二次电池制造技术

技术编号：43349415 阅读：10 留言：0更新日期：2024-11-15 20:49

本发明专利技术提供一种适当地兼顾输入输出特性和循环特性的二次电池。这里公开的二次电池具备具有正极和负极的电极体。负极具备负极活性物质层。负极活性物质层包含石墨粒子和含Si粒子。含Si粒子为Si与C的复合体，在上述Si中掺杂有元素M，上述元素M是属于元素周期表的VA族和VIA族的元素中的至少任一种元素。含Si粒子中的所述元素M的掺杂量为0.1at％～5at％。石墨粒子与含Si粒子的重量比为9：1～4：6。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二次电池。

技术介绍

1、锂离子二次电池等二次电池可适用于个人计算机、移动终端等的便携式电源、电动汽车(bev；battery electric vehicle)、混合动力汽车(hev；hybrid electricvehicle)、插电式混合动力汽车(phev；plug－in hybrid electric vehicle)等的车辆驱动用电源等。这样的二次电池中使用的负极通常具有在负极集电体上配置有包含负极活性物质的负极活性物质层的构成。

2、近年来，以二次电池的高容量化为目的，研究了使用si系材料作为负极活性物质(例如，日本专利申请公表2022－507948号公报、日本专利申请公开2016－152213号公报)。日本专利申请公表2022－507948号公报中公开了一种内部空隙通道的平均宽度为500nm～3μm、平均直径为1μm～5μm的硫－掺杂硅负极材料。另外，日本专利申请公开2016－152213号公报中公开了一种包含硅、氧、硼，且氧和硼的浓度倾斜的负极活性物质粒子。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特表2022－507948号公报

6、专利文献2：日本特开2016－152213号公报

技术实现思路

1、在si含量多的负极中，有可能产生因电阻增加所致的输入输出特性的降低、li析出等。另外，如日本专利申请公表2022－507948号公报中公开的那样，仅使用掺杂硅作为负极活性物质时，

2、本专利技术是鉴于上述情况而作出的，提供一种二次电池，是具备包含si系材料和石墨粒子作为负极活性物质的负极的二次电池，适当地兼顾输入输出特性和循环特性。

3、这里公开的二次电池是具备具有正极和负极的电极体的二次电池，上述负极具备负极集电体和配置在上述负极集电体上的负极活性物质层。上述负极活性物质层包含石墨粒子和含si粒子作为负极活性物质。上述含si粒子是si与c的复合体，在上述含si粒子的si中掺杂有元素m。上述元素m是属于元素周期表的va族和via族的元素中的至少一种元素。上述含si粒子中的上述元素m的掺杂量为0.1at％～5at％。上述石墨粒子与上述含si粒子的重量比为9：1～4：6。

4、根据上述构成，通过在包含si和c的含si粒子中掺杂元素m，能够提高输入输出特性，并且适当地抑制伴随充放电的si的膨胀收缩。另外，通过以上述重量比包含含si粒子和石墨粒子，能够适当地抑制负极活性物质整体的膨胀收缩。因此，能够实现兼顾了输入输出特性和循环特性的二次电池

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【技术保护点】

1.一种二次电池，具备具有正极和负极的电极体，

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，将所述含Si粒子的总重量设为100wt％时，所述含Si粒子的Si含量为30wt％～75wt％。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述含Si粒子包含多孔碳材料和Si纳米粒子，所述多孔碳材料包含细孔，所述Si纳米粒子配置在所述多孔碳材料的所述细孔内。

4.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述石墨粒子的平均粒径D50为10μm～25μm。

5.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述负极活性物质层进一步包含导电材料，

【技术特征摘要】

1.一种二次电池，具备具有正极和负极的电极体，

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，将所述含si粒子的总重量设为100wt％时，所述含si粒子的si含量为30wt％～75wt％。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述含si粒子包含多孔碳材料和si纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜受林，
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：

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