[发明专利]非水电解液二次电池用负极、非水电解液二次电池以及非水电解液二次电池用负极的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解液二次电池用负极、非水电解液二次电池和非水电解液二次电池用负极的制造方法。

背景技术

众所周知，具有高的每单位体积的能量密度的石墨被用作非水电解液二次电池用负极活性材料，特别是用于锂离子二次电池。特别地，石墨化的中间相微球由于具有优异的初始充电特性和电极充填性能通常用作所述负极活性材料(例如参照专利文献1)。

然而，石墨化的中间相微球成本高，因为它们是通过复杂的工艺生产，而且它们的耐久性水平不足够令人满意。因此，正在寻求更适合于负极活性材料的石墨材料。

作为适合于负极活性材料的石墨材料，通过将焦炭石墨化而得到的成本较低并具有良好的耐久性的焦炭类石墨正为人所知并得以发展。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利公开2010-140795

发明内容

发明要解决的问题

然而，焦炭类石墨具有高的硬度，因此难以控制其形状。此外，包括用于形成负极活性材料层的焦炭类石墨的浆料通常具有差的流动性，因此在负极活性材料层中的石墨充填密度较低。

鉴于上述情况，本发明已经实现了提供一种非水电解液二次电池用负极，所述负极可以较低的成本生产、具有高的石墨充填密度并具有稳定的品质。

用于解决问题的方案

本发明提供了一种非水电解液二次电池用负极，特征在于它包含：负极集电体，和设置在所述负极集电体上的负极活性材料层，并且所述负极活性材料层包括：通过将针状焦炭石墨化而形成的鳞片状石墨颗粒，通过将焦炭石墨化而形成的粒状石墨颗粒，以及粘结剂。

发明的效果

根据本发明，负极活性材料层包括鳞片状石墨颗粒和粒状石墨颗粒。因此，可以形成负极活性材料层从而在所述石墨颗粒之间具有较少的大空隙，并且因此可以提高石墨充填密度。结果是可以提高负极的离子存储容量。

根据本发明，在负极活性材料层中包括的鳞片状石墨颗粒和粒状石墨颗粒都是焦炭类石墨颗粒并具有相似的硬度。因此，当形成负极活性材料层时，可以防止石墨颗粒被损坏和变形。其结果是可以稳定负极活性材料层的性质。另外，即使当所述焦炭类石墨颗粒经历二次电池的充电和放电时，其体积变化率也较小。因此，可以防止由于石墨颗粒的体积变化导致的负极活性材料层的损坏。

附图说明

[图1(a)]是本发明的一个实施方式的非水电解液二次电池用负极的平面示意图，并且[图1(b)]是沿图1(a)中虚线A-A的负极的截面示意图。

[图2]是由图1(b)中虚线包围的非水电解液二次电池用负极的区域B的截面示意图。

[图3]是用于说明在本发明的一个实施方式的非水电解液二次电池用负极的截面示意图中的颗粒直径的图。

[图4]是本发明的一个实施方式的非水电解液二次电池的示意性俯视图。

[图5]是本发明的一个实施方式的非水电解液二次电池的示意性侧视图。

[图6]是沿图4中虚线C-C的非水电解液二次电池的截面示意图。

[图7]是沿图5中虚线D-D的非水电解液二次电池的截面示意图。

[图8(a)]是本发明的一个实施方式的非水电解液二次电池中包括的正极的平面示意图，并且[图8(b)]是沿图8(a)中虚线E-E的正极的截面示意图。

[图9]是在石墨充填性质评价实验中在实施例1中制备的负极的截面的照片。

[图10]是在石墨充填性质评价实验中在比较例1中制备的负极的截面的照片。

[图11]是在石墨充填性质评价实验中在实施例1中制备的负极的负极活性材料层的一部分被压碎之后负极活性材料层的侧面的照片。

[图12]是在石墨充填性质评价实验中在比较例1中制备的负极的负极活性材料层的一部分被压碎之后负极活性材料层的侧面的照片。

[图13]是在石墨充填性质评价实验中在比较例1中制备的负极的负极活性材料层的上表面的照片。

[图14]是在石墨充填性质评价实验中在比较例1中制备的负极的负极活性材料层的一部分被压碎之后负极活性材料层的侧面的照片。

[图15]是在石墨充填性质评价实验中在比较例1中制备的负极的负极活性材料层的一部分被压碎之后负极活性材料层的侧面的照片。

[图16]是显示在孔隙率实验中测量的负极活性材料层中的细孔分布图。

具体实施方式