锂离子二次电池用负极、锂离子二次电池、CNT-Si糊剂的制造方法、锂离子二次电池用负极的制造方法、锂离子二次电池的制造方法技术

锂离子二次电池用负极的特征在于，具有包含碳系负极活性物质、Si系负极活性物质、以及碳纳米管的负极复合材料层，将所述碳纳米管对所述Si系负极活性物质的表面的覆盖率设为100时，所述碳纳米管对所述碳系负极活性物质的表面的覆盖率为20以上且50以下。面的覆盖率为20以上且50以下。

【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、锂离子二次电池、CNT
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Si糊剂的制造方法、锂离子二次电池用负极的制造方法、锂离子二次电池的制造方法


[0001]本公开涉及锂离子二次电池用负极、锂离子二次电池、CNT
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Si糊剂的制造方法、锂离子二次电池用负极的制造方法、锂离子二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]作为锂离子二次电池的电极中所含的导电材料，碳纳米管受到关注。碳纳米管与乙炔黑等以往的导电材料相比，能够以较少的含量大幅提高导电性。
[0003]另外，作为锂离子二次电池的负极活性物质，Si系负极活性物质受到关注。Si系负极活性物质与碳系负极活性物质相比，能够实现电池的高容量化。
[0004]例如，在专利文献1～3中公开了通过干法在Si系负极活性物质的表面上覆盖碳纳米管以改善Si系负极活性物质的导电性的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特表2016
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533626号公报
[0008]专利文献2:日本特开2011
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198614号公报
[0009]专利文献3:日本特开2004
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356078号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的问题
[0011]然而，使用Si系负极活性物质的锂离子二次电池存在充放电循环特性容易下降的问题。因此，可以考虑使用Si系负极活性物质与充放电循环特性良好的碳系负极活性物质混合的负极活性物质。但是，在该混合物中，由于Si系负极活性物质与碳系负极活性物质之间的导电性低，因此如果不添加大量的碳纳米管，则充放电循环特性不会改善。
[0012]为此，本公开的目的在于提供能够抑制碳纳米管的添加量从而抑制充放电循环特性下降的锂离子二次电池用负极、锂离子二次电池、CNT
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Si糊剂的制造方法、锂离子二次电池用负极的制造方法、锂离子二次电池的制造方法。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]作为本公开的一方式的锂离子二次电池用负极的特征在于，具有包含碳系负极活性物质、Si系负极活性物质、以及碳纳米管的负极复合材料层，将所述碳纳米管对所述Si系负极活性物质的表面的覆盖率设为100时，所述碳纳米管对所述碳系负极活性物质的表面的覆盖率为20以上且50以下。
[0015]作为本公开的一方式的锂离子二次电池的特征在于，具备所述锂离子二次电池用负极。
[0016]另外，作为本公开的一方式的CNT
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Si糊剂的制造方法的特征在于，其具有：分散工
序，对包含碳纳米管、Si系负极活性物质、分散材料、以及分散介质的混合液进行分散处理，在所述Si系负极活性物质上覆盖所述碳纳米管。
[0017]另外，作为本公开的一方式的锂离子二次电池用负极的制造方法的特征在于，其具有：负极复合材料糊剂制备工序，将碳系负极活性物质和通过所述CNT
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Si糊剂的制造方法得到的CNT
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Si糊剂混炼来制备负极复合材料糊剂；以及涂布工序，将所述负极复合材料糊剂涂布于负极集电体。
[0018]另外，作为本公开的一方式的锂离子二次电池的制造方法的特征在于，其使用通过所述锂离子二次电池用负极的制造方法得到的锂离子二次电池用负极来制造锂离子二次电池。
[0019]专利技术的效果
[0020]根据本公开，能够抑制碳纳米管的添加量从而抑制充放电循环特性下降。
附图说明
[0021]图1是作为实施方式的一例的锂离子二次电池的截面图。
[0022]图2是实施方式涉及的负极的截面图。
具体实施方式
[0023](锂离子二次电池)
[0024]图1是作为实施方式的一例的锂离子二次电池的截面图。图1所示的锂离子二次电池10具备：正极11和负极12隔着分隔件13卷绕而成的卷绕型电极体14；电解质；分别配置在电极体14上下的绝缘板18、19；以及，收纳上述部件的电池壳体15。电池壳体15由有底圆筒形状的壳体主体16和堵塞壳体主体16的开口部的封口体17构成。需要说明的是，也可以适用正极和负极隔着分隔件交替层叠而成的层叠型电极体等其它形态的电极体来代替卷绕型电极体14。另外，作为电池壳体15，可列举出圆筒形、方形、硬币形、纽扣形等的金属制壳体、层压树脂片而形成的树脂制壳体(层压型电池)等。
[0025]壳体主体16例如是有底圆筒形状的金属制容器。在壳体主体16与封口体17之间设置密封垫28，确保电池内部的密闭性。壳体主体16具有例如侧面部的一部分向内侧鼓凸的、支撑封口体17的鼓凸部22。鼓凸部22优选沿壳体主体16的周向形成为环状，在其上表面支撑封口体17。
[0026]封口体17具有从电极体14侧依次层叠有带孔金属板23、下阀体24、绝缘部件25、上阀体26和盖27的结构。构成封口体17的各部件例如具有圆板形状或环状，除了绝缘部件25以外的各部件相互电连接。下阀体24和上阀体26在各自的中央部相互连接，绝缘部件25介于各自的周缘部之间。当二次电池10的内压由于内部短路等引起的发热而上升时，例如下阀体24以将上阀体26向盖27侧推起的方式变形而断裂，下阀体24与上阀体26之间的电流路径被切断。当内压进一步上升时，上阀体26断裂，气体从盖27的开口部排出。
[0027]在图1所示锂离子二次电池10中，安装在正极11上的正极引线20通过绝缘板18的贯通孔向封口体17侧延伸，安装在负极12上的负极引线21通过绝缘板19的外侧向壳体主体16的底部侧延伸。正极引线20通过焊接等与作为封口体17的底板的带孔金属板23的下表面连接，作为与带孔金属板23电连接的封口体17的顶板的盖27成为正极端子。负极引线21通
过焊接等与壳体主体16的底部内表面连接，壳体主体16成为负极端子。
[0028]以下，对正极11、负极12、分隔件13、电解质进行详细说明。
[0029]正极11例如具有正极集电体和配置在正极集电体上的正极复合材料层。作为正极集电体，可以使用锂离子二次电池领域中常用的集电体，例如可列举出含有不锈钢、铝、铝合金、钛等的片材、箔等。片材可以是多孔体。多孔体例如包括发泡体、织布、无纺布等。片材和箔的厚度并不特别限定，例如为1～500μm。
[0030]正极复合材料层可以含有以往公知的正极活性物质、导电材料、粘结剂等。
[0031]作为正极活性物质，例如，可列举出LiFePO4等橄榄石型锂盐、二硫化钛、二硫化钼等硫属化合物、二氧化锰、以往的含锂复合金属氧化物等。以往的含锂复合金属氧化物例如是包含锂和过渡金属的金属氧化物或该金属氧化物中的过渡金属的一部分被异种元素置换的金属氧化物。在此，作为异种元素，例如可列举出Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B等，优选Mn、Al、Co、Ni、Mg等。异种元素可以为1种或可以为本文档来自技高网...

【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用负极，其具有包含碳系负极活性物质、Si系负极活性物质、以及碳纳米管的负极复合材料层，将所述碳纳米管对所述Si系负极活性物质的表面的覆盖率设为100时，所述碳纳米管对所述碳系负极活性物质的表面的覆盖率为20以上且50以下。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述碳纳米管的平均长度为5μm以上且10μm以下，所述碳纳米管的平均束径为0.1μm以上且1μm以下。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述碳纳米管的含量相对于所述负极复合材料层的总量为0.004质量％以上且0.01质量％以下。4.一种锂离子二次电池，其具备权利要求1～3中任一项所述的锂离子二次电池用负极。5.一种CNT
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Si糊剂的制造方法，其具有：分散工序，对包含碳纳米管、Si系负极活性物质、分散材料、以及分散介质的混合液进行分散处理，在所述Si系负极活性物质上覆盖所述碳纳米管。6.根据权利要求5所述的CNT
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Si糊剂的制造方法，其在所述分散工序之前具有：预备工序，将所述碳纳米管、所述分散材料、以及所述分散介质混合而得到含CNT液，在所述分散工序中，对包含所述含CNT液和所述Si系负极活性物质的所述混合液进行分散处理。7.根据权利要求5或6所述的CNT
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Si糊剂的制造方法，其中，所述分散处理包括基于剪切搅拌的分散处理、基于珠磨机的分散处理、基于超声波处理的分散处理中的至少任一种。8.根据权利要求7所述的CNT
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Si糊...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野畅宏，福本友祐，杉森仁德，横山友嗣，
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：