非水电解质二次电池用负极、及非水电解质二次电池制造技术

本申请的目的在于，提供高容量、并且具有良好的快速充放电性能的非水电解质二次电池。作为本申请的一个方式的非水电解质二次电池用负极具备：负极集电体、设置于负极集电体的表面的第1负极合剂层、和设置于第1负极合剂层的表面的第2负极合剂层。第1负极合剂层包含真密度为2.1g/cm3～2.3g/cm3的第1碳材料，第2负极合剂层包含真密度为1.5g/cm3～2.0g/cm3的第2碳材料，第2负极合剂层中的第2碳材料的粒子间空隙率比第1负极合剂层中的第1碳材料的粒子间空隙率大，第1负极合剂层与第2负极合剂层的质量的比率为95∶5～80∶20。层的质量的比率为95∶5～80∶20。层的质量的比率为95∶5～80∶20。

【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、及非水电解质二次电池


[0001]本申请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

[0002]为了非水电解质二次电池的高能量密度化，有时使用真密度高的石墨作为负极活性物质。但是，负极活性物质仅由真密度高的石墨构成的情况下，存在因反复进行充放电而导致电池容量降低的问题。
[0003]例如，专利文献1、2中公开了通过使用石墨和真密度比石墨低的非石墨碳材料的混合材料作为负极活性物质，从而抑制由充放电循环引起的电池容量的降低的方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平7
‑
192724号公报
[0007]专利文献2：日本特开平11
‑
250936号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]然而，在面向车载/蓄电用途的二次电池中，除了高容量以外，还要求也能够应对快速的充放电。专利文献1及专利文献2中公开的方法在快速充放电性能方面还有改善的余地。
[0010]因此，本申请的目的在于，提供高容量、并且具有良好的快速充放电性能的非水电解质二次电池。
[0011]用于解决问题的技术方案
[0012]作为本申请的一个方式的非水电解质二次电池用负极的特征在于，具备：负极集电体、设置于负极集电体的表面的第1负极合剂层、和设置于第1负极合剂层的表面的第2负极合剂层。第1负极合剂层包含真密度为2.1g/cm3～2.3g/cm3的第1碳材料，第2负极合剂层包含真密度为1.5g/cm3～2.0g/cm3的第2碳材料，第2负极合剂层中的第2碳材料的粒子间空隙率比第1负极合剂层中的第1碳材料的粒子间空隙率大，第1负极合剂层与第2负极合剂层的质量的比率为95∶5～80∶20。
[0013]作为本申请的一个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、正极、和非水电解质。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本申请的一个方式，能够提供高容量、并且具有良好的快速充放电性能的非水电解质二次电池。
附图说明
[0016]图1是作为实施方式的一例的圆筒形的二次电池的纵向截面图。
[0017]图2是作为实施方式的一例的负极的截面图。
具体实施方式
[0018]作为本申请的一个方式的非水电解质二次电池用负极的特征在于，具备：负极集电体、设置于负极集电体的表面的第1负极合剂层、和设置于第1负极合剂层的表面的第2负极合剂层。第1负极合剂层包含真密度为2.1g/cm3～2.3g/cm3的第1碳材料，第2负极合剂层包含真密度为1.5g/cm3～2.0g/cm3的第2碳材料，第2负极合剂层中的第2碳材料的粒子间空隙率比第1负极合剂层中的第1碳材料的粒子间空隙率大，第1负极合剂层与第2负极合剂层的质量的比率为95∶5～80∶20。
[0019]以下，参照附图对本申请涉及的圆筒形的二次电池的实施方式的一例详细地进行说明。以下的说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本专利技术容易理解的例示，能够根据圆筒形的二次电池的规格来适宜变更。另外，外装体不限定于圆筒形，也可以为例如方形等。另外，以下的说明中，在包含多个实施方式、变形例的情况下，从最初就设想将这些特征部分适宜组合而使用。
[0020]图1是作为实施方式的一例的圆筒形的二次电池10的纵向截面图。图1所示的二次电池10中，电极体14及非水电解质(未图示)被收纳于外装体15。电极体14具有正极11及负极12隔着间隔件13卷绕而成的卷绕型的结构。需要说明的是，以下，为了便于说明，将封口体16侧设为“上”、将外装体15的底部侧设为“下”来进行说明。
[0021]外装体15的开口端部被封口体16堵塞，由此二次电池10的内部被密闭。在电极体14的上下分别设置有绝缘板17、18。正极引线19通过绝缘板17的贯通孔向上方延伸，焊接于作为封口体16的底板的过滤器22的下表面。二次电池10中，作为与过滤器22电连接的封口体16的顶板的盖26成为正极端子。另一方面，负极引线20通过绝缘板18的贯通孔并向外装体15的底部侧延伸，焊接于外装体15的底部内表面。二次电池10中，外装体15成为负极端子。需要说明的是，负极引线20设置于终端部的情况下，负极引线20通过绝缘板18的外侧并向外装体15的底部侧延伸，焊接于外装体15的底部内表面。
[0022]外装体15例如为有底的圆筒形状的金属制外装罐。在外装体15与封口体16之间设置有垫片27，确保二次电池10的内部的密闭性。外装体15例如具有从外侧对侧面部进行加压而形成的支撑封口体16的凹槽部21。凹槽部21优选沿外装体15的周方向形成为环状，在其上面借助垫片27支撑封口体16。
[0023]封口体16具有从电极体14侧起依次层叠的、过滤器22、下阀体23、绝缘构件24、上阀体25、及盖26。构成封口体16的各构件例如具有圆板形状或环形状，除绝缘构件24以外的各构件相互电连接。下阀体23与上阀体25在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24。若电池的内压因异常发热而上升，则例如下阀体23断裂，由此，上阀体25向盖26侧膨胀从而远离下阀体23，由此两者的电连接被切断。若内压进一步上升，则上阀体25断裂，气体从盖26的开口部26a被排出。
[0024]以下，对构成二次电池10的正极11、负极12、间隔件13及非水电解质，特别是构成负极12的第1负极合剂层32a及第2负极合剂层32b(以下，有时将第1负极合剂层32a及第2负极合剂层32b合起来称为负极合剂层32)的构成进行详细说明。
[0025][负极][0026]图2是作为实施方式的一例的负极12的截面图。负极12具备：负极集电体30、设置于负极集电体30的表面的第1负极合剂层32a、和设置于第1负极合剂层32a的表面的第2负极合剂层32b。第1负极合剂层与第2负极合剂层的质量的比率为95∶5～80∶20。第2负极合剂层相对于第1负极合剂层的质量的比不足5/95的情况下，电解液的渗透性过低从而快速充放电性能恶化。另外，第2负极合剂层相对于第1负极合剂层的质量的比超过20/80时，电池容量会变低。
[0027]负极集电体30例如使用铜等在负极的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置有该金属的膜等。负极集电体30的厚度例如为5μm～30μm。
[0028]第1负极合剂层包含真密度为2.1g/cm3～2.3g/cm3的第1碳材料。由此，成为高能量密度，能够使二次电池10为高容量。此处，真密度是指质量除以不含内部空隙、细孔的体积而得的值，例如，能够通过比重瓶法来测定。第2碳材料的真密度也能够同样地测定。
[0029]第1碳材料例如为石墨粒子。作为石墨粒子，能够例示出天然石墨、人造石墨等。天然石墨例如通过对天然产出的鳞片状的石墨进行球形化处理，并成型为适度的粒径来得到。人造石墨例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池用负极，其具备：负极集电体、设置于所述负极集电体的表面的第1负极合剂层、和设置于所述第1负极合剂层的表面的第2负极合剂层，所述第1负极合剂层包含真密度为2.1g/cm3～2.3g/cm3的第1碳材料，所述第2负极合剂层包含真密度为1.5g/cm3～2.0g/cm3的第2碳材料，所述第2负极合剂层中的所述第2碳材料的粒子间空隙率比所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：田下敬光，水越文一，加藤木晶大，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：