本发明专利技术的非水电解质二次电池用负极的制造方法包含下述工序：(1)在负极芯材上涂布包含石墨粒子和粘合剂的负极浆料，干燥而形成负极合剂层，得到负极前体的工序；(2)在粘合剂软化的温度下对负极前体一边加热一边压缩，得到负极的工序。在工序(2)中，控制对负极前体进行加热的温度以及对负极前体进行压缩的力，以使得在负极的被压缩的负极合剂层中，相对于每1cm3的负极合剂层含有1.5g以上的石墨粒子，且石墨粒子的平均圆形度保持为负极前体的石墨粒子的平均圆形度的70％以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解质二次电池，特别涉及含有石墨粒子作为负极活性物质的负 极的制造方法。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池的负极一般含有石墨粒子作为 负极活性物质。该负极如下制作。将石墨粒子、粘合剂以及根据需要而加入的导电剂在规定的分 散介质的存在下混合，调制负极浆料。将该负极浆料涂布在由铜箔等形成的负极芯材上后， 干燥而形成负极合剂层，得到负极前体。然后，通过用辊压缩负极前体，从而提高负极合剂 层的密度并将负极合剂层密合在负极芯材上。由于与大片的负极芯材一体化了的负极合剂 层是含有多个负极份量的材料的原材料板，因此将其裁剪为规定的形状。这样得到各个电 池用的负极。如果对含有上述这样的负极的电池进行反复充放电，则石墨粒子会反复膨胀和收 缩。因此，有时负极合剂层从负极芯材上剥离，循环特性下降。因此，以改善循环特性为目的，专利文献1提出了使用平均圆形度为0. 93以上的 石墨粒子。根据该提案，能够提高负极合剂层与负极芯材的接合强度。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-216757号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题近年来，要求电池的高性能化，研究了电池的高容量化和高能量密度化。对此，考 虑了提高压缩时的辊的线压，从而提高负极合剂层中的石墨粒子的密度。但是，如果增大压缩时的辊的线压，则即使使用专利文献1的平均圆形度大的石 墨粒子，由于压缩时石墨粒子较大地变形，平均圆形度大幅减少，因此成为内部应力(应 变)大的扁平形状的石墨粒子。如果对具备包含这样的石墨粒子的负极的电池进行充放 电，则石墨粒子不仅由于膨胀和收缩造成形状变化，而且为了消除大的内部应力(应变)而 产生大的形状变化。因此，石墨粒子容易从负极芯材上脱落，充放电循环特性降低。因此，为了解决上述以往的问题，本专利技术的目的在于提供一种负极的制造方法，该 方法可以抑制负极前体的压缩时的石墨粒子的变形。本专利技术的目的还在于，通过使用由上 述制造方法得到的负极，从而提供充放电循环特性优良、高容量的非水电解质二次电池。解决问题的手段本专利技术的非水电解质二次电池用负极的特征在于，包含下述工序(1)在负极芯材上涂布包含石墨粒子和粘合剂的负极浆料，干燥形成负极合剂层，得到负极前体的工序; (2)在所述粘合剂软化的温度下对所述负极前体一边加热一边压缩，得到负极的工序；在所述工序(2)中，控制对上述负极前体进行加热的温度以及对所述负极前体进 行压缩的力，以使得在所述负极的被压缩的所述负极合剂层中，相对于每Icm3的该负极合 剂层含有1. 5g以上的所述石墨粒子，且所述石墨粒子的平均圆形度保持为所述负极前体 的石墨粒子的平均圆形度的70%以上。另外，本专利技术涉及一种非水电解质二次电池用负极，其包含负极芯材、以及含有石 墨粒子和粘合剂并在所述负极芯材上压缩而成的负极合剂层，其特征在于，所述负极合剂 层中，相对于每Icm3的该负极合剂层含有1. 5g以上的所述石墨粒子，且所述石墨粒子的平 均圆形度保持为压缩前的平均圆形度的70%以上。专利技术效果根据本专利技术，由于可以抑制负极前体压缩时的石墨粒子的变形，因此可以抑制由 石墨粒子的变形引起的充放电循环特性的降低。通过在负极前体的压缩时对负极前体进行加热，可以使粘合剂软化并变形，因此 即使在低压力下也可以使粘合剂容易地进入石墨粒子间(滑动性改善)，石墨粒子间的粘 合性大幅提高。通过使用本专利技术的负极，可以得到具有优良的充放电循环特性、可靠性高的非水 电解质二次电池。本专利技术的新特征记载在后附的权利要求书中，关于本专利技术的构成和内容这两方 面，与本申请的其他目的和特征一起，参照附图，通过下面的详细说明可以更好地理解。附图说明图1是将本专利技术的实施例的方形锂离子二次电池的要部切除了的立体图。 具体实施例方式本专利技术的非水电解质二次电池用负极的制造方法包含下述工序(1)在负极芯材 上涂布包含作为负极活性物质的石墨粒子和粘合剂的负极浆料，然后干燥形成负极合剂 层，得到负极前体的工序；(2)在所述粘合剂软化的温度下对所述负极前体一边加热一边 压缩，得到负极的工序。而且，在工序(2)中，控制对负极前体进行加热的温度以及对负极 前体进行压缩的力，以使得在负极的被压缩的负极合剂层中，相对于每Icm3的该负极合剂 层含有1.5g以上的石墨粒子，且石墨粒子的平均圆形度保持为负极前体的石墨粒子的平 均圆形度的70%以上。也就是说，以下述方式控制对负极前体进行加热的温度以及对负极 前体进行压缩的力，使得在工序(2)之后，每Icm3负极合剂层中所含的石墨粒子的重量变 为1. 5g以上，且工序(2)之后的石墨粒子的平均圆形度相对于工序(2)之前的石墨粒子的 平均圆形度的减少率(以下，称为压缩时的石墨粒子的平均圆形度的减少率)变为30%以 下。这里所说的“石墨粒子”是指包含六碳环相连而成的层状结构的粒子，例如可以列 举出天然石墨、人造石墨、石墨化中间相碳等的粒子。在不对负极前体进行加热、只压缩一次的以往的方法中，为了确保负极合剂层的粘合性，需要用大的线压进行压缩。如果将负极合剂层以高密度压缩至在每Icm3负极合剂 层中所含的石墨粒子的重量为1.5g左右，则石墨粒子的平均圆形度的减少率超过30%，石 墨粒子发生大的变形。因此，石墨粒子的内部应力增大。因此，在伴随着充放电的膨胀、收 缩反复进行时，粒子形状较大地变化，石墨粒子变得容易从负极芯材上脱落，充放电循环特 性大幅降低。另一方面，如本专利技术这样，当在粘合剂软化的温度下一边对负极前体进行加热一 边压缩的情况下，压缩时施加给负极前体的压力能够减低，而且由于粘合剂容易变形，粘合 剂变得容易进入石墨粒子间。因此，石墨粒子间的粘合性大幅提高，能够将负极合剂层与负 极芯材牢固地一体化。因此，可以通过一次的压缩工序而容易且切实地得到具有目标的负 极厚度及石墨粒子密度、石墨粒子间的粘合性优良的负极合剂层。即使在每Icm3负极合剂 层中所含的石墨粒子的重量为1. 5g以上的情况下，也可以抑制石墨粒子的变形，能够将石 墨粒子的平均圆形度的减少率抑制为30%以下。根据本专利技术，能够在不损害充放电循环特 性的情况下得到每Icm3负极合剂层中所含的石墨粒子的重量为1. 5g以上的高容量及高能 量密度的负极。根据本专利技术，特别是能够实现以往方法得不到的、每Icm3负极合剂层中所 含的石墨粒子的重量为1.6g以上的极高的石墨粒子的填充密度。压缩时的石墨粒子的平均圆形度的减少率优选为20%以下。如果压缩时的石墨粒 子的平均圆形度的减少率为20%以下，则能够大幅度提高充放电循环特性。每Icm3负极合 剂层中所含的石墨粒子的重量优选为1. 7g以下。如果每Icm3负极合剂层中所含的石墨粒 子的重量超过1. 7g，则负极的Li接受性降低，充电时在负极表面有时会析出Li。圆形度是表示粒子形态的指标，由下式定义，当圆形度为1时，粒子为正球体，圆 形度越接近1，表示粒子具有越接近正球体的形状。圆形度=(与粒子的二维投影像具有相同面积的圆的周长)/(粒子的二维投影像 的实际周长)平均圆形度例如可以通过利用扫描型电子显微镜(SEM)的负极截面的图像处理 来测定。此时，求出具有与平均粒径一致的圆当量直径的任意100个粒子的圆形度，求出其 平均本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种非水电解质二次电池用负极的制造方法，其特征在于，包含下述工序：（１）在负极芯材上涂布包含石墨粒子和粘合剂的负极浆料，干燥而形成负极合剂层，得到负极前体的工序；（２）在所述粘合剂软化的温度下对所述负极前体一边加热一边压缩，得到负极的工序，在所述工序（２）中，控制对所述负极前体进行加热的温度以及对所述负极前体进行压缩的力，以使得在所述负极的被压缩的所述负极合剂层中，相对于每１ｃｍ３的该负极合剂层含有１．５ｇ以上的所述石墨粒子，且所述石墨粒子的平均圆形度保持为所述负极前体的石墨粒子的平均圆形度的７０％以上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.16 JP 143500/20091.一种非水电解质二次电池用负极的制造方法，其特征在于，包含下述工序(1)在负极芯材上涂布包含石墨粒子和粘合剂的负极浆料，干燥而形成负极合剂层，得 到负极前体的工序；(2)在所述粘合剂软化的温度下对所述负极前体一边加热一边压缩，得到负极的工序，在所述工序O)中，控制对所述负极前体进行加热的温度以及对所述负极前体进行压缩的力，以使得在所述负极的被压缩的所述负极合剂层中，相对于每Icm3的该负极合剂层 含有1. 5g以上的所述石墨粒子，且所述石墨粒子的平均圆形度保持为所述负极前体的石 墨粒子的平均圆形度的70%以上。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极的制造方法，其中，对所述负极 前体进行加热的温度为所述粘合剂的弹性模量成为该粘合剂的25°C下的弹性模量的30% 以下时的温度。3.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极的制造方法，其中，对所述负极 前体进行加热的温度为50 100°C。4.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极的制造方法，其中，对所述负极 前体进行压缩的力为IXlO2 3X102kgf/cm。5.根据权利要求1所述的制造方法而得到的非水电解质二次电池用...
【专利技术属性】
技术研发人员：菅谷纯一，村冈芳幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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