), vinylethylene carbonate (VEC), chloroethylene carbonate, styrene carbonate, catechol carbonate, 1-phenylvinylene carbonate, and 1,2-diphenylvinylene carbonate. Examples of chain carbonates other than the fluorinated chain carbonates include diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and diphenyl carbonate. Examples of the esters include 3,3,3-methyl trifluoropropionate (FMP). Examples of the sulfones include sulfolane (SL), ethyl isopropyl sulfone (EiPSO 2 ), and ethyl methyl sulfone (EMSO 2 ). Examples of the sulfite include diethyl sulfite (DES) and dimethyl sulfite (DMS).

上記非水溶媒におけるフッ素化溶媒の合計含有量の下限は、10体積%が好ましく、20体積%がより好ましく、25体積%がさらに好ましい。一方、上記フッ素化溶媒の合計含有量の上限は、100%であってもよい。上記フッ素化溶媒の合計含有量を上記の範囲とすることで、充放電サイクル性能を高くすることができる。The lower limit of the total content of the fluorinated solvent in the nonaqueous solvent is preferably 10% by volume, more preferably 20% by volume, and even more preferably 25% by volume. On the other hand, the upper limit of the total content of the fluorinated solvent may be 100%. By setting the total content of the fluorinated solvent in the above range, the charge-discharge cycle performance can be improved.

(電解質塩)
上記電解質塩としては、一般的な非水電解液蓄電素子の電解質塩として通常用いられる公知の電解質塩を用いることができる。上記電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等を挙げることができるが、リチウム塩が好ましい。
(Electrolyte Salt)
The electrolyte salt may be any known electrolyte salt that is commonly used as an electrolyte salt for a general non-aqueous electrolyte storage element, including lithium salt, sodium salt, potassium salt, magnesium salt, onium salt, etc., with lithium salt being preferred.

上記リチウム塩としては、LiPF、LiPO、LiBF、LiClO、LiN(SOF)等の無機リチウム塩、LiSOCF、LiN(SOCF、LiN(SO、LiN(SOCF)(SO)、LiC(SOCF、LiC(SO等のフッ化炭化水素基を有するリチウム塩などを挙げることができる。これらの中でも、無機リチウム塩が好ましく、LiPFがより好ましい。 Examples of the lithium salt include inorganic lithium salts such as LiPF6 , LiPO2F2 , LiBF4 , LiClO4 , and LiN( SO2F ) 2 , and lithium salts having a fluorohydrocarbon group such as LiSO3CF3 , LiN( SO2CF3 ) 2 , LiN (SO2C2F5)2, LiN(SO2CF3)(SO2C4F9), LiC(SO2CF3)3 , and LiC ( SO2C2F5 ) 3 . Among these , inorganic lithium salts are preferred , and LiPF6 is more preferred.

上記非水電解液における上記電解質塩の含有量の下限としては、0.1mol dm が好ましく、0.3mol dm-3がより好ましく、0.5mol dm-3がさらに好ましい。一方、この上限としては、特に限定されないが、3mol dm-3が好ましく、2mol dm-3がより好ましい。 The lower limit of the content of the electrolyte salt in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.1 mol dm - 3 , more preferably 0.3 mol dm -3 , and even more preferably 0.5 mol dm -3 , while the upper limit is not particularly limited, but is preferably 3 mol dm -3 , and more preferably 2 mol dm -3 .

(添加剤等)
上記非水電解液は、本発明の効果を阻害しない限り、上記電解質塩を除くその他の添加剤を含有していてもよい。上記その他の添加剤としては、一般的な非水電解液蓄電素子に含有される各種添加剤を挙げることができる。上記非水電解液における添加剤の合計含有量としては、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましいこともある。
(Additives, etc.)
The non-aqueous electrolyte may contain other additives other than the electrolyte salt as long as they do not impair the effects of the present invention. Examples of the other additives include various additives contained in general non-aqueous electrolyte storage elements. The total content of the additives in the non-aqueous electrolyte is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.

上記非水電解液は、通常、上記非水溶媒に、上記電解質塩等の成分を添加し、溶解させることにより得ることができる。The non-aqueous electrolyte solution can usually be obtained by adding and dissolving components such as the electrolyte salt in the non-aqueous solvent.

[セパレータ]
上記セパレータとしては、例えば織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が用いられる。これらの中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解液の保液性の観点から不織布が好ましい。上記セパレータの主成分としては、強度の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。また、これらの樹脂を複合してもよい。
[Separator]
As the separator, for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a porous resin film, etc. are used. Among these, a porous resin film is preferable from the viewpoint of strength, and a nonwoven fabric is preferable from the viewpoint of the liquid retention of a nonaqueous electrolyte. As the main component of the separator, a polyolefin such as polyethylene or polypropylene is preferable from the viewpoint of strength, and a polyimide or aramid is preferable from the viewpoint of oxidation decomposition resistance. These resins may also be combined.

なお、セパレータと電極との間に、無機層が配設されていてもよい。この無機層は、耐熱層等とも呼ばれる多孔質の層である。また、多孔質樹脂フィルムの一方の面に無機層が形成されたセパレータを用いることもできる。上記無機層は、通常、無機粒子及びバインダーとで構成され、その他の成分が含有されていてもよい。
上記無機層は、正極と対向する面に配設されていてもよく、負極と対向する面に配設されていてもよく、両面に配設されていてもよい。一般に、上記無機層は、正極からの作用による変性を抑制するため、正極と対向する面に設けられる。一方、負極活物質がリチウム金属を含む本発明の非水電解液蓄電素子においては、金属リチウムが析出することによる短絡のおそれを低減するため、上記無機層は負極と対向する面に設けられていることが好ましい。従って、上記無機層は、両面に配設されていることが好ましい。
An inorganic layer may be disposed between the separator and the electrode. This inorganic layer is a porous layer also called a heat-resistant layer. A separator having an inorganic layer formed on one side of a porous resin film may also be used. The inorganic layer is usually composed of inorganic particles and a binder, and may contain other components.
The inorganic layer may be disposed on the surface facing the positive electrode, may be disposed on the surface facing the negative electrode, or may be disposed on both sides. In general, the inorganic layer is disposed on the surface facing the positive electrode in order to suppress denaturation caused by the action of the positive electrode. On the other hand, in the nonaqueous electrolyte storage element of the present invention in which the negative electrode active material contains lithium metal, the inorganic layer is preferably disposed on the surface facing the negative electrode in order to reduce the risk of short circuit caused by the deposition of metallic lithium. Therefore, the inorganic layer is preferably disposed on both sides.

[非水電解液蓄電素子の具体的構成]
本実施形態の非水電解液蓄電素子の形状については特に限定されるものではなく、例えば、円筒型電池、角型電池、扁平型電池、コイン型電池、ボタン型電池等が挙げられる。
[Specific configuration of nonaqueous electrolyte storage element]
The shape of the nonaqueous electrolyte storage element of this embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical battery, a prismatic battery, a flat battery, a coin battery, and a button battery.

図1に角型電池の一例としての非水電解液蓄電素子1を示す。なお、同図は、ケース3内部を透視した図としている。セパレータを挟んで巻回された正極及び負極を有する電極体2が角型のケース3に収納される。正極は正極リード41を介して正極端子4と電気的に接続されている。負極は負極リード51を介して負極端子5と電気的に接続されている。また、ケース3には、非水電解質が注入されている。Fig. 1 shows a nonaqueous electrolyte storage element 1 as an example of a prismatic battery. The figure is a see-through view of the inside of a case 3. An electrode body 2 having a positive electrode and a negative electrode wound with a separator sandwiched therebetween is housed in a prismatic case 3. The positive electrode is electrically connected to a positive electrode terminal 4 via a positive electrode lead 41. The negative electrode is electrically connected to a negative electrode terminal 5 via a negative electrode lead 51. A nonaqueous electrolyte is injected into the case 3.

[非水電解液蓄電素子の製造方法]
本実施に係る非水電解液蓄電素子の製造方法は、公知の方法から適宜選択できる。当該製造方法は、例えば電極体を準備する工程と、非水電解液を準備する工程と、電極体及び非水電解液をケースに収容する工程と、を備える。電極体を準備する工程は、正極及び負極を準備する工程と、正極及び負極を、セパレータを介して積層又は巻回することにより電極体を形成する工程を備える。
[Method of manufacturing non-aqueous electrolyte capacitor element]
The method for producing the nonaqueous electrolyte storage element according to the present embodiment can be appropriately selected from known methods. The method for producing the nonaqueous electrolyte storage element according to the present embodiment includes, for example, a step of preparing an electrode body, a step of preparing a nonaqueous electrolyte, and a step of housing the electrode body and the nonaqueous electrolyte in a case. The step of preparing the electrode body includes a step of preparing a positive electrode and a negative electrode, and a step of forming the electrode body by stacking or winding the positive electrode and the negative electrode with a separator interposed therebetween.

上記非水電解液をケースに収容する工程では、公知の方法から適宜選択できる。例えば、液状の非水電解液を用いる場合、ケースに形成された注入口から非水電解液を注入した後、注入口を封止すればよい。当該製造方法によって得られる蓄電素子を構成するその他の各要素についての詳細は上述したとおりである。The process of housing the non-aqueous electrolyte in the case can be appropriately selected from known methods. For example, when using a liquid non-aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte is injected from an injection port formed in the case, and then the injection port is sealed. Details of the other elements constituting the storage element obtained by this manufacturing method are as described above.

[その他の実施形態]
なお、本発明に係る非水電解液蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
[Other embodiments]
The nonaqueous electrolyte storage element according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, the configuration of one embodiment may be added to the configuration of another embodiment, and part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment or a well-known technique. Furthermore, part of the configuration of one embodiment may be deleted. Also, a well-known technique may be added to the configuration of one embodiment.

上記実施の形態においては、非水電解液蓄電素子が非水電解液二次電池である形態を中心に説明したが、その他の非水電解液蓄電素子であってもよい。その他の非水電解液蓄電素子としては、キャパシタ(電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ)等が挙げられる。非水電解液二次電池としては、リチウムイオン非水電解液二次電池が挙げられる。In the above embodiment, the nonaqueous electrolyte storage element is mainly a nonaqueous electrolyte secondary battery, but other nonaqueous electrolyte storage elements may be used. Examples of other nonaqueous electrolyte storage elements include capacitors (electric double layer capacitors, lithium ion capacitors), etc. Examples of nonaqueous electrolyte secondary batteries include lithium ion nonaqueous electrolyte secondary batteries.

本発明は、上記の非水電解液蓄電素子を複数備える蓄電装置としても実現することができる。また、本発明の非水電解液蓄電素子(セル)を単数又は複数個用いることにより蓄電ユニットを構成することができ、さらにこの蓄電ユニットを用いて蓄電装置を構成することができる。上記蓄電装置は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源として用いることができる。さらに、上記蓄電装置は、エンジン始動用電源装置、補機用電源装置、無停電電源装置(UPS)等の種々の電源装置に用いることができる。The present invention can also be realized as an electricity storage device including a plurality of the nonaqueous electrolyte storage elements. In addition, a single or a plurality of the nonaqueous electrolyte storage elements (cells) of the present invention can be used to form an electricity storage unit, and the electricity storage unit can be used to form an electricity storage device. The electricity storage device can be used as a power source for automobiles such as electric vehicles (EVs), hybrid vehicles (HEVs), and plug-in hybrid vehicles (PHEVs). Furthermore, the electricity storage device can be used in various power sources such as engine starting power sources, auxiliary power sources, and uninterruptible power sources (UPSs).

本発明の一実施形態に係る蓄電装置は、非水電解液蓄電素子を二以上備え、且つ上記実施の形態に係る非水電解液蓄電素子を一以上備える(以下、「第二の実施形態」という。)。第二の実施形態に係る蓄電装置に含まれる少なくとも一つの非水電解液蓄電素子に対して、本発明の一実施形態に係る技術が適用されていればよく、上記実施の形態に係る非水電解液蓄電素子を一備え、且つ上記実施の形態に係らない非水電解液蓄電素子を一以上備えていてもよく、上記実施の形態に係る非水電解液蓄電素子を二以上備えていてもよい。図2に、電気的に接続された二以上の非水電解液蓄電素子1が集合した蓄電ユニット20をさらに集合した第二の実施形態に係る蓄電装置30の一例を示す。蓄電装置30は、二以上の非水電解液蓄電素子1を電気的に接続するバスバ(図示せず)、二以上の蓄電ユニット20を電気的に接続するバスバ(図示せず)を備えていてもよい。蓄電ユニット20又は蓄電装置30は、一以上の非水電解液蓄電素子の状態を監視する状態監視装置(図示せず)を備えていてもよい。The electric storage device according to one embodiment of the present invention includes two or more nonaqueous electrolyte storage elements and includes one or more nonaqueous electrolyte storage elements according to the above embodiment (hereinafter referred to as "second embodiment"). The technology according to one embodiment of the present invention may be applied to at least one nonaqueous electrolyte storage element included in the electric storage device according to the second embodiment, and may include one nonaqueous electrolyte storage element according to the above embodiment and one or more nonaqueous electrolyte storage elements not related to the above embodiment, or may include two or more nonaqueous electrolyte storage elements according to the above embodiment. FIG. 2 shows an example of an electric storage device 30 according to the second embodiment, which further includes an electric storage unit 20 in which two or more electrically connected nonaqueous electrolyte storage elements 1 are assembled. The electric storage device 30 may include a bus bar (not shown) that electrically connects two or more nonaqueous electrolyte storage elements 1, and a bus bar (not shown) that electrically connects two or more electric storage units 20. The electric storage unit 20 or the electric storage device 30 may include a state monitor (not shown) that monitors the state of one or more nonaqueous electrolyte storage elements.

(全細孔容積及びピーク微分細孔容積の測定)
正極活物質の全細孔容積及びピーク微分細孔容積は、以下の方法により測定する。測定試料の粉体1.00gを測定用のサンプル管に入れ、120℃にて6時間、さらに180℃にて6時間減圧乾燥することで、測定試料中の水分を十分に除去する。次に、液体窒素を用いた窒素ガス吸着法により、相対圧力P/P0(P0=約770mmHg)が0から1の範囲内で吸着側および脱離側の等温線を測定する。そして、脱離側の等温線を用いてBJH法により計算することにより、累積細孔容積カーブを求める。このカーブから、全細孔容積(cm/g)の値が得られる。次に、上記累積細孔容積カーブを線形(Linear)微分することにより、横軸を細孔径(nm)とし、縦軸を微分細孔容積(mm/(g・nm)とする微分細孔容積カーブを得る。本明細書において、「ピーク微分細孔容積」とは、前記微分細孔容積カーブが最大値を示す点に対応する縦軸の値をいう。「ピーク微分細孔容積」が大きいとは、ある一定の細孔径の細孔数が多いことを意味する。また、本明細書において、「微分細孔容積が最大値を示す細孔径」とは、前記微分細孔容積カーブが最大値を示す点に対応する横軸の値をいう。
(Measurement of total pore volume and peak differential pore volume)
The total pore volume and peak differential pore volume of the positive electrode active material are measured by the following method. 1.00 g of the powder of the measurement sample is placed in a sample tube for measurement, and dried under reduced pressure at 120° C. for 6 hours and then at 180° C. for 6 hours to thoroughly remove moisture in the measurement sample. Next, the adsorption side and desorption side isotherms are measured within the range of relative pressure P/P0 (P0=about 770 mmHg) from 0 to 1 by a nitrogen gas adsorption method using liquid nitrogen. Then, a cumulative pore volume curve is obtained by calculating the desorption side isotherm by the BJH method. From this curve, the value of the total pore volume (cm 3 /g) can be obtained. Next, the cumulative pore volume curve is linearly differentiated to obtain a differential pore volume curve with the pore diameter (nm) on the horizontal axis and the differential pore volume ( mm3 /(g·nm) on the vertical axis. In this specification, "peak differential pore volume" refers to the value on the vertical axis corresponding to the point where the differential pore volume curve shows the maximum value. A large "peak differential pore volume" means that there are many pores having a certain pore diameter. In addition, in this specification, "pore diameter at which the differential pore volume shows the maximum value" refers to the value on the horizontal axis corresponding to the point where the differential pore volume curve shows the maximum value.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
(非水電解液の調製)
フルオロエチレンカーボネート(FEC)及びトリフルオロエチルメチルカーボネート(TFEMC)がFEC:TFEMC=30:70の体積比で混合された混合溶媒にLiPFを1mol dm-3の濃度で溶解させた溶液を作製し、非水電解液とした。
[Example 1]
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
A solution was prepared by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1 mol dm −3 in a mixed solvent in which fluoroethylene carbonate (FEC) and trifluoroethyl methyl carbonate (TFEMC) were mixed in a volume ratio of FEC:TFEMC=30:70, and this solution was used as a nonaqueous electrolyte.

(正極の作製)
正極活物質として、表1に記載のα―NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物である第1複合酸化物を用いた。ここで、Liと上記第1複合酸化物中の遷移金属元素の合計含有量とのモル比率は1.33であり、上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素は、Ni及びMnからなり、Ni:Mn=34:66のモル比率で含んでいた。
(Preparation of Positive Electrode)
The positive electrode active material used was a first composite oxide, which was a lithium transition metal composite oxide having an α- NaFeO2 type crystal structure as shown in Table 1. Here, the molar ratio of Li to the total content of the transition metal elements in the first composite oxide was 1.33, and the transition metal elements in the second composite oxide were composed of Ni and Mn, and were contained in a molar ratio of Ni:Mn=34:66.

N-メチルピロリドン(NMP)を分散溶媒とし、上記正極活物質、導電剤であるアセチレンブラック(AB)、及び結着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を94:4.5:1.5の質量比率で含有する正極ペーストを作製した。正極基材である厚さ15μmのアルミニウム箔の片面に、上記正極ペーストを塗布し、乾燥し、プレス後、切断し、幅30mm、長さ40mmの矩形状に正極活物質層が配置された正極を作製した。正極板の厚さは約70μmであり、正極合剤が単位面積あたり12mg/cm含まれる。上記正極は、100℃で14時間以上減圧乾燥して用いた。 A positive electrode paste containing N-methylpyrrolidone (NMP) as a dispersion solvent, the positive electrode active material, acetylene black (AB) as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder in a mass ratio of 94:4.5:1.5 was prepared. The positive electrode paste was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 15 μm as a positive electrode substrate, dried, pressed, and cut to prepare a positive electrode in which a positive electrode active material layer was arranged in a rectangular shape having a width of 30 mm and a length of 40 mm. The thickness of the positive electrode plate was about 70 μm, and the positive electrode mixture was contained in an amount of 12 mg/cm 2 per unit area. The positive electrode was used after drying under reduced pressure at 100 ° C. for 14 hours or more.

(負極の作製)
幅31mm、長さ42mm、厚さ600μmのリチウム金属板を負極板とした。上記リチウム金属板は、金属樹脂複合フィルムを介して1.4MPaの圧力でプレスされ、金属光沢を有していた。また、上記リチウム金属板には、長さ5mmの端部のみにステンレス鋼製の負極基材を接続した。
(Preparation of negative electrode)
A lithium metal plate having a width of 31 mm, a length of 42 mm, and a thickness of 600 μm was used as the negative electrode plate. The lithium metal plate was pressed at a pressure of 1.4 MPa through a metal-resin composite film, and had a metallic luster. A stainless steel negative electrode substrate was connected to only the end of the lithium metal plate, which was 5 mm long.

(非水電解液蓄電素子の作製)
厚さ27μmのポリプロピレン製微孔膜をセパレータとして用いた。上記セパレータを3枚重ね合わせ、一辺を残して周囲を融着することで、2箇所の袋部を備えた袋状セパレータを作製した。上記袋状セパレータの一方の袋部に、上記負極を挿入し、他方の袋部に、上記正極を正極活物質層が配置された面が負極と対向するように挿入した。このようにして、非水電解液蓄電素子を作製した。
(Preparation of non-aqueous electrolyte storage element)
A polypropylene microporous membrane having a thickness of 27 μm was used as the separator. Three of the separators were stacked and the periphery was fused except for one side to produce a bag-shaped separator with two bag portions. The negative electrode was inserted into one bag portion of the bag-shaped separator, and the positive electrode was inserted into the other bag portion so that the surface on which the positive electrode active material layer was arranged faces the negative electrode. In this way, a nonaqueous electrolyte storage element was produced.

ケースである金属樹脂複合フィルムに、あらかじめ上記正極及び負極にそれぞれ接続したリード端子の開放端部が外部露出するように、上記電極群を収納し、注液孔となる部分を除いて封止し、上記非水電解液を注液後、注液孔を気密封止した。このようにして、非水電解液蓄電素子を作製した。The electrode group was housed in a metal resin composite film case so that the open ends of the lead terminals previously connected to the positive and negative electrodes, respectively, were exposed to the outside, and the case was sealed except for a portion that would become a liquid injection hole. After the nonaqueous electrolyte was injected, the liquid injection hole was hermetically sealed. In this manner, a nonaqueous electrolyte storage element was produced.

[実施例2から実施例6及び比較例1から比較例3]
正極活物質及び溶媒を表1に示すとおりとしたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2から実施例6及び比較例1から比較例3の非水電解液蓄電素子を得た。なお、以下、表中「-」は、該当する成分を有していないことを示す。
[Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3]
Non-aqueous electrolyte storage elements of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode active material and solvent were as shown in Table 1. In the following tables, "-" indicates that the corresponding component was not contained.

[参考例1]
負極活物質として、黒鉛を用いた。質量比で、黒鉛:スチレンブタジエンゴム:カルボキシメチルセルロース=96.7:2.1:1.2の割合(固形分換算)で含み、水を分散溶媒とする負極ペーストを作製した。この負極ペーストを、負極合剤が単位面積あたり10mg/cm含まれるように、負極基材としての帯状の銅箔の両面に塗布し、乾燥した。これをローラープレス機により加圧して負極活物質層を成型した後、100℃で14時間減圧乾燥して、負極中の水分を除去した。このようにして得た負極を用い、用いた非水電解液の溶媒の種類及び量を表1に示すとおりとしたこと以外は、実施例1と同様にして、参考例1の非水電解液蓄電素子を得た。
[Reference Example 1]
Graphite was used as the negative electrode active material. A negative electrode paste was prepared containing graphite:styrene butadiene rubber:carboxymethyl cellulose in a ratio of 96.7:2.1:1.2 (solid content equivalent) by mass ratio, and water as a dispersion solvent. This negative electrode paste was applied to both sides of a strip-shaped copper foil as a negative electrode substrate so that the negative electrode mixture was contained at 10 mg/cm 2 per unit area, and then dried. This was pressed by a roller press machine to form a negative electrode active material layer, and then dried under reduced pressure at 100 ° C. for 14 hours to remove moisture in the negative electrode. Using the negative electrode obtained in this way, a nonaqueous electrolyte storage element of Reference Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of the solvent of the nonaqueous electrolyte used were as shown in Table 1.

(初期充放電)
得られた各非水電解液蓄電素子について、25℃環境下、以下の条件にて2サイクルの初期充放電を行った。充電は、充電電流0.1C、充電電圧4.7Vの定電流定電圧(CCCV)充電とし、充電終止条件は、充電電流が0.05Cとなるまでとした。放電は、放電電流0.1C、放電終止電圧2.0Vの定電流(CC)放電とした。充電後及び放電後にはそれぞれ10分間の休止期間を設けた。2サイクル目の放電容量を「初期放電容量[mAh/g]」とした。
(Initial charge/discharge)
For each of the obtained nonaqueous electrolyte storage elements, two cycles of initial charge and discharge were performed under the following conditions in a 25° C. environment. The charge was a constant current constant voltage (CCCV) charge with a charge current of 0.1 C and a charge voltage of 4.7 V, and the charge termination condition was until the charge current reached 0.05 C. The discharge was a constant current (CC) discharge with a discharge current of 0.1 C and a discharge termination voltage of 2.0 V. A rest period of 10 minutes was provided after each charge and discharge. The discharge capacity in the second cycle was taken as the "initial discharge capacity [mAh/g]".

(充放電サイクル試験)
次いで、初期充放電後の各非水電解液蓄電素子について、25℃環境下、以下の条件にて25サイクルの充放電サイクル試験を行った。
充電は、充電電流0.33C、充電終圧4.7Vの定電流定電圧(CCCV)充電とし、充電終了条件は、充電電流が0.05Cとなるまでとした。放電は、放電電流0.33C、放電終止電圧2.0Vの定電流放電とした。充電後及び放電後にはそれぞれ10分間の休止期間を設けた。
(Charge-discharge cycle test)
Next, for each nonaqueous electrolyte storage element after the initial charge and discharge, a charge and discharge cycle test was carried out for 25 cycles in an environment of 25° C. under the following conditions.
Charging was performed by constant current constant voltage (CCCV) charging with a charging current of 0.33 C and an end-of-charge voltage of 4.7 V, and the charge termination condition was that the charging current reached 0.05 C. Discharging was performed by constant current discharging with a discharge current of 0.33 C and an end-of-charge voltage of 2.0 V. A rest period of 10 minutes was provided after each charging and discharging.

但し、負極活物質に黒鉛を用いた参考例1の非水電解液蓄電素子については、上記初期充放電及び上記充放電サイクル試験の充電終止電圧は、4.6Vとした。However, for the nonaqueous electrolyte storage element of Reference Example 1 using graphite as the negative electrode active material, the cut-off voltage for the initial charge/discharge and charge/discharge cycle tests was set to 4.6V.

(25サイクル後放電容量確認試験)
次いで、上記初期充放電と同じ充放電条件を採用して、1サイクルの充放電を行った。このときの放電容量を「25サイクル後放電容量(mAh/g)」とした。
上記初期放電容量に対する25サイクル試験後の放電容量の百分率を「充放電サイクル後容量維持率(%)」とした。
(Discharge capacity confirmation test after 25 cycles)
Next, one cycle of charging and discharging was performed under the same charging and discharging conditions as the initial charging and discharging, and the discharge capacity at this time was recorded as "discharge capacity after 25 cycles (mAh/g)."
The percentage of the discharge capacity after 25 cycles of the test relative to the initial discharge capacity was defined as the "capacity retention rate after charge/discharge cycles (%)."

ピーク微分細孔容積、微分細孔容積が最大値を示す細孔径、全細孔容積、初期放電容量及び充放電サイクル後容量維持率を表1に示す。Table 1 shows the peak differential pore volume, the pore diameter at which the differential pore volume is maximum, the total pore volume, the initial discharge capacity, and the capacity retention rate after charge-discharge cycling.

Figure 0007622651000001
Figure 0007622651000001

上記表1に示されるように、上記非水電解液がフッ素化溶媒を含み、上記正極活物質がα-NaFeO構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物である第1複合酸化物又は第2複合酸化物を含む実施例1から実施例6に係る非水電解液蓄電素子は、放電容量及び充放電サイクル後の容量維持率がともに高いことが確認された。これらの中でも正極活物質が第1複合酸化物である実施例1から実施例3は、充放電サイクル後の容量維持率が優れていた。特に、微分細孔容積が最大値を示す細孔径が20nm以上80nm以下の範囲において、上記第1複合酸化物のピーク微分細孔容積が0.8mm/(g・nm)以上である実施例1及び実施例3は、放電容量及び充放電サイクル後の容量維持率ともにより優れた効果が得られた。 As shown in Table 1, it was confirmed that the nonaqueous electrolyte storage elements according to Examples 1 to 6 , in which the nonaqueous electrolyte contains a fluorinated solvent and the positive electrode active material contains the first composite oxide or the second composite oxide, which is a lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO2 structure, have both high discharge capacity and capacity retention rate after charge/discharge cycles. Among these, Examples 1 to 3, in which the positive electrode active material is the first composite oxide, had excellent capacity retention rate after charge/discharge cycles. In particular, in the range of pore diameters in which the differential pore volume is maximum value of 20 nm or more and 80 nm or less, Examples 1 and 3, in which the peak differential pore volume of the first composite oxide is 0.8 mm3 /(g nm) or more, showed more excellent effects in both discharge capacity and capacity retention rate after charge/discharge cycles.

これに対し、非水電解液がフッ素化溶媒を含まない比較例1から比較例3は、正極活物質が第1複合酸化物又は第2複合酸化物であるにも係わらず、充放電サイクル後の容量維持率が劣っていた。In contrast, in Comparative Examples 1 to 3 in which the non-aqueous electrolyte did not contain a fluorinated solvent, the capacity retention rate after charge-discharge cycles was poor, even though the positive electrode active material was the first composite oxide or the second composite oxide.

一方、負極活物質として黒鉛を用いた参考例においては、非水電解液がフッ素化溶媒を含まないにも係らず、充放電サイクル後の容量維持率が良好であった。このことから、第1複合酸化物又は第2複合酸化物を含む正極活物質とフッ素化溶媒との組み合わせによる充放電サイクル後の容量維持率向上効果は、負極活物質としてリチウム金属を含む負極に対する特有の効果であると考えられる。On the other hand, in the reference example in which graphite was used as the negative electrode active material, the capacity retention rate after charge-discharge cycles was good even though the non-aqueous electrolyte did not contain a fluorinated solvent. From this, it is considered that the effect of improving the capacity retention rate after charge-discharge cycles by the combination of the positive electrode active material containing the first composite oxide or the second composite oxide and the fluorinated solvent is a unique effect on the negative electrode containing lithium metal as the negative electrode active material.

以上の結果、リチウム金属を含む負極活物質層を有する負極を備える当該非水電解液蓄電素子は、放電容量及び充放電サイクル性能が優れることが示された。The above results demonstrate that the nonaqueous electrolyte storage element equipped with a negative electrode having a negative electrode active material layer containing lithium metal has excellent discharge capacity and charge/discharge cycle performance.

本発明は、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等の電源として使用される非水電解液蓄電素子及び蓄電装置に適用できる。The present invention can be applied to nonaqueous electrolyte electricity storage elements and electricity storage devices used as power sources for electronic devices such as personal computers and communication terminals, and automobiles.

1 非水電解液蓄電素子
2 電極体
3 ケース
4 正極端子
41 正極リード
5 負極端子
51 負極リード
20 蓄電ユニット
30 蓄電装置
Reference Signs List 1 Non-aqueous electrolyte storage element 2 Electrode body 3 Case 4 Positive electrode terminal 41 Positive electrode lead 5 Negative electrode terminal 51 Negative electrode lead 20 Storage unit 30 Storage device

Claims (3)

負極活物質を含有する負極活物質層を有する負極と、
正極活物質を含有する正極活物質層を有する正極と、
非水電解液と
を備え、
上記非水電解液がフッ素化溶媒を含み、
上記負極活物質がリチウム金属を含み、
上記正極活物質がα-NaFeO構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を含み、
上記リチウム遷移金属複合酸化物が第1複合酸化物であり、
上記第1複合酸化物がマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有し、
上記第1複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1超であり、上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記マンガンのモル比率が0.5超であり
窒素ガス吸着法を用いた吸着等温線からBJH法で求めた微分細孔容積が最大値を示す細孔径が40nm以上80nm以下の範囲において、上記第1複合酸化物のピーク微分細孔容積が0.50mm /(g・nm)以上である非水電解液蓄電素子。
a negative electrode having a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material;
a positive electrode having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material;
A non-aqueous electrolyte solution;
the non-aqueous electrolyte contains a fluorinated solvent,
the negative electrode active material contains lithium metal,
The positive electrode active material includes a lithium transition metal composite oxide having an α- NaFeO2 structure,
the lithium transition metal composite oxide is a first composite oxide ,
the first composite oxide contains a transition metal element including manganese and lithium,
a molar ratio of the lithium to the total content of the transition metal elements in the first composite oxide is greater than 1, and a molar ratio of the manganese to the total content of the transition metal elements is greater than 0.5 ,
A nonaqueous electrolyte storage element in which the peak differential pore volume of the first composite oxide is 0.50 mm3/(g·nm) or more in a pore diameter range of 40 nm or more and 80 nm or less in which the differential pore volume, as determined by the BJH method from an adsorption isotherm using a nitrogen gas adsorption method, shows a maximum value .
負極活物質を含有する負極活物質層を有する負極と、a negative electrode having a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material;
正極活物質を含有する正極活物質層を有する正極と、a positive electrode having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material;
非水電解液とNon-aqueous electrolyte
を備え、Equipped with
上記非水電解液がフッ素化溶媒を含み、the non-aqueous electrolyte contains a fluorinated solvent,
上記負極活物質がリチウム金属を含み、the negative electrode active material contains lithium metal,
上記正極活物質がα-NaFeOThe positive electrode active material is α-NaFeO 2 構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を含み、The lithium transition metal composite oxide has a structure,
上記リチウム遷移金属複合酸化物が第2複合酸化物であり、the lithium transition metal composite oxide is a second composite oxide,
上記第2複合酸化物がニッケル、コバルト及びマンガンを含む遷移金属元素と、リチウムとを含有し、上記第2複合酸化物中の上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記リチウムのモル比率が1以上であり、上記遷移金属元素の合計含有量に対する上記マンガンのモル比率が0.5以下であり、the second composite oxide contains transition metal elements including nickel, cobalt, and manganese, and lithium, a molar ratio of the lithium to a total content of the transition metal elements in the second composite oxide is 1 or more, and a molar ratio of the manganese to a total content of the transition metal elements in the second composite oxide is 0.5 or less,
窒素ガス吸着法を用いた吸着等温線からBJH法で求めた微分細孔容積が最大値を示す細孔径が10nm以上20nm以下の範囲において、上記第2複合酸化物のピーク微分細孔容積が0.06mmThe peak differential pore volume of the second composite oxide is 0.06 mm or less in the pore diameter range of 10 nm or more and 20 nm or less in which the differential pore volume, which is determined by the BJH method from the adsorption isotherm using the nitrogen gas adsorption method, has a maximum value. 3 /(g・nm)以下である非水電解液蓄電素子。/(g·nm) or less.
非水電解液蓄電素子を二以上備え、且つ請求項1又は請求項2に記載の非水電解液蓄電素子を一以上備えた蓄電装置。 3. An electricity storage device comprising two or more nonaqueous electrolyte storage elements, the nonaqueous electrolyte storage element being at least one of the nonaqueous electrolyte storage elements according to claim 1 or 2 .
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