[发明专利]用于锂二次电池的负极及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在锂二次电池中使用的负极及其制造方法。

背景技术

迄今已经提出了作为用于锂二次电池的多种负极。

例如，专利文献1公开了一种二次电池，该二次电池包含在集电体上的活性材料层，并且在活性材料层中包含活性材料和改性有机金属络合物。在专利文献1的技术中，在施加包含有机金属络合物的接合剂树脂之后，实施热处理以消除有机金属络合物的有机物质以在活性材料层中形成改性的有机金属络合物。

专利文献2公开了一种用于形成锂离子电池的负极的方法，该方法包括下述步骤：在集电体上沉积电极组合物的浆体，该电极组合物的浆体包含电化学活性颗粒、非电化学活性的金属导电性稀释颗粒和非金属导电性稀释颗粒，和实施热处理。作为金属导电性稀释颗粒的实例，公开了铜、铁、镍和钛。

专利文献3公开了一种锂二次电池，其中，在负极活性材料层和负极集电体之间设置粘合层，并且其中，包含在负极活性材料层和粘合层中的接合剂包含改性的含氟高分子化合物。

专利文献4公开了一种用于形成用于锂二次电池的负极的方法，其中，在包含活性材料颗粒的混合层和集电体之间布置包含导电性颗粒的导电性中间层。在专利文献4中的方法中，通过下述步骤来形成负极：首先在集电体上沉积导电性中间层和混合层，然后实施热处理。作为导电性颗粒的实例，公开了导电性金属颗粒和导电性碳颗粒。作为导电性金属颗粒的实例，公开了铜、镍、铁和钛。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP2011-065812A

专利文献2：JP2009-538513A

专利文献3：JP2004-200011A

专利文献4：JP2004-288520A

发明内容

技术问题

此处，如在专利文献3和4中所示的，在活性材料层和集电体之间设置粘合层或导电性中间层的优点在于，电池的循环特性和速率特性被改善。然而，在专利文献3和4中，使用包含颗粒的浆体来形成该粘合层或导电性中间层，并且在该情况下，在该浆体中的颗粒的分散性和均匀性可能是成问题的。例如，在浆体制备期间的颗粒沉降，和浆体的可分散性可能降低。另外，在处理颗粒本身或包含该颗粒的浆体方面也出现复杂度、问题等。而且，当颗粒的平均粒径是1μm或更小时，颗粒的比表面积增大，并且因此，颗粒的表面容易被氧化。结果，导电率可能降低。

对问题的解决方案

本发明的示例性实施方式是

一种用于锂二次电池的负极，包含：包含金属的集电体，和包含活性材料和接合剂的活性材料层，其中

所述负极具有在所述集电体和所述活性材料层之间的导电性中间层，所述导电性中间层包含导电性金属颗粒，所述导电性金属颗粒包含与所述金属相同的元素，和聚酰亚胺或聚酰胺酰亚胺，和

在所述导电性中间层中的所述导电性金属颗粒的含量是23体积％或更大和70体积％或更小。

另外，本发明的示例性实施方式是

一种用于制造用于锂二次电池的负极的方法，所述负极包含：包含金属的集电体，包含活性材料和接合剂的活性材料层，和在所述集电体和所述活性材料层之间的包含导电性金属颗粒的导电性中间层，所述方法包括以下步骤：

(1)在所述集电体上布置聚酰胺酸；

(2)通过产生迁移现象来使所述金属从所述集电体移动至所述聚酰胺酸中；和

(3)加热和固化所述聚酰胺酸，

其中

已经移动到所述聚酰胺酸中的所述金属形成导电性金属颗粒。

本发明的有益效果

本发明的示例性实施方式能够提供具有优异放电特性的用于锂二次电池的负极。

另外，本发明的示例性实施方式能够提供一种用于制造用于锂二次电池的负极的方法，其中，能够在导电性中间层中更均匀和容易地形成导电性金属颗粒。

附图说明

图1是示出根据本发明示例性实施方式的负极构造的实例的示意图。

图2是示出层压型二次电池的电极装置的结构的示意截面图。

图3是示出实施例、对比例和参照例的结果的图。

具体实施方式

“示例性实施方式1”

本发明已经勤奋地研究了和发现可以利用迁移现象使在集电体中包含的金属移动到聚酰胺酸中，实现了本发明。

如上所述，在本发明的示例性实施方式中的一种制造方法是