[发明专利]锂二次电池的负极的制造方法、锂二次电池的负极及锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池的负极的制造方法、锂二次电池的负极及锂二次电池。

背景技术

以往，便携式电话、笔记本电脑、PDA等电子设备广泛使用锂二次电池。作为锂二次电池的负极活性物质，广泛使用石墨材料。

近年，为了实现锂二次电池的高能量密度化等，对将含有硅的材料作为负极活性物质进行了研究。但是，使用含有硅的材料作为负极活性物质时，随着锂二次电池的充放电而负极活性物质吸藏-释放锂时，负极活性物质的体积大幅变化。因此，产生负极活性物质的微粉化、负极活性物质层从负极集电体剥离等，存在负极的集电性降低而锂二次电池的充放电循环特性劣化之类的问题。

作为解决这种问题的方法，例如考虑到使密合力高的粘结剂含有于负极活性物质层。作为密合力高的粘结剂，已知含有聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂(以下有时称为PTFE树脂)等的粘结剂(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-150931号公报

发明内容

发明要解决的问题

聚酰亚胺树脂由于难以溶解于水，通常溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等有机溶剂来使用。另一方面，PTFE树脂的颗粒难以溶解于有机溶剂，通常以分散于水中的分散液形式使用。若将溶解于有机溶剂的聚酰亚胺树脂和PTFE树脂分散于水中而成的PTFE分散液混合，则PTFE树脂的一次颗粒聚集而沉淀，存在PTFE树脂的一次颗粒不能均匀性高地分散于聚酰亚胺树脂的问题。为了解决这种问题，专利文献1中提出了进而将四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(以下有时称为FEP)树脂颗粒加入到粘结剂中。

但是，若将FEP树脂等其它成分加入到粘结剂中，则有可能产生负极活性物质层的机械强度降低等问题。若负极活性物质层的机械强度降低，则锂二次电池的循环特性有可能降低。

本发明的主要目的在于，提供可以对锂二次电池赋予高的循环特性的锂二次电池的负极的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的锂二次电池的负极的制造方法具备下述工序：将可溶于水性溶剂的四羧酸化合物的衍生物、可溶于水性溶剂的二胺化合物、和平均粒径为0.1μm～0.5μm的聚四氟乙烯树脂在水性溶剂中混合，得到负极粘结剂混合液的工序；将负极粘结剂混合液、和含有硅及硅合金中的至少一者的负极活性物质颗粒混合，得到负极合剂浆料的工序；将负极合剂浆料涂布到负极集电体的表面上，进行干燥，在负极集电体上形成负极合剂层的工序；和通过在非氧化性气氛下对负极合剂层进行热处理，使四羧酸化合物的衍生物与二胺化合物进行脱水缩合反应而形成聚酰亚胺树脂，得到在负极集电体上形成有负极活性物质层的负极的工序，其中所述负极活性物质层含有负极活性物质颗粒、聚四氟乙烯树脂和聚酰亚胺树脂。

需要说明的是，本发明中，水性溶剂指的是含有水的溶剂。另外，本发明中，PTFE树脂的平均粒径为通过激光衍射法进行粒度分布测定而得到的累积体积50％粒径。

本发明的锂二次电池的负极具备负极集电体和负极活性物质层。负极活性物质层配置于负极集电体上。负极活性物质层具有负极活性物质颗粒、聚酰亚胺树脂和聚四氟乙烯树脂。负极活性物质颗粒含有硅和硅合金中的至少一者。聚酰亚胺树脂为可溶于水性溶剂的四羧酸化合物的衍生物和可溶于水性溶剂的二胺化合物进行脱水缩合反应而得到的。聚四氟乙烯树脂的平均粒径为0.1μm～0.5μm。

本发明的锂二次电池具备上述负极、正极、非水电解质和分隔件。

发明的效果

根据本发明，可以提供能够对锂二次电池赋予高的循环特性的锂二次电池的负极的制造方法。

附图说明

图1为本发明的一实施方式的锂二次电池的略剖视图。

图2为本发明的一实施方式的锂二次电池的负极的略剖视图。

具体实施方式

以下对实施本发明的优选方式的一例进行说明。但是，下述实施方式仅为例示。本发明不被下述实施方式任何限定。

另外，实施方式等中参照的各附图中，实质上具有同一功能的构件以同一符号参照。另外，实施方式等中参照的附图进行示意性的记载，附图所描绘的物体的尺寸的比例等有可能与现实的物体的尺寸的比例等不同。附图相互之间，物体的尺寸比例等也有可能不同。具体的物体的尺寸比例等应该参考以下的说明来判断。