[发明专利]整体中间相石墨化物的制造方法

说明书

本发明提供可以得到单位质量的放电容量高、且连续充放电时的电极膨胀率低的锂离子二次电池用负极材料的整体中间相石墨化物的制造方法。本发明的整体中间相石墨化物的制造方法具有如下工序：热处理工序，对原生QI(喹啉不溶物)的含量为1质量％以下的焦油和/或沥青进行热处理而得到整体中间相；不熔化工序，使所述热处理工序中得到的整体中间相不熔化而得到整体中间相不熔化处理品；烧成工序，将石墨化催化剂添加于所述不熔化工序中得到的整体中间相不熔化处理品，然后进行烧成而得到整体中间相烧成品；以及石墨化工序，将所述烧成工序中得到的整体中间相烧成品进行石墨化而得到整体中间相石墨化物。

技术领域

本发明涉及整体中间相石墨化物(バルクメソフェーズ，bulk mesophase)的制造方法。

背景技术

近年来，伴随着电子设备的小型化或高性能化，对于提高电池的能量密度的需求日益增加。特别是锂离子二次电池，由于与其它二次电池相比能够形成高电压，因此可以实现高能量密度而备受关注。

锂离子二次电池以负极、正极及电解液(非水电解质)作为主要的构成要素。锂离子经由电解液于放电过程及充电过程中在负极和正极之间移动而成为二次电池。负极通常由通过粘合剂与由铜箔形成的集电材料粘结而成的负极材料(活性物质)构成。通常，负极材料使用碳材料。作为这样的碳材料，广泛使用了充放电特性优异、显示出高放电容量和电位平坦性的石墨。

对于搭载于最近的便携用电子设备的锂离子二次电池而言，要求优异的快速充电性、快速放电性，同时要求即使重复进行充放电，也将电极的膨胀率抑制得很低。

通常，锂离子二次电池在充电时膨胀的原因可以认为是在制作电极时石墨发生取向或在石墨边缘面电解液发生反应而产生气体，这些对于结晶性高且容易形成扁平形状的天然石墨而言均是难以避免的问题。

另一方面，如球晶、整体中间相这样的人造石墨的微晶微细且为无规取向，因此可认为是利于减少膨胀。

整体中间相石墨类负极材料的代表例如下所述。

一种球状石墨粉末，其是通过将粉碎的整体中间相沥青在空气中进行热处理而仅对表层进行氧化处理后，在非活性气体氛围下进行热处理而得到的(专利文献1)。

然而，对锂离子二次电池的高容量化的要求日益增高，上述的整体中间相类球晶石墨与中间相类球晶石墨相比，原生QI(喹啉不溶物)的比例高、且结晶性低，因此可举出课题之一是容量相对较低。

解决该问题的方法之一是将原生QI(喹啉不溶物)的含有率低的沥青用于原料的方法，将该沥青作为原料的整体中间相球晶的代表例为下述的物质。

一种石墨粉末，其是将对原生QI(喹啉不溶物)为0.3质量％以下的焦油或沥青进行热处理而得到的整体中间相碳进行石墨化而得到的(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-139410号公报

专利文献2：日本特开2001-316105号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，通常认为如果提高容量，则锂离子二次电池负极材料的膨胀率会增高，可以认为兼顾容量提高和膨胀率降低是困难的课题。

本发明是鉴于以上情况而完成的，其目的在于提供可以得到单位质量的放电容量高、且连续充放电时的电极膨胀率低的锂离子二次电池用负极材料的整体中间相石墨化物的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明提供以下的[1]～[3]。

[1]一种整体中间相石墨化物的制造方法，该方法包括：