[发明专利]锂离子二次电池负极材料的制造方法及锂离子二次电池用负极材料

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池负极材料的制造方法、及锂离子二次电池用负极材料。

背景技术

近年来，作为各种电子、电气产品的驱动用电源或环保型商品，可重复使用的锂离子二次电池得到了大力普及。另外，对于锂离子二次电池，期望在维持高的充放电容量、良好的充放电循环特性的同时具有长寿命化。其结果，进行了各种研究，并在同样的目的下产生了很多发明。其中，在用于集电体的金属箔的表面使用偶联剂的技术得到了广泛应用。

例如，在专利文献1中，以提供活性物质层对于金属箔集电体的密合性优异的非水电解液二次电池用电极板为目的，采用了“非水电解液二次电池用电极板及其制造方法，其特征在于，经由偶联剂层在集电体面形成有活性物质层”的技术。

在专利文献2中，以提供与正极合剂或负极合剂的密合性优异、且不阻碍导电性的锂离子二次电池用电极材料及电极为目的，采用了“在金属箔的一面或两面设置偶联剂被膜层而成的锂离子二次电池用电极材料，及在金属箔的一面或两面通过介设偶联剂被膜层来设置正极合剂层或负极合剂层而成的电极”的技术。

在专利文献3中，通过提供拉伸强度大、且其拉伸强度随时间推移的劣化程度小的铜箔来作为电极材料，从而以充放电时的膨胀收缩压力导致的放电容量的降低少，且有助于制造难以发生电极断裂的二次电池为目的，采用了“用于二次电池电极中的铜箔，其特征在于，其中至少含有碳0.018wt%”的技术。并且，关于该铜箔，公开了优选“铜箔的至少一侧的面被硅烷偶联剂的被膜所覆盖”的内容。

在专利文献4中公开了以下内容。即，在将能够通过电化学或化学方式吸收、释放锂的活性物质薄膜堆积在集电体上而形成的锂二次电池用电极中，以改善集电体和活性物质薄膜的密合性、及提高充放电循环特性为目的，采用了“锂二次电池用电极，其特征在于，在将能够通过电化学或化学方式吸收、释放锂的活性物质薄膜堆积在集电体上而形成的锂二次电池用电极中，作为集电体采用了通过对金属箔表面实施镀铬处理而形成有含铬层的金属箔”的技术，且在实施该镀铬处理后，优选通过硅烷偶联剂的涂覆来进行表面处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-237625号公报

专利文献2：日本特开平9-306472号公报

专利文献3：日本特开平10-21928号公报

专利文献4：日本特开2002-319407号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在采用上述的专利文献所公开的技术的情况下，尽管能在锂离子二次电池的高的充放电容量、良好的充放电循环特性方面取得一定的效果，但仍然对进一步的高性能化提出了要求。

解决问题的方法

因此，本发明人进行了潜心研究，其结果发现，通过采用以下的概念能够确保锂离子二次电池的高的充放电容量，且能够稳定地获得良好的充放电循环特性，进而能够实现锂离子二次电池的长寿命化。

为了同时确保充放电容量和良好的充放电循环特性，且为了消除这些特性的偏差并使之稳定化，本发明人通过着眼于“负极集电体表面粗糙度（Ra）和该负极活性物质的平均粒径（D₅₀（c））的关系”得到了本发明的技术构思。进而，本发明人发现，利用该技术构思，且通过在用于负极集电体的金属箔上配置硅烷偶联剂处理层，即可设计出高品质的锂离子二次电池的负极集电体。以下，对本发明的内容进行阐述。

锂离子二次电池负极材料的制造方法：作为本发明的锂离子二次电池负极材料的制造方法，其特征在于，在负极集电体的表面具有含负极活性物质的负极合剂层的锂离子二次电池的负极材料制造中，作为负极活性物质采用从与锂进行合金化的粒状材料及能够吸收并释放锂的碳材料中选出的一种或两种以上，当与锂进行合金化的负极活性物质的平均粒径为D₅₀（c）时，作为该负极集电体，当表面粗糙度（Ra）在0.20μm＜Ra＜0.50μm的范围，且把该负极活性物质的平均粒径（D₅₀（c））的值作为基准时，选择性地采用表面粗糙度（Ra）在0.053×D₅₀（c）μm～0.210×D₅₀（c）μm范围的电解铜箔，并且，在该电解铜箔的表面具有硅烷偶联剂处理层，在该处理层的表面利用该负极活性物质形成负极合剂层，从而构成负极材料。