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JP2002042786A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery

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Publication number
JP2002042786A
JP2002042786A JP2000224218A JP2000224218A JP2002042786A JP 2002042786 A JP2002042786 A JP 2002042786A JP 2000224218 A JP2000224218 A JP 2000224218A JP 2000224218 A JP2000224218 A JP 2000224218A JP 2002042786 A JP2002042786 A JP 2002042786A
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JP
Japan
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negative electrode
graphite
electrode
particles
active material
Prior art date
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Application number
JP2000224218A
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Japanese (ja)
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Inventor
Koichi Ui
幸一 宇井
Masako Matsuda
雅子 松田
Kazuo Yamada
和夫 山田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高結晶性黒鉛の表面に低結晶性の炭素材料が
付着した表面非晶質黒鉛を用いる電極の活物質密度を向
上させ、二次電池の高エネルギー密度化を達成させる。 【解決手段】 正極、非水電解質、および負極からな
り、前記負極が、高結晶性黒鉛の表面に低結晶性炭素が
付着した表面非晶質黒鉛を有するとともに、前記負極
が、充填助剤を含有する非水電解質二次電池。
PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the active material density of an electrode using surface amorphous graphite in which a low-crystalline carbon material is attached to the surface of high-crystalline graphite, and to increase the energy density of a secondary battery. To achieve. SOLUTION: The positive electrode, a non-aqueous electrolyte, and a negative electrode, wherein the negative electrode has surface amorphous graphite in which low crystalline carbon is adhered to the surface of high crystalline graphite, and the negative electrode has a filling aid. Non-aqueous electrolyte secondary battery containing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、正極、非水電解
質、および負極からなる非水電解質二次電池に関し、特
に、負極の材料として、高結晶性黒鉛の表面に低結晶性
の炭素材料が付着した表面非晶質黒鉛を用いる非水電解
質二次電池に関するものである。
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, a non-aqueous electrolyte, and a negative electrode. In particular, as a negative electrode material, a low-crystalline carbon material is formed on the surface of highly crystalline graphite. The present invention relates to a nonaqueous electrolyte secondary battery using adhered surface amorphous graphite.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴い高容量の
二次電池が必要になってきている。その負極材料として
金属材料や炭素材料などが検討されている。しかし、金
属材料を使用した場合、充放電を繰り返すと溶媒中の金
属イオンがデンドライト状に析出し、最終的には両極を
短絡させてしまうという問題がある。一方、炭素材料を
使用した場合は、炭素材料の層間への金属イオンの電気
化学的挿入・脱離反応となるため短絡の問題が無い。炭
素材料は黒鉛から無定形炭素までの幅広い横造ないし形
態を有するとともに、それらの物性値あるいは炭素の六
角網面が形成する微細組織が電極の性能を大きく左右す
るため、物性値あるいは微細組織を規定した種々の炭素
材料が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, high-capacity secondary batteries have been required as electronic devices have become smaller. Metal materials, carbon materials, and the like are being studied as the negative electrode material. However, when a metal material is used, there is a problem that if charge and discharge are repeated, metal ions in the solvent precipitate in a dendrite shape, and eventually both electrodes are short-circuited. On the other hand, when a carbon material is used, there is no problem of short-circuiting because of the electrochemical insertion / desorption reaction of metal ions between layers of the carbon material. Carbon materials have a wide range of horizontal structures or shapes from graphite to amorphous carbon, and their physical properties or the microstructure formed by the hexagonal mesh of carbon greatly affect the performance of the electrode. Various specified carbon materials have been proposed.

【0003】非水電解質二次電池、特にリチウム二次電
池の負極に使用されている炭素材料は、1000℃前後
で焼成された炭素系材料と2800℃前後で焼成された
黒鉛系材料とに大別される。
[0003] Carbon materials used for non-aqueous electrolyte secondary batteries, particularly for negative electrodes of lithium secondary batteries, are mainly classified into carbon-based materials fired at about 1000 ° C and graphite-based materials fired at about 2800 ° C. Separated.

【0004】1000℃前後で焼成された炭素系材料を
用いた場合、電解液との反応が少なく、電解液の分解が
起きにくいという利点を有するが、リチウムイオンの放
出に伴う電位の変化が大きいという欠点がある。
When a carbon-based material fired at about 1000 ° C. is used, there is an advantage that the reaction with the electrolytic solution is small and decomposition of the electrolytic solution does not easily occur, but the change in potential due to release of lithium ions is large. There is a disadvantage that.

【0005】一方、2800℃前後で焼成された黒鉛系
材料を用いた場合、リチウムイオンの放出に伴う電位の
変化が小さいという利点を有するが、電解液と反応して
電解液の分解が生じ、さらには黒鉛材料が破壊されると
いう欠点があることが知られている(J.Electr
ochem.Soc.,117,222(197
0))。その結果、2800℃前後で焼成された黒鉛系
材料では、充放電効率の低下、サイクル特性の低下、電
池の安全性低下などの問題が生じる可能性がある。特定
の電解液を用いる場合には、そのような問題を生じさせ
ることなく黒鉛系材料が使用可能であることが知られて
いるが(J.Electrochem.Soc.,13
7,2009(1990))、電解液が限定されるた
め、電池の温度特性、サイクル特性などの改善が電解液
の種類によりかなり制限されるという問題点がある。
On the other hand, when a graphite-based material fired at about 2800 ° C. is used, there is an advantage that a change in potential due to release of lithium ions is small, but the electrolyte reacts with the electrolyte to cause decomposition of the electrolyte. Further, it is known that there is a disadvantage that the graphite material is destroyed (J. Electr.
ochem. Soc. , 117, 222 (197).
0)). As a result, graphite-based materials fired at around 2800 ° C. may cause problems such as a decrease in charge / discharge efficiency, a decrease in cycle characteristics, and a decrease in battery safety. It is known that when a specific electrolyte is used, a graphite-based material can be used without causing such a problem (J. Electrochem. Soc., 13).
7, 2009 (1990)), and there is a problem that the improvement in the temperature characteristics and cycle characteristics of the battery is considerably limited by the type of the electrolytic solution because the electrolytic solution is limited.

【0006】したがって、電解液の分解や黒鉛系材料の
破壊を起こさない電解液と炭素電極との組み合わせを開
発することが本電池系の重要な課題といえる。
Therefore, it is an important task of the present battery system to develop a combination of an electrolyte and a carbon electrode which does not cause decomposition of the electrolyte or breakage of the graphite-based material.

【0007】これらの問題を解決すべく、特開平4−3
68778号公報、特開平4−370662号公報、特
開平5−94838号公報、特開平5−121066号
公報などでは高結晶性黒鉛の表面に低結晶性の炭素材料
が付着した表面非晶質黒鉛を提案している。この表面改
質炭素材料は電解液の分解を抑えるので、電池容量の増
加、サイクル特性の改善などに対して有効である。
To solve these problems, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
68778, JP-A-4-370662, JP-A-5-94838, JP-A-5-121066 and the like disclose surface amorphous graphite in which a low-crystalline carbon material adheres to the surface of highly crystalline graphite. Has been proposed. Since this surface-modified carbon material suppresses decomposition of the electrolytic solution, it is effective for increasing the battery capacity, improving the cycle characteristics, and the like.

【0008】一方、非水電解質二次電池の電極設計に
は、より多くの活物質が電極の単位体積に充填されるこ
とが重要である。電極を作製する場合、活物質粉末と結
着剤を混合し、分散溶媒を加えたペースト状の電極合剤
を作製し、これを集電体である金属箔に塗布する。その
後、分散溶媒を乾燥する方法が一般的に用いられてい
る。この際、電極合剤の集電体への圧着と電極厚みの均
一化、電極容量の向上を目的として、さらに圧縮成形を
行なう圧縮成形工程を設けるのが一般的である。この圧
縮成形工程により、電極のかさ密度は高くなり、電池の
単位体積当たりのエネルギー密度が高くなる。
On the other hand, in designing an electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery, it is important that more active material is filled in a unit volume of the electrode. When producing an electrode, the active material powder and the binder are mixed, a paste-like electrode mixture is prepared by adding a dispersion solvent, and this is applied to a metal foil as a current collector. Thereafter, a method of drying the dispersion solvent is generally used. At this time, it is general to provide a compression molding step for performing compression molding for the purpose of pressing the electrode mixture onto the current collector, making the electrode thickness uniform, and improving the electrode capacity. This compression molding step increases the bulk density of the electrode and increases the energy density per unit volume of the battery.

【0009】黒鉛系材料は炭素系材料に比べて結晶性、
真密度が高い。したがって、黒鉛系材料を用いて電極を
構成すれば、比較的、充填性の高い電極が得られ、電池
の単位体積あたりのエネルギー密度を高めることができ
る。さらに、活物質にはかさ密度を高めても電極特性が
低下しないことが要求される。
[0009] Graphite-based materials are more crystalline than carbon-based materials,
True density is high. Therefore, if the electrode is formed using a graphite-based material, an electrode having a relatively high filling property can be obtained, and the energy density per unit volume of the battery can be increased. Further, it is required that the active material does not deteriorate the electrode characteristics even when the bulk density is increased.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、高結晶性黒鉛
の表面に低結晶性の炭素材料が付着した表面非晶質黒鉛
を用いる二次電池の単位体積当たりのエネルギー密度
は、まだ満足しうる程に大きなものではなかった。
However, the energy density per unit volume of a secondary battery using surface amorphous graphite in which a low crystalline carbon material is adhered to the surface of high crystalline graphite can still be satisfied. It was not as big.

【0011】これはプレスもしくは圧縮成形の工程によ
り表面非晶質黒鉛を含む電極のかさ密度(みかけ密度も
しくは充填密度)が上がりにくいことが一因していると
考えられる。なぜなら、表面非晶質黒鉛は、高結晶性の
黒鉛材料の表面に低結晶性の炭素が被覆されており、こ
の低結晶性の炭素の真密度は、高結晶性の黒鉛材料の真
密度よりも低いことが原因の一つが考えられる。
It is considered that this is partly due to the fact that the bulk density (apparent density or packing density) of the electrode containing surface amorphous graphite is hardly increased by the press or compression molding process. This is because the surface amorphous graphite has a low crystalline carbon coated on the surface of a highly crystalline graphite material, and the true density of the low crystalline carbon is higher than the true density of the highly crystalline graphite material. One of the causes is considered to be low.

【0012】負極のかさ密度を上げるためにはプレス圧
力を高くすることが必要である。しかしながら、プレス
圧力を高くすると黒鉛材料の表面に覆われている低結晶
性の炭素に亀裂、さらには割れを生じる場合があり、被
覆の効果が薄れるという問題が発生する可能性がある。
また、プレス圧力を高くする場合にあっては、プレス中
に負極が集電体である金属箔などから剥がれやすくな
り、プレス側に付着したりする可能性がある。さらに、
均一にプレスされないことにより、充放電中に負極が集
電体から剥離・脱落し、そのためサイクル特性を損なう
場合もあった。
In order to increase the bulk density of the negative electrode, it is necessary to increase the pressing pressure. However, if the pressing pressure is increased, the low-crystalline carbon covered on the surface of the graphite material may be cracked or even cracked, which may cause a problem that the effect of the coating is weakened.
In addition, when the pressing pressure is increased, the negative electrode is likely to be peeled off from the current collector, such as a metal foil, during the pressing, and may adhere to the press side. further,
The non-uniform pressing may cause the negative electrode to peel off or fall off from the current collector during charging and discharging, thereby impairing the cycle characteristics.

【0013】本発明は、活物質である高結晶性黒鉛の表
面に低結晶性の炭素材料が被覆した黒鉛材料、すなわ
ち、表面非晶質黒鉛の充填性が高く、良好な電極特性を
示す炭素負極を有する非水電解質二次電池を得ることを
目的とするものである。
The present invention relates to a graphite material in which the surface of a highly crystalline graphite as an active material is coated with a low crystalline carbon material, that is, a carbon material having a high surface amorphous graphite filling property and exhibiting good electrode characteristics. An object is to obtain a nonaqueous electrolyte secondary battery having a negative electrode.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】正極と、非水電解質と、
負極とを有し、前記負極の材料である負極材料に、高結
晶性黒鉛の表面に低結晶性炭素材料が付着した表面非晶
質黒鉛を有するとともに、前記負極材料に、前記表面非
晶質黒鉛の充填性を向上させる充填助剤を含有すること
により問題点が解決することが判明した。
Means for Solving the Problems A positive electrode, a non-aqueous electrolyte,
A negative electrode material, the negative electrode material being a material of the negative electrode, and having a surface amorphous graphite in which a low crystalline carbon material is adhered to the surface of highly crystalline graphite, and the negative electrode material having the surface amorphous It has been found that the problem can be solved by including a filling aid for improving the filling property of graphite.

【0015】具体的には、プレスもしくは圧縮成形の工
程において、充填助剤を含有することにより、高結晶性
黒鉛の表面に覆われている低結晶性の炭素材料の亀裂、
割れなどを防止し易くするとともに、かさ密度、あるい
は活物質密度の高い負極を作製し易くすることを特徴と
している。従来、活物質密度1.4g/cm3程度で
は、充填助剤を使用せずに作製することができたが、さ
らなる高エネルギー密度化を目指して活物質密度1.4
g/cm3以上、特に、1.5g/cm3以上の電極を作
製するにしても、プレス回数を減らすことが可能である
点で効果的である。
Specifically, in the step of pressing or compression molding, by adding a filler, cracks in the low-crystalline carbon material covered on the surface of the highly crystalline graphite,
It is characterized in that cracks and the like are easily prevented, and a negative electrode having a high bulk density or an active material density is easily produced. Conventionally, an active material density of about 1.4 g / cm 3 could be produced without using a filling aid, but the active material density was 1.4 with the aim of further increasing the energy density.
Even if an electrode having a g / cm 3 or more, particularly 1.5 g / cm 3 or more is produced, it is effective in that the number of presses can be reduced.

【0016】本発明に係る非水電解質二次電池の負極材
料に含有される充填助剤とは、高結晶性黒鉛の表面に覆
われている低結晶性の炭素材料の亀裂、割れなどを生じ
させることなく、電極内により多くの活物質を充填させ
て、活物質密度を高くするために含有させる材料を意味
する。
The filling aid contained in the negative electrode material of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention means that a low-crystalline carbon material covered on the surface of high-crystalline graphite causes cracks, cracks, and the like. Without filling, it means a material that is filled in order to increase the active material density by filling more active material in the electrode.

【0017】本来であれば、活物質以外の材料を含有さ
せた場合、電極中に活物質以外の材料が入るため、活物
質密度が上がりにくくなると考えるのが一般的である。
しかし、本発明者は、充填性・流動性が低い材料に対し
て充填助剤を加えることにより、活物質以外の材料が含
有しているにもかかわらず、逆に電極の活物質密度が高
くなる新知見を見い出し、かかる事実に基づいて本発明
を完成させるに至ったものである。
In general, it is generally considered that when a material other than the active material is contained, the material other than the active material enters the electrode, so that the active material density hardly increases.
However, the present inventor, by adding a filling aid to the material having low filling property and fluidity, despite the fact that the material other than the active material is contained, the active material density of the electrode is high. The present inventors have found new findings and completed the present invention based on such facts.

【0018】かさ密度(みかけ密度もしくは充填密度)
とは、活物質および活物質以外の含有物である結着剤な
どの全質量を、その電極合剤の占める体積で除したもの
である。すなわち、かさ密度=電極合剤の全質量/電極
合剤の占める体積の式により、表すことができる。粉体
粒子の充填構造は粒子の大きさと形状、粒子間相互作用
などに左右されるが、充填構造を定量的に議論する指標
の一つとしてはかさ密度や充填率が使用されている。
Bulk density (apparent density or packing density)
The term is obtained by dividing the total mass of the active material and the binder other than the active material by the volume occupied by the electrode mixture. That is, it can be expressed by an equation of bulk density = total mass of electrode mixture / volume occupied by electrode mixture. The packing structure of the powder particles depends on the size and shape of the particles, the interaction between the particles, and the like. As one of the indexes for quantitatively discussing the packing structure, the bulk density and the packing ratio are used.

【0019】一方、活物質密度とは電極の単位体積中に
占める活物質の重量である。活物質密度は活物質の真密
度以上にはならず、真密度との差は活物質以外のバイン
ダーなどの含有物、電極中の空隙などの体積変化による
ものである。
On the other hand, the active material density is the weight of the active material in a unit volume of the electrode. The active material density does not become higher than the true density of the active material, and the difference from the true density is due to a change in volume of a material other than the active material such as a binder and a void in an electrode.

【0020】充填助剤の含有量は、負極材料の0.1〜
30重量部であることが好ましい。充填助剤の含有量が
0.1重量部より少ないと、充填助剤の含有している効
果が現れにくい。また、充填助剤の含有量が30重量部
より多いと活物質密度が高くなり難く、実質的な充放電
容量が小さくなるので実用的ではない。あるいは、充填
助剤そのものが電気化学的にLiイオンの挿入・脱離す
るものでは電極特性に反映してしまい表面非晶質黒鉛の
電極特性が活かせないなどの欠点が生じてくる。ここで
の重量比率は表面非晶質黒鉛に対する割合を示し、電極
材料としては他に結着剤を含むことが可能である。
The content of the filling assistant is 0.1 to 0.1% of the negative electrode material.
Preferably it is 30 parts by weight. If the content of the filler is less than 0.1 parts by weight, the effect of the filler is less likely to be obtained. On the other hand, when the content of the filling assistant is more than 30 parts by weight, the density of the active material is hardly increased, and the actual charge / discharge capacity is reduced, which is not practical. Alternatively, if the filling aid itself electrochemically inserts / desorbs Li ions, it will be reflected in the electrode characteristics, resulting in a drawback such that the electrode characteristics of surface amorphous graphite cannot be utilized. The weight ratio here indicates the ratio to the surface amorphous graphite, and it is possible to include a binder as an electrode material.

【0021】結着剤としてはポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系ポリマー、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポ
リマー、合成ゴム類などを用いることができるがこれに
限定されるものではない。結着剤は1重量部より少ない
と結着能力がなくなってしまい、30重量部より多い
(添加する結着剤により重量部は多少異なる)と電極内
に含まれる活物質の割合が減り、電極の抵抗しいては分
極などが大きくなり充放電容量が小さくなるため実用的
ではない。なお、負極作製において結着性を上げるため
に各々の結着剤の融点(Tm)前後の温度で熱処理を行
うことが好ましい。
Examples of the binder include, but are not limited to, fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride, polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, and synthetic rubbers. If the amount of the binder is less than 1 part by weight, the binding ability is lost, and if the amount is more than 30 parts by weight (parts by weight differ depending on the added binder), the ratio of the active material contained in the electrode decreases, and Is not practical because polarization and the like increase and the charge / discharge capacity decreases. Note that it is preferable to perform heat treatment at a temperature around the melting point (T m ) of each binder in order to improve the binding property in the production of the negative electrode.

【0022】本発明における表面非晶質黒鉛とは、高結
晶性の黒鉛材料を芯材として、表面に気相法、液相法、
固相法などの手法により、該黒鉛材料の表面に結晶性の
低い炭素を付着させることによって得ることができる。
芯材に用いる高結晶性黒鉛は、粒子状(鱗片状ないし塊
状、繊維状、ウイスカー状、球状、破砕状など)の天然
黒鉛、人造黒鉛、あるいは、メソカーボンマイクロビー
ズ、メソフェーズピッチ粉末、等方性ピッチ粉末などの
黒鉛化品の1種または2種以上を使用することができ
る。
The surface amorphous graphite in the present invention means a gas phase method, a liquid phase method,
It can be obtained by attaching low crystallinity carbon to the surface of the graphite material by a technique such as a solid phase method.
The highly crystalline graphite used for the core material may be natural graphite, artificial graphite, or mesocarbon microbeads, mesophase pitch powder, etc. in the form of particles (scales or lumps, fibers, whiskers, spheres, crushed shapes, etc.). One or two or more types of graphitized products such as conductive pitch powder can be used.

【0023】ここで、芯材となる黒鉛材料として、好ま
しくはX線広角回折法による(002)面の平均面間隔
(d002)が0.335〜0.340nmで、(00
2)面方向の結晶子厚み(Lc)が10nm以上(より
好ましくは40nm以上)で、(110)面方向の結晶
子厚み(La)が10nm以上(より好ましくは50n
m以上)であることが好ましい。平均面間隔が0.34
0nmより大きい場合、あるいは、Lc、Laが10n
mより小さい場合には、炭素材料の結晶性が充分ではな
く、被覆炭素材料を作製した際に、リチウムの溶解析出
に近い低電位部分(Liの電位基準で0〜300mV)
の容量が十分ではなくなるので好ましくない。
Here, as the graphite material to be the core material, preferably, the average spacing (d 002 ) of the (002) plane by the X-ray wide-angle diffraction method is 0.335 to 0.340 nm and (00)
2) The crystallite thickness (Lc) in the plane direction is 10 nm or more (more preferably 40 nm or more), and the crystallite thickness (La) in the (110) plane direction is 10 nm or more (more preferably 50 n).
m or more). Average surface spacing is 0.34
0 nm or when Lc and La are 10n
If it is smaller than m, the crystallinity of the carbon material is not sufficient, and a low potential portion (0 to 300 mV based on the potential of Li) close to the dissolution precipitation of lithium when the coated carbon material is produced.
This is not preferable because the capacity of the battery becomes insufficient.

【0024】なお、X線広角回折法による結晶子の大き
さ(Lc、La)を判定する方法としては、公知の方
法、例えば“炭素材料実験技術 1 p55〜63 炭
素材料学会編(科学技術社)” に記載されている方法
を適用することが可能である。また、下記に示す方法で
X線広角回折法による結晶子の大きさ(Lc、La)を
測定することも可能である。すなわち、試料が粉末の場
合はそのままで、微小片状の場合にはメノウ乳鉢で粉末
化し、試料に対して約15重量%のX線標準用高純度シ
リコン粉末を内部標準物質として加え混合し、試料をセ
ルにつめ、グラファイトモノクロメーターで単色化した
CuKα線を線源とし、反射式ディフラクトメーター法
によって広角X線回析曲線を測定する。曲線の補正に
は、いわゆるローレンツ、偏向因子、吸収因子、原子散
乱因子などに関する補正は行なわず次の簡便法を用い
る。すなわち、(002)回折に相当する曲線のベース
ラインを引き、ベースラインからの強度をし直して(0
02)の面の補正回析曲線を得る。そして、補正回析曲
線において、ピーク高さの半分の位置におけるいわゆる
半価幅βを用いてC軸方向の結晶子大きさLcをLc=
(K・λ)/(β・cosθ)で求める。ここで、λは
1.5416オングストロームであり、θは回折角であ
る。同様にLaも測定することが可能である。
As a method for determining the crystallite size (Lc, La) by the X-ray wide-angle diffraction method, a known method, for example, “Carbon Materials Experimental Techniques 1 p55-63, edited by The Society of Carbon Materials (Science and Technology Corporation) ) "Can be applied. In addition, the crystallite size (Lc, La) can be measured by the X-ray wide-angle diffraction method by the method described below. That is, if the sample is a powder, as it is, if the sample is in the form of small flakes, pulverize in an agate mortar, add about 15% by weight of the sample to the X-ray standard high-purity silicon powder as an internal standard substance, and mix. A sample is packed in a cell, and a wide angle X-ray diffraction curve is measured by a reflection type diffractometer method using a CuKα ray monochromatized by a graphite monochromator as a radiation source. For the correction of the curve, the following simple method is used without correcting so-called Lorentz, deflection factor, absorption factor, atomic scattering factor and the like. That is, a base line of a curve corresponding to the (002) diffraction is drawn, and the intensity from the base line is changed to (0
A corrected diffraction curve of the plane of 02) is obtained. Then, in the corrected diffraction curve, the crystallite size Lc in the C-axis direction is calculated by using a so-called half width β at a half position of the peak height as Lc =
It is calculated by (K · λ) / (β · cos θ). Here, λ is 1.5416 angstroms, and θ is a diffraction angle. Similarly, La can be measured.

【0025】芯材となる黒鉛材料としては、アルゴンレ
ーザーラマンによる1580cm-1付近のピーク強度比
に対する1360cm-1付近のピーク強度比(以後R値
と記す)が、0.5以下(より好ましくは0.4以下)
であることが好ましい。R値が0.5を超える場合に
は、炭素材料の結晶性が充分ではなく、被覆炭素材料を
作製した際にリチウムの溶解析出に近い低電位部分(L
iの電位基準で0〜300mV)の容量が十分ではなく
なるので好ましくない。
Examples of the graphite material as the core, the peak intensity ratio in the vicinity of 1360 cm -1 to the peak intensity ratio in the vicinity of 1580 cm -1 by argon laser Raman (hereinafter referred to as R value), 0.5 or less (more preferably 0.4 or less)
It is preferred that When the R value exceeds 0.5, the crystallinity of the carbon material is not sufficient, and the low potential portion (L
It is not preferable because the capacity of 0 to 300 mV) based on the potential of i becomes insufficient.

【0026】芯材となる黒鉛材料の粒径分布は、0.1
〜150μm程度であることが好ましい。表面非晶質黒
鉛の粒径は、実質的に芯材である黒鉛材料の粒径に依存
するため、芯材の粒径により最終生成物の粒径もほぼ規
定されることになる。芯材の粒径が0.1μmよりも小
さい場合には電池のセパレーターの空孔を通して内部短
絡を引き起こす危険性が高くなる可能性がある。また、
芯材の粒径が150μmよりも大きくなる場合には、電
極の均一性、活物質の充填密度の高い電極を作製する工
程上でのハンドリング性などが低下するのでいずれも好
ましくない。
The particle size distribution of the graphite material as the core material is 0.1%.
It is preferably about 150 μm. Since the particle size of the surface amorphous graphite substantially depends on the particle size of the graphite material as the core material, the particle size of the core material also substantially determines the particle size of the final product. If the particle size of the core material is smaller than 0.1 μm, there is a possibility that the risk of causing an internal short circuit through the pores of the battery separator may be increased. Also,
When the particle size of the core material is larger than 150 μm, the uniformity of the electrode and the handling property in the process of producing an electrode having a high filling density of the active material are deteriorated, which is not preferable.

【0027】高結晶性黒鉛の表面に低結晶性の炭素材料
を形成する手法には気相法、液相法、固相法を適用する
ことが可能である。
As a method for forming a low-crystalline carbon material on the surface of highly crystalline graphite, a gas phase method, a liquid phase method, and a solid phase method can be applied.

【0028】気相法とは、気体状の原料、あるいは液体
状の原料を噴霧、あるいはバブリングなどの手法により
反応系内に輸送し、原料の熱分解によって高結晶性黒鉛
材料の表面に気相から炭素を形成させる方法である。熱
分解温度としては原料によって異なるが、450〜15
00℃程度の温度範囲で行うことができる。原料として
はメタン、エタン、プロパンなどの脂肪族飽和炭化水
素、プロピレンなどの脂肪族不飽和炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ペリレンなどの
芳香族炭化水素などが挙げられる。さらに、これらの芳
香族炭化水素から誘導されるカルボン酸、カルボン酸無
水物、カルボン酸イミド化体なども用いることができ
る。原料の供給速度は材料によって適宜設定可能である
が、原料濃度2×1021〜2.6×2023分子/L、供
給速度0.05〜20モル/時間、流速0.5〜70c
m/分の範囲内で設定することが好ましい。また、適宜
アルゴン、窒素などの不活性ガスをキャリアガスとして
用いることも可能であり、また水素を添加して、気相中
でのすすの発生を抑えるなどの方法も考えられる。
In the gas phase method, a gaseous raw material or a liquid raw material is transported into a reaction system by a method such as spraying or bubbling, and the raw material is thermally decomposed to form a vapor phase on the surface of a highly crystalline graphite material. This is a method of forming carbon from. Although the pyrolysis temperature varies depending on the raw material, it is 450 to 15
It can be performed in a temperature range of about 00 ° C. Examples of the raw materials include aliphatic saturated hydrocarbons such as methane, ethane, and propane; aliphatic unsaturated hydrocarbons such as propylene; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, naphthalene, and perylene. Further, carboxylic acids, carboxylic anhydrides, carboxylic acid imidized compounds and the like derived from these aromatic hydrocarbons can also be used. The feed rate of the raw material can be appropriately set depending on the material, but the raw material concentration is 2 × 10 21 to 2.6 × 20 23 molecules / L, the feed rate is 0.05 to 20 mol / hour, and the flow rate is 0.5 to 70 c.
It is preferable to set within the range of m / min. In addition, an inert gas such as argon or nitrogen can be used as a carrier gas as appropriate, or a method of adding hydrogen to suppress generation of soot in a gas phase can be considered.

【0029】液相法とは、炭素前駆体が液相を経由して
炭素化される原料を黒鉛の表面に付着させ、それらを焼
成する事により表面に炭素を形成する方法である。原料
としてはナフタレン、フェナントレン、アセナフチレ
ン、アントラセン、トリフェニレン、ピレン、クリセ
ン、ペリレンなどの芳香族炭化水素、これらを加熱加圧
下で重縮合して得られるタールあるいはピッチ類、ある
いはこれらの芳香族炭化水素の混合物を主成分とするタ
ール、ピッチ、アスファルト、油類などがあげられ、こ
れらの出発原料として石油系および石炭系を問わない。
本発明においては、上記の芯材となる炭素材料と重質油
などとを混合し攪拌処理する。攪拌方法としては、特に
限定されず、たとえば、リボンミキサー、スクリュー型
ニーダー、万能ミキサーなどを使用する機械的攪拌方法
などが挙げられる。攪拌処理条件(温度および時間)は
原料(芯材と被覆用重質油)の成分、混合物の粘度など
に応じて適宜選択される。攪拌時の雰囲気としては、大
気圧下、加圧下、減圧下のいずれであってもよく、減圧
下で攪拌する場合は、芯材と重質油とのなじみが向上す
るので好適である。本発明においては、芯材と被覆層と
のなじみを改善する、被覆層の厚さを均一とする、被覆
層の厚さを大きくするなどのために、必要ならば上記の
混合攪拌工程を複数回繰り返すことも可能である。ま
た、引き続く洗浄工程に先立って、被覆された芯材を一
旦分離した後、洗浄工程に供することも可能である。
The liquid phase method is a method in which a raw material in which a carbon precursor is carbonized via a liquid phase is attached to the surface of graphite, and the carbon precursor is calcined to form carbon on the surface. As raw materials, aromatic hydrocarbons such as naphthalene, phenanthrene, acenaphthylene, anthracene, triphenylene, pyrene, chrysene, and perylene, tars or pitches obtained by polycondensation of these under heating and pressure, or of these aromatic hydrocarbons Examples of the mixture include tar, pitch, asphalt, oils, and the like having a mixture as a main component. These starting materials may be petroleum or coal.
In the present invention, the carbon material serving as the core material and heavy oil are mixed and stirred. The stirring method is not particularly limited, and includes, for example, a mechanical stirring method using a ribbon mixer, a screw-type kneader, a universal mixer, or the like. The stirring conditions (temperature and time) are appropriately selected according to the components of the raw materials (core material and heavy oil for coating), the viscosity of the mixture, and the like. The atmosphere at the time of stirring may be any of atmospheric pressure, pressurized pressure, and reduced pressure, and stirring under reduced pressure is preferable because the affinity between the core material and heavy oil is improved. In the present invention, in order to improve the conformity between the core material and the coating layer, make the thickness of the coating layer uniform, increase the thickness of the coating layer, and the like, if necessary, a plurality of the mixing and stirring steps described above are performed. It can be repeated several times. Further, prior to the subsequent washing step, the coated core material may be once separated and then subjected to the washing step.

【0030】固相法とは、炭素前駆体が固相を経由して
炭素化される原料を黒鉛の表面に付着させ、それらを焼
成する事によって表面に炭素を形成する方法である。樹
脂の中には明らかな溶融状態を経ずに熱分解が進み炭素
化が進むが、そのような樹脂を高結晶性黒鉛の表面に付
着させるには、溶剤に溶解する融点以上の温度に加熱す
るなどの手法により固溶状態にし、上述した液相法の説
明に記載した手法により混合し、表面に付着させる方法
が挙げられる。また樹脂と黒鉛材料とを混合し、焼成時
に樹脂の融点付近で保持することによって混合する事も
可能である。具体的な原料としては、ポリイミド樹脂;
ポリアミド樹脂;ポリアセチレン、ポリ(p−フェニレ
ン)、ポリ(p−フェニレンビニレン)などの共役系樹
脂、フェノール樹脂;フルフリルアルコール樹脂;セル
ロース;ポリアクリロニトリル、ポリ(α−ハロゲン化
アクリロニトリル)、ポリメチルメタクリレートなどの
アクリル系樹脂もしくはメタクリル系樹脂;ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル樹脂
およびこれらの共重合体樹脂などを使用することが可能
である。また、焼成条件としては上述した液相法に記載
の焼成方法、焼成雰囲気が適用可能である。
The solid phase method is a method in which a raw material in which a carbon precursor is carbonized via a solid phase is attached to the surface of graphite, and the carbon is formed by firing them to form carbon on the surface. Some of the resin undergoes thermal decomposition and carbonization proceeds without an apparent melting state.However, in order to attach such a resin to the surface of highly crystalline graphite, the resin must be heated to a temperature above the melting point at which it dissolves in the solvent. For example, a method of forming a solid solution state by a method of mixing, mixing by the method described in the above description of the liquid phase method, and attaching the mixture to the surface. Further, it is also possible to mix the resin and the graphite material by mixing and holding the resin near the melting point of the resin during firing. Specific raw materials include polyimide resin;
Polyamide resin; conjugated resin such as polyacetylene, poly (p-phenylene), poly (p-phenylenevinylene), phenolic resin; furfuryl alcohol resin; cellulose; polyacrylonitrile, poly (α-halogenated acrylonitrile), polymethyl methacrylate It is possible to use acrylic resins or methacrylic resins such as, for example, vinyl halide resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, and copolymer resins thereof. As the firing conditions, the firing method and firing atmosphere described in the above-described liquid phase method can be applied.

【0031】なお、低結晶性炭素材料の結晶性について
は特に限定はされないが、基本的には芯材に比べて結晶
性の低いもの、つまりd002、R値などが大きいものを
採用することにより、表面非晶質黒鉛としての効果が得
られる。X線回折では、その材料のバルクの性質が規定
されるため、表面層が薄い場合には大きな差となって表
れないこともあるが、たとえば、この場合、表面の物性
を測定できるラマン測定によって測定されるR値を有効
に用いることができる。より好ましくは低結晶性の炭素
材料はd002が0.34nmより大きく、R値は0.5
より大きい(より好ましくは0.4より大きい)もので
あり、これらは表面に付着させる炭素材料のCVD条件
や種々原料の焼成条件を同じにして擬似的に表面の炭素
材料のみを作成し、その物性を測定することによって間
接的に規定することができる。
The crystallinity of the low-crystalline carbon material is not particularly limited, but basically, a material having a low crystallinity as compared with the core material, that is, a material having a large d 002 , a large R value, or the like, should be used. Thereby, the effect as surface amorphous graphite is obtained. In X-ray diffraction, the bulk properties of the material are specified, so when the surface layer is thin, it may not appear as a large difference. For example, in this case, Raman measurement that can measure the physical properties of the surface is performed. The measured R value can be used effectively. More preferably, the low crystalline carbon material has d 002 greater than 0.34 nm and an R value of 0.5.
These are larger (preferably larger than 0.4), and these are prepared by simulating only the surface carbon material by setting the same conditions for the CVD of the carbon material to be deposited on the surface and the firing conditions for various raw materials. It can be defined indirectly by measuring physical properties.

【0032】このようにして得られた炭素材料を600
〜2500℃程度の温度において焼成することにより、
高結晶性黒鉛の表面に低結晶性炭素が付着した表面非晶
質黒鉛を得ることができる。表面の炭素材料の結晶性は
その焼成温度にて制御可能である。また、焼成時の雰囲
気としては、還元雰囲気中、不活性ガス気流中、不活性
ガスの密閉状態、真空状態などの非酸化性雰囲気が挙げ
られる。焼成温度にかかわらず、昇温速度は1〜300
℃/時間程度の範囲から適宜選択される。また、焼成に
先立ち、炭素前駆体が被覆された高結晶性黒鉛を洗浄工
程に供してもよい。洗浄工程を加えることにより、炭素
前駆体の低分子成分を取り除くことができ、炭素前駆体
からの炭化率を向上させることができるとともに、粒子
同士が焼成の際に融着、あるいは凝集を抑えるといった
効果が得られる。ここで、洗浄に用いられる有機溶媒と
しては、トルエン、キノリン、アセトン、ヘキサン、ベ
ンゼン、キシレン、メチルナフタレン、アルコール類、
石炭系油、石油系油などが挙げられる。これらの中で
は、トルエン、キノリン、アセトン、ベンゼン、キシレ
ン、メタノール、石炭系軽油・中油、石油系軽油・中油
などがより好ましい。
The carbon material obtained in this way was
By firing at a temperature of about 2500 ° C.,
Surface amorphous graphite in which low crystalline carbon adheres to the surface of highly crystalline graphite can be obtained. The crystallinity of the surface carbon material can be controlled by the firing temperature. Examples of the atmosphere during firing include a non-oxidizing atmosphere such as a reducing atmosphere, an inert gas stream, a closed state of an inert gas, and a vacuum state. Regardless of the firing temperature, the heating rate is 1 to 300
It is appropriately selected from the range of about ° C / hour. Prior to firing, the highly crystalline graphite coated with the carbon precursor may be subjected to a washing step. By adding a washing step, it is possible to remove low molecular components of the carbon precursor, to improve the carbonization rate from the carbon precursor, and to suppress fusion or aggregation of the particles during firing. The effect is obtained. Here, as the organic solvent used for washing, toluene, quinoline, acetone, hexane, benzene, xylene, methylnaphthalene, alcohols,
Coal-based oil, petroleum-based oil, and the like. Among them, toluene, quinoline, acetone, benzene, xylene, methanol, coal-based light oil / medium oil, petroleum-based light oil / medium oil, and the like are more preferable.

【0033】洗浄工程においては、溶媒の種類、洗浄時
間、洗浄温度などを選択することにより、被覆層の厚
み、残存する重質油成分などを調整することが可能であ
る。次いで、被覆炭素材料と有機溶媒との分離工程は、
遠心分離、圧搾濾過、重力沈降などの手法により行われ
る。分離された被覆炭素材料の乾燥は、通常100〜4
00℃の範囲で行われる。このようにして得られた乾燥
被覆炭素材料は、炭化処理、さらには黒鉛化処理を行っ
ても、芯材粒子周囲のピッチ成分は維持され、粒子同士
が融着ないし凝集することがほとんど生じない。
In the washing step, the thickness of the coating layer, the remaining heavy oil component, and the like can be adjusted by selecting the type of solvent, washing time, washing temperature, and the like. Then, the separation step of the coated carbon material and the organic solvent,
It is performed by a method such as centrifugal separation, squeezing filtration, and gravity sedimentation. Drying of the separated coated carbon material is usually 100 to 4
It is performed in the range of 00 ° C. The dry-coated carbon material obtained in this way, even if it is subjected to carbonization and further graphitization, the pitch component around the core material particles is maintained, and the particles hardly fuse or aggregate. .

【0034】本発明の正極としては、たとえばリチウム
を含有した酸化物を正極活物質として用いることができ
る。これら活物質としてLiCoO2、LiNiO2、L
iMnO2、LiFeO2やこの系列のLiMl-XX2
(ここでMはFe、Co、Ni、Mnのいずれかであ
り、Nは遷移金属、4B族、あるいは5B族の金属を表
す。0≦X≦1)、LiMn24、およびLiMn2-X
X4(ここでNは遷移金属、4B族、あるいは5B族
の金属を表す。0≦X≦2)、LiVO2などが挙げら
れ、これに導電剤、結着剤および場合によっては、固体
電解質などを混合して形成される。この混合比は活物質
100重量部に対して、導電剤を1〜50重量部、結着
剤を1〜30重量部とすることが好ましい。
As the positive electrode of the present invention, for example, an oxide containing lithium can be used as the positive electrode active material. LiCoO 2 , LiNiO 2 , L
iMnO 2, LiFeO 2 and of this series LiM lX N X O 2
(Where M is any of Fe, Co, Ni, and Mn, and N represents a transition metal, a 4B group, or a 5B group metal; 0 ≦ X ≦ 1), LiMn 2 O 4 , and LiMn 2−. X
N X O 4 (where N represents a transition metal, a 4B group metal, or a 5B group metal; 0 ≦ X ≦ 2), LiVO 2, and the like, including a conductive agent, a binder, and, in some cases, It is formed by mixing a solid electrolyte and the like. The mixing ratio is preferably 1 to 50 parts by weight of the conductive agent and 1 to 30 parts by weight of the binder with respect to 100 parts by weight of the active material.

【0035】導電剤としてはカーボンブラック(アセチ
レンブラック、ケッチエンブラック、サーマルブラッ
ク、もしくはチャンネルブラックなど)などの炭素類
や、グラファイト粉末、金属粉末などを用いることがで
きるが、これに限定されるものではない。結着剤として
はポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン
などのフッ素系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン系ポリマー、合成ゴム類などを
用いることができるがこれに限定されるものではない。
導電剤が1重量部より少ないと、電極の抵抗しいては分
極などが大きくなり充放電容量が小さくなるため実用的
ではない。導電剤が50重量部より多い(混合する導電
剤の種類により重量部は変わる)と電極内に含まれる活
物質の割合が減るため正極としての放電容量が小さくな
る。結着剤が1重量部より小さいと結着能力がなくなっ
てしまい、結着剤が30重量部より多いと導電剤の場合
と同様に、電極内に含まれる活物質量が減り、電極の抵
抗あるいは分極などが大きくなり放電容量が小さくなる
ため実用的ではない。正極作製において結着性を上げる
ために各々の結着剤の融点(Tm)前後の温度で熱処理
を行うことが好ましい。
As the conductive agent, carbons such as carbon black (acetylene black, ketchen black, thermal black, channel black, etc.), graphite powder, metal powder and the like can be used, but are not limited thereto. is not. As the binder, a fluorine-based polymer such as polytetrafluoroethylene or polyvinylidene fluoride, a polyolefin-based polymer such as polyethylene or polypropylene, or a synthetic rubber can be used, but is not limited thereto.
When the amount of the conductive agent is less than 1 part by weight, the resistance and the polarization of the electrode are increased, and the charge / discharge capacity is reduced, which is not practical. When the amount of the conductive agent is more than 50 parts by weight (parts by weight vary depending on the type of the conductive agent to be mixed), the ratio of the active material contained in the electrode decreases, so that the discharge capacity as the positive electrode decreases. When the amount of the binder is less than 1 part by weight, the binding ability is lost. When the amount of the binder is more than 30 parts by weight, the amount of the active material contained in the electrode is reduced as in the case of the conductive agent, and the resistance of the electrode is reduced. Or, it is not practical because the polarization and the like increase and the discharge capacity decreases. It is preferable to perform heat treatment at a temperature around the melting point (T m ) of each binder in order to improve the binding property in producing the positive electrode.

【0036】本発明の非水電解質(イオン導電体)とし
ては、有機溶媒系電解液を好適に用いることができる。
有機溶媒系電解液の溶媒として、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジ
エチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエ
チルカーボネート、γ−ブチロラクトンなどのエステル
類や、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフ
ランなどの置換テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジ
エチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタ
ン、メトキシエトキシエタンなどのエーテル類、ジメチ
ルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセ
トニトリル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどを使用するこ
とが可能であり、これらの2種以上の混合溶媒を使用す
ることも可能である。また、支持電解質塩として、過塩
素酸リチウム、4フッ化ホウ酸リチウム、6フッ化リン
酸リチウム、6フッ化ひ素リチウム、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム、ハロゲン化リチウム、塩化アル
ミン酸リチウムなどのリチウム塩が挙げられ、これらの
1種あるいは2種以上を混合して使用される。前記で選
ばれた有機溶媒に支持電解質塩を溶解することによって
有機溶媒系電解液を調製する。なお、有機溶媒系電解液
を調製する際に使用する有機溶媒、支持電解質塩は上記
に掲げたものに限定されない。
As the non-aqueous electrolyte (ionic conductor) of the present invention, an organic solvent-based electrolyte can be suitably used.
As a solvent of the organic solvent-based electrolyte, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, esters such as γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, substituted tetrahydrofuran such as 2-methyltetrahydrofuran, dioxolane, It is possible to use ethers such as diethyl ether, dimethoxyethane, diethoxyethane, and methoxyethoxyethane, dimethyl sulfoxide, sulfolane, methyl sulfolane, acetonitrile, methyl formate, methyl acetate, and the like. A mixture of two or more of these can be used. It is also possible to use solvents. Further, as a supporting electrolyte salt, lithium salts such as lithium perchlorate, lithium tetrafluoroborate, lithium hexafluorophosphate, lithium arsenide hexafluoride, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium halide, lithium chloride aluminate, etc. And these may be used alone or in combination of two or more. An organic solvent-based electrolyte is prepared by dissolving the supporting electrolyte salt in the organic solvent selected above. Note that the organic solvent and the supporting electrolyte salt used when preparing the organic solvent-based electrolyte are not limited to those described above.

【0037】さらに、イオン導電体の代表的形態として
は固体電解質が挙げられる。有機溶媒を含む固体電解質
の形成方法としては、上記有機溶媒にモノマーなどを混
合し、架橋反応を含む重合反応をさせて固体化すること
ができる。モノマーとしてはエチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、グリシジルメタクリレートなどが挙げら
れる。これらモノマーは1種または2種類以上を組み合
わせて使用してもよい。モノマーの溶媒に対する量は、
少なすぎると固体化が難しく、多すぎるとリチウムイオ
ン伝導性が阻害されるので、体積分率で1から50%が
好ましい。また架橋反応あるいは重合反応を促進させる
ための開始剤を添加してもよい。重合開始剤としてはア
ゾイソブチロニトリルやベンゾイルパーオキサイドなど
が挙げられる。これら開始剤は1種または2種類以上を
組み合わせて使用してもよい。あるいはポリフッ化ビニ
リデン、ヘキサフルオロプロピレン、ポリメタクリル酸
メチル、ポリ塩化ビニルなどのポリマーを1種または2
種類以上混合し、テトラヒドロフラン、N−メチル−2
−ピロリドンなどの溶剤に溶解させてキャストし乾燥な
どにより溶剤を除去したものに、前記の溶媒を含浸させ
ることによっても作製できる。あるいは、前記有機溶媒
にビニルモノマーとして、アクリロニトリル、メチルア
クリレート、あるいはビニルアセテートなどを混合し加
熱させることによって重合させて固体化してもよい。正
極側と負極側との間に配する第3の電解質層は必要に応
じて多孔質ポリエチレン、多孔質ポリプロピレン、ある
いは不織布などの支持体にしみこませたものを使用して
もよい。この場合、液体状態の電解質をこれらの支持体
に含浸させてから電解質中のビニルモノマーを光あるい
は熱で重合させる、あるいは溶剤を除去することによっ
て作製できる。その他のイオン導電体としては無機固体
電解質、たとえば、リチウムの窒化物、ハロゲン化物、
酸素酸塩などを使用することが可能であり、より具体的
には、Li3N、LiI、LiSiO4−LiI−LiO
H、Li3PO4−Li4SiO4などがある。また、溶融
塩なども有機溶媒系電解液の代わりに適用することが可
能である。
Further, a typical form of the ionic conductor is a solid electrolyte. As a method for forming a solid electrolyte containing an organic solvent, a monomer or the like can be mixed with the above organic solvent, and a solidification can be performed by a polymerization reaction including a crosslinking reaction. Examples of the monomer include ethylene oxide, propylene oxide, glycidyl methacrylate and the like. These monomers may be used alone or in combination of two or more. The amount of the monomer relative to the solvent is
If the amount is too small, solidification is difficult, and if the amount is too large, lithium ion conductivity is impaired. Therefore, the volume fraction is preferably 1 to 50%. Further, an initiator for accelerating a crosslinking reaction or a polymerization reaction may be added. Examples of the polymerization initiator include azoisobutyronitrile and benzoyl peroxide. These initiators may be used alone or in combination of two or more. Alternatively, a polymer such as polyvinylidene fluoride, hexafluoropropylene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride,
Or more, and mixed with tetrahydrofuran, N-methyl-2
-It can also be produced by dissolving in a solvent such as pyrrolidone, casting, and removing the solvent by drying or the like, and impregnating the solvent with the solvent. Alternatively, acrylonitrile, methyl acrylate, vinyl acetate, or the like as a vinyl monomer may be mixed with the organic solvent and polymerized by heating to be solidified. As the third electrolyte layer disposed between the positive electrode side and the negative electrode side, if necessary, a material impregnated in a support such as porous polyethylene, porous polypropylene, or nonwoven fabric may be used. In this case, it can be produced by impregnating the support with a liquid electrolyte and then polymerizing the vinyl monomer in the electrolyte with light or heat, or removing the solvent. Other ionic conductors include inorganic solid electrolytes, such as lithium nitride, halide,
It is possible to use oxyacid salts and the like, and more specifically, Li 3 N, LiI, LiSiO 4 —LiI—LiO
H, Li 3 PO 4 —Li 4 SiO 4 and the like. Further, a molten salt or the like can be applied instead of the organic solvent-based electrolyte.

【0038】電解液を保持するためのセパレーターとし
ては、電気絶縁性の合成樹脂繊維、ガラス繊維、天然繊
維などの不織布あるいは織布、アルミナなどの粉末の成
形体などを使用することが可能である。特に、ポリ塩化
ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの不織
布が品質の安定性などの点から好適である。これら合成
樹脂の不織布では電池が異常発熱した場合に、セパレー
ターが熱により溶解し、正負極間を遮断する機能を付加
したものもあり、安全性の観点からこれらも好適に使用
することが可能である。セパレーターの厚みは特に限定
はないが、必要量の電解液を保持することが可能で、か
つ正極と負極との短絡を防ぐ厚さがあればよく、0.0
1〜1mm程度のものを用いることができ、好ましくは
0.02〜0.05mm程度のものを使用することがで
きる。
As the separator for holding the electrolytic solution, it is possible to use a non-woven fabric or a woven fabric such as synthetic resin fibers, glass fibers, or natural fibers having electrical insulation properties, or a molded product of a powder such as alumina. . In particular, nonwoven fabrics such as polyvinylidene chloride, polyethylene, and polypropylene are preferable from the viewpoint of quality stability and the like. In the case of these synthetic resin non-woven fabrics, when the battery abnormally generates heat, the separator is melted by heat, and there is also added a function of shutting off between the positive and negative electrodes, and these can be suitably used from the viewpoint of safety. is there. Although the thickness of the separator is not particularly limited, it is sufficient that the separator has a thickness that can hold a required amount of the electrolytic solution and that prevents a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.
Those having a thickness of about 1 to 1 mm can be used, and those having a thickness of about 0.02 to 0.05 mm can be used.

【0039】前記充填助剤は粉体であることが好適であ
る。充填助剤としては、電極特性に悪影響を及ぼさない
ものであることが必要である。たとえば、公知の潤滑剤
などを使用することが可能である。具体的には、石油、
動植物油などの潤滑油、二塩基酸エステルやシリコーン
などの合成潤滑油、流動パラフィンなどの液体の潤滑
剤、半固体のグリースなどを使用することが可能であ
る。ただし、液体、半固体の材料を充填助剤として用い
ると、黒鉛材料粒子をコーティングすることになり、電
極成形後に洗浄などして除去しなくてはならない。加え
て、充填助剤が液体、半固体の場合、黒鉛材料粒子の細
孔内まで入りこんでしまう可能性が高い。それを除去す
ることは困難であり、仮に充填助剤が細孔内に残存して
いると電池構成時に電解液が染込みにくくなり、電池特
性に悪影響を及ぼしやすくなる。ゆえに、粉体の材料で
充填助剤として作用するものが電極の製造工程、電極特
性の点で特に好ましい。
It is preferable that the filler is a powder. It is necessary that the filling auxiliary agent does not adversely affect the electrode characteristics. For example, a known lubricant or the like can be used. Specifically, oil,
It is possible to use lubricating oils such as animal and vegetable oils, synthetic lubricating oils such as dibasic acid esters and silicones, liquid lubricants such as liquid paraffin, and semi-solid grease. However, if a liquid or semi-solid material is used as a filling aid, the graphite material particles will be coated and must be removed by washing after forming the electrode. In addition, when the filling aid is liquid or semi-solid, there is a high possibility that the filling aid will penetrate into the pores of the graphite material particles. It is difficult to remove it, and if the filling aid remains in the pores, it becomes difficult for the electrolyte solution to penetrate into the battery when it is formed, which tends to have an adverse effect on battery characteristics. Therefore, a powder material that acts as a filling aid is particularly preferable in terms of the electrode manufacturing process and electrode characteristics.

【0040】なお、粉体の充填助剤の電子伝導度は電極
内での電子の動きやすさを考慮すると、負極活物質であ
る表面非晶質黒鉛の電子伝導度より高いことが好まし
い。
The electron conductivity of the powder filling aid is preferably higher than the electron conductivity of the surface amorphous graphite, which is the negative electrode active material, in consideration of the mobility of electrons in the electrode.

【0041】前記充填助剤は、一次粒子が集合した二次
粒子であることが好適である。つまり、充填助剤の一次
粒子が集合して二次粒子を形成していることが望まし
い。分散しやすい二次粒子を選択すると、比較的弱いプ
レス力により黒鉛材料粒子の充填を助けながら、分散し
て空隙に入りこんでいくので黒鉛粒子間に残存しにくく
なる。ゆえに、充填助剤が活物質の粒子間に存在しにく
くなるので、活物質密度が高くなり易くなる。一方、人
造黒鉛、二硫化モリブデンなども固体潤滑剤として知ら
れている。このような層状の物質は荷重には強く、せん
断には弱いので滑りやすい。そのため充填する際にはせ
ん断に弱いことを利用することになる。しかし、二次粒
子が分散して黒鉛材料粒子間の空隙に入り込んでいくこ
とと比較して、分散することにも限界があり、黒鉛材料
粒子間に残りやすく、活物質密度が上がりにくい。さら
には、人造黒鉛を活物質として用いる場合、その粒子径
が小さくなる程、初期充放電効率が低下する傾向を有す
る。ゆえに、せん断により細かくなった人造黒鉛が電極
内に存在することは好ましくない。
It is preferable that the filler is a secondary particle in which primary particles are aggregated. That is, it is desirable that the primary particles of the filling aid be aggregated to form secondary particles. When secondary particles that are easily dispersed are selected, the particles are dispersed and enter the voids while assisting the filling of the graphite material particles with a relatively weak pressing force, so that the particles are less likely to remain between the graphite particles. Therefore, the filling aid is less likely to exist between the particles of the active material, and the active material density is likely to increase. On the other hand, artificial graphite and molybdenum disulfide are also known as solid lubricants. Such a layered material is slippery because it is strong against load and weak against shear. Therefore, when filling, the fact that it is weak against shearing is used. However, compared to the secondary particles being dispersed and entering the voids between the graphite material particles, there is a limit to the dispersion, the secondary particles are likely to remain between the graphite material particles, and the active material density is not easily increased. Furthermore, when artificial graphite is used as an active material, the smaller the particle size, the lower the initial charge / discharge efficiency tends to be. Therefore, it is not preferable that artificial graphite reduced by shearing exists in the electrode.

【0042】本発明における二次粒子の構造とは、結晶
的に単一と考えられる一次粒子(単位粒子)の数個が集
合して二次粒子(複合粒子)を形成する構造を意味す
る。さらに、本発明における“集合”とは、粒子の力は
化学的結合力による場合と物理的なVan der W
aals力や磁気的引力による場合に大別される。前者
は凝結粒子または凝集体、後者は集団粒子または集合体
と呼ばれる。前者は分かれることが困難で、後者は比較
的容易に一次粒子に分散するが、本発明に用いるものは
後者の方が好ましいが限定はしない。また、焼結や固相
反応により生成した二次粒子を用いることも可能であ
る。
The structure of the secondary particles in the present invention means a structure in which several primary particles (unit particles) which are considered to be crystalline single are aggregated to form secondary particles (composite particles). Further, the “aggregation” in the present invention means that the force of the particles is based on the chemical bonding force or the physical Van der W
It is broadly divided into cases based on aals force and magnetic attraction. The former is called agglomerated particles or aggregates, and the latter is called collective particles or aggregates. The former is difficult to separate, and the latter is relatively easily dispersed into primary particles, but the latter used in the present invention is preferred but not limited. It is also possible to use secondary particles generated by sintering or solid-phase reaction.

【0043】前記充填助剤として、カーボンブラックを
使用することが可能である。カーボンブラックを形成す
るカーボンブラック粒子は、ストラクチャーと呼ばれる
凝集体を形成している。カーボンブラック粒子のストラ
クチャーとは、永続的に融着した一次凝集体とVan
der Waals力の相互作用により凝集した二次凝
集体とから成るものを意味する。本発明で使用するカー
ボンブラックは特に製造履歴や生成機構に制約を受ける
ことはないが、電子伝導度はできるだけ高いものが好ま
しい。
It is possible to use carbon black as the filling aid. The carbon black particles forming the carbon black form aggregates called structures. The structure of the carbon black particles is defined as the permanently fused primary aggregates and Van
der Waals force and secondary aggregates aggregated by the interaction of der Waals forces. The carbon black used in the present invention is not particularly limited by the production history and the formation mechanism, but preferably has as high an electron conductivity as possible.

【0044】また、粒子径が小さいほど活物質表面での
存在量は多くなるが電子導電性は低くなるので、一次粒
子径は5〜75nmが好ましく、10〜40nmがより
好ましい。したがって、アセチレンブラックが好適であ
るが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャネ
ルブラックなども使用することが可能である。また、表
面が黒鉛化されたケッチェンブラックなども使用可能で
ある。表面非晶質黒鉛とカーボンブラックの混合比率は
0.1〜30重量部であるが、この範囲外でも電極とし
て使用できる。カーボンブラック粒子含有量が30重量
部より多いと活物質密度が高くなり難く、充放電容量が
小さくなるので実用的ではない。あるいはカーボンブラ
ック粒子そのものが電気化学的にLiイオンの挿入・脱
離するものでは電極特性に反映してしまい、表面非晶質
黒鉛の電極特性が活かせないなどの欠点が生じてくる。
また、カーボンブラック粒子の含有量が0.1重量部よ
り少ないと含有している効果が現れにくい。
The smaller the particle diameter, the larger the abundance on the active material surface but the lower the electronic conductivity. Therefore, the primary particle diameter is preferably 5 to 75 nm, more preferably 10 to 40 nm. Therefore, acetylene black is preferred, but thermal black, furnace black, channel black and the like can also be used. Ketjen black having a graphitized surface can also be used. The mixing ratio of the surface amorphous graphite to the carbon black is 0.1 to 30 parts by weight, but it can be used as an electrode outside this range. When the content of the carbon black particles is more than 30 parts by weight, the active material density is hardly increased, and the charge / discharge capacity is reduced, which is not practical. Alternatively, if the carbon black particles themselves are capable of electrochemically inserting / desorbing Li ions, they will be reflected in the electrode characteristics, resulting in a drawback such that the electrode characteristics of surface amorphous graphite cannot be utilized.
If the content of the carbon black particles is less than 0.1 part by weight, the effect of the carbon black particles hardly appears.

【0045】前記充填助剤として酸化亜鉛を使用するこ
とが可能である。酸化亜鉛を形成する酸化亜鉛粒子は特
に製造履歴や生成機構に制約を受けることはない。表面
非晶質黒鉛と酸化亜鉛の混合比率は0.1〜30重量部
であるが、この範囲外でも電極として使用できる。酸化
亜鉛含有量が30重量部より多いと電極内の抵抗が大き
くなり、電極特性に反映してしまい表面非晶質黒鉛の電
極特性が活かせないなどの欠点が生じてくる。また、酸
化亜鉛粒子の含有量が0.1重量部より少ないと含有し
ている効果が現れにくい。また、焼結や固相反応により
生成した二次粒子を用いることも可能である。
It is possible to use zinc oxide as the filling aid. The zinc oxide particles forming zinc oxide are not particularly limited by the production history and the formation mechanism. The mixing ratio of the surface amorphous graphite and zinc oxide is 0.1 to 30 parts by weight, but it can be used as an electrode outside this range. If the zinc oxide content is more than 30 parts by weight, the resistance in the electrode increases, which is reflected in the electrode characteristics, and disadvantages such as the inability to utilize the electrode characteristics of the surface amorphous graphite occur. If the content of the zinc oxide particles is less than 0.1 part by weight, the effect of the content is difficult to appear. It is also possible to use secondary particles generated by sintering or solid-phase reaction.

【0046】負極材料を形成する負極材料粒子の平均一
次粒子径をRとしたときに、充填助剤を形成する充填助
剤粒子の粒度分布における平均二次粒子径が(√2−
1)Rより大きく、かつ、前記充填助剤粒子の平均一次
粒子径が(√2−1)R以下であることが好適である。
黒鉛粒子間に活物質以外の材料が存在していると電極の
活物質密度が高くなりにくい。ゆえに、圧縮成形後、電
極の活物質密度が高くなるためには、充填助剤が活物質
粒子の空隙に入り込んでいることが望ましい。たとえ
ば、電子伝導度の低い充填助剤が黒鉛材料の粒子間に存
在していると、電子伝導のネットワークが部分的に切断
され、そのネットワークが切断された粒子は電気的に孤
立し、もはや反応に関与しなくなる。その結果、負極の
活物質利用率が低下し、容量が低下する。ゆえに、電極
の圧縮成形または充填後に電極内の充填助剤が分散さ
れ、黒鉛材料粒子の空隙に入り込み、黒鉛材料粒子同士
のつながりによる電子伝導のネットワークが形成される
ことが望ましい。
Assuming that the average primary particle diameter of the negative electrode material particles forming the negative electrode material is R, the average secondary particle diameter in the particle size distribution of the filler aid particles forming the filler aid is (√2-
1) It is preferable that the average primary particle diameter of the filler auxiliary particles is larger than R and (√2-1) R or less.
When a material other than the active material exists between the graphite particles, the active material density of the electrode is unlikely to increase. Therefore, in order to increase the active material density of the electrode after the compression molding, it is desirable that the filling auxiliary agent enters the voids of the active material particles. For example, if a filler with low electronic conductivity is present between particles of graphite material, the electron conduction network will be partially broken, and the broken particles will become electrically isolated and no longer react. Will no longer be involved. As a result, the active material utilization of the negative electrode decreases, and the capacity decreases. Therefore, it is desirable that the filling aid in the electrode is dispersed after the electrode is subjected to compression molding or filling, enters the voids of the graphite material particles, and forms a network of electron conduction due to the connection between the graphite material particles.

【0047】以上の点から、表面非晶質黒鉛と充填助剤
との粒子径比の関係について見出したものである。すな
わち、充填助剤の粒度分布における平均二次粒子径が
(√2−1)Rより小さいと、電極の圧縮成形または充
填前に表面非晶質黒鉛粒子間の空隙に入り込み易くな
り、充填時に充填助剤としての機能が低下する。また、
充填助剤の平均一次粒子径が(√2−1)Rより大きい
と充填しても表面非晶質黒鉛粒子間の空隙に入り込みに
くく、粒子間に残存し易くなるので活物質密度が高くな
り難くなるので好ましくない。
From the above points, the present inventors have found the relationship between the particle diameter ratios of the surface amorphous graphite and the filler. That is, if the average secondary particle diameter in the particle size distribution of the filling aid is smaller than (√2-1) R, it becomes easy to enter the gaps between the surface amorphous graphite particles before compression molding or filling of the electrode, The function as a filling aid decreases. Also,
If the average primary particle diameter of the filler is larger than (√2-1) R, the active material density is increased because it is difficult to enter the voids between the surface amorphous graphite particles even when the filler is filled, and it is easy to remain between the particles. It is not preferable because it becomes difficult.

【0048】負極材料である表面非晶質黒鉛の平均一次
粒子径Rは0.1〜150μmの範囲であることが好ま
しい。Rが0.1μmよりも小さい場合には電池のセパ
レーターの空孔を通して内部短絡を引き起こす危険性が
高くなるのに対し、150μmよりも大きくなる場合に
は電極の均一性、活物質の充填密度の高い電極を作製す
る工程上でのハンドリング性などが低下するのでいずれ
も好ましくない。
The average primary particle diameter R of the surface amorphous graphite as the negative electrode material is preferably in the range of 0.1 to 150 μm. When R is less than 0.1 μm, the risk of causing an internal short circuit through the pores of the battery separator increases. On the other hand, when R exceeds 150 μm, the uniformity of the electrode and the packing density of the active material are reduced. Any of these is not preferable because the handling property in the process of manufacturing a high electrode is reduced.

【0049】なお、平均粒径とは一次粒子においては電
子顕微鏡写真より目視で観察した値の平均値であり、一
次粒子が集合した二次粒子においてはレーザー回折式の
粒度分布測定装置により測定された最頻度点を示すモー
ド径のことである。
The average particle size is the average value of the primary particles visually observed from an electron micrograph, and the secondary particles in which the primary particles are aggregated are measured by a laser diffraction type particle size distribution analyzer. Is the mode diameter indicating the most frequent point.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】リチウム二次電池用負極は、リチ
ウムイオンが電解液を介して負極中に挿入される充電反
応と、負極中のリチウムイオンが電解液中に脱離される
放電反応との電気化学反応を利用したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A negative electrode for a lithium secondary battery is characterized by a charging reaction in which lithium ions are inserted into the negative electrode via an electrolyte and a discharging reaction in which lithium ions in the negative electrode are desorbed into the electrolyte. It uses an electrochemical reaction.

【0051】負極の作製方法を以下に記載する。結着剤
を乳鉢中で溶剤に溶かして、負極活物質と充填助剤とを
分散させる。分散処理には、混練機あるいはボールミ
ル、ペイントシェイカー、ダイナミルなどが用いられ、
負極活物質、結着剤、充填助剤が均一に分散する状態に
ペーストを調節する。このペーストを集電体の金属箔に
塗布し、これを40〜100℃で仮乾燥し、圧縮成形す
る。圧縮成形にはローラープレス機が通常用いられ、こ
れらプレス機を適用する場合のプレス面の材質、回転方
法、温度、雰囲気などは特に限定しない。その後、余分
な充填助剤を有機溶媒中にて洗浄する。有機溶媒にはア
セトン、酢酸エチルなどを好適に使用することが可能で
ある。さらに電極の無塗工部にリードを溶接する。その
後、水分除去のために150℃程度で真空乾燥したもの
を試験用負極として用いる。
The method for producing the negative electrode is described below. The binder is dissolved in a solvent in a mortar to disperse the negative electrode active material and the filling assistant. For the dispersion treatment, a kneader or a ball mill, a paint shaker, a dynamill, or the like is used.
The paste is adjusted so that the negative electrode active material, the binder, and the filling assistant are uniformly dispersed. This paste is applied to a metal foil of a current collector, which is temporarily dried at 40 to 100 ° C. and compression-molded. Roller presses are usually used for compression molding, and when these presses are applied, the material of the press surface, the rotation method, the temperature, the atmosphere, and the like are not particularly limited. After that, the excess filler is washed in an organic solvent. As the organic solvent, acetone, ethyl acetate and the like can be suitably used. Further, the lead is welded to the uncoated portion of the electrode. After that, one dried in vacuum at about 150 ° C. to remove moisture is used as a test negative electrode.

【0052】正極の作製方法を以下に記載する。結着剤
を乳鉢中で溶剤に溶かして、正極活物質と導電剤を分散
させた。分散処理には、混練機あるいはボールミル、ペ
イントシェイカー、ダイナミルなどが用いられ、正極活
物質、導電剤、結着剤が均一に分散する状態にペースト
を調節する。このペーストを集電体の金属箔に塗布し、
これを40〜100℃で仮乾燥し、150℃で熱処理を
し、圧縮成形する。圧縮成形にはローラープレス機が通
常用いられ、これらプレス機を適用する場合のプレス面
の材質、回転方法、温度、雰囲気などは特に限定しな
い。電極の無塗工部にリードを溶接する。さらに、水分
除去のために150℃程度で減圧乾燥したものを正極と
する。また、該集電体は上記に限定されず、正極・負極
活物質、および電解液に対して化学的、電気化学的に安
定性のある導体を使用することができる。
The method for producing the positive electrode is described below. The binder was dissolved in a solvent in a mortar to disperse the positive electrode active material and the conductive agent. For the dispersion treatment, a kneader, a ball mill, a paint shaker, a dynamill, or the like is used, and the paste is adjusted so that the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder are uniformly dispersed. This paste is applied to the metal foil of the current collector,
This is preliminarily dried at 40 to 100 ° C., heat-treated at 150 ° C., and compression molded. Roller presses are usually used for compression molding, and when these presses are applied, the material of the press surface, the rotation method, the temperature, the atmosphere, and the like are not particularly limited. Weld the lead to the uncoated part of the electrode. Furthermore, what was dried under reduced pressure at about 150 ° C. to remove water is used as a positive electrode. The current collector is not limited to the above, and a conductor that is chemically and electrochemically stable with respect to the positive electrode / negative electrode active material and the electrolytic solution can be used.

【0053】負極の電気化学的特性の評価は3電極式セ
ルを適用し、負極を試験極に、対極および参照極に金属
リチウムを用いる。セルの構成としては対極の表面積を
試験極のそれに対して十分に大きくして、試験極の電位
にて規制されるように設定する。電解液にはエチレンカ
ーボネート(以下、ECと略する。)を主体とした混合
溶媒を用いることができるが、特に限定はしない。この
混合溶媒に0.5〜3.0mol/dm3のリチウム塩
を溶解したものを用いる。充放電作動試験は定電流充放
電にて行い、充電終止電位を0〜0.01V vs.L
i/Li+、放電終止電位を2.0〜3.0V vs.
Li/Li+とする。
For the evaluation of the electrochemical characteristics of the negative electrode, a three-electrode cell is applied, and the negative electrode is used as a test electrode, and metallic lithium is used as a counter electrode and a reference electrode. The cell configuration is such that the surface area of the counter electrode is sufficiently larger than that of the test electrode, and is set so as to be regulated by the potential of the test electrode. As the electrolyte, a mixed solvent mainly composed of ethylene carbonate (hereinafter abbreviated as EC) can be used, but there is no particular limitation. A solution in which 0.5 to 3.0 mol / dm 3 of a lithium salt is dissolved in this mixed solvent is used. The charge / discharge operation test was performed by constant current charge / discharge, and the charge termination potential was set to 0 to 0.01 V vs. 0 V. L
i / Li + , the discharge end potential is 2.0 to 3.0 V vs.
Li / Li + .

【0054】本発明の負極を用いた非水二次電池の特性
評価には円筒形、角形、コイン形、ボタン形、シート
形、ペーパー形、カード形など、種々の形状に適用でき
る。たとえば、円筒形や角形電池では、主にシート電極
を缶に挿入し、缶とシート電極を電気的に接続する。電
解液を注入し、絶縁パッキンを介して封口板を封口、あ
るいはハーメチックシールにより封口板と缶を絶縁して
封口し電池を作製する。このとき、安全素子を備え付け
た安全弁を封口板として用いることができる。安全素子
には、たとえば、過電流防止素子として、ヒューズ、バ
イメタル、PTC素子などがある。また、安全弁の他に
電池缶の内圧上昇の対策として、ガスケットに亀裂を入
れる方法。封口板に亀裂を入れる方法、電池缶に切れ込
みを入れる方法などを用いる。また、過充電や過放電対
策を組み込んだ外部回路を用いても良い。また、コイン
形やボタン形電池の場合は、正極や負極はペレット状に
形成し、これを缶中に入れ、絶縁パッキンを介して蓋を
かしめる方法が一般的である。電解液にはECを主体と
した混合溶媒を用いられるが、特に限定はしない。この
混合溶媒に0.5〜3.0mol/dm3のリチウム塩
を溶解したものを用いる。セパレーターには合成樹脂系
の不織布を用いた。充放電作動試験は定電流で行い、充
電終止電圧を2.7〜2.9V、放電終止電圧を4.1
〜4.3Vとする。次いで、作製した電池についてサイ
クル特性を調べる。
The characteristics of a non-aqueous secondary battery using the negative electrode of the present invention can be applied to various shapes such as a cylinder, a square, a coin, a button, a sheet, a paper, and a card. For example, in a cylindrical or prismatic battery, a sheet electrode is mainly inserted into a can, and the can and the sheet electrode are electrically connected. An electrolyte is injected and the sealing plate is sealed via an insulating packing, or the sealing plate and the can are insulated and hermetically sealed by hermetic sealing to produce a battery. At this time, a safety valve provided with a safety element can be used as a sealing plate. The safety element includes, for example, a fuse, a bimetal, a PTC element and the like as an overcurrent prevention element. In addition to the safety valve, the gasket is cracked as a measure against internal pressure rise in the battery can. A method of making a crack in the sealing plate, a method of making a cut in the battery can, and the like are used. Further, an external circuit incorporating measures for overcharging and overdischarging may be used. In the case of coin-type or button-type batteries, it is common practice to form the positive electrode and the negative electrode in the form of a pellet, put this in a can, and crimp the lid via an insulating packing. As the electrolyte, a mixed solvent mainly composed of EC is used, but there is no particular limitation. A solution in which 0.5 to 3.0 mol / dm 3 of a lithium salt is dissolved in this mixed solvent is used. As the separator, a synthetic resin nonwoven fabric was used. The charge / discharge operation test was performed at a constant current, the charge end voltage was 2.7 to 2.9 V, and the discharge end voltage was 4.1.
To 4.3V. Next, cycle characteristics of the manufactured battery are examined.

【0055】なお、電極および電池評価は全て不活性ガ
ス雰囲気下のグローブボックス中にて行われた。不活性
ガスとしては通常アルゴン、窒素などが好適に用いられ
る。
The evaluation of the electrodes and the battery was all performed in a glove box under an inert gas atmosphere. In general, argon, nitrogen, and the like are preferably used as the inert gas.

【0056】[0056]

【実施例】本発明を以下の実施例に基づき、より詳細に
説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0057】(実施例1)充填助剤を含有させた負極の
充填性向上による高容量化を調べるために、プレス回数
を規定して負極を作製した。負極特性の評価には3電極
式セルを適用して、初期放電容量を比較することにより
評価を行った。
Example 1 In order to examine the increase in capacity of a negative electrode containing a filling aid by improving the filling property, a negative electrode was prepared by regulating the number of presses. Evaluation of the negative electrode characteristics was performed by applying a three-electrode cell and comparing the initial discharge capacity.

【0058】粉体の充填助剤としてはカーボンブラック
(商品名:トーカブラック#5500;東海カーボン
製)、酸化亜鉛(キシダ化学製)、人造黒鉛(商品名:
KS−6;ロンザ社製)、二硫化モリブデン(キシダ化
学製)、液体の充填助剤として流動パラフィン(キシダ
化学製)、潤滑油(商品名:モリオイルスプレーFl0
0;住鉱潤滑材製)を用いた。
Carbon black (trade name: Toka Black # 5500, manufactured by Tokai Carbon), zinc oxide (trade name, manufactured by Kishida Chemical), artificial graphite (trade name: trade name:
KS-6; manufactured by Lonza), molybdenum disulfide (manufactured by Kishida Chemical), liquid paraffin (manufactured by Kishida Chemical) as a liquid filling aid, lubricating oil (product name: Molyoil Spray F10)
0; manufactured by Sumiko Lubricants Co., Ltd.).

【0059】負極活物質には表面非晶質黒鉛(粒径12
μm、d002=0.336nm、R値=0.35)を用
い、結着剤PVdFを乳鉢中で溶剤N−メチル−2−ピ
ロリドン(以下、NMPと略する。)に溶かして、上記
負極活物質と充填助剤を分散させた。分散処理には2軸
遊星方式の混合混練機を使用し、負極活物質、結着剤、
充填助剤が均一に分散する状態にペーストを調節した。
負極の組成は表面非晶質黒鉛100重量部、PVdF1
0重量部、充填助剤0.1〜11重量部として、活物質
の重量は10mg/cm2(集電体の単位面積当りの活
物質重量)程度とした。このペーストを20μmの銅箔
に塗布し、これを50〜70℃で仮乾燥して、圧縮成形
した。圧縮成形には同面積に切断した試験片を大気中に
てローラープレス機を用いて、5回プレスした。電極サ
イズを3.5×3.0cm(塗工部3.0×3.0c
m)とした。また、液体の充填助剤を適用したものには
アセトン中にて洗浄した。その後、無塗工部にニッケル
箔(50μm)のリードを溶接し、水分除去のために1
50℃にて12時間真空乾燥したものを負極として用い
た。
As the negative electrode active material, surface amorphous graphite (particle size: 12
μm, d 002 = 0.336 nm, R value = 0.35), the binder PVdF was dissolved in a solvent N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP) in a mortar, and the above negative electrode The active material and the filler were dispersed. For the dispersing process, a twin-screw planetary mixing and kneading machine is used, and the anode active material, the binder,
The paste was adjusted so that the filling aid was uniformly dispersed.
The composition of the negative electrode was 100 parts by weight of surface amorphous graphite, PVdF1
The weight of the active material was about 10 mg / cm 2 (the weight of the active material per unit area of the current collector), with 0 part by weight and the filling aid being 0.1 to 11 parts by weight. This paste was applied to a copper foil of 20 μm, which was temporarily dried at 50 to 70 ° C. and compression-molded. For compression molding, a test piece cut into the same area was pressed five times in the air using a roller press. The electrode size is 3.5 × 3.0cm (coating area 3.0 × 3.0c)
m). Further, those to which a liquid filling aid was applied were washed in acetone. After that, a lead of nickel foil (50 μm) was welded to the uncoated part, and 1
What was vacuum-dried at 50 ° C. for 12 hours was used as a negative electrode.

【0060】X線広角回折法で結晶子の大きさ(Lc、
La)を判定した。結晶子の大きさを求める形状因子K
(=Lc・β・cosθ/λ;β:半価幅,θ:d002
の角度、λ:X線の波長)は0.9を用いた。また、粒
径はレーザー回折式粒度分布計(島津SALDll0
0)を用いて測定を行い、粒度分布においてピークをも
つ粒径として求めた。
The crystallite size (Lc,
La) was determined. Form factor K for determining crystallite size
(= Lc · β · cos θ / λ; β: half width, θ: d 002
, And λ: wavelength of X-ray) was 0.9. The particle size was measured using a laser diffraction particle size distribution meter (Shimadzu SALD110).
The measurement was carried out using 0) to obtain a particle size having a peak in the particle size distribution.

【0061】負極の電気化学的特性の評価は3電極式セ
ルを適用し、負極を試験極に、対極および参照極に金属
リチウムを用いた。セルの構成としては対極の表面積を
試験極のそれに対して十分に大きくして、試験極の電位
にて規制されるように設定した。電解液にはECとジエ
チルカーボネート(以下、DECと略する。)との体積
比1:1の混合溶媒に、1.0mol/dm3の過塩素
酸リチウムLiClO4を溶解したものを用いた。
For the evaluation of the electrochemical characteristics of the negative electrode, a three-electrode cell was applied, and the negative electrode was used as a test electrode, and metallic lithium was used as a counter electrode and a reference electrode. The cell configuration was such that the surface area of the counter electrode was sufficiently larger than that of the test electrode, and was set so as to be regulated by the potential of the test electrode. As the electrolytic solution, a solution prepared by dissolving 1.0 mol / dm 3 of lithium perchlorate LiClO 4 in a mixed solvent of EC and diethyl carbonate (hereinafter abbreviated as DEC) at a volume ratio of 1: 1 was used.

【0062】充放電作動試験は30mA・g-1の定電流
充放電、充電終止電位0V vs.Li/Li+、放電
終止電位2.5V vs.Li/Li+、アルゴン雰囲
気下グローブボックス、20℃にて行った。
The charge / discharge operation test was performed at a constant current charge / discharge of 30 mA · g −1 and a charge termination potential of 0 V vs. Li / Li + , discharge end potential 2.5V vs. This was performed at 20 ° C. in a glove box under an atmosphere of Li / Li + and argon.

【0063】図1に各充填助剤を含有させた負極の初期
放電容量の測定結果を示す。本実施例における放電容量
の単位mAh/ccのccは電極合剤の全体の体積を示
す。充填性・流動性を高くするための充填助剤を含有さ
せると、高容量化に効果が表れることが明らかになっ
た。充填助剤が無添加の場合、活物質密度は1.44g
/cm3であった。充填助剤を含有した電極の活物質密
度は1.47〜1.57g/cm3、大部分の電極が
1.5g/cm3以上であった。すなわち、活物質以外
の材料が含有しているにも関わらず、逆に電極の活物質
密度が高くなったため、放電容量が増加することに反映
したと考えられる。
FIG. 1 shows the measurement results of the initial discharge capacity of the negative electrode containing each of the filling assistants. The cc of the unit of mAh / cc of the discharge capacity in the present embodiment indicates the entire volume of the electrode mixture. It has been clarified that the addition of a filling aid for improving the filling property and fluidity is effective in increasing the capacity. When no filler is added, the active material density is 1.44 g.
/ Cm 3 . The active material density of the electrode containing the filling aid was 1.47 to 1.57 g / cm 3 , and most of the electrodes were 1.5 g / cm 3 or more. In other words, it is considered that the fact that the active material density of the electrode was increased despite the fact that materials other than the active material were contained was reflected in the increase in the discharge capacity.

【0064】(実施例2)充填助剤を含有させた負極の
充填性向上を調べるために、負極作製時における歩留ま
りを調べた。本実施例における歩留まりとは負極100
個をプレスして、プレス中に負極が集電体である鋼箔か
ら剥がれたり、プレス側に付着したものは不合格とし
た。負極の製造方法、PVdF添加量、活物質重量など
は上述した実施例1に適用したものと同じとした。粉体
の充填助剤としてカーボンブラック(商品名:トーカブ
ラック#5500;東海カーボン製)、酸化亜鉛(キシ
ダ化学製)、人造黒鉛(商品名:KS−6;ロンザ社
製)、二硫化モリブデン(キシダ化学製)、液体の充填
助剤として流動パラフィン(キシダ化学製)、潤滑油
(商品名:モリオイルスプレーFl00;住鉱潤滑材
製)を用いた。圧縮成形にはローラープレス機を用い
て、所定の活物質密度1.4〜1.7g/cm3になる
まで圧縮成形を繰り返し行った。また、液体の充填助剤
の場合は洗浄工程を設け、有機溶剤としてはアセトンを
用いた。表1に充填助剤を含有した負極の合格数を示
す。ここで、充填助剤は0.1重量部含有されている。
Example 2 In order to investigate the improvement of the filling property of the negative electrode containing the filling assistant, the yield at the time of producing the negative electrode was examined. The yield in the present embodiment refers to the negative electrode 100.
The individual pieces were pressed, and those having the negative electrode peeled off from the steel foil as the current collector during the press or adhered to the press side were rejected. The method for manufacturing the negative electrode, the amount of PVdF added, the weight of the active material, and the like were the same as those applied to Example 1 described above. Carbon black (trade name: Toka Black # 5500; manufactured by Tokai Carbon), zinc oxide (trade name: Kishida Chemical), artificial graphite (trade name: KS-6; manufactured by Lonza), molybdenum disulfide (trade name) Liquid paraffin (manufactured by Kishida Chemical) and a lubricating oil (trade name: Molyoil Spray F100; manufactured by Sumiko Lubricants) were used as liquid filling aids. The compression molding was repeated using a roller press until a predetermined active material density of 1.4 to 1.7 g / cm 3 was reached. In the case of a liquid filling assistant, a washing step was provided, and acetone was used as an organic solvent. Table 1 shows the number of acceptable negative electrodes containing the filling aid. Here, 0.1 part by weight of the filling aid is contained.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】(実施例3)充填助剤を5重量部含有する
以外は、上述した実施例2と同様にして、負極作製時に
おける歩留まりを調べた。表2に充填助剤を含有した負
極の合格数を示す。
Example 3 The yield at the time of producing the negative electrode was examined in the same manner as in Example 2 except that 5 parts by weight of the filling aid was contained. Table 2 shows the acceptable number of negative electrodes containing the filling aid.

【0067】[0067]

【表2】 [Table 2]

【0068】(実施例4)充填助剤を15重量部含有す
る以外は、上述した実施例2と同様にして、負極作製時
における歩留まりを調べた。表3に充填助剤を含有した
負極の合格数を示す。
Example 4 The yield at the time of producing the negative electrode was examined in the same manner as in Example 2 except that 15 parts by weight of the filling aid was contained. Table 3 shows the acceptable number of negative electrodes containing the filling aid.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】表1〜3に記載の充填助剤を使用すること
により、活物質密度1.5g/cm 3以上において、特
に歩留まりが向上することが明らかになった。このこと
は充填性・流動性を高くするために充填助剤を加えるこ
とにより、表面非晶質黒鉛粒子が無理なく充填されやす
くなり、充填助剤無添加の場合に見られた電極合剤の集
電体からの剥がれが解決したことから、歩留まりが向上
したと考えられる。
Use of filling aids described in Tables 1 to 3
The active material density is 1.5 g / cm ThreeIn the above,
It was revealed that the yield improved. this thing
Is to add a filling aid to improve the filling and fluidity.
With this, the surface amorphous graphite particles are easily filled
And the collection of electrode mixture observed when no filler was added.
Yield improved due to resolution of peeling from conductor
It is thought that it was done.

【0071】(実施例5)充填助剤を含有させた負極の
サイクル特性を調べるために、3電極式セルを適用して
負極特性の評価を行った。充填助剤としてカーボンブラ
ック(商品名:#3050;三菱化学製)、酸化亜鉛
(キシダ化学製)、人造黒鉛(商品名:KS−6;ロン
ザ社製)を用いた。負極の製造方法、PVdF添加量、
活物質重量、電気化学的特性の評価などは上述した実施
例1に適用したものと同じとした。また、充填助剤の含
有量は1重量部、活物質密度は充填助剤無添加のものも
含めて1.5g/cm3程度とした。
Example 5 In order to examine the cycle characteristics of a negative electrode containing a filling aid, a three-electrode cell was used to evaluate the negative electrode characteristics. Carbon black (trade name: # 3050; manufactured by Mitsubishi Chemical), zinc oxide (trade name; manufactured by Kishida Chemical), and artificial graphite (trade name: KS-6; manufactured by Lonza) were used as filling assistants. Negative electrode manufacturing method, PVdF addition amount,
The evaluation of the active material weight, the electrochemical characteristics, and the like were the same as those applied to Example 1 described above. The content of the filler was 1 part by weight, and the density of the active material was about 1.5 g / cm 3, including those without the filler.

【0072】図2に各充填助剤を含有させた負極のサイ
クル特性を示す。本実施例における放電容量維持率と
は、(各サイクルにおける放電容量/1サイクル目の放
電容量)×100=放電容量維持率(%)とした。充填
助剤無添加の電極と比べて、充填助剤を含む負極ではい
ずれもサイクル特性は良好になった。充填助剤無添加の
場合は60サイクル付近で急激に放電容量が低下した。
サイクル試験終了後、充填助剤無添加の電極を観察する
と電極合剤が集電体からほとんど剥離して、かろうじて
付着している状態であった。
FIG. 2 shows the cycle characteristics of the negative electrode containing each of the fillers. The discharge capacity retention rate in this example was (discharge capacity in each cycle / discharge capacity in the first cycle) × 100 = discharge capacity retention rate (%). The cycle characteristics of the negative electrode containing the filler were better than those of the electrode without the filler. In the case where no filling assistant was added, the discharge capacity rapidly decreased around 60 cycles.
After the completion of the cycle test, when the electrode without the filling aid was observed, the electrode mixture was almost peeled off from the current collector and was barely adhered.

【0073】ゆえに、負極に充填助剤を含有させること
により、無理なく均一に圧縮成形できることから、充填
助剤無添加の場合のように表面非晶質黒鉛の表面の非晶
質炭素が割れたり、表面非晶質黒鉛が集電体から剥がれ
ないため、サイクル特性が向上したものと考えられる。
Therefore, since the negative electrode contains a filling aid, it is possible to perform compression molding uniformly and reasonably. Therefore, unlike the case where no filling aid is added, the amorphous carbon on the surface of the amorphous graphite may be broken. It is considered that the cycle characteristics were improved because the surface amorphous graphite did not peel off from the current collector.

【0074】(実施例6)充填助剤として好適に使用で
きる材料を検討するために、負極特性の評価には3電極
式セルを適用して、初期充放電効率を比較することによ
り評価した。粉体の充填助剤としては、人造黒鉛(商品
名:KS−6;ロンザ社製)、カーボンブラック(商品
名:旭HS−500;旭カーボン製)、液体の充填助剤
として流動パラフィン(キシダ化学製)、潤滑油(商品
名:ウルトラロードスプレー;住鉱潤滑材製)を用い
た。負極活物質には表面非晶質黒鉛(粒径18μm、d
002=0.336nm、R値=0.5)を用い、負極の
製造方法、PVdF添加量、活物質重量、電気化学的特
性の評価などは上述した実施例1に適用したものと同じ
とした。また、充填助剤の含有量は0.7〜1.0重量
部、活物質密度は1.6g/cm3程度として、液体の
充填助剤の場合は洗浄工程を設け、有機溶剤としてはア
セトンを用いた。
Example 6 In order to examine a material that can be suitably used as a filling aid, a three-electrode cell was applied to the evaluation of negative electrode characteristics, and the initial charge / discharge efficiency was compared. As a powder filling aid, artificial graphite (trade name: KS-6; manufactured by Lonza), carbon black (trade name: Asahi HS-500; manufactured by Asahi Carbon), and liquid paraffin (Kishida) as a liquid filling aid. Chemical Co., Ltd.) and a lubricating oil (trade name: Ultra Road Spray; manufactured by Sumiko Lubricants). The surface active graphite (particle diameter 18 μm, d
002 = 0.336 nm, R value = 0.5), and the method of manufacturing the negative electrode, the amount of PVdF added, the weight of the active material, the evaluation of the electrochemical characteristics, and the like were the same as those applied to Example 1 described above. . The content of the filling aid is 0.7 to 1.0 parts by weight, the active material density is about 1.6 g / cm 3 , a washing step is provided for a liquid filling aid, and acetone is used as the organic solvent. Was used.

【0075】図3に各充填助剤を含有させた負極の初期
充放電効率を示す。本実施例における初期充放電効率と
は初期放電容量/初期充電容量を意味する。液体の充填
助剤では初期充放電効率が無添加の場合とほぼ変わらな
いが、粉体の充填助剤では増加することが明らかになっ
た。これは、洗浄工程を設けたものの、黒鉛材料の細孔
部および結着剤に付着していて、液体の充填助剤が洗浄
しきれないことが影響していると考えられる。そのた
め、充電時に電解液と反応し易くなり、還元分解にカソ
ード電気量が使用されたため見かけの充電容量が大きく
なり、充放電効率が大きくならなかったと考えられる。
また、充填助剤が無添加の場合、活物質密度1.6g/
cm3という高密度では、圧縮成形の際に表面非晶質黒
鉛の表面を剥がしてしまい、高結晶性の黒鉛材料粒子が
むき出しになることから、初期充放電効率が高くなり難
いと考えられる。
FIG. 3 shows the initial charge / discharge efficiency of the negative electrode containing each of the fillers. The initial charge / discharge efficiency in this embodiment means initial discharge capacity / initial charge capacity. It was clarified that the initial charge / discharge efficiency was almost the same in the case of the liquid filling aid as in the case of no addition, but increased in the case of the powder filling aid. This is thought to be due to the fact that although the washing step was provided, the liquid filling auxiliary agent was attached to the pores and the binder of the graphite material and could not be completely washed. Therefore, it is considered that the battery easily reacts with the electrolytic solution at the time of charging, and the apparent charge capacity becomes large because the amount of cathode electricity is used for reductive decomposition, so that the charging / discharging efficiency does not become large.
In addition, when the filling aid was not added, the active material density was 1.6 g /
At a high density of 3 cm 3 , the surface of the surface amorphous graphite is peeled off during compression molding, and highly crystalline graphite material particles are exposed, so it is considered that the initial charge / discharge efficiency is unlikely to increase.

【0076】以上のことから、電池を設計するという観
点から負極の初期充放電効率80%以上を確保するこ
と、洗浄工程と言う煩雑な工程を省略できることから、
粉体の充填助剤を含有させることが好ましいことが分か
った。
From the above, from the viewpoint of designing a battery, it is necessary to secure an initial charge / discharge efficiency of 80% or more of the negative electrode, and it is possible to omit a complicated step called a washing step.
It has been found that it is preferable to include a powder filling aid.

【0077】(実施例7)粉体の充填助剤として好適に
使用できる条件、特に粒子状態を検討するために、プレ
ス回数に対する活物質密度の評価を行った。粉体の充填
助剤としてはカーボンブラック(商品名:旭HS−50
0;旭カーボン製)、アセチレンブラック(商品名:デ
ンカブラック;電気化学工業製)、ケッチエンブラック
(商品名:ケッチエンブラックEC;ケッチェン・ブラ
ック・インターナショナル製)、酸化亜鉛(キシダ化学
製)、人造黒鉛(商品名:KS−10;ロンザ社製)、
二硫化モリブデン(キシダ化学製)を用いた。充填助剤
の含有量を5重量部とし、表面非晶質黒鉛(粒径25μ
m、d002=0.336nm、R値=0.25)を用
い、負極の製造方法、組成、活物質重量などは実施例1
に適用したものと同じとした。
Example 7 The active material density was evaluated with respect to the number of times of pressing in order to examine conditions that can be suitably used as a powder filling auxiliary agent, in particular, the state of particles. Carbon black (trade name: Asahi HS-50) is used as a powder filling aid.
0; manufactured by Asahi Carbon), acetylene black (brand name: Denka Black; manufactured by Denki Kagaku Kogyo), ketchen black (brand name: Ketchen Black EC; manufactured by Ketchen Black International), zinc oxide (manufactured by Kishida Chemical), Artificial graphite (trade name: KS-10; manufactured by Lonza),
Molybdenum disulfide (Kishida Chemical) was used. The content of the filling assistant was 5 parts by weight, and the surface amorphous graphite (particle size: 25 μm) was used.
m, d 002 = 0.336 nm, R value = 0.25), and the production method, composition, active material weight, etc. of the negative electrode were as in Example 1.
It was the same as that applied to

【0078】図4にプレス回数に対する各充填助剤を含
有させた負極の活物質密度を示す。二次粒子を形成しな
い人造黒鉛、二硫化モリブデンはプレス回数を重ねても
活物質密度1.5g/cm3以上に高くなりにくいとい
う傾向が見られた。一方、粉体の充填助剤が二次粒子を
形成している材料、すなわち、SEM観察の結果、一次
粒子が集合して二次粒子を形成したカーボンブラック、
アセチレンブラック、ケッチエンブラック、酸化亜鉛の
場合、活物質密度1.5g/cm3以上でも高くなり易
いことが分かった。このことは人造黒鉛粒子や二硫化モ
リブデン粒子はプレスを重ねるにつれて、せん断される
だけで表面非晶質黒鉛粒子の空隙に入り込むほど小さく
ならず、黒鉛粒子間に残存するため密度が上がりにくく
なるものと考えられる。一方、カーボンブラック粒子、
酸化亜鉛粒子は、充填初期は空隙に入り込むことなく粒
子間にて充填助剤として機能する。プレス回数が進むに
つれて黒鉛粒子の充填性が高くなり、弱い物理的な結合
力で形成されている二次粒子が分散しながら、空隙に入
り込んでいくと考えられる。以上のことから、粉体の充
填助剤としては二次粒子を形成している材料が好ましい
ことが分かった。
FIG. 4 shows the density of the active material of the negative electrode containing each filling aid with respect to the number of presses. The tendency of artificial graphite and molybdenum disulfide, which do not form secondary particles, tend to hardly increase to an active material density of 1.5 g / cm 3 or more even after repeated pressing. On the other hand, a material in which the powder filling aid forms secondary particles, that is, carbon black in which primary particles aggregate to form secondary particles as a result of SEM observation,
In the case of acetylene black, ketchen black, and zinc oxide, it was found that the active material density easily increased even at a density of 1.5 g / cm 3 or more. This means that artificial graphite particles and molybdenum disulfide particles do not become small enough to enter the voids of amorphous graphite particles on the surface as they are pressed as they are repeatedly pressed, and the density hardly increases because they remain between the graphite particles. it is conceivable that. Meanwhile, carbon black particles,
The zinc oxide particles function as a filling aid between the particles without entering the voids at the beginning of filling. It is considered that as the number of presses increases, the fillability of the graphite particles increases, and the secondary particles formed by weak physical bonding force enter the voids while being dispersed. From the above, it was found that a material forming secondary particles is preferable as a powder filling aid.

【0079】そこで、粉体の充填助剤としてカーボンブ
ラック、酸化亜鉛、人造黒鉛、二硫化モリブデンを各々
5重量部含有した電極を作製して、3電極式セルによる
負極特性の評価を行なった。活物質密度を1.6g/c
3程度とし、負極の製造方法、PVdF添加量、活物
質重量、電気化学的特性の評価などは上述した実施例1
に適用したものと同じとした。
Thus, an electrode containing 5 parts by weight of carbon black, zinc oxide, artificial graphite, and molybdenum disulfide each as a powder filling aid was prepared, and negative electrode characteristics were evaluated using a three-electrode cell. 1.6g / c of active material density
m 3, and the method of manufacturing the negative electrode, the amount of PVdF added, the weight of the active material, the evaluation of the electrochemical characteristics, and the like are described in Example 1 described above.
It was the same as that applied to

【0080】図5に各充填助剤を含有させた負極の放電
容量維持率を示す。本実施例における放電容量維持率と
は、(100サイクル目の放電容量/1サイクル目の放
電容量)×100=放電容量維持率(%)とした。二次
粒子を形成するカーボンブラック、酸化亜鉛を含有した
負極は、放電容量維持率を比較的高く維持しているが、
人造黒鉛、二硫化モリブデンは放電容量維持率が比較的
低下した。上述したように、人造黒鉛粒子や二硫化モリ
ブデン粒子はプレスを重ねると、粒子自身がせん断され
て微細化し、充放電時に電解液との反応性を増してい
く。さらに、分散力が弱いため表面非晶質黒鉛の表面を
剥がしてしまい、高結晶性の黒鉛粒子がむき出しになっ
たことから、容量維持率を低下させてしまったと考えら
れる。一方、カーボンブラック粒子、酸化亜鉛粒子は、
弱い物理的な結合力で形成されている二次粒子が分散し
ながら、空隙に入り込んでいくのでプレス時に表面非晶
質黒鉛の表面を傷つける可能性も低く、容量維持率に悪
影響を及ぼさなかったと考えられる。
FIG. 5 shows the discharge capacity retention ratio of the negative electrode containing each of the filling assistants. The discharge capacity retention rate in this example was (discharge capacity at 100th cycle / discharge capacity at 1st cycle) × 100 = discharge capacity retention rate (%). Carbon black that forms secondary particles, the negative electrode containing zinc oxide maintains a relatively high discharge capacity retention rate,
The discharge capacity retention ratio of artificial graphite and molybdenum disulfide was relatively low. As described above, when the artificial graphite particles and molybdenum disulfide particles are repeatedly pressed, the particles themselves are sheared and made finer, and the reactivity with the electrolyte during charging and discharging increases. Furthermore, it is considered that the capacity retention rate was lowered because the surface of the surface amorphous graphite was peeled off due to weak dispersing power and the highly crystalline graphite particles were exposed. On the other hand, carbon black particles and zinc oxide particles
Since the secondary particles formed by weak physical bonding force enter into the voids while dispersing, it is unlikely to damage the surface of the surface amorphous graphite at the time of pressing, and it did not adversely affect the capacity retention ratio Conceivable.

【0081】以上のことから、粉体の充填助剤として
は、単に潤滑性に富んでいるだけでは本発明に適してお
らず、二次粒子が形成している材料、特にカーボンブラ
ック粒子、酸化亜鉛粒子が好適に使用されることが分か
った。
From the above, as a powder filling aid, a material having a high lubricating property is not suitable for the present invention and is not suitable for the present invention. It has been found that zinc particles are preferably used.

【0082】(実施例8)粉体の表面非晶質黒鉛と充填
助剤の粒子径比を検討するために、3電極式セルを適用
して負極特性の評価を行った。粉体の充填助剤としては
カーボンブラック(商品名:トーカブラック#380
0;東海カーボン製)、酸化亜鉛(キシダ化学製)を用
いた。充填助剤の含有量を5重量部とし、表面非晶質黒
鉛(粒径12μm、d002=0.336nm、R値=
0.35)を用い、活物質密度を1.6g/cm3程度
とし、負極の製造方法、PVdF添加量、活物質重量、
プレス回数、電気化学的特性の評価などは上述した実施
例1に適用したものと同じとした。表4に各粉体の充填
助剤を含有させた負極の初期放電容量を示す。
Example 8 In order to examine the particle diameter ratio between the surface amorphous graphite of the powder and the filling aid, the characteristics of the negative electrode were evaluated using a three-electrode cell. Carbon black (trade name: Toka Black # 380) is used as a powder filling aid.
0; Tokai Carbon) and zinc oxide (Kishida Chemical). The content of the filler was 5 parts by weight, and the surface amorphous graphite (particle size: 12 μm, d 002 = 0.336 nm, R value =
0.35), the active material density was set to about 1.6 g / cm 3, the method of manufacturing the negative electrode, the amount of PVdF added, the weight of the active material,
The number of presses, evaluation of electrochemical characteristics, and the like were the same as those applied to Example 1 described above. Table 4 shows the initial discharge capacity of the negative electrode containing the filling aid of each powder.

【0083】[0083]

【表4】 [Table 4]

【0084】カーボンブラック粒子は70nmの一次粒
子が凝集して、7μm程度の二次粒子体を形成してい
た。酸化亜鉛粒子は0.5μm程度の一次粒子が凝集し
て、3μm,5μm,12μm程度の二次粒子を形成し
ていた。
The carbon black particles were formed by aggregating 70 nm primary particles to form secondary particles of about 7 μm. The zinc oxide particles had primary particles of about 0.5 μm aggregated to form secondary particles of about 3 μm, 5 μm, and 12 μm.

【0085】表4に示すように、充填助剤の平均二次拉
子径が(√2−1)R、本実施例では4.97μmより
小さいと含有しても効果が十分に得られない傾向にある
ことが理解される。表面非晶質黒鉛と充填助剤との粒子
径比について、充填助剤の粒度分布における平均二次粒
子径が4.97μmより小さいと、圧縮成形または充填
前に表面非晶質黒鉛粒子間の空隙に入り込み、充填時に
充填助剤としての機能が現われにくいと考えられる。
As shown in Table 4, if the average secondary diameter of the filling aid is smaller than (√2-1) R, and in this embodiment, smaller than 4.97 μm, the effect cannot be sufficiently obtained even if it is contained. It is understood that there is a tendency. Regarding the particle size ratio between the surface amorphous graphite and the filling auxiliary, if the average secondary particle size in the particle size distribution of the filling auxiliary is smaller than 4.97 μm, the particle diameter ratio between the surface amorphous graphite particles before compression molding or filling is reduced. It is considered that it enters the voids and does not easily function as a filling aid at the time of filling.

【0086】以上のことから、負極材料を形成する負極
材料粒子の平均一次粒子径をRとしたとき、充填助剤を
形成する充填助剤粒子の粒度分布における平均二次粒子
径が(√2−1)Rより大きい関係であると好適に使用
されることが分かった。
From the above, assuming that the average primary particle diameter of the negative electrode material particles forming the negative electrode material is R, the average secondary particle diameter in the particle size distribution of the filling aid particles forming the filling aid is (√2 -1) It was found that a relationship larger than R was suitably used.

【0087】(実施例9)充填助剤の平均一次粒子径を
検討するために、3電極式セルを適用して負極特性の評
価を行った。粉体の充填助剤としてはカーボンブラック
(商品名:トーカブラック#3800;東海カーボン
製)、酸化亜鉛(キシダ化学製)を用いた。充填助剤の
含有量を5重量部とし、表面非晶質黒鉛(粒径12μ
m、d002=0.336nm、R値=0.35)を用
い、負極の製造方法、PVdF添加量、活物質重量、プ
レス回数、電気化学的特性の評価などは上述した実施例
1に適用したものと同じとした。表5に各粉体の充填助
剤を含有させた負極の初期放電容量を示す。
(Example 9) In order to examine the average primary particle diameter of the filling aid, the characteristics of the negative electrode were evaluated using a three-electrode cell. Carbon black (trade name: Toka Black # 3800; manufactured by Tokai Carbon) and zinc oxide (manufactured by Kishida Chemical) were used as powder filling aids. The content of the filling auxiliary was 5 parts by weight, and the surface amorphous graphite (particle size: 12 μm) was used.
m, d 002 = 0.336 nm, R value = 0.35), and the method of manufacturing the negative electrode, the amount of PVdF added, the weight of the active material, the number of presses, the evaluation of the electrochemical characteristics, and the like are applied to Example 1 described above. The same as what was done. Table 5 shows the initial discharge capacity of the negative electrode containing the filling aid of each powder.

【0088】[0088]

【表5】 [Table 5]

【0089】表5に示すように、充填助剤の平均一次粒
子径が(√2−1)R、本実施例では4.97μmより
大きいと含有しても効果が得られなかった。これは充填
しても表面非晶質黒鉛粒子間の空隙に入り込みにくく、
粒子間に残存し易くなるので、充填性が高くならないこ
とと電子伝導のネットワークが部分的に切断されること
による電極内での抵抗しいては分極が大きくなることか
ら容量低下に影響を及ぼしたものと考えられる。
As shown in Table 5, no effect was obtained even when the content of the filling auxiliary agent was larger than (# 2-1) R, and in this embodiment, larger than 4.97 μm. This is difficult to enter into the gap between the surface amorphous graphite particles even if filled,
Since the particles easily remain between the particles, the filling property is not increased, and the resistance in the electrode due to the partial disconnection of the electron conduction network, which increases the polarization, has affected the capacity reduction. It is considered something.

【0090】以上のことから、負極材料の平均一次粒子
径をRとしたとき、充填助剤を形成する充填助剤粒子の
平均一次粒子径が(√2−1)R以下の関係であると好
適に使用されることが分かった。
From the above, when the average primary particle diameter of the negative electrode material is R, the average primary particle diameter of the filler aid particles forming the filler aid has a relationship of (√2-1) R or less. It has been found that it is preferably used.

【0091】(実施例10)これまで効果が得られた充
填助剤を用いて、製造方法が異なる表面非晶質黒鉛を用
いて電池を作製して評価を行った。粉体の充填助剤とし
てはカーボンブラック(商品名:旭HS−500;旭カ
ーボン製)、酸化亜鉛(キシダ化学製)を用いた。充填
助剤の含有量を5重量部、活物質密度を1.5g/cm
3程度とし、負極の製造方法、PVdF添加量、活物質
重量などは実施例1に適用したものと同じとした。な
お、電極サイズは3.5×3.5cm(塗工部3.0×
3.0cm)とした。
(Example 10) A battery was produced using a filling aid that had been obtained so far and a surface amorphous graphite produced by a different production method was evaluated. Carbon black (trade name: Asahi HS-500; manufactured by Asahi Carbon) and zinc oxide (manufactured by Kishida Chemical) were used as powder filling aids. 5 parts by weight of the filling aid and 1.5 g / cm of the active material density
And about 3, a method of manufacturing a negative electrode, PVdF amount, the active material weight, etc. were the same as those applied in Example 1. The electrode size was 3.5 × 3.5 cm (coating area 3.0 × 3.5 cm).
3.0 cm).

【0092】まず、気相法の場合、核材料には人造黒鉛
(商品名:KS−25;ロンザ社製)を用いて、黒鉛表
面に低結晶性炭素を付着させた。原料ガスとしてプロパ
ン、キャリアガスにアルゴンを用い、ガス流量2L/m
inとした。その際の原料ガス濃度は体積比で20%と
した。熱分解温度は800℃とし、処理時間は5時間と
した。得られた表面非晶質黒鉛の低結晶性炭素の被覆量
は黒鉛材料9に対して低結晶性炭素が1の割合だった。
First, in the case of the vapor phase method, artificial graphite (trade name: KS-25; manufactured by Lonza) was used as a core material, and low-crystalline carbon was attached to the graphite surface. Using propane as a source gas and argon as a carrier gas, a gas flow rate of 2 L / m
in. At this time, the raw material gas concentration was 20% by volume. The thermal decomposition temperature was 800 ° C., and the processing time was 5 hours. The obtained surface amorphous graphite was coated with the low-crystalline carbon at a ratio of 1 to the graphite material 9.

【0093】液相法の場合、核材料は同じくKS−25
を用いて、黒鉛表面に低結晶性炭素を付着させた。低結
晶性炭素の原料としてコールタールピッチを用いた。芯
材となる炭素材料とコールタールピッチとを混合し攪拌
処理した。攪拌処理条件は100℃、大気圧下とした。
このようにして得られた炭素材料をいったんトルエンで
洗浄し、ろ過後60℃で乾燥した。そのように得られた
ものを1000℃で焼成することにより、高結晶性黒鉛
の表面に低結晶性炭素材料が付着した表面非晶質黒鉛を
得た。焼成時の雰囲気としては、真空状態とした。昇温
速度は100℃/時間にして、焼成時間は12時間とし
た。得られた表面非晶質黒鉛の低結晶性炭素の被覆量は
黒鉛材料8に対して低結晶性炭素が2の割合だった。
In the case of the liquid phase method, the core material is also KS-25.
Was used to attach low crystalline carbon to the graphite surface. Coal tar pitch was used as a raw material of low crystalline carbon. The carbon material as the core material and the coal tar pitch were mixed and stirred. The stirring conditions were 100 ° C. and atmospheric pressure.
The carbon material thus obtained was washed once with toluene, filtered and dried at 60 ° C. The thus obtained product was fired at 1000 ° C. to obtain surface amorphous graphite in which a low crystalline carbon material was adhered to the surface of high crystalline graphite. The atmosphere during firing was a vacuum state. The heating rate was 100 ° C./hour, and the firing time was 12 hours. The amount of low crystalline carbon in the obtained surface amorphous graphite was 2 in the ratio of the low crystalline carbon to the graphite material 8.

【0094】固相法の場合、低結晶性炭素の原料として
はセルロースを使用した。本実施例においては、セルロ
ースを一度溶媒に溶かし、芯材となるKS−25とを混
合し攪拌処理した。攪拌処理条件は室温、大気圧下とし
た。このようにして得られたものを一旦乾燥し、軽く粉
砕した後に、1000℃にて焼成することにより、高結
晶性黒鉛の表面に低結晶性炭素材料が付着した炭素材料
を得ることができた。焼成時の雰囲気としては、N2
囲気とした。昇温速度は100℃/時間にして、焼成時
間は12時間とした。得られた表面非晶質黒鉛の低結晶
性炭素の被覆量は黒鉛材料7に対して低結晶性炭素が3
の割合だった。
In the case of the solid phase method, cellulose was used as a raw material of low crystalline carbon. In this example, cellulose was once dissolved in a solvent, mixed with KS-25 as a core material, and stirred. The stirring conditions were room temperature and atmospheric pressure. The material thus obtained was once dried, lightly pulverized, and then calcined at 1000 ° C. to obtain a carbon material having a low crystalline carbon material adhered to the surface of highly crystalline graphite. . The atmosphere during firing was an N 2 atmosphere. The heating rate was 100 ° C./hour, and the firing time was 12 hours. The coating amount of the low-crystalline carbon of the obtained surface amorphous graphite is 3
Was the percentage.

【0095】正極活物質にはコバルト酸リチウムLiC
oO2を使用した。結着剤ポリフッ化ビニリデンPVd
Fを乳鉢中で溶剤NMPに溶かし、上記正極活物質と導
電剤アセチレンブラックを分散させた。分散処理には2
軸遊星方式の混合混練機を使用し、正極活物質、導電
剤、結着剤が均一分散する状態にペーストを調節した。
正極の組成はLiCoO2100重量部、アセチレンブ
ラック5重量部、PVdFl0重量部として、活物質の
重量は20mg/cm2(集電体の単位面積当りの活物
質重量)程度とした。このペーストを厚さ50μmのア
ルミニウム箔上に塗布し、これを50〜70℃で仮乾
燥、150℃で熱処理後、圧縮成形した。圧縮成形には
大気中でローラープレス機を用いて、活物質密度2.8
9〜2.91g/cm3になるまで圧縮成形した。さら
に、水分除去のために150℃程度で減圧乾燥したもの
を正極とした。なお、電極サイズは3.5×3.5cm
(塗工部3.0×3.0cm)とした。
Lithium cobaltate LiC was used as the positive electrode active material.
oO 2 was used. Binder polyvinylidene fluoride PVd
F was dissolved in a solvent NMP in a mortar to disperse the positive electrode active material and the conductive agent acetylene black. 2 for distributed processing
The paste was adjusted to a state in which the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder were uniformly dispersed using an axial planetary mixing and kneading machine.
The composition of the positive electrode was 100 parts by weight of LiCoO 2 , 5 parts by weight of acetylene black, and 10 parts by weight of PVdF10, and the weight of the active material was about 20 mg / cm 2 (weight of the active material per unit area of the current collector). This paste was applied on an aluminum foil having a thickness of 50 μm, and was temporarily dried at 50 to 70 ° C., heat-treated at 150 ° C., and then compression-molded. For the compression molding, the active material density was 2.8 using a roller press machine in the atmosphere.
It was compression-molded to 9 to 2.91 g / cm 3 . Furthermore, what was dried under reduced pressure at about 150 ° C. for removing water was used as a positive electrode. The electrode size is 3.5 × 3.5 cm
(Coating part 3.0 × 3.0 cm).

【0096】電池は上記のごとく作製した負極と正極と
を各々セパレータ(ポリエチレン製多孔体、厚み25μ
m)を介して対抗させ、アルミニウム箔の入ったラミネ
ートフィルムにて覆い、三方を熱により封止した後、E
CとDECとの体積比1:1の混合溶液に1mol/d
3のLiClO4を溶解したものを注入し、残った一方
を熱により封止して作製した。
In the battery, the negative electrode and the positive electrode prepared as described above were each separated by a separator (porous polyethylene body, 25 μm thick).
m), covered with a laminate film containing aluminum foil, and heat sealed on three sides.
1 mol / d to a mixed solution of C and DEC at a volume ratio of 1: 1
A solution prepared by dissolving m 3 of LiClO 4 was injected, and the other was sealed with heat to produce the product.

【0097】充放電作動試験は充電電流を1.0mAの
定電流とし、充電終止電圧4.2Vに達した後4.2V
の定電圧充電を行ない、充電時間を24時間とした。放
電終止電圧を2.75Vとして、放電電流を0.2mA
とした。電池評価は全てアルゴン雰囲気下のグローブボ
ックス中、20℃にて行なった。表6に各粉体の充填助
剤を含有させた電池の初期放電容量を示す。
In the charging / discharging operation test, the charging current was set to a constant current of 1.0 mA, and after reaching the charging end voltage of 4.2 V, the charging current was changed to 4.2 V.
, And the charging time was set to 24 hours. The discharge current is 0.2 mA, with the discharge end voltage being 2.75 V.
And All battery evaluations were performed at 20 ° C. in a glove box under an argon atmosphere. Table 6 shows the initial discharge capacity of the battery containing the filling aid of each powder.

【0098】[0098]

【表6】 [Table 6]

【0099】表6に示すように、製造方法の異なる表面
非晶質黒鉛に充填助剤を使用しても効果が得られること
が分かった。
As shown in Table 6, it was found that the effect can be obtained even when the filling aid is used for the surface amorphous graphite obtained by different production methods.

【0100】なお、今回開示された実施の形態および実
施例はすべての点で例示であって制限的なものではない
と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明
ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の
範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含ま
れることが意図される。
It should be understood that the embodiments and examples disclosed this time are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明の非水電解質二次電池は、高結晶
性黒鉛の表面に低結晶性の炭素材料が付着した表面非晶
質黒鉛を有する負極に充填助剤を含有する。そのため、
低結晶性炭素材料に亀裂、割れなどによる被覆効果を損
なうことなく、活物質である表面非晶質黒鉛の充填性が
高く、良好な電極特性を示す。したがって、高エネルギ
ー密度の二次電池を作成することが可能である。
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention contains a filling aid in a negative electrode having surface amorphous graphite in which a low-crystalline carbon material is adhered to the surface of highly crystalline graphite. for that reason,
The filling property of the surface amorphous graphite as an active material is high and good electrode characteristics are exhibited without impairing the coating effect of the low-crystalline carbon material due to cracks and cracks. Therefore, a secondary battery with a high energy density can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 負極の初期放電容量の測定結果を説明する図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a measurement result of an initial discharge capacity of a negative electrode.

【図2】 負極のサイクル特性の測定結果を説明する図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating measurement results of cycle characteristics of a negative electrode.

【図3】 負極の初期充放電効率の測定結果を説明する
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a measurement result of initial charge / discharge efficiency of a negative electrode.

【図4】 負極の活物質密度の測定結果を説明する図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating a measurement result of an active material density of a negative electrode.

【図5】 負極の放電容量維持率の測定結果を説明する
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a measurement result of a discharge capacity retention ratio of a negative electrode.

フロントページの続き (72)発明者 山田 和夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ03 AK03 AL07 AL08 AM03 AM05 AM07 DJ16 DJ17 DJ18 EJ04 EJ05 HJ05 5H050 AA08 CA08 CB08 CB30 DA09 EA10 EA12 FA17 FA18 FA19 FA20 HA05 Continued on the front page (72) Inventor Kazuo Yamada 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (reference) 5H029 AJ03 AK03 AL07 AL08 AM03 AM05 AM07 DJ16 DJ17 DJ18 EJ04 EJ05 HJ05 5H050 AA08 CA08 CB08 CB30 DA09 EA10 EA12 FA17 FA18 FA19 FA20 HA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極と、非水電解質と、負極とを有する
非水電解質二次電池であって、 前記負極は、負極材料として、高結晶性黒鉛の表面に低
結晶性炭素材料が付着した表面非晶質黒鉛を有するとと
もに、前記負極材料に、前記表面非晶質黒鉛の充填性を
向上させる充填助剤を有する非水電解質二次電池。
1. A non-aqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode, a non-aqueous electrolyte, and a negative electrode, wherein the negative electrode has a low-crystalline carbon material attached to a surface of highly crystalline graphite as a negative electrode material. A non-aqueous electrolyte secondary battery having surface amorphous graphite and having, in the negative electrode material, a filling aid for improving the filling property of the surface amorphous graphite.
【請求項2】 前記充填助剤が、粉体である請求項1記
載の非水電解質二次電池。
2. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the filler is a powder.
【請求項3】 前記充填助剤は、一次粒子が集合した二
次粒子である請求項1または2に記載の非水電解質二次
電池。
3. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the filling auxiliary agent is a secondary particle in which primary particles are aggregated.
【請求項4】 前記充填助剤が、カーボンブラックであ
る請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解質二次電
池。
4. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the filler is carbon black.
【請求項5】 前記充填助剤が、酸化亜鉛である請求項
1〜3のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
5. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein said filling auxiliary agent is zinc oxide.
【請求項6】 前記負極材料を形成する負極材料粒子の
平均一次粒子径をRとしたときに、前記充填助剤を形成
する充填助剤粒子の粒度分布における平均二次粒子径が
(√2−1)Rより大きく、かつ、前記充填助剤粒子の
平均一次粒子径が(√2−1)R以下である請求項1〜
5のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
6. When the average primary particle diameter of the negative electrode material particles forming the negative electrode material is R, the average secondary particle diameter in the particle size distribution of the filler aid particles forming the filler aid is (√2 -1) larger than R, and the average primary particle diameter of the filler auxiliary particles is (√2-1) R or less.
6. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of 5.
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