JP2007273355A - Negative electrode for lithium secondary battery, and its manufacturing method - Google Patents

Negative electrode for lithium secondary battery, and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative electrode for a lithium secondary battery that is effective for exerting more superior cycle characteristic while a high discharge capacity is maintained, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: This is the negative electrode for the lithium secondary battery which has a foil state current collector containing at least one selected from a group consisting of Fe, Ni, and Cu, and an active material layer formed in a part or whole of one face or both faces of the collector, and in which the active material layer has a following composition. (1) A metal component containing at least one kind from Si and Sn:86 to 97.9 wt.%, (2) an aqueous thickener:0.1 to 1 wt.%, (3) at least one kind of resin component selected from a group consisting of tetrafluoro ethylene-hexafluoro propylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer, and polytetrafluoro ethylene:1 to 10 wt.%, and (4) carbon component:1 to 3 wt.%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、リチウム二次電池用負極及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a negative electrode for a lithium secondary battery and a method for producing the same.

金属リチウム負極を用いたリチウムイオン電池などのリチウム二次電池は、高い電圧を示すと共に高エネルギー密度であり、自己放電が少ないという特徴を有する。このような長所を活用して、リチウム二次電池は移動体通信機器、携帯用電子機器等の主電源として利用が拡大している。   A lithium secondary battery such as a lithium ion battery using a metal lithium negative electrode has characteristics that it exhibits a high voltage, a high energy density, and a low self-discharge. Utilizing such advantages, lithium secondary batteries are increasingly used as main power sources for mobile communication devices, portable electronic devices, and the like.

近年、リチウム二次電池の更なる高エネルギー密度化や高出力化が望まれており、この目的達成のために、例えば、電極の改良が提案されている。リチウム二次電池負極材料としては、現在では炭素材料が一般的である。負極は、例えば、炭素材料と結着剤とを含むペーストを金属箔などの導電性芯体(集電体)に塗着・乾燥することにより得られる。   In recent years, further increase in energy density and output of lithium secondary batteries has been desired, and for this purpose, for example, improvement of electrodes has been proposed. Currently, a carbon material is generally used as a negative electrode material for a lithium secondary battery. The negative electrode can be obtained, for example, by applying and drying a paste containing a carbon material and a binder on a conductive core (current collector) such as a metal foil.

このような炭素材料の使用により、リチウム二次電池の寿命や安全性は改善している。他方、金属リチウム負極を用いる場合と比べると、重量当たり・容積当たりの容量は共に数分の1以下であり、負極には更に容量を改善する余地がある。   By using such a carbon material, the life and safety of the lithium secondary battery are improved. On the other hand, compared with the case of using a metal lithium negative electrode, the capacity per weight / volume is less than a fraction, and the negative electrode has room for further improvement in capacity.

上記観点から、金属(特に合金)を負極とする研究開発が行われている。金属としては、Si及びSnの少なくとも1種、これらと他の金属との合金がある。また特許文献1には、金属粉末として、Si、Ge、Mg、Sn、Pb、Ag、Al、Zn、Cd、Sb、Bi、In、Ca、Fe、Ni、Co、Mnが記載されている。そして、金属負極の製造方法としては、例えば、スパッタリングにより薄膜を製造する方法、金属粉末をペーストにして集電体に塗着・乾燥する方法が知られている。   From the above viewpoint, research and development have been carried out using a metal (particularly an alloy) as a negative electrode. Examples of the metal include at least one of Si and Sn, and alloys of these with other metals. Patent Document 1 describes Si, Ge, Mg, Sn, Pb, Ag, Al, Zn, Cd, Sb, Bi, In, Ca, Fe, Ni, Co, and Mn as metal powders. And as a manufacturing method of a metal negative electrode, the method of manufacturing a thin film by sputtering, for example, the method of apply | coating and drying to a collector using a metal powder as a paste is known.

上記ペーストの塗着・乾燥によって電極を形成する場合には、必要に応じてバインダが用いられる。二次電池の種類ごとにバインダの要否を検討すると次のようになる。例えば、鉛蓄電池では、バインダは不要である。ニッケル・カドミウム二次電池やニッケル・水素二次電池では、ニッケル正極を焼結式や発泡式によって形成する場合にはバインダは不要である。他方、ニッケル正極をペーストから形成する場合には、バインダは必要であり、バインダの種類は耐アルカリ性、耐酸化性、結着性、塗着性等の観点から選択され、ポリビニルアルコールなどが使用される。   When the electrode is formed by applying and drying the paste, a binder is used as necessary. Examining the necessity of a binder for each type of secondary battery is as follows. For example, in a lead storage battery, no binder is required. In a nickel / cadmium secondary battery or a nickel / hydrogen secondary battery, no binder is required when the nickel positive electrode is formed by a sintering method or a foaming method. On the other hand, when the nickel positive electrode is formed from a paste, a binder is necessary, and the type of the binder is selected from the viewpoint of alkali resistance, oxidation resistance, binding property, coatability, etc., and polyvinyl alcohol is used. The

リチウム二次電池において、炭素材料を用いて負極を形成する際のバインダとしては、例えば、特許文献2の実施例で示されているようにポリビニリデンフロリドがあり、N−メチルピロリドン(NMP)に溶解してペースト化されている。そして、かかるバインダを用いることにより、優れたサイクル特性が得られるとされている。   As a binder in forming a negative electrode using a carbon material in a lithium secondary battery, for example, there is polyvinylidene fluoride as shown in Examples of Patent Document 2, and N-methylpyrrolidone (NMP) is used. Dissolved in a paste. And it is supposed that the outstanding cycling characteristics will be acquired by using this binder.

しかしながら、溶媒としてこのような有機物を用いると、コストアップになるとともに環境への配慮が必要になる。そのため、最近ではバインダとして、結着性に優れたスチレンブタジエンゴム(SBR)などをエマルションの状態(いわゆる水性の状態)で用いるように推移してきている。   However, using such an organic substance as a solvent increases the cost and requires consideration for the environment. Therefore, recently, as a binder, styrene butadiene rubber (SBR) having excellent binding properties is being used in an emulsion state (so-called aqueous state).

リチウム二次電池負極として炭素材料以外に金属材料を用いる場合については、例えば、JECS,151(6)A867(2004)では、バインダとしてポリビニリデンフルオライド(PVdF)が有機溶液の状態で用いられており、優れた放電特性及びサイクル寿命が得られるとされている。ところが、バインダをSBRエマルションに変えると放電容量もサイクル寿命も低下する。この理由は、金属材料を用いる場合は、黒鉛(炭素材料)のようにリチウムイオンが層間挿入(インターカレーション)されるのではなく、充電時に金属材料がリチウムを吸蔵(リチウムと合金化)して大きな体積変化を生じるが、SBRエマルションでは合金の体積変化に追随できず、合金周囲との十分な結着性が得られず、合金が脱落するためと考えられる。   In the case of using a metal material other than the carbon material as the negative electrode of the lithium secondary battery, for example, in JECS, 151 (6) A867 (2004), polyvinylidene fluoride (PVdF) is used as a binder in an organic solution state. It is said that excellent discharge characteristics and cycle life can be obtained. However, when the binder is changed to the SBR emulsion, the discharge capacity and the cycle life are lowered. The reason for this is that when a metal material is used, lithium ions are not intercalated like graphite (carbon material), but the metal material occludes lithium (alloyed with lithium) during charging. However, it is considered that the SBR emulsion cannot follow the volume change of the alloy and cannot sufficiently bind with the surroundings of the alloy and the alloy falls off.

特許文献3には、結着剤としてカルボキシメチルセルロース(CMC)とポリビニルアルコール(PVA)を水溶液の状態で用いてペーストとし、これを銅箔に塗布するという記載がある。この開示からも、バインダが有機系から水系に移行してきていると分かる。ところが、CMCは一般に耐薬品性に劣り、放電時に酸化分解し易い。そのためCMCを多量に用いる場合には、酸化生成物により充放電特性に悪影響が及ぶおそれがある。また、酸化分解後は、負極の膨れの抑制能力が低下する。   Patent Document 3 describes that carboxymethyl cellulose (CMC) and polyvinyl alcohol (PVA) are used as a binder in the form of an aqueous solution to form a paste, which is applied to a copper foil. This disclosure also shows that the binder has shifted from organic to aqueous. However, CMC is generally poor in chemical resistance and easily oxidatively decomposes during discharge. Therefore, when a large amount of CMC is used, the charge and discharge characteristics may be adversely affected by the oxidation product. In addition, after oxidative decomposition, the ability to suppress swelling of the negative electrode is reduced.

他方、PVAは被膜形成性も結着性も高いため、充放電サイクルの初期には、充電時にリチウムの挿入を妨害し易い。しかしながら、充放電を繰り返すと放電時に酸化分解し易い。そのため、PVAを多量に用いる場合にはCMCと同様に充放電特性に悪影響が及ぶおそれがあり、また、酸化分解後は負極の膨れの抑制能力が低下する。   On the other hand, since PVA has high film-forming properties and binding properties, it tends to hinder lithium insertion at the beginning of the charge / discharge cycle. However, repeated charge / discharge tends to cause oxidative decomposition during discharge. Therefore, when PVA is used in a large amount, the charge / discharge characteristics may be adversely affected like CMC, and the ability to suppress swelling of the negative electrode after oxidative decomposition is reduced.

従前、バインダとしてはPVdF以外のフッ素樹脂も広く開示されている。特許文献4や特許文献5等には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレンテトラフルオロエチレン(PETFE)等のフッ素樹脂粉末の記載がある。また、特許文献6には、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体が、他の多くのフッ素樹脂の共重合体とともにバインダとして記載されている。   Conventionally, fluorine resins other than PVdF have been widely disclosed as binders. Patent Document 4, Patent Document 5, and the like describe fluororesin powders such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyethylene tetrafluoroethylene (PETFE). Patent Document 6 describes a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer as a binder together with many other fluororesin copolymers.

また、結着性とフィルム形成能に優れたエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、ウレタン樹脂等は、いずれもPVdFバインダに比べて充放電特性が劣ることが明らかになっている。即ち、少ない充放電サイクルで放電容量が極端に減少し易いことが分かっている。これは、結着性に優れたバインダを多量に加える場合は、リチウムの挿入が阻害(充電が阻害)されて放電容量が少なくなること、バインダを少量添加する場合は、リチウムイオン挿入・放出による負極の膨張・収縮の抑制が不十分になることが原因であると考えられる。   In addition, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl chloride copolymer, urethane resin, etc., which have excellent binding properties and film-forming ability, are all inferior in charge / discharge characteristics compared to PVdF binder. ing. That is, it has been found that the discharge capacity is extremely likely to decrease with a small number of charge / discharge cycles. This is because when a large amount of a binder having excellent binding properties is added, lithium insertion is inhibited (charging is inhibited) and the discharge capacity is reduced, and when a small amount of binder is added, lithium ion insertion / release is caused. This is considered to be caused by insufficient suppression of expansion / contraction of the negative electrode.

以上より、リチウム二次電池用の負極については、従来の一般のペースト式電極と比べ、異なる観点からバインダ等を選択する必要があり、単に耐電解液性、結着性等の観点から選択しても、良好な特性を発揮するとは言い切れない。
特開2004−220911号公報 特開平10−223208号公報 特開2000−311681号公報 特開2001−176548号公報 特開2002−289162号公報
From the above, for the negative electrode for lithium secondary batteries, it is necessary to select a binder etc. from a different point of view as compared to conventional general paste type electrodes, and simply select from the viewpoint of electrolyte resistance, binding property, etc. However, it cannot be said that it exhibits good characteristics.
JP 2004-220911 A JP-A-10-223208 JP 2000-311681 A JP 2001-176548 A JP 2002-289162 A

本発明は、高い放電容量を維持しつつより優れたサイクル特性を発揮するために有効な、リチウム二次電池用負極及びその製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the negative electrode for lithium secondary batteries, and its manufacturing method effective in order to exhibit the outstanding cycling characteristics, maintaining a high discharge capacity.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定組成のペースト被膜を乾燥させることにより活物質層を形成する場合には、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above object can be achieved when the active material layer is formed by drying a paste film having a specific composition, and the present invention has been completed. It came to do.

即ち、本発明は、下記のリチウム二次電池用負極及びその製造方法に関する。   That is, this invention relates to the following negative electrode for lithium secondary batteries, and its manufacturing method.

1.Fe、Ni及びCuからなる群から選択される少なくとも1種を含有する箔状集電体とその片面又は両面の一部又は全部に形成された活物質層とを有するリチウム二次電池用負極であって、前記活物質層が下記組成を有するリチウム二次電池用負極:
(1)Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分:86〜97.9重量%、
(2)水溶性増粘剤:0.1〜1重量%、
(3)四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂成分:1〜10重量%、
(4)炭素成分:1〜3重量%。
1. A negative electrode for a lithium secondary battery having a foil-like current collector containing at least one selected from the group consisting of Fe, Ni and Cu and an active material layer formed on a part or all of one side or both sides thereof A negative electrode for a lithium secondary battery, wherein the active material layer has the following composition:
(1) Metal component containing at least one of Si and Sn: 86-97.9 wt%,
(2) Water-soluble thickener: 0.1 to 1% by weight,
(3) At least one resin component selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene: 1 to 10% by weight,
(4) Carbon component: 1 to 3% by weight.

2.前記金属成分は、更にAl、Cu、Ag、Sb及びBiからなる群から選択される少なくとも1種(金属成分A)を含有する、上記項1に記載のリチウム二次電池用負極。   2. Item 2. The negative electrode for a lithium secondary battery according to Item 1, wherein the metal component further contains at least one selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Sb, and Bi (metal component A).

3.前記金属成分は、更にB、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo及びWからなる群から選択される少なくとも1種(金属成分B)を含有する、上記項1又は2に記載のリチウム二次電池用負極。   3. The metal component further contains at least one selected from the group consisting of B, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, and W (metal component B). Item 3. The negative electrode for a lithium secondary battery according to Item 1 or 2.

4.前記箔状集電体は、表面の一部又は全部が酸化防止処理されている、上記項1〜3のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   4). Item 4. The negative electrode for a lithium secondary battery according to any one of Items 1 to 3, wherein a part or all of the surface of the foil-shaped current collector is subjected to an antioxidant treatment.

5.前記水溶性増粘剤は、カルボキシメチルセルロース及びキサンタンガムの少なくとも1種である、上記項1〜4のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   5. Item 5. The negative electrode for a lithium secondary battery according to any one of Items 1 to 4, wherein the water-soluble thickener is at least one of carboxymethylcellulose and xanthan gum.

6.前記炭素成分は、カーボンブラックである、上記項1〜5のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   6). Item 6. The negative electrode for a lithium secondary battery according to any one of Items 1 to 5, wherein the carbon component is carbon black.

7.前記活物質層は、金属成分、水溶性増粘剤、樹脂成分及び炭素成分を含有する水性ペーストから形成される乾燥被膜である、上記項1〜6のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   7). Item 7. The lithium secondary battery according to any one of Items 1 to 6, wherein the active material layer is a dry film formed from an aqueous paste containing a metal component, a water-soluble thickener, a resin component, and a carbon component. Negative electrode.

8.原料混合物と水とを含有する水性ペーストからなる被膜を集電体の片面又は両面の一部又は全部に形成後、当該被膜を乾燥させるリチウム二次電池用負極の製造方法であって、
前記原料混合物が下記組成を有する製造方法:
(1)Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分:86〜97.9重量%、
(2)水溶性増粘剤:0.1〜1重量%、
(3)四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂成分:1〜10重量%、
(4)炭素成分:1〜3重量%。

以下、本発明について詳細に説明する。
8). A method for producing a negative electrode for a lithium secondary battery, wherein a film made of an aqueous paste containing a raw material mixture and water is formed on part or all of one or both sides of a current collector, and then the film is dried.
Manufacturing method in which the raw material mixture has the following composition:
(1) Metal component containing at least one of Si and Sn: 86-97.9 wt%,
(2) Water-soluble thickener: 0.1 to 1% by weight,
(3) At least one resin component selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene: 1 to 10% by weight,
(4) Carbon component: 1 to 3% by weight.

Hereinafter, the present invention will be described in detail.

1.リチウム二次電池用負極
本発明のリチウム二次電池用負極は、Fe、Ni及びCuからなる群から選択される少なくとも1種を含有する箔状集電体とその片面又は両面の一部又は全部に形成された活物質層とを有するリチウム二次電池用負極であって、前記活物質層が下記組成を有する。
(1)Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分:86〜97.9重量%、
(2)水溶性増粘剤:0.1〜1重量%、
(3)四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂成分:1〜10重量%、
(4)炭素成分:1〜3重量%
以下、本発明のリチウム二次電池用負極の各要素について説明する。
1. Negative electrode for lithium secondary battery The negative electrode for a lithium secondary battery of the present invention comprises a foil-like current collector containing at least one selected from the group consisting of Fe, Ni and Cu and a part or all of one or both sides thereof. And an active material layer formed on the negative electrode for a lithium secondary battery, wherein the active material layer has the following composition.
(1) Metal component containing at least one of Si and Sn: 86-97.9 wt%,
(2) Water-soluble thickener: 0.1 to 1% by weight,
(3) At least one resin component selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene: 1 to 10% by weight,
(4) Carbon component: 1-3% by weight
Hereinafter, each element of the negative electrode for a lithium secondary battery of the present invention will be described.

≪箔状集電体≫
本発明で用いる箔状集電体としては、Fe、Ni及びCuからなる群から選択される少なくとも1種を含有する箔状集電体を用いる。箔状集電体としては、例えば、Fe、Ni及びCuの各金属単体(例えば銅箔)又はこれらの金属の合金からなるものが挙げられる。箔状集電体の形態は箔状である限り限定されず、例えば、スクリーン状(網状も含む)、エキスパンドメタル状であってもよく、特に開孔を有する場合には、集電体と後記活物質層との接触面積を効率的に高めることができる。
≪Foil current collector≫
As the foil current collector used in the present invention, a foil current collector containing at least one selected from the group consisting of Fe, Ni and Cu is used. Examples of the foil-shaped current collector include those composed of single metals (for example, copper foil) of Fe, Ni, and Cu or alloys of these metals. The form of the foil current collector is not limited as long as it is a foil shape, and may be, for example, a screen shape (including a net shape) or an expanded metal shape. The contact area with the active material layer can be increased efficiently.

箔状集電体の厚さは限定的ではないが、7〜35μm程度が好ましく、8〜18μm程度がより好ましい。   The thickness of the foil current collector is not limited, but is preferably about 7 to 35 μm, more preferably about 8 to 18 μm.

箔状集電体は、その表面の一部又は全部が酸化防止処理されていることが好ましい。酸化防止処理されている場合には、活物質層を水性ペーストなどから形成する場合において、集電体表面の酸化を防止でき、ひいては負極の寿命向上にもつながる。   It is preferable that a part or all of the surface of the foil-like current collector is subjected to an antioxidant treatment. In the case where the anti-oxidation treatment is performed, when the active material layer is formed from an aqueous paste or the like, the current collector surface can be prevented from being oxidized, leading to an improvement in the life of the negative electrode.

酸化防止処理は、金属箔の酸化防止のために従来用いられている処理剤が使用できる。酸化防止処理剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。酸化防止処理は、酸化防止処理剤をそのまま又は希釈後、集電体の表面に塗布・付着させることによって行える。   The antioxidant can use the processing agent conventionally used for antioxidant of metal foil. Examples of the antioxidant treatment agent include benzotriazole, isopropyl triisostearoyl titanate, and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. The antioxidant treatment can be performed by applying and adhering the antioxidant treatment agent as it is or after dilution to the surface of the current collector.

≪活物質層≫
前記箔状集電体の片面又は両面の一部又は全部には、活物質層が形成されている。
≪Active material layer≫
An active material layer is formed on part or all of one surface or both surfaces of the foil-shaped current collector.

活物質層の厚さは限定的ではないが、5〜100μm程度が好ましく、10〜50μm程度がより好ましい。活物質層の形成方法についての詳細は後記するが、本発明では活物質層は水性ペーストから形成される乾燥塗膜であることが望ましい。水性ペーストから形成される場合には溶剤系ペーストを用いる場合と比較して環境負荷を低減できるとともに、活物質層の形成工程を簡略化することもできる。   The thickness of the active material layer is not limited, but is preferably about 5 to 100 μm, and more preferably about 10 to 50 μm. Although details of the method for forming the active material layer will be described later, in the present invention, the active material layer is preferably a dry coating film formed from an aqueous paste. When formed from an aqueous paste, the environmental load can be reduced as compared with the case where a solvent-based paste is used, and the process of forming the active material layer can be simplified.

活物質層は、次の組成を有する。
(1)Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分:86〜97.9重量%、
(2)水溶性増粘剤:0.1〜1重量%、
(3)四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂成分:1〜10重量%、
(4)炭素成分:1〜3重量%
以下、各成分について説明する。
The active material layer has the following composition.
(1) Metal component containing at least one of Si and Sn: 86-97.9 wt%,
(2) Water-soluble thickener: 0.1 to 1% by weight,
(3) At least one resin component selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene: 1 to 10% by weight,
(4) Carbon component: 1-3% by weight
Hereinafter, each component will be described.

金属成分
金属成分としては、Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分が86〜97.9重量%含有される。金属成分の組成及び含有量を上記範囲とすることにより、リチウム二次電池の体積当りの放電容量を大きくできるとともに、集電体からの脱落を防止して、良好な充放電サイクル寿命が得られ易い。
Metal component As a metal component, the metal component containing at least 1 sort (s) of Si and Sn contains 86-97.9 weight%. By making the composition and content of the metal component within the above range, the discharge capacity per volume of the lithium secondary battery can be increased, and the lithium secondary battery can be prevented from falling off and a good charge / discharge cycle life can be obtained. easy.

金属成分の形態は限定的ではないが、粉末状であることが好ましい。当該粉末は、通常数10nm程度の大きさの微結晶が集合した組織からなる。当該粉末は、金属粒子の一次粒子又はその凝集体からなり、粉末の平均粒子径(レーザー回折法による測定値)は限定的ではないが、0.1〜50μm程度が好ましく、0.1〜20μm程度がより好ましい。   The form of the metal component is not limited, but is preferably in the form of powder. The powder usually has a structure in which microcrystals having a size of about several tens of nm are gathered. The powder is composed of primary particles of metal particles or aggregates thereof, and the average particle diameter of the powder (measured value by laser diffraction method) is not limited, but is preferably about 0.1 to 50 μm, preferably 0.1 to 20 μm. The degree is more preferable.

金属成分としては、Si及びSnの少なくとも1種を含有すればよい。Si及びSnは、いずれもLiと反応して化合物を形成する特性がある。本発明では、SiとSnに加えて、金属成分A及び/又は金属成分Bを更に含有することが好ましく、充放電サイクルの向上性能からはSi及びSnの少なくとも1種と金属成分Aとを含有することが望ましい。   What is necessary is just to contain at least 1 sort (s) of Si and Sn as a metal component. Si and Sn both have the property of reacting with Li to form a compound. In the present invention, in addition to Si and Sn, it is preferable to further contain a metal component A and / or a metal component B. From the performance of improving the charge / discharge cycle, it contains at least one of Si and Sn and a metal component A. It is desirable to do.

金属成分Aとしては、Al、Cu、Ag、Sb及びBiの少なくとも1種が挙げられる。   Examples of the metal component A include at least one of Al, Cu, Ag, Sb, and Bi.

金属成分Bとしては、B、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo及びWの少なくとも1種が挙げられる。   Examples of the metal component B include at least one of B, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, and W.

これらの金属成分の含有態様は限定的ではなく、例えば、SiやSnが微結晶の状態で含有されていてもよく、これらは複合化(合金化)していてもよく、また、金属成分AのAgと複合化してAgSnなどの状態で含有されていてもよい。即ち、Si及びSnの少なくとも1種を含有する限り、金属成分を構成する元素は単体、混合物、複合物(合金又は金属間化合物)等のいずれの状態で存在してもよい。また、これらの状態は複数の状態が混在するものであってもよい。 The content of these metal components is not limited. For example, Si or Sn may be contained in a microcrystalline state, these may be combined (alloyed), or metal component A It may be contained in a state such as Ag 3 Sn in a composite form with Ag. That is, as long as it contains at least one of Si and Sn, the element constituting the metal component may exist in any state such as a simple substance, a mixture, a composite (alloy or intermetallic compound). These states may be a mixture of a plurality of states.

複数金属成分が混合又は複合(合金化)した粒子又は粉末は、例えば、メカニカルアロイング(MA)処理によって調製することができる。この方法では、粒径が0.1〜50μm程度の微細な一次粒子を容易に形成することが可能である。具体的な方法としては、Si及びSnの少なくとも1種と金属成分A及び/又は金属成分Bとを含む原料物質を混合し、メカニカルアロイング処理を行って、一次粒子径を0.1〜50μm程度とすることによって目的とする複合粉末を得ることができる。メカニカルアロイング処理における遠心加速度(投入エネルギー)は、5〜20G程度であることが好ましく、7〜15G程度であることがより好ましい。   Particles or powders in which multiple metal components are mixed or compounded (alloyed) can be prepared, for example, by mechanical alloying (MA) treatment. In this method, it is possible to easily form fine primary particles having a particle size of about 0.1 to 50 μm. As a specific method, a raw material containing at least one of Si and Sn and a metal component A and / or a metal component B is mixed, subjected to mechanical alloying, and the primary particle size is 0.1 to 50 μm. The target composite powder can be obtained by adjusting the degree. The centrifugal acceleration (input energy) in the mechanical alloying process is preferably about 5 to 20G, and more preferably about 7 to 15G.

MA処理自体は公知の方法をそのまま適用すれば良い。例えば、原料混合物を機械的接合力により混合・付着を繰返しながら複合化(一部合金化)させることによって目的とする複合粉末を得ることができる。使用する装置としては、一般に粉体分野で使用される混合機、分散機、粉砕機等をそのまま使用することができる。具体的には、ライカイ機、ボールミル、振動ミル、アジテーターミル等が例示される。特に粉末の積み重なりを少なくするためには、複合化操作中に重なり合ったり、凝集したりした粉末を1粒子づつに効率良く分散させる必要があるので、せん断力を与えることのできる混合機を用いることが望ましい。これらの装置の操作条件は特に限定されるものではない。   For the MA processing itself, a known method may be applied as it is. For example, the target composite powder can be obtained by compounding (partially alloying) the raw material mixture while repeating mixing and adhesion by mechanical joining force. As an apparatus to be used, a mixer, a disperser, a pulverizer and the like generally used in the powder field can be used as they are. Specific examples include a reiki machine, a ball mill, a vibration mill, an agitator mill, and the like. In particular, in order to reduce the powder stacking, it is necessary to efficiently disperse the powder that has been overlapped or agglomerated during the compounding operation one by one, so use a mixer that can give shearing force. Is desirable. The operating conditions of these devices are not particularly limited.

この様にして得られる微細な一次粒子は、通常、凝集して二次凝集物となっており、メカニカルアロイング法で合金を製造する場合には、レーザー回折法で調べると、二次凝集物の粒度は最大が1〜105μm程度となっている。二次凝集物は、必要に応じて、凝集程度を緩和してから使用すればよい。   The fine primary particles obtained in this way are usually agglomerated to form secondary agglomerates. When an alloy is produced by the mechanical alloying method, the secondary agglomerates are examined by laser diffraction. The maximum particle size is about 1 to 105 μm. The secondary aggregate may be used after reducing the degree of aggregation as necessary.

二次凝集物の粒径については特に限定はされないが、負極材料として用いる場合には、二次凝集物の90%以上、好ましくは99.9%以上が、粒径1〜50μm程度の範囲内にあることが好ましく、1〜40μm程度の範囲内にあることがより好ましい。また、二次凝集物の平均粒径については、2〜20μm程度であることが好ましく、2〜10μm程度であることがより好ましい。尚、二次凝集物の粒径は、レーザー回折法又は走査電子顕微鏡観察により求めたものである。   The particle size of the secondary agglomerates is not particularly limited, but when used as a negative electrode material, 90% or more, preferably 99.9% or more of the secondary agglomerates are in the range of about 1 to 50 μm in particle size. Preferably, it exists in the range of about 1-40 micrometers. Moreover, about the average particle diameter of a secondary aggregate, it is preferable that it is about 2-20 micrometers, and it is more preferable that it is about 2-10 micrometers. The particle size of the secondary aggregate is determined by laser diffraction method or scanning electron microscope observation.

上記金属成分A、金属成分Bは、SiやSnと比較してLiとの反応性が低い。つまり、Liとの間で化合物などを形成し難い。反応性の程度は、SiやSn>金属成分A>金属成分Bの順序で低下する。なお、金属成分Aを「Liと反応性が低い金属」と称し、金属成分Bを「Liと反応し難い金属」とも称する。本発明では、金属成分としてSiやSn以外に金属成分A及び/又は金属成分Bを併用することにより、金属成分中にリチウムを吸蔵する際(充電時)の体積変化を緩和することができる。つまり、黒鉛負極などでは、充電時にリチウムイオンが層間に入るのに対して、SiやSnを用いた金属負極の場合は、充電時にリチウムが層間に入るわけではないため、リチウム吸蔵に応じて電極の厚さが増大することになり、極端な場合には3〜4倍にも増大する。放電でリチウムを放出すると収縮する。このような高倍率の膨張と収縮とを繰り返すために、金属負極の場合には膨張及び収縮の繰り返しによって活物質が微粉化し易く、それにより放電容量が低下し易い。本発明ではSiやSnに加えて、金属成分A及び/又は金属成分B(好ましくは金属成分A)を併用することにより、上記体積変化を緩和することができる。そして、このことはサイクル寿命の向上にも寄与する。   The metal component A and the metal component B are less reactive with Li than Si and Sn. That is, it is difficult to form a compound or the like with Li. The degree of reactivity decreases in the order of Si or Sn> metal component A> metal component B. The metal component A is referred to as “a metal having low reactivity with Li”, and the metal component B is also referred to as “a metal that does not easily react with Li”. In the present invention, by using the metal component A and / or the metal component B in addition to Si and Sn as the metal component, volume change when lithium is occluded in the metal component (during charging) can be reduced. In other words, in the case of a graphite negative electrode or the like, lithium ions enter the interlayer during charging, whereas in the case of a metal negative electrode using Si or Sn, lithium does not enter the interlayer during charging. Will increase, and in extreme cases it will increase 3-4 times. When lithium is released by discharge, it shrinks. In order to repeat such high-magnification expansion and contraction, in the case of a metal negative electrode, the active material is easily pulverized by repetition of expansion and contraction, and the discharge capacity is thereby easily decreased. In the present invention, in addition to Si and Sn, the volume change can be alleviated by using the metal component A and / or the metal component B (preferably the metal component A) in combination. This also contributes to an improvement in cycle life.

金属成分A及び/又はBを併用する場合には、全金属成分中のSi及びSnの含有量は40〜95原子%あることが好ましく、45〜90原子%であることがより好ましい。金属成分Aと金属成分Bとを併用する場合(即ち3成分を併用する場合)には、金属成分Aと金属成分Bとは5〜35原子%:5〜20原子%の割合で併用することが好ましい。   When the metal components A and / or B are used in combination, the content of Si and Sn in all metal components is preferably 40 to 95 atomic%, and more preferably 45 to 90 atomic%. When the metal component A and the metal component B are used in combination (that is, when three components are used in combination), the metal component A and the metal component B are used in a ratio of 5 to 35 atomic%: 5 to 20 atomic%. Is preferred.

上記の成分範囲とすることによって、リチウム二次電池負極材料として用いる場合に、充電によるリチウム吸蔵時に、好ましくはリチウム系化合物LixASi相、LixASn相等を主に生成させることができる。これらの相は、LixASi、LixASnにおいて、x=1.5〜5の範囲で合金の分相がなく、しかも非晶質構造を維持して、リチウムを吸蔵することが可能である。その結果、リチウム吸蔵時の体積変化を抑制するのに有効であり、高容量を維持しつつ、良好な充放電サイクル特性にすることができる。上記複合相では、初充電(リチウム吸蔵)時にリチウムを含む化合物が形成され、次の放電(リチウム放出)時に、元の複合相に戻るが、一部はリチウムを含む不可逆な化合物として残存する。これにより、リチウムの吸蔵・放出がこのリチウムを含む化合物を介して行われ、初充電(1回目)に形成した不可逆なリチウム化合物が骨格として存在し、2回目以後の充放電では、このリチウム化合物中にリチウムが吸蔵・放出することで、充放電による体積変化を緩和し、微粉化を抑制し、電極の劣化を防止してサイクル特性寿命の向上が実現できる。この様に、本発明のリチウム二次電池用負極では、リチウムの吸蔵放出過程がリチウム化合物LixASi相、LixASn相等を介して行われる場合には、体積増加が非常に少なくなり、電極の膨潤や微細化による容量低下が抑制されてサイクル寿命が向上する点で有利である。   By setting it as said component range, when using as a lithium secondary battery negative electrode material, at the time of lithium occlusion by charge, a lithium type compound LixASi phase, a LixASn phase, etc. can be mainly mainly produced | generated. In LixASi and LixASn, these phases have no alloy phase separation in the range of x = 1.5 to 5, and can maintain an amorphous structure and occlude lithium. As a result, it is effective in suppressing volume change during lithium occlusion, and good charge / discharge cycle characteristics can be achieved while maintaining a high capacity. In the composite phase, a compound containing lithium is formed at the first charge (lithium occlusion) and returns to the original composite phase at the next discharge (lithium release), but a part remains as an irreversible compound containing lithium. As a result, insertion / extraction of lithium is performed via the lithium-containing compound, and an irreversible lithium compound formed in the first charge (first time) is present as a skeleton. By inserting and extracting lithium therein, volume change due to charge / discharge can be reduced, pulverization can be suppressed, electrode deterioration can be prevented, and cycle life can be improved. As described above, in the negative electrode for a lithium secondary battery of the present invention, when the lithium occlusion / release process is performed through the lithium compound LixASi phase, LixASn phase, etc., the volume increase is extremely small, and the swelling and fineness of the electrode This is advantageous in that the cycle life is improved by suppressing a decrease in capacity due to crystallization.

水溶性増粘剤
水溶性増粘剤は0.1〜1重量%(好ましくは0.5〜1重量%)含有される。
Water-soluble thickener The water-soluble thickener is contained in an amount of 0.1 to 1% by weight (preferably 0.5 to 1% by weight).

水溶性増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、キサンタンガムのいずれかまたは組み合わせて用いることができる。このような水溶性増粘剤を含有することにより、増粘効果で活物質層の調製に際して金属成分、樹脂成分および炭素成分の混練・分散をしやすくなり、この水性ペースト粘度が安定し、塗膜厚みが均一化するとともに、乾燥後、箔状集電体からの金属成分及び後記炭素成分の脱落を防止でき、良好な活物質層を形成することができる。   As the water-soluble thickener, for example, any of carboxymethyl cellulose (CMC) and xanthan gum or a combination thereof can be used. By containing such a water-soluble thickener, it becomes easy to knead and disperse the metal component, resin component and carbon component in the preparation of the active material layer due to the thickening effect, the viscosity of this aqueous paste is stabilized, and the coating is performed. The film thickness can be made uniform, and after drying, the metal component and the carbon component described later can be prevented from falling off from the foil-like current collector, and a good active material layer can be formed.

樹脂成分
樹脂成分としては、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種を1〜10重量%(好ましくは2〜10重量%)含有する。
Resin component As the resin component, at least one selected from the group consisting of a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, a polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene is 1 to 10% by weight ( Preferably 2 to 10% by weight).

上記樹脂成分は、耐電解液性であるとともに結着性を殆ど有していない。このような樹脂成分を用いることにより、リチウムの吸蔵の際(充電時)に負極の極端な膨張を抑制することができ、ひいてはサイクル寿命の向上に寄与する。本発明では、かかる樹脂成分がバインダとして作用することにより他の成分を絡めとって活物質層を形成している。   The resin component is resistant to electrolyte and has almost no binding property. By using such a resin component, extreme expansion of the negative electrode can be suppressed during lithium occlusion (during charging), which contributes to an improvement in cycle life. In this invention, when this resin component acts as a binder, the other component is entangled and the active material layer is formed.

樹脂成分の含有量は上記の通りである。1重量%未満であると、充電時に金属成分の膨張を抑制することが困難となってサイクル寿命が低下するおそれがある。10重量%を超えると金属成分どうしや炭素成分どうし又はこれらと集電体との接続性が低下し、負極の機能が低下するおそれがある。   The content of the resin component is as described above. If it is less than 1% by weight, it is difficult to suppress the expansion of the metal component during charging, and the cycle life may be reduced. If it exceeds 10% by weight, the connectivity between the metal components, between the carbon components, or between these and the current collector may be lowered, and the function of the negative electrode may be lowered.

炭素成分
炭素成分は1〜3重量%含有される。
Carbon component The carbon component is contained in an amount of 1 to 3% by weight.

炭素成分としては限定的ではないが、カーボンブラック(特に導電性カーボンブラックであるケッチェンブラック)が好ましい。特に一次粒子径が10〜100nm程度、且つ、BET比表面積が10〜50m/gであるものは、少量配合するだけで良好な電気伝導性が得られるため好ましい。 The carbon component is not limited, but carbon black (particularly ketjen black, which is conductive carbon black) is preferred. In particular, those having a primary particle diameter of about 10 to 100 nm and a BET specific surface area of 10 to 50 m 2 / g are preferable because good electrical conductivity can be obtained by mixing a small amount.

炭素成分の含有量が1重量%未満であると、金属成分又はこれらと集電体との導電性が不十分となって負極機能が十分に果たせないおそれがある。3重量%を超える場合には、利用率は向上せず、むしろ放電容量が低下する傾向がある。   When the content of the carbon component is less than 1% by weight, the conductivity between the metal component or these and the current collector may be insufficient, and the negative electrode function may not be sufficiently achieved. When it exceeds 3% by weight, the utilization factor does not improve, but rather the discharge capacity tends to decrease.

2.リチウム二次電池
本発明のリチウム二次電池用負極は、正極、セパレーター、電解液等と組み合わせてリチウム二次電池とできる。かかる正極、セパレーター、電解液等については限定されず、公知のリチウム二次電池に用いられているものと同じものが使用できる。また、リチウム二次電池の形状も限定的ではなく、組立て方によって、角型、円筒型、コイン型等を適宜選択できる。リチウム二次電池の組立て方については常法に倣えばよい。
2. The negative electrode of lithium secondary battery The present invention may be a positive electrode, a separator, and a lithium secondary battery in combination with the electrolyte solution or the like. Such positive electrodes, separators, electrolytic solutions and the like are not limited, and the same materials as those used for known lithium secondary batteries can be used. Further, the shape of the lithium secondary battery is not limited, and a rectangular shape, a cylindrical shape, a coin shape, or the like can be appropriately selected depending on how to assemble. What is necessary is just to follow a conventional method about the assembly method of a lithium secondary battery.

本発明のリチウム二次電池は、充放電の繰返しによる負極厚さの増加が好ましい場合は、1.2〜2.5倍程度におさまるため、高い放電容量を維持しつつ優れたサイクル特性を発揮する。   The lithium secondary battery of the present invention is excellent in cycle characteristics while maintaining a high discharge capacity because it is about 1.2 to 2.5 times when increasing the thickness of the negative electrode by repeated charge and discharge is preferable. To do.

3.リチウム二次電池負極の製造方法
上記リチウム二次電池負極の製造方法は限定的ではないが、本発明では活物質層の構成材料を含有する水性ペーストからなる被膜を乾燥させる方法が好ましい。より具体的には、
原料混合物と水とを含有する水性ペーストからなる被膜を集電体の片面又は両面の一部又は全部に形成後、当該被膜を乾燥させるリチウム二次電池用負極の製造方法であって、前記原料混合物が下記組成を有する製造方法が好ましい。
(1)Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分:86〜97.9重量%、
(2)水溶性増粘剤:0.1〜1重量%、
(3)四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂成分:1〜10重量%、
(4)炭素成分:1〜3重量%。
3. Method for Producing Lithium Secondary Battery Negative Electrode The method for producing the lithium secondary battery negative electrode is not limited, but in the present invention, a method of drying a film made of an aqueous paste containing the constituent material of the active material layer is preferable. More specifically,
A method for producing a negative electrode for a lithium secondary battery, wherein a film made of an aqueous paste containing a raw material mixture and water is formed on a part or all of one side or both sides of a current collector, and then the film is dried. A production method in which the mixture has the following composition is preferred.
(1) Metal component containing at least one of Si and Sn: 86-97.9 wt%,
(2) Water-soluble thickener: 0.1 to 1% by weight,
(3) At least one resin component selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene: 1 to 10% by weight,
(4) Carbon component: 1 to 3% by weight.

ここで、上記原料混合物に含まれる金属成分、水溶性増粘剤、樹脂成分及び炭素成分の説明は前記と同じである。とりわけ原料混合物に含める観点からは、金属成分及び炭素成分は粉末状であることが好ましい。集電体の説明についても、前記と同じである。   Here, the description of the metal component, the water-soluble thickener, the resin component, and the carbon component contained in the raw material mixture is the same as described above. In particular, from the viewpoint of inclusion in the raw material mixture, the metal component and the carbon component are preferably in a powder form. The description of the current collector is also the same as described above.

水溶性増粘剤については、含有量が0.1重量%未満であるとペースト粘度が低くなり、集電体に均一な被膜を形成し難くなる。また、1重量%を超えるとペースト粘度が増大し、活物質層の組成が不均一になり易い。従って、本発明では0.1〜1重量%の含有量を採用する。この範囲内とすることにより、ペースト粘度が適正化して金属成分と炭素成分を含有する均一な被膜を形成し易くなる。   As for the water-soluble thickener, if the content is less than 0.1% by weight, the paste viscosity becomes low, and it becomes difficult to form a uniform film on the current collector. On the other hand, when the content exceeds 1% by weight, the paste viscosity increases and the composition of the active material layer tends to be non-uniform. Therefore, in the present invention, a content of 0.1 to 1% by weight is adopted. By setting it within this range, the paste viscosity is optimized and a uniform film containing a metal component and a carbon component can be easily formed.

樹脂成分として四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリ四フッ化エチレンを用いる場合には、エマルション(ディスパージョン)の状態でペーストに含ませることが好ましい。また、ポリスチレン−マレイン酸共重合体を用いる場合には、水溶液の状態でペーストに含ませることが好ましい。尚、ポリ四フッ化エチレンはペースト調製時に繊維化する場合があることに留意する。樹脂成分は、含有量(固形分)を1〜10重量%の範囲内とすることにより、均一な被膜を形成することができる。また、得られる乾燥被膜の集電体からの脱落を防止し易い。   When using a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer or polytetrafluoroethylene as the resin component, it is preferable to include it in the paste in the form of an emulsion (dispersion). Moreover, when using a polystyrene-maleic acid copolymer, it is preferable to include in a paste in the state of aqueous solution. It should be noted that polytetrafluoroethylene may be fiberized during paste preparation. The resin component can form a uniform film by setting the content (solid content) within the range of 1 to 10% by weight. In addition, it is easy to prevent the resulting dried film from falling off the current collector.

本発明の製造方法では、上記組成の原料混合物と水(又は水系溶媒又は分散媒)とを含有する水性ペーストを調製する。水性ペーストとすることにより、有機溶剤の揮発などに基づく環境負荷がなくなる。なお、必要に応じて、少量の有機溶媒を含有させて水系溶媒又は分散媒として用いる場合もこれに含まれる。   In the production method of the present invention, an aqueous paste containing a raw material mixture having the above composition and water (or an aqueous solvent or dispersion medium) is prepared. By using an aqueous paste, there is no environmental load due to volatilization of organic solvents. In addition, the case where a small amount of organic solvent is contained and used as an aqueous solvent or a dispersion medium is also included in this as needed.

水性ペーストにおける水の含有量は限定的ではなく、水性ペーストの被膜形成性能に応じて適宜設定できる。通常は原料混合物100重量部に対して10〜50重量部の範囲内から広く選択できる。   The water content in the aqueous paste is not limited, and can be appropriately set according to the film forming performance of the aqueous paste. Usually, it can select widely within the range of 10-50 weight part with respect to 100 weight part of raw material mixtures.

水性ペーストを調製する際は、上記原料混合物と水とをミキサーなどの公知の混練機で混合することにより調製できる。   When preparing an aqueous paste, it can prepare by mixing the said raw material mixture and water with well-known kneading machines, such as a mixer.

水性ペーストからなる被膜を集電体の片面又は両面の一部又は全部に形成するためには、例えば、水性ペーストを塗布、噴霧等することが挙げられる。被膜(wet)の厚さは、乾燥被膜の厚さが前記5〜100μm程度となるように調整する。なお、塗布後は、ドクターブレードなどで被膜厚さを均一化したり、ローラープレスなどで加圧したりすることができる。   In order to form a film made of an aqueous paste on a part or all of one side or both sides of the current collector, for example, an aqueous paste is applied or sprayed. The thickness of the coating (wet) is adjusted so that the thickness of the dry coating is about 5 to 100 μm. In addition, after application | coating, film thickness can be equalize | homogenized with a doctor blade etc., or it can pressurize with a roller press etc.

被膜(wet)の乾燥条件は限定的ではない。乾燥温度は室温(20℃)〜130℃程度が好ましい。乾燥時間は乾燥温度に応じて適宜設定できるが、通常は0.15〜0.3時間程度とする。乾燥雰囲気は、不活性ガス雰囲気だけでなく、通常の大気中でもよい。   The drying conditions of the coating (wet) are not limited. The drying temperature is preferably room temperature (20 ° C.) to about 130 ° C. The drying time can be appropriately set according to the drying temperature, but is usually about 0.15 to 0.3 hours. The dry atmosphere may be not only an inert gas atmosphere but also normal air.

本発明のリチウム二次電池用負極を組み込んだリチウム二次電池は、初期充放電容量が大きく且つサイクル特性が良好である。とりわけ樹脂成分として、いわゆる結着性を殆ど有しない樹脂成分を用いるため、充放電時のリチウムの吸蔵・放出の際に、負極の極端な膨張を抑制できることが要因であると考えられる。リチウム二次電池としては、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等がある。   A lithium secondary battery incorporating the negative electrode for a lithium secondary battery of the present invention has a large initial charge / discharge capacity and good cycle characteristics. In particular, since a resin component having almost no binding property is used as the resin component, it is considered that the factor is that extreme expansion of the negative electrode can be suppressed during lithium insertion / extraction during charge / discharge. Examples of the lithium secondary battery include a lithium ion battery and a lithium polymer battery.

前記負極は、水性ペーストから活物質層を形成することもでき、その場合には、有機溶剤の揮発などによる環境負荷がない。   The negative electrode can also form an active material layer from an aqueous paste, and in that case, there is no environmental load due to volatilization of an organic solvent or the like.

コイン型モデル電池(評価用セル)の断面図である。It is sectional drawing of a coin type model battery (cell for evaluation).

以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the examples.

実施例1〜5
(水性ペーストの調製)
Fe、Ag、Snの各粉末を平均粒子径20μm以下に整粒した。各粉末を下記に示す比率となるように混合後、ボールミル中においてメカニカルアロイング(MA)処理を行うことにより複合粉末(合金粉末)を得た。
Examples 1-5
(Preparation of aqueous paste)
Each powder of Fe, Ag, and Sn was sized to an average particle size of 20 μm or less. After mixing each powder so that it might become the ratio shown below, the composite powder (alloy powder) was obtained by performing a mechanical alloying (MA) process in a ball mill.

複合粉末は、一次粒子の平均粒子径が8.3μmであり、各元素の比率はFe/Ag/Sn=26/22/52(原子%)であった。より具体的には、複合粉末は、AgSn、Ag、FeSn、Sn及びFeの微結晶からなり、各微結晶の大きさは10〜30nmであった。 The composite powder had an average primary particle size of 8.3 μm, and the ratio of each element was Fe / Ag / Sn = 26/22/52 (atomic%). More specifically, the composite powder was composed of Ag 3 Sn, Ag, FeSn, Sn, and Fe microcrystals, and the size of each microcrystal was 10 to 30 nm.

複合粉末にケッチェンブラック(KB)、カルボキシメチルセルロース(CMC)水溶液及び四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体ディスパージョンを加えることによって水性ペーストを調製した。なお、複合粉末は金属成分、KBは炭素成分、CMCは水溶性増粘剤、共重合体は樹脂成分(バインダ)である。   An aqueous paste was prepared by adding ketjen black (KB), a carboxymethyl cellulose (CMC) aqueous solution, and a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer dispersion to the composite powder. The composite powder is a metal component, KB is a carbon component, CMC is a water-soluble thickener, and the copolymer is a resin component (binder).

当該水性ペーストの各成分の割合(溶媒・分散媒を除く)を下記表1に示す。   The ratio of each component of the aqueous paste (excluding solvent and dispersion medium) is shown in Table 1 below.

Figure 2007273355
Figure 2007273355

〔単位:重量%〕
(負極の作製)
電解法で作製した厚さ18μmの銅箔を用意した。この片面全面に各ペーストを塗布し、ドクターブレードで塗膜(約4〜5mg/cm)をほぼ均一化した。
[Unit:% by weight]
(Preparation of negative electrode)
A copper foil having a thickness of 18 μm prepared by an electrolytic method was prepared. Each paste was applied to the entire surface of one side, and the coating film (about 4 to 5 mg / cm 2 ) was almost uniformized with a doctor blade.

次いで、塗膜を120℃で20分間乾燥して水を除いた。最後に、塗膜をロールプレス機に通すことにより、塗膜(活物質層)と銅箔とを密着させ、活物質層の平均厚さが20μmのシート状負極を作製した。   The coating was then dried at 120 ° C. for 20 minutes to remove water. Finally, the coating film (active material layer) and the copper foil were brought into close contact with each other by passing the coating film through a roll press machine, and a sheet-like negative electrode with an average thickness of the active material layer of 20 μm was produced.

比較例1〜2
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体ディスパージョンの代わりに、ポリビニリデンフルオライド(PVdF)のN−メチルピロリドン(NMP)溶液を用意し、ペーストの各成分の割合(溶媒・分散媒を除く)を下記表2に示す通りとした以外は、実施例1と同様にしてペーストを調製し、シート状負極を作製した。なお、比較例1〜2で調製したペーストは溶剤系ペーストである。
Comparative Examples 1-2
Instead of the tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer dispersion, prepare an N-methylpyrrolidone (NMP) solution of polyvinylidene fluoride (PVdF). Except for the above, the paste was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like negative electrode. In addition, the paste prepared in Comparative Examples 1 and 2 is a solvent-based paste.

Figure 2007273355
Figure 2007273355

〔単位:重量%〕
比較例3〜7
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体ディスパージョンの代わりに、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)エマルションを用意し、ペーストの各成分の割合を上記表2に示す通りとした以外は、実施例1と同様にしてペーストを調製し、シート状負極を作製した。なお、比較例3〜7で調製したペーストは水性ペーストである。
[Unit:% by weight]
Comparative Examples 3-7
Example except that a styrene-butadiene rubber (SBR) emulsion was prepared instead of the tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer dispersion, and the ratio of each component of the paste was as shown in Table 2 above. A paste was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like negative electrode. In addition, the paste prepared in Comparative Examples 3 to 7 is an aqueous paste.

試験例1
実施例1〜5及び比較例1〜7で作製したシート状負極を直径1cmの円形ポンチで抜き取り、120℃で3時間、減圧乾燥させて各試験電極(負極)を得た。各試験電極を識別するために電極名をA〜E及びa〜gとし、表1及び表2に対応関係を併記した。
Test example 1
The sheet-like negative electrodes prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 were extracted with a circular punch having a diameter of 1 cm 2 and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to obtain test electrodes (negative electrodes). In order to identify each test electrode, the electrode names are A to E and a to g, and the corresponding relationships are also shown in Tables 1 and 2.

試験電極を負極とし、金属リチウムを対極として、1モルのリチウムPF/エチレンカーボネート(EC)+ジエチルカーボネート(DEC)(EC:DEC=1:1(容積比))溶液を電解液として、ドライボックス内で図1に示されるコイン型モデル電池(CR2032タイプ)を作製した。対極の金属リチウムは、試験電極計算容量の約20倍の容量(試験電極にLiを十分に供給することができる容量)を有している。セパレータはポリエチレン製の微孔性薄膜、ガラスフィルターは電解液保持と短絡防止のために使用した厚さ約200μmのガラス製マットである。 Using a test electrode as a negative electrode, metallic lithium as a counter electrode, a 1 mol lithium PF 6 / ethylene carbonate (EC) + diethyl carbonate (DEC) (EC: DEC = 1: 1 (volume ratio)) solution as an electrolyte, and dry A coin-type model battery (CR2032 type) shown in FIG. 1 was produced in the box. The counter metal lithium has a capacity about 20 times the calculated capacity of the test electrode (capacity that can sufficiently supply Li to the test electrode). The separator is a microporous thin film made of polyethylene, and the glass filter is a glass mat having a thickness of about 200 μm used for holding an electrolyte and preventing a short circuit.

各モデル電池(評価用セル)における負極の評価を次の方法で行った。   The negative electrode in each model battery (evaluation cell) was evaluated by the following method.

先ず、モデル電池を、0.2mA/cmの定電流密度で0Vに達するまで放電(Li吸蔵)し、10分間の休止後、0.2mA/cmの定電流密度で1.0Vに達するまで充電(Li放出)した。これを、1サイクルとして、繰り返し充放電を行って放電容量を調べた。 First, the model battery was discharged (Li absorbing) to reach 0V at a constant current density of 0.2 mA / cm 2, after 10 minutes of rest, reaches 1.0V at a constant current density of 0.2 mA / cm 2 Until it was charged (Li released). This was made into 1 cycle, charging / discharging was performed repeatedly and the discharge capacity was investigated.

各モデル電池について、充放電サイクル数と放電容量密度との関係を表3に示す、なお、比較例5〜7(負極:e、f、g)に対応するモデル電池は、いずれも25サイクルで放電が不可能となったため、表3には結果を掲載しない。   For each model battery, the relationship between the number of charge / discharge cycles and the discharge capacity density is shown in Table 3, and the model batteries corresponding to Comparative Examples 5 to 7 (negative electrode: e, f, g) all have 25 cycles. The results are not listed in Table 3 because the discharge is no longer possible.

Figure 2007273355
Figure 2007273355

表3からは次のことが分かる。即ち、炭素材料負極のバインダとして有用なSBRエマルションは(c、d)、本発明の金属材料負極のバインダとしては不適当であり、優れたサイクル特性を発揮できない。本発明電極(A〜E)は、汎用バインダであるPVdFのNMP溶液を用いた電極(a、b)と比較して同等又はそれ以上の優れたサイクル特性を発揮する。本発明電極は水性ペーストから形成でき、これにより溶剤系ペーストを用いる場合と比較して環境負荷を低減できるとともに電極作製工程を簡易化することもできる。   Table 3 shows the following. That is, the SBR emulsion useful as a binder for the carbon material negative electrode (c, d) is not suitable as a binder for the metal material negative electrode of the present invention and cannot exhibit excellent cycle characteristics. The electrodes (A to E) of the present invention exhibit the same or better cycle characteristics as compared with the electrodes (a, b) using an NMP solution of PVdF, which is a general-purpose binder. The electrode of the present invention can be formed from an aqueous paste, thereby reducing the environmental burden and simplifying the electrode manufacturing process as compared with the case of using a solvent-based paste.

実施例6〜9
(水性ペーストの調製)
Sb、Sn、Siの各粉末を平均粒子径20μm以下に整粒した。各粉末を下記に示す比率となるように混合後、ボールミル中においてMA処理を行うことにより複合粉末(合金粉末)を得た。
Examples 6-9
(Preparation of aqueous paste)
Each powder of Sb, Sn, and Si was sized to an average particle size of 20 μm or less. After mixing each powder so that it might become the ratio shown below, MA treatment was performed in the ball mill, and composite powder (alloy powder) was obtained.

複合粉末は、一次粒子の平均粒子径が8.3μmであり、各元素の比率はSb/Sn/Si=45/5/50(原子%)であった。より具体的には、複合粉末は、SnSb、Sn及びSiの微結晶からなり、各微結晶の大きさは10〜100nmであった。   The composite powder had an average primary particle size of 8.3 μm, and the ratio of each element was Sb / Sn / Si = 45/5/50 (atomic%). More specifically, the composite powder was composed of SnSb, Sn, and Si microcrystals, and the size of each microcrystal was 10 to 100 nm.

複合粉末にKB、CMC水溶液及びポリスチレン−マレイン酸共重合体水溶液を加えることによって水性ペーストを調製した。なお、複合粉末は金属成分、KBは炭素成分、CMCは水溶性増粘剤、共重合体は樹脂成分(バインダ)である。   An aqueous paste was prepared by adding KB, CMC aqueous solution and polystyrene-maleic acid copolymer aqueous solution to the composite powder. The composite powder is a metal component, KB is a carbon component, CMC is a water-soluble thickener, and the copolymer is a resin component (binder).

当該水性ペーストの各成分の割合(溶媒・分散媒を除く)を下記表4に示す。   The ratio of each component of the aqueous paste (excluding solvent and dispersion medium) is shown in Table 4 below.

Figure 2007273355
Figure 2007273355

〔単位:重量%〕
(負極の作製)
電解法で作製した厚さ18μmの銅箔を用意した。この片面全面に各ペーストを塗布し、ドクターブレードで塗膜(約4〜5mg/cm)をほぼ均一化した。
[Unit:% by weight]
(Preparation of negative electrode)
A copper foil having a thickness of 18 μm prepared by an electrolytic method was prepared. Each paste was applied to the entire surface of one side, and the coating film (about 4 to 5 mg / cm 2 ) was almost uniformized with a doctor blade.

次いで、塗膜を120℃で20分間乾燥して水を除いた。最後に、塗膜をロールプレス機に通すことにより、塗膜(活物質層)と銅箔とを密着させ、活物質層の平均厚さが20μmのシート状負極を作製した。   The coating was then dried at 120 ° C. for 20 minutes to remove water. Finally, the coating film (active material layer) and the copper foil were brought into close contact with each other by passing the coating film through a roll press machine, and a sheet-like negative electrode with an average thickness of the active material layer of 20 μm was produced.

比較例8
ポリスチレン−マレイン酸共重合体水溶液の代わりに、PVdFのNMP溶液を用意し、ペーストの各成分の割合(溶媒・分散媒を除く)を下記表5に示す通りとした以外は、実施例6と同様にしてペーストを調製し、シート状負極を作製した。なお、比較例8で調製したペーストは溶剤系ペーストである。
Comparative Example 8
Example 6 except that an NMP solution of PVdF was prepared instead of the polystyrene-maleic acid copolymer aqueous solution, and the ratio of each component of the paste (excluding the solvent and dispersion medium) was as shown in Table 5 below. A paste was prepared in the same manner to produce a sheet-like negative electrode. Note that the paste prepared in Comparative Example 8 is a solvent-based paste.

Figure 2007273355
Figure 2007273355

〔単位:重量%〕
試験例2
実施例6〜9及び比較例8で作製したシート状負極を直径1cmの円形ポンチで抜き取り、120℃で3時間、減圧乾燥させて各試験電極(負極)を得た。各試験電極を識別するために電極名をF〜I及びhとし、表4及び表5に対応関係を併記した。
[Unit:% by weight]
Test example 2
The sheet-like negative electrodes prepared in Examples 6 to 9 and Comparative Example 8 were extracted with a circular punch having a diameter of 1 cm 2 and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to obtain each test electrode (negative electrode). In order to identify each test electrode, the electrode names are F to I and h, and the corresponding relationships are shown in Tables 4 and 5.

試験電極を負極として試験例1と同様にしてモデル電池を作製し、試験例1と同様に各モデル電池(評価用セル)における負極の評価を行った。   A model battery was prepared in the same manner as in Test Example 1 using the test electrode as the negative electrode, and the negative electrode in each model battery (evaluation cell) was evaluated in the same manner as in Test Example 1.

各モデル電池について、充放電サイクル数と放電容量密度との関係を表6に示す。   Table 6 shows the relationship between the number of charge / discharge cycles and the discharge capacity density for each model battery.

Figure 2007273355
Figure 2007273355

表6からは次のことが分かる。即ち、本発明電極(F〜I)は、汎用バインダであるPVdFのNMP溶液を用いた電極(h)と比較して同等又はそれ以上の優れたサイクル特性を発揮する。本発明電極は水性ペーストから形成できるため、溶剤系ペーストを用いる場合と比較して環境負荷を低減できるとともに電極作製工程を簡易化することもできる。更なる比較例として、結着性に極めて良いエチレン−ビニルアルコールを含むバインダを用いて添加量を変化させて電極を作製したが、50サイクルで放電が不可能となった。
Table 6 shows the following. That is, the electrodes (F to I) of the present invention exhibit the same or better cycle characteristics than the electrode (h) using the NMP solution of PVdF, which is a general-purpose binder. Since the electrode of the present invention can be formed from an aqueous paste, the environmental load can be reduced and the electrode manufacturing process can be simplified as compared with the case of using a solvent-based paste. As a further comparative example, an electrode was produced by changing the amount of addition using a binder containing ethylene-vinyl alcohol having a very good binding property, but discharge was impossible in 50 cycles.

Claims (8)

Fe、Ni及びCuからなる群から選択される少なくとも1種を含有する箔状集電体とその片面又は両面の一部又は全部に形成された活物質層とを有するリチウム二次電池用負極であって、前記活物質層が下記組成を有するリチウム二次電池用負極:
(1)Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分:86〜97.9重量%、
(2)水溶性増粘剤:0.1〜1重量%、
(3)四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂成分:1〜10重量%、
(4)炭素成分:1〜3重量%。
A negative electrode for a lithium secondary battery having a foil-like current collector containing at least one selected from the group consisting of Fe, Ni and Cu and an active material layer formed on a part or all of one side or both sides thereof A negative electrode for a lithium secondary battery, wherein the active material layer has the following composition:
(1) Metal component containing at least one of Si and Sn: 86-97.9 wt%,
(2) Water-soluble thickener: 0.1 to 1% by weight,
(3) At least one resin component selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene: 1 to 10% by weight,
(4) Carbon component: 1 to 3% by weight.
前記金属成分は、更にAl、Cu、Ag、Sb及びBiからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1に記載のリチウム二次電池用負極。   2. The negative electrode for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the metal component further contains at least one selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Sb, and Bi. 前記金属成分は、更にB、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo及びWからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1又は2に記載のリチウム二次電池用負極。   The metal component further contains at least one selected from the group consisting of B, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, and W. Or the negative electrode for lithium secondary batteries of 2. 前記箔状集電体は、表面の一部又は全部が酸化防止処理されている、請求項1〜3のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   The negative electrode for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein a part or all of the surface of the foil-shaped current collector is subjected to an antioxidant treatment. 前記水溶性増粘剤は、カルボキシメチルセルロース及びキサンタンガムの少なくとも1種である、請求項1〜4のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   The negative electrode for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-soluble thickener is at least one of carboxymethyl cellulose and xanthan gum. 前記炭素成分は、カーボンブラックである、請求項1〜5のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   The negative electrode for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon component is carbon black. 前記活物質層は、金属成分、水溶性増粘剤、樹脂成分及び炭素成分を含有する水性ペーストから形成される乾燥被膜である、請求項1〜6のいずれかに記載のリチウム二次電池用負極。   The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the active material layer is a dry film formed from an aqueous paste containing a metal component, a water-soluble thickener, a resin component, and a carbon component. Negative electrode. 原料混合物と水とを含有する水性ペーストからなる被膜を集電体の片面又は両面の一部又は全部に形成後、当該被膜を乾燥させるリチウム二次電池用負極の製造方法であって、前記原料混合物が下記組成を有する製造方法:
(1)Si及びSnの少なくとも1種を含有する金属成分:86〜97.9重量%、
(2)水溶性増粘剤:0.1〜1重量%、
(3)四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリスチレン−マレイン酸共重合体及びポリ四フッ化エチレンからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂成分:1〜10重量%、
(4)炭素成分:1〜3重量%。
A method for producing a negative electrode for a lithium secondary battery, wherein a film made of an aqueous paste containing a raw material mixture and water is formed on a part or all of one side or both sides of a current collector, and then the film is dried. Manufacturing method wherein the mixture has the following composition:
(1) Metal component containing at least one of Si and Sn: 86-97.9 wt%,
(2) Water-soluble thickener: 0.1 to 1% by weight,
(3) At least one resin component selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polystyrene-maleic acid copolymer and polytetrafluoroethylene: 1 to 10% by weight,
(4) Carbon component: 1 to 3% by weight.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010212144A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd Lithium-ion secondary battery
WO2010053257A3 (en) * 2008-11-04 2011-04-21 Energreen Co., Ltd. Method of fabricating negative electrode for nickel/zinc secondary battery
JP2011134623A (en) * 2009-12-25 2011-07-07 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same
WO2012133120A1 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 学校法人東京理科大学 Lithium secondary battery anode and lithium secondary battery provided with same
JP2012221684A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Denki Kagaku Kogyo Kk Carbon black for nonaqueous secondary battery, electrode and nonaqueous secondary battery
JP2012248286A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Nissan Motor Co Ltd Negative electrode active material for electric device
JP2012248300A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Nissan Motor Co Ltd Negative electrode active material for electric device
WO2013191239A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-27 日本ゼオン株式会社 Slurry for lithium ion secondary battery negative electrodes, electrode for lithium ion secondary batteries, method for producing electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
WO2014109366A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 日立マクセル株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
EP2561569A4 (en) * 2010-04-23 2015-06-03 Nat Res Council Canada Use of xanthan gum as an anode binder
WO2015198530A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 日本ゼオン株式会社 Laminate for nonaqueous secondary cell, method for producing same, and nonaqueous secondary cell
WO2017094719A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-08 日本電気株式会社 Lithium ion secondary battery
US10756337B2 (en) 2015-11-30 2020-08-25 Nec Corporation Lithium ion secondary battery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260637A (en) * 2000-09-01 2002-09-13 Sanyo Electric Co Ltd Negative electrode for lithium secondary battery, and its manufacturing method
JP2005011699A (en) * 2003-06-19 2005-01-13 Canon Inc Lithium secondary battery
JP2006253126A (en) * 2005-02-14 2006-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Anode active material for nonaqueous electrolyte secondary cell, anode for nonaqueous electrolyte secondary cell using same, and nonaqueous electrolyte secondary cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260637A (en) * 2000-09-01 2002-09-13 Sanyo Electric Co Ltd Negative electrode for lithium secondary battery, and its manufacturing method
JP2005011699A (en) * 2003-06-19 2005-01-13 Canon Inc Lithium secondary battery
JP2006253126A (en) * 2005-02-14 2006-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Anode active material for nonaqueous electrolyte secondary cell, anode for nonaqueous electrolyte secondary cell using same, and nonaqueous electrolyte secondary cell

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010053257A3 (en) * 2008-11-04 2011-04-21 Energreen Co., Ltd. Method of fabricating negative electrode for nickel/zinc secondary battery
JP2010212144A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd Lithium-ion secondary battery
JP2011134623A (en) * 2009-12-25 2011-07-07 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same
US9601774B2 (en) 2010-04-23 2017-03-21 National Research Council Of Canada Use of xanthan gum as an anode binder
EP2561569A4 (en) * 2010-04-23 2015-06-03 Nat Res Council Canada Use of xanthan gum as an anode binder
WO2012133120A1 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 学校法人東京理科大学 Lithium secondary battery anode and lithium secondary battery provided with same
JP2012221684A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Denki Kagaku Kogyo Kk Carbon black for nonaqueous secondary battery, electrode and nonaqueous secondary battery
JP2012248286A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Nissan Motor Co Ltd Negative electrode active material for electric device
JP2012248300A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Nissan Motor Co Ltd Negative electrode active material for electric device
WO2013191239A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-27 日本ゼオン株式会社 Slurry for lithium ion secondary battery negative electrodes, electrode for lithium ion secondary batteries, method for producing electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
WO2014109366A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 日立マクセル株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2015198530A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 日本ゼオン株式会社 Laminate for nonaqueous secondary cell, method for producing same, and nonaqueous secondary cell
JPWO2015198530A1 (en) * 2014-06-26 2017-04-20 日本ゼオン株式会社 Non-aqueous secondary battery laminate, method for producing the same, and non-aqueous secondary battery
US10388930B2 (en) 2014-06-26 2019-08-20 Zeon Corporation Laminate for non-aqueous secondary battery, method of manufacturing the same, and non-aqueous secondary battery
WO2017094719A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-08 日本電気株式会社 Lithium ion secondary battery
JPWO2017094719A1 (en) * 2015-11-30 2018-09-13 日本電気株式会社 Lithium ion secondary battery
US10707519B2 (en) 2015-11-30 2020-07-07 Nec Corporation Lithium ion secondary battery
US10756337B2 (en) 2015-11-30 2020-08-25 Nec Corporation Lithium ion secondary battery

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