CN103999271B - 锂二次电池用负极活性物质及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够实现锂二次电池的循环寿命的长寿命化的锂二次电池用负极活性物质。锂二次电池用负极活性物质由通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断而形成的颗粒的集合体即粉末形成。各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.1mm的筛网(基于JIS Z8801-3)的大小,粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上。
Description
技术领域
本发明涉及锂二次电池用负极活性物质及其制造方法,更详细而言,涉及能够大量且可逆地吸藏·放出Li离子的非水电解质二次电池用负极活性物质及其制造方法。在此,非水电解质二次电池包含使用了将电解质溶解于有机溶剂而成的非水电解质的二次电池、和使用了高分子电解质或凝胶电解质等非水电解质的二次电池。
背景技术
锂离子电池、锂聚合物电池等锂二次电池具有高的能量密度,不仅用作移动通信设备或便携用电子设备等的主电源,作为大型的电力储存用电源或车载用电源也受到关注。
作为这样的锂二次电池的负极,以往,广泛使用由石墨、结晶度低的碳等各种碳材料形成的负极。但是,由碳材料形成的负极的能够使用的电流密度较低,且理论容量也不足。例如,作为碳材料之一的石墨的理论容量仅为372mAh/g,因此期望更高容量化。
另一方面,已知在将由金属Li形成的负极用于锂二次电池的情况下,能够得到高的理论容量,但存在如下显著的缺点:在充电时,金属Li在负极呈枝晶状地析出,并通过反复充放电而持续生长,到达正极侧而引起内部短路。而且,析出的枝晶状金属Li的比表面积大从而反应活性度高,在其表面形成由没有电子传导性的溶剂的分解生成物形成的界面覆膜,由此,电池的内部电阻升高从而导致充放电效率降低。由于这样的理由,使用由金属Li形成的负极的锂二次电池存在可靠性低、且循环寿命短这样的缺点,没有达到广泛实用化的阶段。
根据这样的背景,期望一种由金属Li以外的材料形成的负极活性物质,所述物质的放电容量比通用的碳材料大。例如,已知Sn、Si、Ag等元素、或它们的氮化物、氧化物等能够吸藏Li离子并与Li离子形成合金,其吸藏量与各种碳材料相比表现为相当大的值。
但是,在将由Sn、Si、Ag等元素、或它们的氮化物、氧化物等形成的负极用于锂二次电池的情况下,在反复进行充放电的循环的过程中,伴随着Li离子的吸藏·放出,在负极产生很大的膨胀·收缩,由于该膨胀·收缩而产生负极的裂纹和微粉化。因此,使用由Sn、Si、Ag等元素或它们的氮化物、氧化物等上述物质形成的负极的锂二次电池,循环寿命低下而无法用作实用电池。
作为其对策,提出有如下负极活性物质:将由易于吸藏·放出Li离子的金属、和不进行吸藏·放出的金属形成的2相以上的合金作为负极活性物质,意图通过不进行吸藏·放出的金属,来抑制吸藏·放出Li离子时的负极的膨胀·收缩、以及由于膨胀·收缩而引起的负极的裂纹和微粉化。
例如,在专利文献1中记载有如下负极活性物质,该负极活性物质由Li离子吸藏相α、及相β形成,所述相β由构成Li离子吸藏相α的元素与其他元素的金属间化合物或固溶体形成,并且具有通过喷散法(atomizingmethod)、轧辊淬火法等使对组成进行了选择的原料的熔融金属淬火凝固而成的组织,在专利文献2中记载有由如下复合粉末形成的负极活性物质,所述复合粉末是将由A成分以及B成分形成的原料物质混合并进行机械合金处理而形成的,所述A成分选自Ag、Al、Au、Ca、Cu、Fe、In、Mg、Pd、Pt、Y、Zn、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W及稀土元素中的至少一种元素,所述B成分选自Ga、Ge、Sb、Si及Sn中的至少一种元素。
但是,在由专利文献1及2所记载的负极活性物质形成的负极中,虽然得到大的初始放电容量,但无法有效地抑制在反复进行充放电过程中产生的负极的膨胀·收缩、以及由膨胀·收缩引起的负极的裂纹和微粉化,未实现循环寿命的长寿命化。
专利文献1:日本特开2001-297757号公报
专利文献2:日本特开2005-78999号公报
发明内容
本发明的目的在于,解决上述问题,提供一种锂二次电池用负极活性物质及其制造方法,所述锂二次电池用负极活性物质吸藏·放出Li离子的量多,从而充电·放电容量变大,并且因反复进行充电·放电而引起的容量降低减少,能够实现锂二次电池的循环寿命的长寿命化。
本发明为了实现上述目的而包括以下方案。
1)一种锂二次电池用负极活性物质,由通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断而形成的颗粒的集合体即粉末形成,各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.1mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上。
2)如上述1)所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
3)如上述1)所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.010mm以下。
4)如上述1)所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.005mm以下。
5)如上述1)~4)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述粉末的基于BET法的比表面积为0.5m2/g以上。
6)如上述1)~5)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述铝箔由纯度为99质量%以上的Al形成。
7)如上述1)~5)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述铝箔由纯度为99.9质量%以上的Al形成。
8)如上述1)~7)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述颗粒通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断、并利用施加压缩应力的方法进行粉碎而形成。
9)如上述1)~8)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,使用酸或碱对上述颗粒实施化学溶解处理。
10)一种锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其特征在于,通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断形成颗粒而制作粉末,使构成粉末的各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.1mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,并且使该粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上。
11)如上述10)所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使上述各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
12)如上述10)所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使上述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.010mm以下。
13)如上述10)所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使上述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.005mm以下。
14)如上述10)~13)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,上述铝箔由纯度为99质量%以上的Al形成。
15)如上述10)~13)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,上述铝箔由纯度为99.9质量%以上的Al形成。
16)如上述10)~15)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,在将厚度0.15mm以下的铝箔切断后,使用酸或碱实施化学溶解处理而形成颗粒。
17)如上述10)~15)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,将厚度0.15mm以下的铝箔切断、并且利用施加压缩应力的方法进行粉碎而形成颗粒。
18)如上述10)~15)中任一项所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,将厚度0.15mm以下的铝箔切断、并且利用施加压缩应力的方法进行粉碎、并进一步使用酸或碱实施化学溶解处理而形成颗粒。
19)一种锂二次电池用负极,在集电体上附着有包含上述1)~9)中任一项所述的负极活性物质、导电助剂以及粘合剂的混合物质。
20)一种锂二次电池,具有上述19)所述的负极、隔板、和锂二次电池用正极。
本发明还包含以下的方案。
a)如上述1)所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.010mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
b)如上述1)所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,上述各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.005mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
c)如上述10)所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使上述各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.010mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
d)如上述10)所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使上述各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.005mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
根据上述1)~9)的锂二次电池用负极活性物质,其由通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断而形成的颗粒的集合体即粉末形成,各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.1mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上,所以,将铝箔切断而形成的粉末的比表面积增大。因此认为,充电·放电时的负极活性物质的体积变化减小,能够有效地抑制因充电·放电时的负极活性物质的体积变化增大而引起的负极活性物质的裂纹和微粉化、以及负极活性物质从导电助剂及粘合剂的剥离,并且,由反复进行充电·放电导致的容量降低减少,能够谋求锂二次电池的循环寿命的长寿命化。对于其理由,进行如下所述的推断。即,在Li离子与Al合金化的情况下,优先从颗粒表面进行反应而在颗粒表面形成包含Li离子的化合物,但若粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上,则在颗粒的表面形成大量包含Li离子的化合物,从而能够抑制充电时负极活性物质的膨胀。另外,在放电时Li离子从负极活性物质放出时的负极活性物质的收缩也减小。推断其结果是充电·放电时的负极活性物质的体积变化减小。
而且,在具有由上述1)~9)的负极活性物质形成的负极的锂二次电池中,与具有通过由各种碳材料形成的负极活性物质而形成的负极的锂二次电池相比较,能够大量地吸藏·放出Li离子,充电·放电容量增大。
根据上述2)~9)的锂二次电池用负极活性物质,能够进一步有效地减小使用了由该负极活性物质形成的负极的锂二次电池的充电·放电时的体积变化。
根据上述10)的方法,仅仅是通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断形成颗粒而制作粉末,使构成粉末的各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.1mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,并且使该粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上,因此,能够容易地制造锂二次电池用负极活性物质。
根据上述11)~18)的方法,能够容易地制造上述2)~9)的负极活性物质。
根据上述19)的负极以及上述20)的锂二次电池,通过上述1)~9)的负极活性物质发挥上述那样的显著效果。
附图说明
图1是表示本发明的锂二次电池用负极活性物质的颗粒的局部截面放大立体图。
图2是表示将铝箔切断来形成作为本发明的锂二次电池用负极活性物质的粉末的装置的概略垂直剖视图。
图3是表示具有使用本发明的锂二次电池用负极活性物质形成的负极的锂二次电池的局部剖切主视图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
图1表示构成本发明的锂二次电池用负极活性物质的颗粒,图2表示将铝箔切断来形成作为本发明的锂二次电池用负极活性物质的粉末的装置,图3表示具有使用本发明的锂二次电池用负极活性物质形成的负极的锂二次电池的一个例子。
锂二次电池用负极活性物质由通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断而形成的颗粒的集合体即粉末形成,各颗粒为能够通过筛孔尺寸0.1mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上。
在此,所谓“箔”如JIS所规定的那样,是指厚度为0.006~0.2mm的材料。另外,所谓“粉末”如JISZ2500所规定的那样,是指最大尺寸为1mm以下的颗粒的集合体。
将所使用的铝箔的厚度限定于0.15mm是因为,若铝箔的厚度超过0.15mm,则切断变困难,从而生产效率降低。所使用的铝箔优选由纯度为99质量%以上的Al形成,期望由纯度为99.9质量%以上的Al形成。这是为了增多Li离子向由所形成的负极活性物质形成的负极的吸藏量和Li离子从该负极的放出量。特别是,在由纯度99.9质量%以上的Al形成的情况下,能够增大使用了由负极活性物质形成的负极的锂二次电池的初始充放电容量,并且能够减少由于反复进行充放电而产生的容量降低。需要说明的是,铝箔的纯度如JISH4170所规定的那样,表示从100质量%中减去Fe、Si及Cu的总量后的剩余部分。
认为在通过将所述铝箔切断而形成的颗粒的集合体即粉末中,包含各种形状的颗粒,但若将厚度0.15mm以下的铝箔切断,则箔由于被切断而产生新生面并且产生基于弯曲的延伸部分,其结果是比表面积增大。例如,颗粒(1)成为图1所示那样的形状。
构成作为锂二次电池用负极活性物质的粉末的颗粒,可以通过将铝箔切断并且利用施加压缩应力的方法进行粉碎而形成。另外,所述颗粒也可以通过将铝箔切断并且使用酸或碱实施化学溶解处理而形成。另外,所述颗粒还可以通过将铝箔切断、并且利用施加压缩应力的方法进行粉碎、然后使用酸或碱实施化学溶解处理而形成。
另外,将所述颗粒的大小限定于能够通过筛孔尺寸0.1mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小是因为,若颗粒比该尺寸大,则在制作负极时,在与导电助剂及粘合剂混合时,无法成为适当的膏状,向集电体上的涂覆变困难。各颗粒的大小优选为能够通过筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,更优选投影周长圆相当直径为0.010mm以下,期望投影周长圆相当直径为0.005mm以下。另外,各颗粒的大小优选为能够通过筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,更优选为能够通过筛孔尺寸0.010mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,期望为能够通过筛孔尺寸0.005mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
另外,将所述颗粒的集合体即粉末的基于BET法的比表面积限定为0.3m2/g以上,是为了增多Li离子向由所形成的负极活性物质形成的负极的吸藏量、和Li离子从该负极的放出量。该比表面积优选为0.5m2/g以上。
在此,基于BET法的比表面积通过公知的方法如下所述地求出。即,存在于固体物质及其周围的气体若被急速冷却则由于范德华力而彼此相互吸引,因此能够通过测定所吸附的气体的量并将其代入BET式中来计算固体的表面积。在上述说明中,粉末的比表面积是使用氮气作为吸附气体、使用氦气作为载气、使用液氮作为冷却剂并通过BET法而求出的。需要说明的是,作为载气的氦气是稀有气体,以与氮气混合而成的混合气体的形式而使用。该混合气体中的氮气浓度在此为29.8%。
铝箔的厚度、颗粒的大小、粉末的基于BET法的比表面积等条件,从Li离子向切断铝箔而形成的粉末的颗粒表面的吸藏量、和对具有由该负极活性物质形成的负极的锂二次电池充电时负极的膨胀、放电时负极的收缩进行吸收的观点出发而确定。
作为将铝箔切断使其成为粉末的切断方法,优选使用刀具细密地切断的方法,撕碎、摔碎的方法因所形成的粉末的颗粒表面的开口有可能破损而不理想。作为使用刀具细密地切断的方法,存在如下方法:使用具有可动刀具和固定刀具的装置,使可动刀具高速旋转而与固定刀具一起进行切断。在该情况下,在可动刀具及固定刀具的下方配置具有多个筛孔的网筛(screen),能够通过适当调节筛孔的大小来调整颗粒的大小。
图2概略地表示切断铝箔的装置的一个具体例子。
在切断装置(20)的壳体(21)上设有切断室(22)、和位于切断室(22)下方的粉末回收室(23)。在壳体(21)上设有面对切断室(22)内的箔投入口(24)、和面对粉末回收室(23)的粉末回收口(25),箔投入口(24)和粉末回收口(25)分别通过拆装自如地安装在壳体(21)上的盖(26)(27)而开闭自如。
在切断装置(20)的壳体(21)的切断室(22)内,设置有旋转切断机(30),该旋转切断机(30)具有旋转体(28)以及沿旋转体(28)的旋转方向空出间隔地安装在旋转体(28)上的多个旋转刀具(29)。另外,在壳体(21)上,以前端部面对切断室(22)内的方式安装有多个固定刀具(31)。而且,通过使旋转体(28)旋转,利用旋转刀具(29)和固定刀具(31)将铝箔切断。
在切断装置(20)的壳体(21)内的切断室(22)与粉末回收室(23)之间配置有具有多个筛孔的网筛(32)。网筛(32)由筛孔尺寸0.1mm、优选筛孔尺寸0.045mm、更优选筛孔尺寸0.010mm、期望筛孔尺寸0.005mm的筛网(基于JISZ8801-1)形成。
在这样的切断装置中,若在从箔投入口(24)投入铝箔后利用盖(26)将箔投入口(24)封闭并使旋转体(28)旋转,则利用旋转刀具(29)和固定刀具(31)将铝箔切断直至成为通过网筛(32)的筛孔的大小的颗粒,通过网筛(32)的筛孔后的颗粒进入到粉末回收室(23)内。然后,打开盖(27)而从粉末回收室(23)内取出粉末。由此,得到负极活性物质。
如图3所示,负极活性物质例如用于纽扣型的锂二次电池(10)。纽扣型的锂二次电池(10)在外壳(11)内封入有负极(12)、与负极(12)相对的正极(13)、夹持在负极(12)和正极(13)之间的隔板(14)、以及非水电解质(图示省略)。
负极(12)是在集电体(15)上附着有包含负极活性物质、导电助剂以及粘合剂的混合物(16)而成的。作为集电体(15),例如使用轧制铜箔、电解铜箔等铜箔。作为导电助剂,使用科琴黑(ketjenblack)或乙炔黑等,但不限定于此。作为粘合剂,使用聚偏氟乙烯,但不限定于此。
作为正极(13),例如使用如下正极,即,使用由LiCoO2形成的物质作为活性物质,将该活性物质、导电助剂及粘合剂的混合物附着在由铝箔形成的集电体上而形成的正极,但不限定于此。
在上述的锂二次电池(10)中,在充电时,Li离子在负极(12)所包含的负极活性物质的颗粒(1)的表面形成包含Li离子的化合物,能够抑制充电时负极活性物质的颗粒(1)的膨胀。另外,由于能够抑制充电时的膨胀,所以在放电时,Li离子从负极活性物质的颗粒(1)放出时的颗粒(1)的收缩也减小。其结果是,充电·放电时的负极活性物质的颗粒(1)的体积变化减小,能够有效地抑制由于充电·放电时负极活性物质的颗粒(1)的体积变化增大而引起的颗粒(1)的裂纹或微粉化、以及负极活性物质的颗粒(1)从导电助剂及粘合剂的剥离,并且,因反复进行充电·放电而导致的容量降低减少,从而能够谋求锂二次电池(10)的循环寿命的长寿命化。
另外,锂二次电池(10)的初始充放电容量增大,并且,由反复进行充放电导致的容量降低减少。
在上述实施方式中,本发明的负极活性物质用于纽扣型的锂二次电池,但不限定于此,也能够用于方型、圆筒型、层压型等公知的锂二次电池。
以下,将本发明的具体的实施例与比较例一起进行说明。
实施例1
在通过切碎装置(shredderdevice)将由纯度为99.9质量%的Al形成的厚度为0.12mm的市场出售的铝箔小片化后,通过具有由筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)形成的网筛(32)的图2所示的粉碎装置进行粉碎,制成由粉末形成的负极活性物质。得到的负极活性物质中的颗粒为能够通过筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,粉末的基于BET法的比表面积为0.6m2/g。
接下来,将负极活性物质:90质量份、由聚偏氟乙烯形成的粘合剂:5质量份和由乙炔黑形成的导电助剂:5质量份混合,将该混合物涂布在由厚度10μm的铜箔形成的集电体上。然后,利用1cm2的圆形冲头将涂布有上述混合物的集电体打穿,将其作为负极。并且,将金属Li作为正极,在正极与负极之间夹持具有气孔率40vol%的微孔构造的由聚乙烯形成的隔板,将在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶剂(EC+DMC=1:1(体积比))中溶解1mol/升的LiPF6而成的溶液作为电解质,在露点为-50℃以下的气氛即干燥箱中制作纽扣型模型电池(modelbattery)(CR2032型)。
实施例2
在通过切碎装置将由纯度为99.9质量%的Al形成的厚度为0.12mm的市场出售的铝箔小片化后,通过具有由筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)形成的网筛(32)的图2所示的粉碎装置进行粉碎而制成粉末。得到的粉末中的颗粒为能够通过筛孔尺寸0.045mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小。
接下来,在液温60℃的5N-HCl中对如上述那样得到的粉末的颗粒实施40分钟的化学溶解处理,制作负极活性物质。构成所得到的负极活性物质的粉末的基于BET法的比表面积为1.1m2/g。
接下来,将负极活性物质:90质量份、由聚偏氟乙烯形成的粘合剂:5质量份和由乙炔黑形成的导电助剂:5质量份混合,将该混合物涂布在由厚度10μm的铜箔形成的集电体上。然后,利用1cm2的圆形冲头将涂布有上述混合物的集电体打穿,将其作为负极。并且,将金属Li作为正极,在正极与负极之间夹持具有气孔率40vol%的微孔构造的由聚乙烯形成的隔板,将在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶剂(EC+DMC=1:1(体积比))中溶解1mol/升的LiPF6而成的溶液作为电解质,在露点为-50℃以下的气氛即干燥箱中制作纽扣型模型电池(CR2032型)。
比较例
在通过切碎装置将由纯度为99.9质量%的Al形成的厚度为0.12mm的市场出售的铝箔小片化后,通过球磨机进行粉碎,制作由扁平状的颗粒的集合体即粉末形成的负极活性物质。得到的负极活性物质中的颗粒为能够通过筛孔尺寸0.050mm的筛网(基于JISZ8801-1)的大小,粉末的基于BET法的比表面积为0.07m2/g。
接下来,将负极活性物质:90质量份、由聚偏氟乙烯形成的粘合剂:5质量份和由乙炔黑形成的导电助剂:5质量份混合,将该混合物涂布在由厚度10μm的铜箔形成的集电体上。然后,利用1cm2的圆形冲头将涂布有上述混合物的集电体打穿,将其作为负极。并且,将金属Li作为正极,在正极与负极之间夹持具有气孔率40vol%的微孔构造的由聚乙烯形成的隔板,将在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶剂(EC+DMC=1:1(体积比))中溶解1mol/升的LiPF6而成的溶液作为电解质,在露点为-50℃以下的气氛即干燥箱中制作纽扣型模型电池(CR2032型)。
评价试验
对于实施例1~2及比较例中制作的模型电池,以如下方法进行了负极的评价。
首先,以0.2mA/cm2的恒定电流对模型电池进行充电,直至达到1V,在停止10分钟后,以0.2mA/cm2的恒定电流进行放电,直至达到0V。将该过程作为1个循环,反复进行充放电并调查放电容量。
实施例1~2及比较例中制作的模型电池中的循环数和放电容量如表1所示。
表1
从表1可知,在实施例1~2中制作的模型电池与比较例中制作的模型电池相比,初始放电容量升高,并且经过100个循环后的放电容量的降低也很少,维持足够的值。因此,在实施例中制作的模型电池与比较例中制作的模型电池相比,实现了循环寿命的长寿命化。
工业实用性
本发明的锂二次电池用负极活性物质适合用于锂二次电池的负极,能够实现锂二次电池的循环寿命的长寿命化。
Claims (20)
1.一种锂二次电池用负极活性物质,由通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断而形成的颗粒的集合体即粉末形成,各颗粒为能够通过基于JISZ8801-1的筛孔尺寸为0.1mm的筛网的大小,粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上。
2.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,所述各颗粒为能够通过基于JISZ8801-1的筛孔尺寸为0.045mm的筛网的大小。
3.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,所述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.010mm以下。
4.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,所述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.005mm以下。
5.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,所述粉末的基于BET法的比表面积为0.5m2/g以上。
6.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,所述铝箔由纯度为99质量%以上的Al形成。
7.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,所述铝箔由纯度为99.9质量%以上的Al形成。
8.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,所述颗粒通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断、并利用施加压缩应力的方法进行粉碎而形成。
9.如权利要求1所述的锂二次电池用负极活性物质,其中,使用酸或碱对所述颗粒实施化学溶解处理。
10.一种锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其特征在于,通过将厚度0.15mm以下的铝箔切断形成颗粒而制作粉末,使构成粉末的各颗粒为能够通过基于JISZ8801-1的筛孔尺寸为0.1mm的筛网的大小,并且使该粉末的基于BET法的比表面积为0.3m2/g以上。
11.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使所述各颗粒为能够通过基于JISZ8801-1的筛孔尺寸为0.045mm的筛网的大小。
12.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使所述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.010mm以下。
13.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,使所述各颗粒的投影周长圆相当直径为0.005mm以下。
14.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,所述铝箔由纯度为99质量%以上的Al形成。
15.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,所述铝箔由纯度为99.9质量%以上的Al形成。
16.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,在将厚度0.15mm以下的铝箔切断后,使用酸或碱实施化学溶解处理而形成颗粒。
17.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,将厚度0.15mm以下的铝箔切断、并且利用施加压缩应力的方法进行粉碎而形成颗粒。
18.如权利要求10所述的锂二次电池用负极活性物质的制造方法,其中,将厚度0.15mm以下的铝箔切断、并且利用施加压缩应力的方法进行粉碎、并进一步使用酸或碱实施化学溶解处理而形成颗粒。
19.一种锂二次电池用负极,在集电体上附着有包含权利要求1所述的负极活性物质、导电助剂以及粘合剂的混合物质。
20.一种锂二次电池,具有权利要求19所述的负极、隔板、和锂二次电池用正极。
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