[发明专利]锂离子二次电池的负电极制造用粒状复合材料在审

专利信息
申请号: 201680057890.7 申请日: 2016-10-01
公开(公告)号: CN108140834A 公开(公告)日: 2018-06-08
发明(设计)人: 栗田贵行;松尾明;石井伸晃 申请(专利权)人: 昭和电工株式会社
主分类号: H01M4/587 分类号: H01M4/587;H01M4/36;H01M4/38
代理公司: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇;李茂家
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 粒状复合材料 锂离子二次电池 聚合物 石墨 负电极 集电体 碳纤维 亚结构 糊剂 浆料 糖类 彼此连接 葡萄糖环 取代吡喃 液体介质 电极层 粘结剂 锂离子 附着 释放 覆盖 制造
【权利要求书】:

1.一种锂离子二次电池的负电极制造用粒状复合材料,其包含:

颗粒(A),其由含有能吸储/释放锂离子的元素且不含石墨的物质形成;

颗粒(B),其由含有石墨的物质形成;

碳纤维(C);和,

聚合物(D),其含有多糖类或其衍生物,所述多糖类或其衍生物的1质量%、25℃水溶液的粘度为300mPa·s以上且6000mPa·s以下、且具有无取代或取代吡喃葡萄糖环,

聚合物(D)的量相对于颗粒(A)与颗粒(B)与碳纤维(C)的总计量100质量份为2质量份以上且50质量份以下,

形成了各颗粒(A)与各碳纤维(C)彼此借助聚合物(D)连接从而成为一体的亚结构体(S),

各颗粒(B),其表面的至少一部分由亚结构体(S)覆盖,且借助亚结构体(S)彼此连接。

2.根据权利要求1所述的粒状复合材料,其中,无取代或取代吡喃葡萄糖环为极性官能团取代吡喃葡萄糖环。

3.根据权利要求2所述的粒状复合材料,其中,极性官能团取代吡喃葡萄糖环为羧基烷基取代吡喃葡萄糖环或羟基烷基取代吡喃葡萄糖环。

4.根据权利要求1所述的粒状复合材料,其中,聚合物(D)包含选自由羧基烷基纤维素、烷基纤维素、和羟基烷基纤维素组成的组中的至少一种。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的粒状复合材料,其中,颗粒(A)的一次颗粒的体积基准累积粒度分布中的90%粒径为200nm以下。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的粒状复合材料,其中,碳纤维(C)包含平均纤维直径为2nm以上且40nm以下、且长径比为10以上且15000以下的碳纳米管。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的粒状复合材料,其中,颗粒(A)的量相对于颗粒(B)100质量份为10质量份以上且350质量份以下。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的粒状复合材料,其中,碳纤维(C)的量相对于颗粒(A)与颗粒(B)的总计量100质量份为0.1质量份以上且20质量份以下。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的粒状复合材料,其中,颗粒(A)包含选自由Si、Sn、Ge、Al和In组成的组中的至少一种元素。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的粒状复合材料,其中,粒状复合材料的振实密度为0.40~0.95g/cm3

11.根据权利要求1~10中任一项所述的粒状复合材料,其中,粒状复合材料的BET比表面积为10m2/g以下。

12.一种浆料或糊剂,其包含权利要求1~11中任一项所述的粒状复合材料和粘结剂。

13.一种锂离子二次电池用负电极的制造方法,其包括:

将由含有能吸储/释放锂离子的元素且不含石墨的物质形成的颗粒(A)、由含有石墨的物质形成的颗粒(B)、碳纤维(C)、以及含有1质量%、25℃水溶液的粘度为300mPa·s以上且6000mPa·s以下、且具有无取代或取代吡喃葡萄糖环的多糖类或其衍生物的聚合物(D),以聚合物(D)的量相对于颗粒(A)与颗粒(B)与碳纤维(C)的总计量100质量份成为2质量份以上且50质量份以下的方式混合,得到粒状复合材料,

将液体介质、与所述粒状复合材料、与粘结剂混合而得到浆料或糊剂,

使该浆料或糊剂附着于集电体,

所述粒状复合材料中,形成了各颗粒(A)与各碳纤维(C)彼此借助聚合物(D)连接从而成为一体的亚结构体(S);各颗粒(B),其表面的至少一部分由亚结构体(S)覆盖,且借助亚结构体(S)彼此连接。

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