[发明专利]锂离子二次电池用负极材料及其制造方法、其浆料、锂离子二次电池及用于其的负极

说明书

本发明提供锂离子二次电池用负极材料及其制造方法、其浆料、锂离子二次电池及用于其的负极。一种锂离子二次电池用负极材料，其包含复合粒子，并且拉曼测定的R值大于或等于0.03且小于或等于0.10，通过压汞法得到的细孔直径大于或等于0.1μm且小于或等于8μm的范围内的细孔容积为大于或等于0.2mL/g且小于或等于1.0mL/g，其中，所述复合粒子包含以取向面成为非平行的方式集合或结合的多个扁平状石墨粒子、以及球状石墨粒子。

本发明是申请号为2015800154549、申请日为2015年3月24日、发明名称为“锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极材料的制造方法、锂离子二次电池用负极材料浆料、锂离子二次电池用负极、以及锂离子二次电池”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极材料的制造方法、锂离子二次电池用负极材料浆料、锂离子二次电池用负极、以及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池与其他的二次电池，即镍-镉电池、镍-氢电池、铅蓄电池相比，具有更高的能量密度。因此被用作笔记本电脑、手机等便携电气化产品用的电源。

锂离子二次电池最近的开发趋势为：为了资源节约化而进行电池的紧凑化、低成本化，此外还向电动汽车、蓄电用电源扩大用途。因此，要求通过负极的高密度化而进行的高容量化、高输入输出化、以及成本削减。作为用于得到高密度的负极的材料，将人造石墨、鳞状天然石墨进行球形化而成的球状天然石墨等结晶度高的碳材料受到关注。

关于人造石墨，如日本特开平10-158005号公报中所示，通过使用具有使多个扁平状一次粒子以取向面成为非平行的方式集合或结合而成的二次粒子结构的石墨粒子作为负极活性物质，从而实现了循环特性以及快速充放电特性的改良。

对于锂离子二次电池，通过如上述那样提高负极密度，能够使单位体积的能量密度变大。然而，如果为了提高负极密度而施加超过1.7g/cm³那样的强压力，则存在构成负极的石墨从集电体剥离，或石墨晶体的各向异性变大而使充放电特性变差等诸多课题。

球状天然石墨具有如下优点：剥离强度大，即使以强力压制电极也不易从集电体剥离。然而，由于与电解液的反应活性高且浸透性也低，因而初次充放电效率、高速充放电效率尚有改善的余地。

发明内容

发明所要解决的课题

对于使用了具有二次粒子结构的人造石墨的负极材料，在集电体上涂布负极材料后，以高压进行压制以使其高密度化。此时，构成二次粒子的一次粒子相对于集电体平行地取向，妨碍锂离子向正极移动，有时成为循环特性降低的原因。为了提高负极材料自身的密度而混合球状天然石墨，从而能够降低涂布后的压制压力。然而，具有存在于球状天然石墨表面的晶格缺陷容易与电解液反应这样的课题。

为了将用低结晶碳等进行了涂覆的球状天然石墨硬质化，需要很强的压制压力，有时达不到目标密度。进而，由于调节电极密度时的压制处理，涂覆层会剥离或产生缺陷，该缺陷有时导致充放电特性、循环特性以及安全性降低。

本发明鉴于上述内容，其目的在于，提供即使进行高电极密度化处理也能够得到高负荷特性优异的锂离子二次电池的锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极材料的制造方法、锂离子二次电池用负极材料浆料、锂离子二次电池用负极、以及锂离子二次电池。

用于解决课题的方法

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过使用如下锂离子二次电池用负极材料能够解决上述课题，以至实现了本发明，所述锂离子二次电池用负极材料包含复合粒子，并且拉曼测定的R值大于或等于0.03且小于或等于0.10，通过压汞法得到的细孔直径大于或等于0.1μm且小于或等于8μm的范围内的细孔容积为大于或等于0.2mL/g且小于或等于1.0mL/g，其中，所述复合粒子包含以取向面成为非平行的方式集合或结合的多个扁平状石墨粒子、以及球状石墨粒子。