锂离子二次电池用负极、锂离子二次电池用负极的制造方法和锂离子二次电池与流程

本申请公开了锂离子二次电池用负极、锂离子二次电池用负极的制造方法和锂离子二次电池。

背景技术：

1、在专利文献1中公开了锂离子二次电池用负极，其包括集电箔、第一负极合材层和第二负极合材层，所述第一负极合材层配置在所述集电箔上，所述第二负极合材层配置在所述第一负极合材层上，所述第一负极合材层包含石墨、氧化硅和聚丙烯酸，所述第二负极合材层包含石墨，并且不含氧化硅和聚丙烯酸。在专利文献2中公开了锂离子二次电池用负极，其包含负极集电体和负极活性物质层，所述负极活性物质层具有第一主面和第二主面，所述第一主面与所述负极集电体相接，所述第二主面为所述第一主面的相反面，所述负极活性物质层包含第一层和第二层，所述第二层层叠于所述第一层，所述第二层包含所述第二主面，所述第一层包含第一负极活性物质和第一导电材料，所述第一负极活性物质包含石墨材料和硅材料，所述第一导电材料包含碳纳米管，所述第一导电材料相对于100质量份的所述第一负极活性物质为0.3质量份以上且0.7质量份以下，所述第二层包含第二负极活性物质和第二导电材料，所述第二负极活性物质包含石墨材料，所述第二导电材料相对于100质量份的所述第二负极活性物质为0.05质量份以上且0.15质量份以下。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2018-181539号公报

5、专利文献2：日本特开2020-087653号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、就包括以往的负极的锂离子二次电池而言，关于循环特性，有改善的余地。

3、用于解决课题的手段

4、本申请作为用于解决上述课题的手段，公开了以下的多个方案。

5、＜方案1＞

6、锂离子二次电池用负极，其具有以下的截面构成：

7、所述截面构成包含负极集电体、多个第一层、和第二层；

8、各个所述第一层包含第一负极活性物质、和第一导电材料；所述第一负极活性物质包含单质硅、硅合金和硅氧化物中的至少一种；

9、所述第二层包含第二负极活性物质；所述第二负极活性物质包含石墨；所述第二层不含硅；

10、在所述截面构成中，所述负极集电体的一侧的表面具有多个第一区域、和所述第一区域之间的第二区域；在所述截面构成中，各个所述第一层与各个所述第一区域接触；并且，在所述截面构成中，所述第二层与所述第二区域和所述第一层的一侧的表面这两者接触。

11、＜方案2＞

12、根据方案1所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层的空隙率在放电状态下为25％以上。

13、＜方案3＞

14、根据方案1或2所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层在所述负极集电体的一侧的表面以岛状存在。

15、＜方案4＞

16、根据方案1或2所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层在所述负极集电体的一侧的表面以条状存在。

17、＜方案5＞

18、根据方案1～4中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层包含第一粘合剂，所述第二层包含第二粘合剂，并且所述第一粘合剂的种类与所述第二粘合剂的种类不同。

19、＜方案6＞

20、根据方案5所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一粘合剂具有酰亚胺骨架，或者包含聚丙烯酸。

21、＜方案7＞

22、根据方案1～6中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一导电材料包含碳。

23、＜方案8＞

24、根据方案1～7中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述负极集电体包含铜。

25、＜方案9＞

26、根据方案1～8中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一区域在所述负极集电体的一侧的表面所占的比例为不到40面积％。

27、＜方案10＞

28、根据方案1～9中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层的最大厚度t1与所述第二层的最大厚度t2之比t1/t2为0.6以下。

29、＜方案11＞

30、锂离子二次电池用负极的制造方法，具有以下的第一工序、第二工序和第三工序：

31、所述第一工序包括准备负极集电体，其中，在所述负极集电体的截面构成中，所述负极集电体的一侧的表面具有多个第一区域和所述第一区域之间的第二区域；

32、所述第二工序包括对于所述第一区域层叠第一层，其中，所述第一层包含第一负极活性物质和第一导电材料，并且所述第一负极活性物质包含单质硅、硅合金和硅氧化物中的至少一种；并且

33、所述第三工序包括对于所述负极集电体和所述第一层层叠第二层，使所述第二层与所述第一层的一侧的表面和所述第二区域这两者接触，其中，所述第二层包含第二负极活性物质，所述第二负极活性物质包含石墨，并且所述第二层不含硅。

34、＜方案12＞

35、锂离子二次电池，包括根据方案1～10中任一项所述的负极、正极和电解质层。

36、发明效果

37、根据本公开的锂离子二次电池用负极，改善锂离子二次电池的循环特性。

技术特征：

1.锂离子二次电池用负极，其具有以下的截面构成：

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层的空隙率在放电状态下为25％以上。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层在所述负极集电体的一侧的表面以岛状存在。

4.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层在所述负极集电体的一侧的表面以条状存在。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层包含第一粘合剂，所述第二层包含第二粘合剂，并且所述第一粘合剂的种类与所述第二粘合剂的种类不同。

6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一粘合剂具有酰亚胺骨架，或者包含聚丙烯酸。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一导电材料包含碳。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述负极集电体包含铜。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一区域在所述负极集电体的一侧的表面所占的比例为不到40面积％。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的锂离子二次电池用负极，其中，所述第一层的最大厚度t1与所述第二层的最大厚度t2之比t1/t2为0.6以下。

11.锂离子二次电池用负极的制造方法，具有以下的第一工序、第二工序和第三工序：

12.锂离子二次电池，包括根据权利要求1～10中任一项所述的负极、正极和电解质层。

技术总结本发明涉及锂离子二次电池用负极、锂离子二次电池用负极的制造方法和锂离子二次电池。本发明公开能够提高锂离子二次电池的循环特性的负极。锂离子二次电池用负极具有以下的截面构成。截面构成包含负极集电体、多个第一层、和第二层。各个第一层包含第一负极活性物质、和第一导电材料。第一负极活性物质包含单质硅、硅合金和硅氧化物中的至少一种。第二层包含第二负极活性物质。第二负极活性物质包含石墨。第二层不含硅。在截面构成中，负极集电体的一侧的表面具有多个第一区域、和第一区域之间的第二区域。在截面构成中，各个第一层与各个第一区域接触。在截面构成中，第二层与第二区域和第一层的一侧的表面这两者接触。技术研发人员：濑上正晴受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/25