锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池制造技术

锂离子二次电池具备正极、负极及电解液，所述负极包含多个第一负极活性物质粒子，该多个第一负极活性物质粒子分别包括含有含硅材料的中心部、及设于该中心部的表面且含有第一化合物及第二化合物的被覆部，该第一化合物包含聚丙烯酸盐及聚丙烯酰胺中的至少一者，该第二化合物包含聚乙烯醇及聚乙烯醇缩醛中的至少一者。少一者。少一者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池


[0001]本技术涉及一种用于锂离子二次电池的负极及使用该负极的锂离子二次电池。

技术介绍

[0002]由于便携式电话机等各种电子设备的普及，作为电源，正在开发小型、轻量且能够得到高能量密度的锂离子二次电池。
[0003]该锂离子二次电池具备正极及负极以及电解液。特别是负极的构成会对电池特性产生较大的影响，故而关于该负极的构成进行了各种探讨。
[0004]具体而言，为了提高循环特性，在负极活性物质的制造工序，将石墨、硅及间隙形成剂等的混合物造粒之后，进一步使用碳黑等对造粒物进行烧成。作为该间隙形成剂，使用了聚丙烯酸盐及聚乙烯醇等(例如，参见专利文献1。)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2008
‑
186732号公报。

技术实现思路

[0008]搭载锂离子二次电池的电子设备逐渐向高性能化及多功能化发展，故而该电子设备的使用频率也正在增加，并且该电子设备的使用环境扩大。因而，关于锂离子二次电池的电池特性尚存在改善的空间。
[0009]本技术是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供一种可以得到优异的电池特性的锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池。
[0010]本技术的一种实施方式的锂离子二次电池用负极，其包含多个第一负极活性物质粒子，该多个第一负极活性物质粒子分别包括含有含硅材料的中心部、及设于与该中心部的表面并含有第一化合物及第二化合物的被覆部，该第一化合物包含聚丙烯酸盐及聚丙烯酰胺中的至少一者，该第二化合物包含聚乙烯醇及聚乙烯醇缩醛中的至少一者。
[0011]本技术的一种实施方式的锂离子二次电池具备正极、负极及电解液，该负极具有与上述的本技术的一种实施方式的锂离子二次电池用负极相同的构成。
[0012]根据本技术的一种实施方式的锂离子二次电池用负极或锂离子二次电池，该负极包含具有上述的构成的多个第一负极活性物质粒子，因此能够得到优异的电池特性。
[0013]需要说明的是，不一定限制于此处所记载的效果，可以为本技术中记载的任意的效果。
附图说明
[0014]图1为示出本技术的一种实施方式的二次电池用负极的构成的剖视图。
[0015]图2为分别示意性示出第一负极活性物质粒子及第二负极活性物质粒子的构成的剖视图。
[0016]图3为示意性示出由多个第一负极活性物质形成的复合粒子的构成的剖视图。
[0017]图4为示出本技术的一种实施方式的锂离子二次电池(圆柱型)的构成的剖视图。
[0018]图5为放大示出图4所示的锂离子二次电池的主要部分的构成的剖视图。
[0019]图6为示出本技术的一种实施方式的其它锂离子二次电池(层压膜型)的构成的立体图。
[0020]图7为放大示出图6所示的锂离子二次电池的主要部分的构成的剖视图。
[0021]图8为示出试验用的锂离子二次电池(硬币型)的构成的剖视图。
具体实施方式
[0022]以下，参考附图对本技术的一种实施方式进行详细说明。需要说明的是，说明顺序如下所述。
[0023]1.锂离子二次电池用负极
[0024]1‑
1.构成
[0025]1‑
2.制造方法
[0026]1‑
3.作用及效果
[0027]2.锂离子二次电池
[0028]2‑
1.圆柱型
[0029]2‑1‑
1.构成
[0030]2‑1‑
2.动作
[0031]2‑1‑
3.制造方法
[0032]2‑1‑
4.作用及效果
[0033]2‑
2.层压膜型
[0034]2‑2‑
1.构成
[0035]2‑2‑
2.动作
[0036]2‑2‑
3.制造方法
[0037]2‑2‑
4.作用及效果
[0038]3.变形例
[0039]4.锂离子二次电池的用途
[0040]<1.锂离子二次电池用负极＞
[0041]首先，对本技术的一种实施方式的锂离子二次电池用负极(以下，简称为“负极”。)进行说明。
[0042]如下所述，使用此处所说明的负极的锂离子二次电池为利用锂的吸附与释放得到电池容量的二次电池。
[0043]<1
‑
1.构成＞
[0044]图1示出了负极的剖面构成。图2分别示意性示出了第一负极活性物质粒子100及第二负极活性物质粒子200的剖面构成。
[0045]例如，如图1所示，该负极包括负极集电体1、及设于该负极集电体1的负极活性物质层2。其中，负极活性物质层2可以仅设于负极集电体1的单面，也可以设于负极集电体1的双面。图1中示出了例如负极活性物质层2设于负极集电体1的双面的情况。
[0046][负极集电体][0047]负极集电体1包含例如铜等导电性材料。负极集电体1的表面优选使用电解法等被粗化。这是因为，可以利用锚定效应提高负极活性物质层2对于负极集电体1的紧贴性。
[0048][负极活性物质层][0049]负极活性物质层2包含吸附与释放锂的负极活性物质。具体而言，例如，如图2所示，负极活性物质层2包含两种多个粒子状的负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子100及多个第二负极活性物质粒子200)。其中，负极活性物质层2可以进一步包含负极粘结剂及负极导电剂等其它材料中的任意一种或两种以上。图2中例如仅示出了一个第一负极活性物质粒子100，并且仅示出了一个第二负极活性物质粒子200。
[0050]负极活性物质层2包含多个第一负极活性物质粒子100及多个第二负极活性物质粒子200是因为能够确保高理论容量，同时充放电时负极不易膨胀收缩。
[0051]详细而言，如下所述，多个第一负极活性物质粒子100分别包含含硅材料，并且多个第二负极活性物质粒子200分别包含含碳材料。该含硅材料具有理论容量高的优点，但也具有充放电时容易膨胀收缩的担心。另一方面，含碳材料具有充放电时不易膨胀收缩的优点，但也具有理论容量低的担心。因此，通过并用包含含硅材料的多个第一负极活性物质粒子100和包含含碳材料的多个第二负极活性物质粒子200，充放电时抑制负极的膨胀收缩，同时得到高理论容量。
[0052]多个第一负极活性物质粒子100与多个第二负极活性物质粒子200的混合比(重量比)不受特别限制。其中，多个第一负极活性物质粒子100的重量相对于多个第一负极活性物质粒子100的重量和第二负极活性物质粒子200的重量的总和所占的比例(重量比例)优选为10重量％以上且低于100重量％。这是因为，充分得到并用上述的多个第一负极活性物质粒子100与多个第二负极活性物质粒子200的优点。需要说明的是，重量比例由重量比例(重量％)＝[多个第一负极活性物质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂离子二次电池，具备正极、负极及电解液，所述负极包含多个第一负极活性物质粒子，所述多个第一负极活性物质粒子分别包括含有含硅材料的中心部、及设于所述中心部的表面并含有第一化合物及第二化合物的被覆部，所述第一化合物包含聚丙烯酸盐及聚丙烯酰胺中的至少一者，所述第二化合物包含聚乙烯醇及聚乙烯醇缩醛中的至少一者。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述负极包含多个第一负极活性物质粒子相互紧贴而成的复合粒子。3.根据权利要求1或权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，所述聚丙烯酸盐包含聚丙烯酸锂、聚丙烯酸钠及聚丙烯酸钾中的至少一种，所述聚乙烯醇缩醛包含聚乙烯醇缩甲醛及聚乙烯醇缩丁醛中的至少一者。4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述被覆部中的所述第一化合物的含量为0.1重量％以上且10重量％以下，所述被覆部中的所述第二化合物的含量为0.1重量％以上且10重量％以下。5.根据权利要求1～权利要求4中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述被覆部进一步含有导电性物质。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：林直辉，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：