JP2005293943A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リチウムを吸蔵放出可能な金属またはその化合物と電子伝導性材料とからなる複合粒子を含む負極合剤層を備えた非水電解質二次電池において、前記複合粒子の積算分布曲線における、粒子径の小さい方から積算して合計個数50%の粒子径をD50(μm)、前記負極合剤層の片面の厚さをT(μm)とした場合、0.5<D50/T<1であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
負極活物質粒子の大きさが小さい場合、負極合剤層中の単位体積当たりに含まれる負極活物質粒子の数が多くなる。
本発明の、リチウムを吸蔵放出可能な金属またはその化合物と電子伝導性材料とからなる複合粒子の、充放電に伴う体積変化を模式的に図1〜図3に示す。図1〜図3の記号1〜5は、図4〜図6と同じものを示す。なお、負極活物質粒子3は、本発明のリチウムを吸蔵放出可能な金属またはその化合物と電子伝導性材料とからなる複合粒子である。
なお、複合粒子の積算粒径は、それを溶媒中超音波分散した後、レーザー法によって求められる値である。
本発明の負極合剤層に含まれる複合粒子に使用する電子伝導性材料としては、炭素材料または金属を用いることができる。この金属はリチウムと合金化しないことが好ましい。
本発明の負極合剤層に含まれる複合粒子の合成方法としては、CVD法、機械的混合法、液相法、焼成法等を用いることができる。
高分子固体電解質としては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロビレンオキサイド、ポリエチレンイミド等の高分子、またはこれらの混合物に上記のような溶質を加えて得られる物質を用いることができる。また、ゲル状電解質としては、上記高分子に、上記のような溶媒および溶質を加えて得られる物質を用いることができる。
また、電池の形状は特に限定されるものではなく、角形、楕円形、コイン形、ボタン形、シート形電池等の様々な形状の非水電解質電池に適用可能である。
[実施例1〜4および比較例1〜4]
D’50=1μmのSiO粒子を50質量%とD50=10μmの鱗片状黒鉛粒子を50質量%とをそれぞれ秤量し、両者を造粒することによって、粒子径がD10=14μm、D50=30μm、D90=47μmである複合粒子を得た。なお、粒子径は粒度分析装置(島津製作所(株)製SALD2000J)を用いて測定した。試料を水溶媒中20分超音波分散した。屈折率としては、2.00−0.05iを用いた。
[実施例2]
[実施例3]
[実施例4]
[比較例1]
[比較例2]
[比較例3]
[比較例4]
実施例1〜4および比較例1〜4の電池の、複合粒子の粒子径および試験結果を表1に示す。
D50/Tが0.5以下である比較例1および比較例2の電池では、充放電サイクル中に複合粒子間や複合粒子と導電剤との間の距離が増大した結果、電池の膨れが大きくなったと考えられる。また、D50/TおよびD90/Tが1.0以上である比較例3および比較例4の電池では、複合粒子が大きすぎて、その粒子の体積膨張によって負極合剤層が著しく膨れた結果、電池の膨れが大きくなったと考えられる。
[実施例5〜8および比較例5〜8]
[実施例9〜12および比較例9〜12]
[実施例13〜17]
負極に用いる粒子として、実施例2と同様の方法でD’50=1μmのSiOの替わりに種々のD’50をもつSiO粒子を含む複合粒子を作製した。この複合粒子の粒子径(D50)は、実施例2に用いた複合粒子の粒子径と一致した。したがって、いずれの実施例においてもD50/T=0.7であり、0.5<D50/T<1が満たされている。
SiO粒子径(D’50)、SiOの粒子径(D’50)と複合粒子径(D50)との比、および複合粒子の比表面積を表4に示す。この複合粒子を用いたこと以外は実施例2と同様にして、実施例13〜17の電池を作製し、実施例2と同様の試験を行った。いずれの電池においても1サイクル目に400mAhの放電容量が得られた。試験結果を表4に示す。なお、表4には比較のため、実施例2のデータも示した。1サイクル目の放電容量を「初期放電容量」とし、初期放電容量に対する100サイクル目放電容量の比率(%)を「容量維持率」とした。
上記実施例では、リチウムを吸蔵放出可能な金属またはその化合物として、SiO、SnO、Snを用いたが、他にSi、Al、CoO、Mn2O3などを用いた場合でも同様にして、複合粒子の大きさを0.5<D50/T<1とすることによって、電池の膨れを抑制することが可能であった。また、複合粒子中の電子伝導性材料として鱗片状黒鉛を用いたが、気相成長炭素繊維を用いた場合でも同様にして複合粒子の製造が可能であって、その大きさを上記値に規定することにより、電池の膨れを抑制することが可能であった。
2 負極集電体
3 負極活物質粒子
4 導電剤粒子
5 負極合剤層内の空間
Claims (2)
- リチウムを吸蔵放出可能な金属またはその化合物と電子伝導性材料とからなる複合粒子を含む負極合剤層を備えた非水電解質二次電池において、前記複合粒子の積算分布曲線における、粒子径の小さい方から積算して合計個数50%の粒子径をD50(μm)、前記負極合剤層の片面の厚さをT(μm)とした場合、0.5<D50/T<1であることを特徴とする非水電解質二次電池。
- 前記複合粒子において、リチウムを吸蔵放出可能な金属またはその化合物の積算分布曲線における、粒子径の小さい方から積算して合計個数50%の粒子径をD’50(μm)とした場合、0.5<D’50(μm)およびD’50/D50<0.2であることを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013131486A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-07-04 | Toyota Industries Corp | リチウムイオン二次電池 |
CN103229336A (zh) * | 2010-12-07 | 2013-07-31 | 株式会社大阪钛技术 | 锂离子二次电池负极材料用粉末、使用其的锂离子二次电池负极及电容器负极、以及锂离子二次电池及电容器 |
JP2013229301A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-11-07 | Tdk Corp | 負極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2014136180A1 (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-12 | 株式会社日立製作所 | リチウムイオン二次電池用負極活物質 |
WO2015118593A1 (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 信越化学工業株式会社 | 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池 |
WO2015145522A1 (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | 株式会社 東芝 | 非水電解質電池用電極活物質、非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及び電池パック |
WO2015163398A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | 三井金属鉱業株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質 |
KR20160063988A (ko) | 2014-11-27 | 2016-06-07 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 리튬이온 이차전지 및 리튬이온 이차전지의 제조 방법 |
JPWO2018096593A1 (ja) * | 2016-11-22 | 2019-10-17 | 日産自動車株式会社 | 電気デバイス用負極及びそれを用いた電気デバイス |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002050353A (ja) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池とその負極板の製造方法 |
JP2004146104A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Hitachi Maxell Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2004273443A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系リチウムイオン二次電池用の負極材料及び負極、並びに非水系リチウムイオン二次電池 |
JP2005093158A (ja) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Nissan Motor Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
JP2005190831A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Tdk Corp | 電極及び電気化学素子、並びに電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法 |
-
2004
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002050353A (ja) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池とその負極板の製造方法 |
JP2004146104A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Hitachi Maxell Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2004273443A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系リチウムイオン二次電池用の負極材料及び負極、並びに非水系リチウムイオン二次電池 |
JP2005093158A (ja) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Nissan Motor Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
JP2005190831A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Tdk Corp | 電極及び電気化学素子、並びに電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103229336A (zh) * | 2010-12-07 | 2013-07-31 | 株式会社大阪钛技术 | 锂离子二次电池负极材料用粉末、使用其的锂离子二次电池负极及电容器负极、以及锂离子二次电池及电容器 |
JP2013131486A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-07-04 | Toyota Industries Corp | リチウムイオン二次電池 |
JP2013229301A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-11-07 | Tdk Corp | 負極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2014136180A1 (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-12 | 株式会社日立製作所 | リチウムイオン二次電池用負極活物質 |
WO2015118593A1 (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 信越化学工業株式会社 | 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池 |
JP2015165482A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-09-17 | 信越化学工業株式会社 | 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池 |
WO2015145522A1 (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | 株式会社 東芝 | 非水電解質電池用電極活物質、非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及び電池パック |
WO2015163398A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | 三井金属鉱業株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質 |
KR20160063988A (ko) | 2014-11-27 | 2016-06-07 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 리튬이온 이차전지 및 리튬이온 이차전지의 제조 방법 |
US10347908B2 (en) | 2014-11-27 | 2019-07-09 | Hitachi, Ltd. | Lithium ion secondary battery and manufacturing method of the lithium ion secondary battery |
JPWO2018096593A1 (ja) * | 2016-11-22 | 2019-10-17 | 日産自動車株式会社 | 電気デバイス用負極及びそれを用いた電気デバイス |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4810794B2 (ja) | 2011-11-09 |
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