[发明专利]非水电解质二次电池用负极、非水电解质二次电池及电池包

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用负极、非水电解质二次电池及电池包。

背景技术

近年来，由于电子设备的小型化技术的快速发展，各种便携电子设备正在普及。并且，对于作为这些便携电子设备的电源的电池也要求小型化，具有高能量密度的非水电解质二次电池备受瞩目。

特别是，作为负极活性物质，尝试了使用硅、锡等与锂进行合金化的元素、非晶质硫属化合物等锂嵌入容量大、密度高的物质。其中，硅能以锂原子相对于1个硅原子为4.4个的比率嵌入锂，单位质量的负极容量达到石墨质碳的约10倍。但是，硅在充放电循环中伴随着锂的嵌入脱嵌的体积变化大，在活性物质粒子的微粉化等循环寿命方面具有问题。

发明人们进行了深入实验，结果发现：在将微细的一氧化硅和碳质物进行复合化、烧成而得到的活性物质中，可得到微晶硅在包含或保持于与硅牢固结合的氧化硅中的状态下分散在碳质物中而成的负极活性物质，将该负极活性物质使用在非水电解质二次电池用负极中时，可以达成高容量化及循环特性的提高。但是，如果对这种活性物质进行数百次的充放电循环，则集合体与电极合剂的粘结力无法耐受该体积变化，因而电极合剂发生剥离，从而容量降低，在长期间的使用中寿命特性不充分。当产生因上述这样的粘结力不足导致的电极合剂剥离时，可以列举出通过粘结剂量的增量等来增大粘结力作为对策。但是，通常粘结剂使用绝缘性的树脂材料，通过增加这些物质会降低电极合剂内的集电性，导致性能劣化。因此，粘结剂量的增量也有限。

现有技术

专利文献

专利文献1：日本特开2004-288520号公报

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的负极的截面概念图。

图2是实施方式所涉及的负极的SEM图像。

图3是实施方式所涉及的负极活性物质的制造方法的工艺流程图。

图4是实施方式的非水电解质二次电池的概念图。

图5是实施方式的非水电解质二次电池的放大概念图。

图6是实施方式的电池包的概念图。

图7是表示电池包的电路的方块图。

符号说明

100：负极、101：负极合剂层、102：集电体、103：负极活性物质、104：导电材料、105：粘结剂、200：非水电解质二次电池、200：卷绕电极组、200：外包装材料、203：负极、204：隔膜、205：正极、300：电池包、301：单电池、302：负极端子、303：正极端子、304：粘接胶带、305：组电池、306：印制电路布线基板、307：热敏电阻、308：保护电路、309：通电用端子、310：正极侧引线、311：正极侧连接器、312：负极侧引线、313：负极侧连接器、314：布线、315：布线、316a：正极侧布线、316b：负极侧布线、317：布线、318：保护片材、319：收纳容器、320：盖

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供长寿命的非水电解质二次电池。

用于解决课题的手段

本发明的非水电解质二次电池用负极具有集电体及配置在集电体上的含有负极活性物质、导电材料和粘结剂的负极合剂层，负极活性物质是具有碳质物、碳质物中的氧化硅物相和在氧化硅相中具有结晶性硅的硅相的复合体粒子，在所述非水电解质二次电池用负极中，当负极合剂层的平均厚度为d₀、以负极活性物质的单一粒子占据的合剂层中所述粒子相对于集电体面的垂直方向的最大厚度为d₁时，具有满足d₁/d₀≥0.9的负极活性物质。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

(第1实施方式)

第1实施方式所涉及的非水电解质二次电池用负极具有集电体及配置于集电体上的含有负极活性物质、导电材料和粘结剂的负极合剂层。

如图1的概念图所示，第1实施方式的负极100含有负极合剂层101和集电体102。负极合剂层101是配置在集电体102上的含有负极活性物质103、导电材料104和粘结剂105的负极合剂的层。粘结剂105将构成负极100的负极活性物质103及导电材料104结合，进而将负极合剂层101与集电体102接合。