负极板、非水电解质二次电池和负极板的制造方法技术

本发明专利技术涉及负极板、非水电解质二次电池和负极板的制造方法。负极板为非水电解质二次电池用负极板。负极板包含负极活性物质层。负极活性物质层包含第1区域、第2区域和第3区域。第1区域介于第2区域与第3区域之间。第1区域包含第1碳材料。第2区域包含第2碳材料。第3区域包含合金系负极活性物质。第1区域具有比第2区域大的R值。大的R值。大的R值。

【技术实现步骤摘要】
负极板、非水电解质二次电池和负极板的制造方法


[0001]本技术涉及负极板、非水电解质二次电池和负极板的制造方法。

技术介绍

[0002]日本特表2019
‑
508355号公报公开了低回弹碳质材料。

技术实现思路

[0003]作为非水电解质二次电池(以下可简称为“电池”。)的负极活性物质，碳材料已普及。以往，也研究了合金系负极活性物质。合金系负极活性物质可具有比碳材料大的比容量。通过合金系负极活性物质的采用，期待电池的高容量化。不过，合金系负极活性物质具有与充放电相伴的体积变化非常大的倾向。因此，例如提出了合金系负极活性物质与碳材料的混合系。
[0004]在混合系中，具有合金系负极活性物质与碳材料的电子的接点容易丧失的倾向。认为原因在于，碳材料不能追随合金系负极活性物质的大的体积变化。由于电子的接点的丧失，电极反应变得不均匀，循环耐久性可降低。
[0005]为了减轻电子的接点的丧失，例如，考虑使用复原性碳材料。复原性碳材料对于压缩变形显示出高复原性。通过碳材料的复原性高，从而期待碳材料追随合金系负极活性物质的体积变化。
[0006]通常，电池的负极板在其制造过程中受到压缩加工。在负极板包含复原性碳材料的情况下，具有压缩后的负极板容易翘曲的倾向。由于负极板的翘曲，生产率可降低。
[0007]本技术的目的在于在包含合金系负极活性物质和碳材料的负极板中减轻负极板的翘曲，同时改善循环耐久性。
[0008]以下对本技术的构成和作用效果进行说明。不过，本说明书的作用机理包含推定。作用机理并不限定本技术的范围。
[0009][1]负极板为非水电解质二次电池用负极板。负极板包含负极活性物质层。
[0010]负极活性物质层包含第1区域、第2区域和第3区域。第1区域介于第2区域与第3区域之间。第1区域包含第1碳材料。第2区域包含第2碳材料。第3区域包含合金系负极活性物质。第1区域具有比第2区域大的R值。R值根据下述式(1)求出。
[0011]R＝I
1360
/I
1580
…
(1)
[0012]上述式(1)中，“R”表示R值。“I
1360”表示拉曼光谱中的1360cm
‑1附近的峰的强度。“I
1580”表示拉曼光谱中的1580cm
‑1附近的峰的强度。
[0013]一般地，碳材料的R值已知作为石墨化的指标。即，R值越变小，认为碳材料越近似于石墨晶体。理想的石墨晶体的R值可为零。R值越变大，认为碳材料越近似于非晶质。例如无定形碳的R值可超过1。
[0014]根据本技术的新认识，R值可成为碳材料的复原性的指标。认为这是因为，在对于压缩变形的复原性与结晶结构之间具有相关关系。R值越小，具有碳材料的复原性越降低的
倾向。R值越大，具有碳材料的复原性越升高的倾向。
[0015]在本技术的负极板中，第1区域介于第3区域与第2区域之间。第3区域包含合金系负极活性物质。第1区域和第2区域包含碳材料。在充放电中，第3区域的体积变化率与第1区域和第2区域的体积变化率相比，可升高。第1区域具有比第2区域大的R值。即，第1区域可具有比第2区域高的复原性。通过第1区域追随第3区域的体积变化，从而期待电子的接点变得难以丧失。即，期待循环耐久性的改善。
[0016]第2区域可具有比第1区域低的复原性。通过负极板包含第2区域，从而期待使压缩后的负极板的翘曲减轻。
[0017][2]第1区域可具有例如0.38以上的R值。第2区域可具有例如不到0.38的R值。
[0018][3]第1区域可进一步包含例如第1粘结剂。
[0019]第1粘结剂可配置在第1碳材料与合金系负极活性物质之间。通过第1粘结剂将第1碳材料与合金系负极活性物质结合，从而期待例如循环耐久性的提高。
[0020][4]第2区域可进一步包含例如第2粘结剂。
[0021]第2粘结剂可配置在第1碳材料与第2碳材料之间。通过第2粘结剂将第1碳材料与第2碳材料结合，从而期待例如循环耐久性的提高。
[0022][5]非水电解质二次电池包含上述[1]至[4]中任一项的负极板。
[0023][6]负极板的制造方法包含下述(A)至(C)。
[0024](A)通过将第1碳材料、第2碳材料和合金系负极活性物质混合，从而制备混合组合物。
[0025](B)形成包含混合组合物的负极活性物质层。
[0026](C)通过将负极活性物质层压缩，从而制造负极板。
[0027]负极活性物质层以包含第1区域、第2区域和第3区域的形式形成。第1区域配置在第2区域与第3区域之间。第1区域包含第1碳材料。第2区域包含第2碳材料。第3区域包含合金系负极活性物质。
[0028]第1区域以具有比第2区域大的R值的方式形成。
[0029]R值根据下述式(1)求出。
[0030]R＝I
1360
/I
1580
…
(1)
[0031]上述式(1)中，“R”表示R值。“I
1360”表示拉曼光谱中的1360cm
‑1附近的峰的强度。“I
1580”表示拉曼光谱中的1580cm
‑1附近的峰的强度。
[0032][7]第1碳材料可具有例如2m2/g以下的BET比表面积。第2碳材料可具有例如3.5m2/g以上的BET比表面积。
[0033]第1碳材料具有2m2/g以下的BET比表面积并且第2碳材料具有3.5m2/g以上的BET比表面积时，具有容易实现上述[6]中的R值的大小关系的倾向。
[0034][8]上述[6]或[7]的负极板的制造方法可包含例如下述(a1)至(a3)。
[0035](a1)制备包含第1碳材料、合金系负极活性物质和第1粘结剂的第1组合物。
[0036](a2)制备包含第2碳材料的第2组合物。
[0037](a3)通过将第1组合物和第2组合物混合，从而制备混合组合物。
[0038]根据上述[8]的制造方法，可制造上述[3]的负极板。
[0039][9]在上述[8]的负极板的制造方法中，例如第2组合物可包含第2粘结剂。
[0040]根据上述[9]的制造方法，可制造上述[4]的负极板。
[0041]本技术的上述和其他的目的、特征、方面和优点由与附图关联所理解的本技术涉及的以下的详细说明，将变得更明了。
附图说明
[0042]图1为表示本实施方式中的非水电解质二次电池的构成的一例的概略图。
[0043]图2为表示本实施方式中的电极体的构成的一例的概略图。
[0044]图3为SEM图像的一例。
[0045]图4为本实施方式中的负极板的制造方法的概略流程图。
具体实施方式
[0046]以下对本技术的实施方式(在本说明书中也记为“本实施方式”)进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.负极板，是非水电解质二次电池用的负极板，包含负极活性物质层，所述负极活性物质层包含第1区域、第2区域和第3区域，所述第1区域介于所述第2区域与所述第3区域之间，所述第1区域包含第1碳材料，所述第2区域包含第2碳材料，所述第3区域包含合金系负极活性物质，所述第1区域具有比所述第2区域大的R值，所述R值根据式(1)求出：R＝I
1360
/I
1580
…
(1)，所述式(1)中，R表示所述R值，I
1360
表示拉曼光谱中的1360cm
‑1附近的峰的强度，I
1580
表示所述拉曼光谱中的1580cm
‑1附近的峰的强度。2.根据权利要求1所述的负极板，其中，所述第1区域具有0.38以上的所述R值，所述第2区域具有不到0.38的所述R值。3.根据权利要求1或权利要求2所述的负极板，其中，所述第1区域还包含第1粘结剂。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的负极板，其中，所述第2区域还包含第2粘结剂。5.非水电解质二次电池，其包含根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的负极板。6.负极板的制造方法，是非水电解质二次电池用的负极板的制造方法，包括：通过将第1碳材料、第2碳材料和合金系负极活性物质混合从而制备混合组合物；形成包含所述混合组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：新田岩，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：