[发明专利]非水电解质二次电池用负极、其制造方法及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用负极、其制造方法以及非水电解质二次电池。

背景技术

近年，便携式电话、笔记本电脑、智能手机等移动信息终端的小型、轻量化急速发展，对于作为其驱动电源的电池要求进一步高容量化。随着充放电而通过锂离子在正、负极之间移动来进行充放电的非水电解质二次电池，由于具有高的能量密度、容量高，因此作为上述移动信息终端的驱动电源得到广泛利用。

上述移动信息终端存在随着运动图像再现功能、游戏功能之类的功能的充实而耗电量进一步升高的倾向，对于作为其驱动电源的非水电解质二次电池，为了长时间再现、改善输出功率等，强烈希望进一步高容量化、充放电性能提高。

在此，上述非水电解质二次电池中，通常作为正极活性物质，使用钴酸锂，作为负极活性物质使用石墨，但是利用这些材料时，进一步高容量化为困难的状况。因此，比容量更高的活性物质的开发得到进展。例如负极活性物质的情况下，硅合金等的材料开发得到活跃进展。使用该材料的情况下，与石墨相比，虽然比容量非常高，但是体积膨胀大，另外在安全性方面存在应该解决的问题。因此，现在体积膨胀更小、安全性高的氧化物负极的开发得到优先进展。

例如提出了使用比容量高且体积膨胀率也比硅合金小的硅氧化物、和石墨混合而成的负极活性物质，来实现电池的高容量化(下述专利文献1)。

另外，提出了通过向电解液添加含有异氰酸酯基的化合物，在负极上生成良好的SEI(固体电解质界面膜)，由此，实现循环特性的提高、高温保存时膨胀的抑制(下述专利文献2、3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-233245号

专利文献2：日本特开2006-164759号

专利文献3：日本特开2007-242411号

发明内容

发明要解决的问题

但是，如上述专利文献1中记载的提案那样，利用硅氧化物和石墨混合而成的负极时，在循环初期容量降低增大。因此，存在电池的高容量化之类的优点在循环初期消失的问题。本发明人等对其原因进行调查，结果可知是因为，由于与石墨相比硅氧化物与电解液的反应性高，因此硅氧化物上的SEI增加而电子传导性消失。其结果，具有了锂的状态的硅氧化物在负极内孤立。另外，硅氧化物由于与电解液的反应性高，在高温充电保存时，还存在产生由于气体产生所导致的电池膨胀之类的问题。

另外，上述专利文献2、3中记载的提案，对单独使用石墨作为负极活性物质的情况进行了记载，对于硅氧化物和石墨混合而成的负极完全未考虑。

用于解决问题的方案

本发明的非水电解质二次电池具备负极合剂层和负极集电体，所述负极合剂层具备含有SiO_x(0.8≤x≤1.2)和石墨的负极活性物质，所述负极集电体在至少一面形成有上述负极合剂层，在上述SiO_x的表面形成有源自含有异氰酸酯基的化合物的覆膜。

发明的效果

根据本发明，发挥下述优异效果：可以抑制循环初期中的放电容量的降低并且可以提高高温充电保存特性等。

具体实施方式

以下对本发明涉及的非水电解质二次电池等进行说明。需要说明的是，本发明中的非水电解质二次电池等不限于下述方式所示，可以在不变更其主旨的范围内适当变更来实施。

<正极的制作>

向作为正极活性物质的钴酸锂中以正极活性物质、导电剂和粘结剂的质量比为95.0:2.5:2.5的比率加入作为导电剂的乙炔黑、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)、和作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)之后进行混炼，制造正极浆料。接着将该正极浆料涂布于由铝箔形成的正极集电体的两面，并进行干燥后，通过压延辊进行压延，安装正极集电片，由此制作正极。需要说明的是，正极的填充密度为3.60g/cm³。

<SiO_x的表面处理>