[發明專利]非水電解質二次電池用負極活性物質及其制造方法

有效

• 申請號: 201210430647.9
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN103094532A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 中西鐵雄;山田佳益;谷口一行
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M10/0525
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;張永康

1.一種非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其是使用非水電解質的二次電池用的負極活性物質的制造方法，其特征在于，其包含：

通過將金屬硅作為原料的電子束蒸鍍法，在將溫度控制為800-1100℃的基板上，以超過1kg／hr的蒸鍍速度，在蒸鍍膜厚為2-30mm的范圍內沉積硅的工序；及，

將該沉積的硅粉碎、分級，制得前述負極活性物質的工序。

2.如權利要求1所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其中，在以前述金屬硅為原料，使硅蒸鍍于前述基板上時，向前述沉積的硅中摻雜選自硼、鋁、磷、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鍺、砷、錫、鉭、鎢中的一種或兩種以上的摻雜劑。

3.如權利要求1所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其中，前述粉碎、分級，按照前述非水電解質二次電池用負極活性物質的粒徑以由激光衍射散射式粒度分布測定法測得的體積平均值D₅₀為1μm以上且20μm以下的方式進行。

4.如權利要求2所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其中，前述粉碎、分級，按照前述非水電解質二次電池用負極活性物質的粒徑以由激光衍射散射式粒度分布測定法測得的體積平均值D₅₀為1μm以上且20μm以下的方式進行。

5.如權利要求1所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其中，前述基板使用由在硅沉積時不與硅合金化的材料構成的基板。

6.如權利要求2所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其中，前述基板使用由在硅沉積時不與硅合金化的材料構成的基板。

7.如權利要求3所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其中，前述基板使用由在硅沉積時不與硅合金化的材料構成的基板。

8.如權利要求4所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法，其中，前述基板使用由在硅沉積時不與硅合金化的材料構成的基板。

9.一種非水電解質二次電池用負極活性物質，其特征在于，

其通過權利要求1～8中任一項所述的非水電解質二次電池用負極活性物質的制造方法而制造出來。

10.如權利要求9所述的非水電解質二次電池用負極活性物質，其中，由真密度高于2.250g/cm³且不足2.330g/cm³、BET比表面積0.1-2.0m²/g、顆粒的壓縮強度超過400MPa且小于800MPa的多晶硅構成；

該多結晶中的硅顆粒，在X射線衍射圖譜的分析中，其晶體粒徑根據屬于2θ=28.4°附近的Si(111)的衍射線的半高寬，用謝勒法求得的值，在20nm以上且100nm以下。

11.一種非水電解質二次電池用負極材料，其是使用非水電解質的二次電池用的負極材料，其特征在于，

其至少由權利要求10所述的非水電解質二次電池用負極活性物質構成。

12.如權利要求11所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，其還含有粘接劑。

13.如權利要求12所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，前述粘接劑為聚酰亞胺樹脂。

14.如權利要求12所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，其還包含導電劑，前述非水電解質二次電池用負極活性物質相對于前述非水電解質二次電池用負極材料的比例為60～97質量％，前述粘接劑的比例為3～20質量％，前述導電劑的比例為0～37質量％。

15.如權利要求14所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，前述導電劑是由水或向溶劑中分散有導電物質而成的分散液構成，前述導電物質的比例相對于前述非水電解質二次電池用負極材料為1～37質量％。

16.一種非水電解質二次電池用負極，其是包含權利要求11所述的非水電解質二次電池用負極材料的負極，其特征在于，

充電前后的膜厚變化不超過3倍。

17.一種非水電解質二次電池，其特征在于，

其至少由使用權利要求16所述的非水電解質二次電池用負極的負極成型體、正極成型體、隔板及非水電解質構成。

18.如權利要求17所述的非水電解質二次電池，其中，前述非水電解質二次電池為鋰離子二次電池。