[发明专利]非水电解质二次电池和二次电池用负极的制造方法有效

专利信息
申请号: 201180075530.7 申请日: 2011-12-14
公开(公告)号: CN103988344B 公开(公告)日: 2016-11-09
发明(设计)人: 高畑浩二;桥本达也;尾崎义幸;冈田行广;土屋宪司;北吉雅则;和田直之 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M4/133 分类号: H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/587;H01M10/0525
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 苗堃;金世煜
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 水电 二次 电池 负极 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种非水电解质二次电池,具备正极、负极和非水电解质,

所述负极具备负极集电体和在该集电体上形成的负极活性物质层,所述负极活性物质层含有负极活性物质,所述负极活性物质能吸留和放出电荷载体,且通过具有形状各向异性而使得进行电荷载体的吸留和放出的方向被规定为规定方向,

在所述负极活性物质层的与所述集电体相接的底部,平均粒径小于所述负极活性物质的平均粒径的粒状的微小导电性材料和/或纤维状的微小导电性材料聚集,且含有所述负极活性物质的一部分,

被取向为:所述负极活性物质的总量的至少50个数%的进行所述电荷载体的吸留和放出的方向相对于所述集电体的表面为45°~90°。

2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其中,作为所述微小导电性材料,含有平均纤维直径为1μm以下的纤维状碳材料和/或平均粒径为1μm以下的粒状碳材料。

3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池,其中,作为所述负极活性物质,含有鳞片状石墨材料或纤维状石墨材料,

被取向为:所述负极活性物质层中含有的该石墨材料中的至少50个数%的(004)面相对于所述集电体的表面为45°~90°。

4.根据权利要求3所述的非水电解质二次电池,其中,所述负极活性物质层的表面的X射线衍射中的(110)面的衍射强度与(004)面的衍射强度之比I(110)/I(004)为0.6~1.0。

5.根据权利要求1~4中任1项所述的非水电解质二次电池,其中,所述负极活性物质层的密度至少为1.5g/cm3

6.根据权利要求1~5中任1项所述的非水电解质二次电池,其中,所述负极活性物质层含有相对于所述负极活性物质100质量份为1.0质量份以下的粘结剂。

7.一种车辆,具备权利要求1~6中任1项所述的二次电池。

8.一种制造方法,是制造在负极集电体上形成负极活性物质层而成的二次电池用的负极的方法,包含以下工序:

准备负极活性物质层形成用组合物的工序,所述负极活性物质层形成用组合物含有负极活性物质,所述负极活性物质能吸留和放出电荷载体,且通过具有形状各向异性而使得进行电荷载体的吸留和放出的方向被规定为规定方向;

准备导电性基底聚集层形成用组合物的工序,所述导电性基底聚集层形成用组合物含有平均粒径小于所述负极活性物质的平均粒径的粒状的微小导电性材料和/或纤维状的微小导电性材料;

基底涂布工序,对规定的负极集电体涂布所述导电性基底聚集层形成用组合物;

形成负极活性物质层的工序,在涂布于所述集电体的所述导电性基底聚集层形成用组合物干燥前,在该被涂布的导电性基底聚集层形成用组合物上涂布所述负极活性物质层形成用组合物而形成负极活性物质层;

取向工序,对所述负极活性物质层施加磁力线指向与所述集电体的表面正交的方向的磁场而使所述负极活性物质取向;

所述取向工序中,以所述负极活性物质的总量的至少50个数%的进行所述电荷载体的吸留和放出的方向相对于所述集电体的表面为45°~90°的方式进行取向。

9.根据权利要求8所述的制造方法,其中,使用平均纤维直径为1μm以下的纤维状碳材料和/或平均粒径为1μm以下的粒状碳材料作为所述微小导电性材料。

10.根据权利要求8或9所述的制造方法,其中,使用鳞片状石墨材料或纤维状石墨材料作为所述负极活性物质,

所述取向工序中,以所述负极活性物质层中含有的该石墨材料中的至少50个数%的(004)面相对于所述集电体的表面为45°~90°的方式使所述石墨材料取向。

11.根据权利要求10所述的制造方法,其中,所述取向工序中,以所述负极活性物质层的表面的X射线衍射中的(110)面的衍射强度与(004)面的衍射强度之比I(110)/I(004)为0.6~1.0的方式使所述负极活性物质取向。

12.根据权利要求8~11中任1项所述的制造方法,其中,所述取向工序中,施加所述磁场的强度为0.5T以上的磁场。

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