[发明专利]锂离子二次电池用负极材料及锂离子二次电池用负极材料的制造方法

说明书

提供一种锂离子二次电池用负极材料，其在形成电极时进行压制处理时，可对加压力发挥一定的阻力，石墨颗粒球状聚集体既发生变形而达到一定程度以上的密度，同时又具有足够的强度，可保持电解液流路，可保持构成石墨颗粒球状聚集体的扁平状石墨的非平行取向，可实现高电极密度化且放电容量提高，循环特性优异。一种包含多个扁平状石墨颗粒聚集形成的石墨颗粒球状聚集体的集合物的锂离子二次电池用负极材料，该石墨颗粒球状聚集体的集合物的平均圆度、D₉₀/D₁₀以及微晶尺寸Lc(004)在规定范围内，同时，在SEM观察时，在圆当量直径为10μm以上的石墨颗粒球状聚集体中，在最表面观察到的、最大的扁平状石墨颗粒的圆当量直径为2μm～12μm的比例为80％以上。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用负极材料及锂离子二次电池用负极材料的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池搭载于手机、个人电脑等多种设备，凭借高容量、高电压、小型轻量的特点而使用在各种领域。

近年，对于锂离子二次电池，车载用途的需求迅速增加，作为车载用所需要的特性，要求高容量、高寿命且高输入输出，并且要求这些特性的平衡优异。因此，需要能量密度高且膨胀收缩小的负极材料，作为满足这些特性的负极材料，石墨颗粒制产品被广泛使用。

众所周知，使用石墨颗粒作为锂离子二次电池用负极材料的构成材料时，石墨颗粒的结晶性越高，越高容量，且通过抑制颗粒的膨胀收缩而越高寿命。

虽然对于单位重量的容量特性来说，结晶性高的天然石墨有优势，但另一方面，由锂离子插入到石墨层间而引起的膨胀收缩偏置于c轴方向，如果是高密度负极，容易发生内部断裂，寿命特性容易下降。

因此，在重视兼顾容量与寿命特性的车载用途方面，开始研究使用由人造石墨构成的负极材料。

作为具有这种特性的锂离子二次电池用负极材料，专利文献1(日本专利第5162093号公报)公开了一种由石墨材料构成的锂离子二次电池用负极材料，其石墨材料通过粉碎石油类生焦炭(非针状(非针形)焦炭)进行石墨化处理而得到，其认为通过使用所述负极材料，可得到初始效率和放电容量优异的锂离子二次电池。

另外，专利文献2(日本专利第3213575号公报)公开了一种由不规则形状的石墨材料构成的锂离子二次电池用负极材料，其石墨材料是通过在碳化硅等石墨化催化剂的存在下对焦炭粉末进行煅烧处理后，再进行粉碎处理，而使得多个扁平状颗粒以取向面非平行的方式集合或结合而成的材料，其认为通过使用所述负极材料，可得到循环特性和快速充放电特性优异的锂离子二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5162093号公报

专利文献2：日本专利第3213575号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，锂离子二次电池用负极材料装入电池时，一般是以与粘结材料混合的状态涂布于作为集电体的铜箔并干燥、压制而制成电极，本发明人等研究发现，专利文献1记载的锂离子二次电池用负极材料由于石墨化后的颗粒硬，压制时几乎不发生变形，因此极板密度变低，能量密度变小。

另外，本发明人等研究发现，专利文献2记载的锂离子二次电池用负极材料在装入电池时，只要施加一定程度以上的压制压力，就会过于溃散，在负极材料内部颗粒发生变形，不仅非平行的初级颗粒的取向面变得齐平，而且石墨颗粒间的电解液流路堵塞，负极整体的电阻增加。