一种非晶碳粒子的制造方法，具备如下工序：向非晶碳的前体添加并混合中间相粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品或者对上述非晶碳的前体实施交联处理后添加并混合上述中间相粒子而得到第2交联处理品的工序；和对上述第1或者第2交联处理品实施不熔化处理后进行煅烧而得到将上述中间相粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种非晶碳粒子的制造方法，具备如下工序：向非晶碳的前体添加并混合中间相粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品或者对上述非晶碳的前体实施交联处理后添加并混合上述中间相粒子而得到第2交联处理品的工序；和对上述第1或者第2交联处理品实施不熔化处理后进行煅烧而得到将上述中间相粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。【专利说明】非晶碳粒子的制造方法、非晶碳粒子、锂离子二次电池用负 极材料以及锂离子二次电池
本专利技术涉及非晶碳粒子的制造方法、非晶碳粒子、锂离子二次电池用负极材料以 及锂离子二次电池。
技术介绍
以往，作为混合动力汽车用的充电电池，主要从价格和轻型化的观点考虑，在使用 镍氢电池。但为了进一步实现轻型化，期待使用每1个电池当中的电压高且能量密度高的 锂离子二次电池。 然而，对于电动汽车等仅用电池驱动的汽车用电池而言，为了确保1次充电行走 距离，需要能量密度高的材料，已大量研究将石墨系的材料在负极中使用。 另一方面，对于像混合动力汽车用电池这样的装载于汽车的电池容量小、在利用 制动器减速时需要再生能量的系统而言，迫切期望充放电的输入输出密度高的电池，在研 究以硬碳为代表的非晶碳粒子的使用。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平3 - 252053号公报 专利文献2:日本特开平6 - 89721号公报 专利文献3:日本特开平8 - 115723号公报 专利文献4:日本特开平9一153359号公报
技术实现思路
非晶碳粒子大致被分为由在其前体的阶段石墨烯组织（graphenesheet)层叠而 成的易石墨化性的中间相组织构成的非晶碳粒子和光学各向同性的不含中间相组织的非 晶碳粒子，前者被称为软碳，后者被称为硬碳。 一般，在相同的煅烧温度下进行比较则硬碳的真比重比软碳的低（使用丁醇的真 比重测定方法中，虽根据煅烧温度、原料而不同，但一般的硬碳将低至1. 5?1. 6)，并且粒 子为硬质，所以电极密度的提高困难，有时电极的压制性差。 但是，将硬碳作为锂离子二次电池的负极材料使用时，因其粒子内的交联结构 (crosslinkedstructure)，具有充放电时不易膨胀收缩的优异性质。 另一方面，软碳的充放电时的膨胀收缩虽然与石墨相比小，但与硬碳相比膨胀收 缩大。充放电时的膨胀收缩大的情况下，长时间的电池循环中，可能发生不良现象。 本专利技术是鉴于以上的点而进行的，其目的在于得到一种压制性优异且充放电时的 膨胀收缩得到了抑制的非晶碳粒子。 本专利技术人等为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现通过将中间相粒子内包 于非晶碳粒子，能够提高电极密度而使压制性变得良好，另外，充放电时的膨胀收缩也得到 抑制，从而完成了本专利技术。 即，本专利技术提供以下的⑴?（6)。 (1) -种非晶碳粒子的制造方法，具备如下工序：向非晶碳的前体添加并混合中 间相粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品或者对上述非晶碳的前体实施交联处理 后添加并混合上述中间相粒子而得到第2交联处理品的工序、和通过对上述第1或第2交 联处理品实施不熔化处理后进行煅烧而得到将上述中间相粒子内包于粒子内的非晶碳粒 子的工序。 (2)根据上述（1)所述的非晶碳粒子的制造方法，上述中间相粒子的添加量相对 于上述非晶碳的前体为1?70质量％。 (3) -种非晶碳粒子，其特征在于，将中间相组织内包于粒子内。 (4)根据上述（3)所述的非晶碳粒子，上述中间相组织的含量为1?80质量％。 (5) -种锂离子二次电池用负极材料，包含上述（3)或（4)所述的非晶碳粒子。 (6) -种锂离子二次电池，使用上述（3)或（4)所述的非晶碳粒子作为负极材料。 根据本专利技术，能够得到压制性优异且充放电时的膨胀收缩得到抑制的非晶碳粒 子。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示评价用的硬币型二次电池的截面图。 图2是表示实施例1中得到的碳粒子的截面的偏光显微镜照片。 【具体实施方式】 概括而言，本专利技术的非晶碳粒子的制造方法（以下，也简称为"本专利技术的制造方 法"）具备如下工序：向非晶碳的前体添加并混合中间相粒子后实施交联处理而得到第1 交联处理品或对上述非晶碳的前体实施交联处理后添加并混合上述中间相粒子而得到第2 交联处理品的工序，和对上述第1或第2交联处理品实施不熔化处理后进行煅烧而得到将 上述中间相粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。 以下，对本专利技术的制造方法进行详细说明。 〔非晶碳的前体〕 作为本专利技术中使用的非晶碳的前体，没有特别限定，可使用以往公知的物质，例 如，可举出煤系浙青、石油系浙青等的浙青；酚醛树脂，呋喃树脂等树脂；浙青和树脂的混 合物等，其中，从经济性等观点考虑，优选煤系浙青、石油系浙青等浙青。 作为煤系浙青的具体例，可举出煤焦油浙青、煤液化浙青等，作为石油系浙青的具 体例，可举出渔油浙青、乙烯焦油浙青等。 应予说明，使用浙青时，从增加电池的容量的观点考虑，喹啉不溶成分（QI)含量 优选为2质量％以下，但不特别限定。 〔中间相粒子〕 本专利技术中使用的中间相粒子是由具有稠合多环芳香族平面分子（具有平面伸展 的稠合多环芳香族经（指稠合多环芳香族经：polycyclicaromatichydrocarbon)的巨 大分子）相互平行地重叠而成的结构的中间相组织构成的显示光学各向异性的碳质粒子。 例如，可举出中间相碳微球、整体中间相浙青（bulkmesophasepitch)、中间相浙青碳纤维 等。另外，它们可以是经过热处理工序制成的，此时，热处理温度优选为1500°C以下的温度。 应予说明，对于中间相粒子，通过用偏光显微镜观察试样的截面，能够观察是否具 有光学各向异性。 整体中间相浙青等可以是光学各向同性浙青部分残留或混合而成的浙青。光学各 向同性浙青部分的比例，在混合的情况下优选为30质量％以下，残留的情况下优选QI(喹 啉不溶成分）量为70质量％以上。如果光学各向同性部分多，则有时得到的非晶碳粒子的 真比重变低，难以得到本专利技术的效果。 另外，可以使整体中间相浙青的各向同性部分预先不烙化（infusible)。这是由于 通过使其不熔化，从而中间相部分与光学各向同性部分不会经过其后的处理分离，被中间 层稳固地连结，即使煅烧后也保持其结构，得到在粒子内部设置中间相部分和光学各向同 性部分的倾斜层的效果。此时，整体中间相的不熔化度（不熔化后的氧含量）优选为10质 量％以下，更优选为8质量％以下。这是由于如果为比其更高的不熔化度，则有时引起真比 重的下降、倾斜层的结构脆化。 应予说明，如果将石油系或煤系的重质油或者石油系或煤系的浙青在350? 500°C下加热，则在母液中加热初期生成光学各向异性的球状体（"中间相碳微球"），如果 进一步继续加热，则中间相碳微球反复彼此合体、生长而母液整体成为光学各向异性的物 质（"整体中间相浙青"）。 另外，由整体中间相浙青制造的碳纤维是"中间相浙青碳纤维"。 作为中间相粒子的平均粒径，虽然还依据最终得到的非晶碳粒子的粒径，但优选 为1?25μm，更优选为3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非晶碳粒子的制造方法，具备如下工序：向非晶碳的前体添加并混合中间相粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品或者对所述非晶碳的前体实施交联处理后添加并混合所述中间相粒子而得到第2交联处理品的工序，和通过对所述第1或第2交联处理品实施不熔化处理后进行煅烧而得到将所述中间相粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：井尻真树子，芳贺隆太，盐出哲夫，长山胜博，
申请(专利权)人：杰富意化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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