稳定化锂粉末、使用了其的锂离子二次电池用负极以及锂离子二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及稳定化裡粉末、使用了其的裡离子二次电池用负极W及裡离子二次电 池。
【背景技术】
[0002] 将在正极上使用W钻酸裡为代表的含有裡的过渡金属氧化物、在负极上使用能够 对裡实施渗杂?脱渗杂的碳材料而成的裡离子二次电池作为代表的电化学装置从具有高能 量密度的特征出发，作为W手机为代表的便携式电子设备的电源是重要的，伴随着运些便 携式电子设备的急速普及，从而其需求一直不断在增长。
[0003] 另外，混合动力汽车等意识到环境响应的汽车很多正在被开发，作为搭载的电源 之一，具有高能量密度的裡离子二次电池受到较大的关注。
[0004] 裡离子二次电池的容量主要依靠电极的活性物质。对于负极活性物质通常使用石 墨，但是为了应对上述要求而需要使用更高容量的负极活性物质。因此，具有与石墨的理论 容量（372mAh/g)相比大得多的理论容量（4210mAh/g)的金属娃（Si)正受到关注。 阳〇化]作为运样的裡离子二次电池的性能提高手段之一，已知有通过主要对于裡离子蓄 电装置的负极预先渗杂裡离子从而抑制裡离子蓄电装置内的电极的不可逆容量的预渗杂 技术。
[0006] 例如，在专利文献1中记载有将具有贯通孔的开孔锥用于集电体的垂直预渗杂 法。在垂直预渗杂法中，除了正极、负极W外还使用用于将裡离子提供给正极或负极的第3 极。
[0007] 该垂直预渗杂法其制造工序变得比通常的裡离子蓄电装置更复杂，从而需要时间 和成本。
[0008] 另外，也存在将裡锥用于正极混合层或负极混合层整体来进行导入的方法，但是 因为裡较软，所W均匀地进行粘贴非常困难。另外，因为该操作本身的操作性低，所W对量 产时的生产性有可能产生影响。
[0009] 作为解决运些的方法，提出有利用裡粉末并对该粉末实施溶液涂布从而进行预渗 杂的方法（参照专利文献2)。
[0010] 运样的利用裡粉末的预渗杂方法由于裡粉末的稳定性差，因此正在开发经稳定化 处理的裡粉末。作为裡粉末的稳定化处理方法，可W列举使用在金属裡粉末的表面上用稳 定性高的物质，例如NBR (下腊橡胶）、SBR (下苯橡胶）等有机橡胶、EVA (乙締-乙締基醇 共聚树脂）、PVDF (聚偏氣乙締）、PE0 (聚酸）等有机树脂、或金属化合物等无机化合物来包 覆金属裡颗粒而成的稳定化裡粉末的方法。
[0011] 通过使用运些稳定化裡粉末，从而在大气中或在甲苯、二甲苯等溶剂中也发生稳 定化，另外，即使是在露点为负40°C左右的干燥室中也能够防止裡的变质。另外，因为在预 渗杂时抑制了裡与负极活性物质之间的过度反应，所W能够减少由该反应产生的发热量。
[0012] 然而，在使用有机类高分子作为覆盖部的情况下，通过暴露于电池中的电解液，从 而有覆盖部发生洗脱并招致电池性能降低的担忧。特别是在高溫环境下或高电位下，由于 洗脱或反应性增加，从而该影响会变得显著。另一方面，用裡碳酸盐或氧化裡等无机化合物 等包覆裡金属的方法对于安全性或稳定性还不充分。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1 :日本专利第4126157号
[0016] 专利文献2 :日本特开2008-98151号公报
【发明内容】
[0017] 发明所要解决的技术问题
[0018] 本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种维持电池性能并且提高了电极制造时 的安全性W及生产性的稳定化裡粉末。
[0019] 解决技术问题的手段
[0020] 本发明者们为了通过维持电池性能并且提高电极制造时的安全性来提高生产性 而反复进行专屯、研讨，其结果发现：生成氨氧化裡作为稳定化裡粉末制造时或者制造后的 副产物。
[0021] 该氨氧化裡因为具有高亲水性并且热不稳定，所W在通过例如热而生成氧化裡的 过程中会放出水。该水通过与金属裡发生反应从而有可能发生溫度急剧上升，因而不优选。 进一步，在氨氧化裡成为水合物的情况下，亲水性进一步提高，会发生更急剧的溫度上升。 另外，氨氧化裡因为碱性强，所W担屯、在裡离子二次电池内有可能会发生预想不到的反应 或者由于腐蚀性而降低作为电池的性能。由此可知，控制氨氧化裡的量在提供安全性W及 生产性优异的电池方面是非常重要的。
[0022] 本发明所设及的稳定化裡粉末其特征在于：由裡颗粒构成，并且该裡颗粒在其表 面具有无机化合物，所述无机化合物中的氨氧化裡含量相对于全部所述稳定化裡粉末为 2. 0重量％ ^下。通过运样的稳定化裡粉末，能够提高电极制造时的安全性W及生产性。
[0023] 另外，所述无机化合物优选含有氧化裡。氧化裡与氨氧化裡相比亲水性更低，进一 步有助于裡颗粒的稳定化。
[0024] 如果是使用上述稳定化裡粉末实施过裡的渗杂的负极，则能够提供一种具有高的 安全性和生产性并且产生优异的电池特性的电极。
[00巧]另外，在具有使用上述稳定化裡粉末实施过裡的渗杂的负极、正极和电解质的裡 离子二次电池中，通过充分的渗杂效果而能够提供具有优异的电池特性的电池。
[0026] 发明的效果
[0027] 根据本发明，能够制作提高了电极制造时的安全性W及生产性的稳定化裡粉末W 及使用其的裡离子二次电池。
【附图说明】
[0028] 图1是本实施方式的稳定化裡粉末的模式截面图。
[0029] 图2是本实施方式的裡离子二次电池的模式截面图。
[0030] 符号的说明
[0031] 1…稳定化层、2…裡颗粒、10···正极、12···正极集电体、14…正极活性物质层、18··· 隔膜、20···负极、22···负极集电体、24…负极活性物质层、30…层叠体、50…外包装体、62··· 正极引线、60…负极引线、100…裡离子二次电池
【具体实施方式】
[0032] W下就本发明的优选的实施方式来说明本发明。另外，本发明并不限定于W下的 实施方式。
[0033] (稳定化裡粉末）
[0034] 本实施方式所设及的稳定化裡粉末在裡颗粒2的表面上具有无机化合物。该无机 化合物如图1所示作为稳定化层1可W W膜状形成，也可W W岛状形成，优选完全覆盖裡颗 粒2。
[0035] 进一步，裡颗粒优选平均粒径为1~200 μ m。另外，作为测定方法，能够在惰性气 体或者控油等惰性气氛下通过光学显微镜、电子显微镜、粒度分布计等来稳定地进行测定。
[0036] 在裡颗粒的表面上所具有的无机化合物优选进一步含有氧化裡。
[0037] 根据该稳定化裡粉末，在操作性方面表现优异，并且能够在露点为负40°C左右的 干燥室中进行处理。
[0038] 成为所述稳定化裡粉末的稳定化层的氧化裡只要是覆盖裡颗粒的量就没有问题， 但是相对于稳定化裡粉末整体的重量优选为1重量％ W上且10重量％ ^下，更加优选为 1. 0重量％ W上且5. 0重量％ ^下。在该范围中，能够减少由于制作负极时的发热而造成的 负极损失，并且能够制作提高了安全性W及生产性的电极。
[0039] 另外，所述氨氧化裡与所述氧化裡的含量之比（氨氧化裡/氧化裡）优选为0. 3 W上且2 W下。通过为运样的构成，能够获得更优异的初期充放电效率。 W40] 所述稳定化裡粉末的稳定化层也可W混有氧化裡W外的化合物。例如，碳酸裡、氯 化裡、醋酸裡、漠化裡、硝酸裡、硫化裡、硫酸裡、碳化裡等。运些可W层叠于稳定化层中，也 可W散布于稳定化层中。
[0041] 另外，该稳定他层优选含有过渡金属。特别优选为化^6、化、111、2'、11、41。所 述金属即使暂时产生氨氧化物离子也有生成化合物并使之稳定的作用，作为稳定化裡粉末 其可靠性有所提高，因此，优选。
[0042] 该过渡金属即使