非水电解质二次电池用负极和非水电解质二次电池制造技术

一种非水电解质二次电池用负极，其特征在于，具有负极集电体和设置于负极集电体上的负极活性物质层，负极活性物质层包含负极活性物质和羧甲基纤维素，负极活性物质层的负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域中的前述羧甲基纤维素的分子量小于与负极集电体处于相反侧的表面至厚度方向的10％的区域中的前述羧甲基纤维素的分子量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池用负极和非水电解质二次电池
本公开涉及非水电解质二次电池用负极及非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来，作为高输出、高能量密度的二次电池，正在广泛使用具备正极、负极及非水电解质、并且使锂离子等在正极与负极之间移动而进行充放电的非水电解质二次电池。作为非水电解质二次电池的负极，已知例如以下的负极。例如，专利文献1公开了一种负极，其在金属箔的至少一者的表面涂覆负极复合材料糊剂后进行干燥而形成了负极活性物质层的负极中，前述负极复合材料糊剂包含负极活性物质、分子量为33万以下的羧甲基纤维素、及分子量为33万以上的羧甲基纤维素。例如，专利文献2公开了一种负极，其具有：集电体、形成于上述集电体的表面的第1合剂层、以及形成于上述第1合剂层的表面的第2合剂层，上述第1合剂层及上述第2合剂层包含相同的粘结剂及增稠剂，上述第2合剂层中的上述粘结剂的含量B2与上述第1合剂层中的上述粘结剂的含量B1之比：B2/B1为0.1～0.5。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-114747号公报专利文献2：日本特开2011-192539号公报
技术实现思路
但是，使用现有的非水电解质二次电池用负极的非水电解质二次电池难以兼顾良好的输出特性及充放电循环特性。因此，本公开的目的在于，提供能够兼顾良好的输出特性及充放电循环特性的非水电解质二次电池用负极及非水电解质二次电池。作为本公开的一方式的非水电解质二次电池用负极的特征在于，具有负极集电体和设置于前述负极集电体上的负极活性物质层，前述负极活性物质层包含负极活性物质和羧甲基纤维素，前述负极活性物质层的前述负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域中的前述羧甲基纤维素的分子量小于与前述负极集电体处于相反侧的表面至厚度方向的10％的区域中的前述羧甲基纤维素的分子量。另外，作为本公开的一方式的非水电解质二次电池的特征在于，具备上述非水电解质二次电池用负极。根据本公开的一方式，能够兼顾良好的输出特性与充放电循环特性。附图说明图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的剖视图。图2是作为实施方式的一例的负极的剖视图。具体实施方式非水电解质二次电池用负极通过如下方式制造：在负极集电体上涂布将负极活性物质、羧甲基纤维素等分散于水等溶剂中而成的负极复合材料浆料，在负极集电体上形成负极活性物质层，从而制造。在这样的非水电解质二次电池用负极中，若负极集电体和负极活性物质层的密合性低，则在充放电时，负极活性物质层的一部分从负极集电体上剥离，有时充放电循环特性降低。另外，若电解液从负极活性物质层的最外表面(负极活性物质层的与负极集电体处于相反侧的表面)的浸透性低，则有时无法得到良好的输出。此处，羧甲基纤维素的分子量越小，在溶剂中的分散性越高，越容易附着于负极活性物质上，因此在负极制造中，通过使用分子量小的羧甲基纤维素，从而能够改善负极活性物质层与负极集电体的密合性。然而，另一方面，负极活性物质的颗粒彼此的密合性也增高，颗粒间的空隙变窄，因此电解液的浸透性降低。因此，目前难以实现良好的输出特性与充放电循环特性的兼顾，但本专利技术人等进行了深入研究，结果发现了能够实现良好的输出特性与充放电循环特性的兼顾的非水电解质二次电池用负极。具体为以下所示的方式。作为本公开的一方式的非水电解质二次电池用负极的特征在于，具有负极集电体和设置于前述负极集电体上的负极活性物质层，前述负极活性物质层包含负极活性物质和羧甲基纤维素，前述负极活性物质层的前述负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域中的前述羧甲基纤维素的分子量小于与前述负极集电体处于相反侧的表面至厚度方向的10％的区域中的前述羧甲基纤维素的分子量。此处，本说明书中的分子量表示重均分子量。重均分子量可以利用公知的方法进行测定，例如可以利用GPC法进行测定。根据作为本公开的一方式的非水电解质二次电池用负极，在负极活性物质层的负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域配置分子量小的羧甲基纤维素，因此可确保负极活性物质层与负极集电体的密合性。另外，在负极活性物质层的与负极集电体处于相反侧的表面至厚度方向的10％的区域配置分子量大的羧甲基纤维素，因此与负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域相比，负极活性物质的颗粒间的空隙更宽广，改善电解液从负极活性物质层的最外表面的浸透性。基于这些情况，通过使用作为本公开的一方式的非水电解质二次电池用负极，从而能够实现非水电解质二次电池的良好的输出特性与充放电循环特性的兼顾。以下参照附图详细地说明实施方式的一例。需要说明的是，本公开的非水电解质二次电池不受以下所说明的实施方式限定。另外，说明实施方式时参照的附图为示意性地进行记载的图。图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的剖视图。图1所示的非水电解质二次电池10具备：将正极11及负极12夹着分隔件13卷绕而成的卷绕型的电极体14、非水电解质(电解液)、分别配置在电极体14的上方和下方的绝缘板18、19、和收纳上述构件的电池外壳15。电池外壳15由有底圆筒形的外壳主体16和封堵外壳主体16的开口部的封口体17构成。需要说明的是，也可以应用将正极和负极夹着间隔件交替层叠而成的层叠型的电极体等其它形态的电极体来代替卷绕型的电极体14。另外，作为电池外壳15，可以例示出圆筒形、方形、硬币形、按钮形等金属制外装罐、将树脂片和金属片层压而形成的袋状外壳体等。外壳主体16例如为有底圆筒形的金属制外装罐。在外壳主体16与封口体17之间设有垫片28，来确保电池内部的密闭性。外壳主体16例如具有支撑封口体17的鼓凸部22，所述鼓凸部22是侧面部的一部分向内侧鼓凸而成的。鼓凸部22优选沿着外壳主体16的外周方向形成环状，并且以其上表面来支撑封口体17。封口体17具有从电极体14侧起依次层叠有局部开口的金属板23、下阀体24、绝缘构件25、上阀体26、及盖子27的结构。构成封口体17的各构件具有例如圆板形状或环形状，除绝缘构件25以外的各构件彼此电连接。下阀体24和上阀体26以各自的中央部相互连接，在各自的周缘部之间夹设有绝缘构件25。当非水电解质二次电池10的内压由于因内部短路等而产生的发热而升高时，例如，下阀体24变形、断裂而将上阀体26挤压到盖子27侧，下阀体24与上阀体26之间的电流通路被切断。若内压进一步升高，则上阀体26断裂，气体从盖子27的开口部排出。图1所示的非水电解质二次电池10中，安装于正极11的正极引线20通过绝缘板18的贯通孔并延伸到封口体17侧，安装于负极12的负极引线21通过绝缘板19的外侧并延伸到外壳主体16的底部侧。正极引线20通过熔接等连接于作为封口体17的底板的局部开口的金属板23的下表面，与局部开口的金属板23电连接的作为封口体17的顶板的盖子27成为正极端子。负极引线21通过熔接等连接于外壳主体16的底部内表面，外壳主体16成为负极端子。以下对非水电解质二次电池10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池用负极，其具有负极集电体和设置于所述负极集电体上的负极活性物质层，/n所述负极活性物质层包含负极活性物质和羧甲基纤维素，/n所述负极活性物质层的所述负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域中的所述羧甲基纤维素的分子量小于与所述负极集电体处于相反侧的表面至厚度方向的10％的区域中的所述羧甲基纤维素的分子量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181130 JP 2018-2257061.一种非水电解质二次电池用负极，其具有负极集电体和设置于所述负极集电体上的负极活性物质层，
所述负极活性物质层包含负极活性物质和羧甲基纤维素，
所述负极活性物质层的所述负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域中的所述羧甲基纤维素的分子量小于与所述负极集电体处于相反侧的表面至厚度方向的10％的区域中的所述羧甲基纤维素的分子量。


2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极，其中，所述负极活性物质层的所述负极集电体侧的表面至厚度方向的10％的区域中的所述羧甲基纤维素的分子量为33万以下。


3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池用负极，其中，所述负极活性物质层中的所述羧甲基纤维素的含量为0.5质量％～3质量％。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水电解质二次电池用负极，其中，
所述负极活性物质包含石墨颗粒，
所述负极活性物质层的与所述负极集电体处于相反侧的表面至厚度方向的10％的区域中的所述石墨颗粒的10％耐力为5MPa以上。


5.根据权利要求1～4中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：续木康平，森川有纪，和田宏一，柳田胜功，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP