电气设备用负极、及使用其的电气设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电气设备用负极、及使用其的电气设备。本发明的电气设备用负极及 使用其的电气设备例如可W作为二次电池、电容器等用于电动汽车、燃料电池车和混合动 力电动汽车等车辆的发动机等的驱动用电源、辅助电源。
【背景技术】
[0002] 近年来，为了应对大气污染、全球变暖，迫切期望二氧化碳量的降低。在汽车业界， 对因电动汽车巧V)、混合动力电动汽车化EV)的引入而带来的二氧化碳排出量的降低充满 期待，把握它们的实用化的关键的发动机驱动用二次电池等电气设备的开发盛行。
[0003] 作为发动机驱动用二次电池，与手机、笔记本电脑等中使用的民用裡离子二次电 池相比，要求具有极高的功率特性和高能量。因此，在所有电池中具有最高理论能量的裡离 子二次电池备受关注，目前正迅速地进行开发。
[0004] 裡离子二次电池一般具有正极和负极介由电解质层被连接并容纳于电池外壳的 结构，所述正极是使用粘结剂将正极活性物质等涂布于正极集电体的两面而成的，所述负 极是使用粘结剂将负极活性物质等涂布于负极集电体的两面而成的。
[0005] 目前，裡离子二次电池的负极中开始使用在充放电循环的寿命、成本方面有利的 碳/石墨系材料。然而，在碳/石墨系的负极材料中，通过裡离子向石墨晶体中的吸藏/释 放来进行充放电，因此有W下缺点：无法得到由最大裡导入化合物即LiCe得到的理论容量 372mAh/gW上的充放电容量。因此，利用碳/石墨系负极材料得到满足车辆用途的实用化 水平的容量、能量密度是困难的。
[0006]另一方面，负极使用了与Li合金化的材料的电池与现有的碳/石墨系负极材料相 比，能量密度提高，因此作为车辆用途中的负极材料受到期待。例如，Si材料在充放电时如 下述反应式（A)那样每Imol吸藏释放4.4mol的裡离子，对于Li22Sig( =Li4.4Si)而言，其 理论容量为2100mAh/g。进而，相对于Si重量算出时，具有3200mAh/g的初始容量。
[0007]
【主权项】
1. 一种电气设备用负极，其具有：集电体、以及配置于所述集电体的表面的包含负极 活性物质、导电助剂和粘结剂的电极层， 所述负极活性物质包含下述式（1)所示的合金： SixSnyM人 (1) 上述式（1)中， M为选自由Al、V、C、以及它们的组合组成的组中的至少1种金属， A为不可避免的杂质， x、y、z 和 a 表示质量 ％ 的值，此时，0〈x〈100,0〈y〈100,0〈z〈100,并且 O < a〈0. 5， x+y+z+a = 100， 所述粘结剂包含具有超过1.0 OGPa且小于7. 40GPa的E弹性模量的树脂。
2. 根据权利要求1所述的电气设备用负极，其中，所述树脂的E弹性模量为2. 10以上 且7. 00以下。
3. 根据权利要求2所述的电气设备用负极，其中，所述树脂的E弹性模量为3. 30以上 且3. 73以下。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的电气设备用负极，其中，所述树脂为选自由聚酰 亚胺、聚酰胺酰亚胺和聚酰胺组成的组中的1种或2种以上。
5. 根据权利要求1~4中任一项所述的电气设备用负极，其中，所述M为A1， 所述X为12以上且小于100,所述y超过0且为45以下，所述z超过0且为43以下。
6. 根据权利要求5所述的电气设备用负极，其中，所述X为31以上。
7. 根据权利要求6所述的电气设备用负极，其中，所述X为50以下。
8. 根据权利要求7所述的电气设备用负极，其中，所述y为15以上，所述z为18以上。
9. 根据权利要求1~4中任一项所述的电气设备用负极，其中，所述M为V， 所述X为27以上且小于100,所述y超过0且为73以下，所述z超过0且为73以下。
10. 根据权利要求9所述的电气设备用负极，其中，所述X为84以下，所述y为10以上 且73以下，所述z为6以上且73以下。
11. 根据权利要求10所述的电气设备用负极，其中，所述y为10以上且63以下，所述 z为6以上且63以下。
12. 根据权利要求11所述的电气设备用负极，其中，所述X为52以下。
13. 根据权利要求12所述的电气设备用负极，其中，所述y为40以下，所述z为20以 上。
14. 根据权利要求1~4中任一项所述的电气设备用负极，其中，所述M为C， 所述X为29以上。
15. 根据权利要求14所述的电气设备用负极，其中，所述X为63以下，所述y为14以 上且48以下，所述z为11以上且48以下。
16. 根据权利要求15所述的电气设备用负极，其中，所述X为44以下。
17. 根据权利要求16所述的电气设备用负极，其中，所述X为40以下，所述y为34以 上。
18. -种电气设备，其包括权利要求1~17中任一项所述的电气设备用负极。
【专利摘要】[课题]本发明提供维持高循环特性、且初始容量也高、显示出平衡良好的特性的Li离子二次电池等的电气设备用负极。[解决手段]一种电气设备用负极，其具有：集电体、以及配置于前述集电体的表面的包含负极活性物质、导电助剂和粘结剂的电极层，前述负极活性物质包含下述式(1)：SixSnyMzAa(上述式(1)中，M为选自由Al、V、C、以及它们的组合组成的组中的至少1种金属，A为不可避免的杂质，x、y、z和a表示质量％的值，此时，0<x<100，0<y<100，0<z<100，并且0≤a<0.5，x+y+z+a＝100。)所示的合金，前述粘结剂包含具有超过1.00GPa且小于7.40GPa的E弹性模量的树脂。
【IPC分类】C22C28-00, H01M4-62, C22C13-00, C22C27-02, H01M4-134, C22C21-00, C22C30-04, H01M4-38
【公开号】CN104813514
【申请号】CN201380061103
【发明人】三木文博, 渡边学, 山本健介, 真田贵志, 千叶启贵
【申请人】日产自动车株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月19日
【公告号】EP2924775A1, WO2014080883A1