JPH11102702A - リチウムイオン二次電池負極用炭素材の製造方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池負極用炭素材の製造方法Info
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- JPH11102702A JPH11102702A JP9263292A JP26329297A JPH11102702A JP H11102702 A JPH11102702 A JP H11102702A JP 9263292 A JP9263292 A JP 9263292A JP 26329297 A JP26329297 A JP 26329297A JP H11102702 A JPH11102702 A JP H11102702A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所定の粒度のミルド炭素繊維を効率よく
安定して製造することができ、また、粉砕機の摩耗が少
ないことから、生産性に優れ、安定した品質の炭素材を
提供しうるリチウムイオン二次電池の負極用炭素材の製
造方法を提供する。 【解決手段】 炭化物を、粗粉砕を行う第１の粉砕工程
と微粉砕を行う第２の粉砕工程とからなる２段の粉砕工
程により粉砕し、粒径を調整した後黒鉛化することを特
徴とするリチウムイオン二次電池負極材用炭素材の製造
方法。
安定して製造することができ、また、粉砕機の摩耗が少
ないことから、生産性に優れ、安定した品質の炭素材を
提供しうるリチウムイオン二次電池の負極用炭素材の製
造方法を提供する。 【解決手段】 炭化物を、粗粉砕を行う第１の粉砕工程
と微粉砕を行う第２の粉砕工程とからなる２段の粉砕工
程により粉砕し、粒径を調整した後黒鉛化することを特
徴とするリチウムイオン二次電池負極材用炭素材の製造
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池用負極材料に適した炭素材の製造方法に関し、更
に詳しくは、生産効率に優れ、かつ、品質安定性に優れ
たリチウムイオン二次電池負極材料用炭素材の粒度調整
方法に関する。
次電池用負極材料に適した炭素材の製造方法に関し、更
に詳しくは、生産効率に優れ、かつ、品質安定性に優れ
たリチウムイオン二次電池負極材料用炭素材の粒度調整
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器は小型化・軽量化・高性
能化を目指して急速な技術発展を遂げ、それによりセル
ラー、ＰＨＳ、カムコーダー、パソコンに代表される携
帯用電子機器の普及が一段と進んだ。これらの新しい機
器の発展に伴い、新たな二次電池として登場したのがニ
ッケル水素電池やリチウムイオン二次電池である。特
に、リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度及び
高起電力である他、非水電解液を用いるため作動温度範
囲が広く、長期保存に優れ、さらに軽量小型である等の
多くの利点を有している。従って、このようなリチウム
イオン二次電池は、携帯用電子機器電源をはじめとし
て、電気自動車、電力貯蔵用などの高性能電池としての
実用化が期待されている。リチウムイオン二次電池の性
能と安全性の向上は、負極に金属リチウムに代わって炭
素系材料を用いることによって実現した。すなわち、炭
素系材料を負極に用いた場合、リチウムイオンが炭素構
造中に取り込まれるためリチウムデンドライトは形成さ
れず、安全性が飛躍的に高められる。このようなリチウ
ムイオン二次電池負極材用として、例えばピッチ系のミ
ルド黒鉛繊維を使用することが、特開平５−３２５９６
７号、６−３６８０２号、７−９０７２５号等各公報に
提案されている。この負極に用いられる炭素系材料は、
通常、適度な粒径に粉砕され使用されており、例えば、
特開昭６３−１０２１６６号、特開昭６３−１２１２４
８号、特開平５−３２５９６７号、特開平６−１６８７
２５号各公報等に、電池用として好ましい粒径範囲（お
おむね0.１〜２００μｍ、黒鉛系として、好ましくは平
均粒径が５〜３０μｍ程度）が開示されているが、いか
なる機器を使用し、いかなる条件で製造することが好ま
しいのかについては、上記公報には特に開示されていな
い。
能化を目指して急速な技術発展を遂げ、それによりセル
ラー、ＰＨＳ、カムコーダー、パソコンに代表される携
帯用電子機器の普及が一段と進んだ。これらの新しい機
器の発展に伴い、新たな二次電池として登場したのがニ
ッケル水素電池やリチウムイオン二次電池である。特
に、リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度及び
高起電力である他、非水電解液を用いるため作動温度範
囲が広く、長期保存に優れ、さらに軽量小型である等の
多くの利点を有している。従って、このようなリチウム
イオン二次電池は、携帯用電子機器電源をはじめとし
て、電気自動車、電力貯蔵用などの高性能電池としての
実用化が期待されている。リチウムイオン二次電池の性
能と安全性の向上は、負極に金属リチウムに代わって炭
素系材料を用いることによって実現した。すなわち、炭
素系材料を負極に用いた場合、リチウムイオンが炭素構
造中に取り込まれるためリチウムデンドライトは形成さ
れず、安全性が飛躍的に高められる。このようなリチウ
ムイオン二次電池負極材用として、例えばピッチ系のミ
ルド黒鉛繊維を使用することが、特開平５−３２５９６
７号、６−３６８０２号、７−９０７２５号等各公報に
提案されている。この負極に用いられる炭素系材料は、
通常、適度な粒径に粉砕され使用されており、例えば、
特開昭６３−１０２１６６号、特開昭６３−１２１２４
８号、特開平５−３２５９６７号、特開平６−１６８７
２５号各公報等に、電池用として好ましい粒径範囲（お
おむね0.１〜２００μｍ、黒鉛系として、好ましくは平
均粒径が５〜３０μｍ程度）が開示されているが、いか
なる機器を使用し、いかなる条件で製造することが好ま
しいのかについては、上記公報には特に開示されていな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、炭素系材料を汎
用の粉砕機を使用し、電池の負極材として要求される粒
径に粉砕しようとすると、得られる炭素材の粒度分布が
広くなる傾向がみられる。このため、粉砕後に篩い、分
級等による粒度の調整が必要となり、製品の収率の低下
の原因となる。特に、炭素材として、炭素繊維のように
球状から大きくかけ離れた形状のものを粉砕する場合、
この傾向が顕著にみられる。また、運転条件によって
は、粉砕機の摩耗がみられ、長時間の安定な運転が粉砕
量の低下を伴うことなしには困難となり、更に、異物の
混入等による製品品質への影響もみられる。本発明は上
記のような情況下でなし遂げられたものである。すなわ
ち、本発明は、所定の粒度の炭素材を効率良く、安定し
て製造することができ、さらに、粉砕機の摩耗が少ない
ことから、生産性に優れ、安定した品質のリチウムイオ
ン二次電池負極材用炭素材の製造方法を提供することを
目的とする。
用の粉砕機を使用し、電池の負極材として要求される粒
径に粉砕しようとすると、得られる炭素材の粒度分布が
広くなる傾向がみられる。このため、粉砕後に篩い、分
級等による粒度の調整が必要となり、製品の収率の低下
の原因となる。特に、炭素材として、炭素繊維のように
球状から大きくかけ離れた形状のものを粉砕する場合、
この傾向が顕著にみられる。また、運転条件によって
は、粉砕機の摩耗がみられ、長時間の安定な運転が粉砕
量の低下を伴うことなしには困難となり、更に、異物の
混入等による製品品質への影響もみられる。本発明は上
記のような情況下でなし遂げられたものである。すなわ
ち、本発明は、所定の粒度の炭素材を効率良く、安定し
て製造することができ、さらに、粉砕機の摩耗が少ない
ことから、生産性に優れ、安定した品質のリチウムイオ
ン二次電池負極材用炭素材の製造方法を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
鑑みて鋭意研究した結果、粉砕工程を二段階、つまり第
１段で粗粉砕を、第２段で微粉砕を行い、かつ、その運
転条件を制御することで上記目的に適う粉砕ができるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明は、 炭化物を、粗粉砕を行う第１の粉砕工程と微粉砕を
行う第２の粉砕工程とからなる２段の粉砕工程により粉
砕し、粒径を調整した後黒鉛化することを特徴とするリ
チウムイオン二次電池負極材用炭素材の製造方法、 第１の粉砕工程と第２の粉砕工程に使用する粉砕機
が、高速回転ミルであることを特徴とする上記記載の
製造方法、 第１の粉砕工程を、周速８０〜１４０ｍ／秒の粉砕
条件で行うことを特徴とする上記またはに記載の製
造方法、 第２の粉砕工程を、周速９０〜１５０ｍ／秒の粉砕
条件で行うことを特徴とする上記〜のいずれかに記
載の製造方法、 第２の粉砕工程に使用する粉砕機の周速が、第１の
粉砕工程に用いる粉砕機の周速より５〜３０ｍ／秒大き
いことを特徴とする上記〜のいずれかに記載の製造
方法、 炭化物が、５００℃以上１３００℃以下の温度で炭
化されたメソフェーズピッチ系炭素繊維であることを特
徴とする上記〜のいずれかに記載の製造方法、 炭化物がマット状であり、かつ第１段の粉砕工程の
前に破砕工程を設けることを特徴とする上記〜のい
ずれかに記載の製造方法、及び 第２の粉砕工程により得られるミルド炭素繊維が８
〜５０μｍの平均粒径を有し、かつ、粒径５μｍ以下の
ものが５％以下であり、粒径１００μｍ以上のものが４
％以下であることを特徴とする上記〜のいずれかに
記載の製造方法、を提供するものである。
鑑みて鋭意研究した結果、粉砕工程を二段階、つまり第
１段で粗粉砕を、第２段で微粉砕を行い、かつ、その運
転条件を制御することで上記目的に適う粉砕ができるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明は、 炭化物を、粗粉砕を行う第１の粉砕工程と微粉砕を
行う第２の粉砕工程とからなる２段の粉砕工程により粉
砕し、粒径を調整した後黒鉛化することを特徴とするリ
チウムイオン二次電池負極材用炭素材の製造方法、 第１の粉砕工程と第２の粉砕工程に使用する粉砕機
が、高速回転ミルであることを特徴とする上記記載の
製造方法、 第１の粉砕工程を、周速８０〜１４０ｍ／秒の粉砕
条件で行うことを特徴とする上記またはに記載の製
造方法、 第２の粉砕工程を、周速９０〜１５０ｍ／秒の粉砕
条件で行うことを特徴とする上記〜のいずれかに記
載の製造方法、 第２の粉砕工程に使用する粉砕機の周速が、第１の
粉砕工程に用いる粉砕機の周速より５〜３０ｍ／秒大き
いことを特徴とする上記〜のいずれかに記載の製造
方法、 炭化物が、５００℃以上１３００℃以下の温度で炭
化されたメソフェーズピッチ系炭素繊維であることを特
徴とする上記〜のいずれかに記載の製造方法、 炭化物がマット状であり、かつ第１段の粉砕工程の
前に破砕工程を設けることを特徴とする上記〜のい
ずれかに記載の製造方法、及び 第２の粉砕工程により得られるミルド炭素繊維が８
〜５０μｍの平均粒径を有し、かつ、粒径５μｍ以下の
ものが５％以下であり、粒径１００μｍ以上のものが４
％以下であることを特徴とする上記〜のいずれかに
記載の製造方法、を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の製造方法において用いられる炭化物は、黒
鉛構造の発達していない炭素系材料であって、後の熱処
理によって黒鉛化されるものであれば特に限定されるも
のではない。このような炭化物としては、比較的低温で
熱処理された有機物、ピッチ類、コークス、ＰＡＮ系炭
素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げられるが、特にメソ
フェーズピッチ系炭素繊維が二次電池の容量が大きくな
りやすい点から好ましい。
る。本発明の製造方法において用いられる炭化物は、黒
鉛構造の発達していない炭素系材料であって、後の熱処
理によって黒鉛化されるものであれば特に限定されるも
のではない。このような炭化物としては、比較的低温で
熱処理された有機物、ピッチ類、コークス、ＰＡＮ系炭
素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げられるが、特にメソ
フェーズピッチ系炭素繊維が二次電池の容量が大きくな
りやすい点から好ましい。
【０００６】メソフェーズピッチ系炭素繊維は、メソフ
ェーズピッチを、常法によって紡糸、不融化及び炭化し
得られる。この時の形態としては、後述する紡糸方法と
その後の取扱性との関連から、マット状炭素繊維の形態
とすることが好ましい。また、炭素繊維は、二次電池負
極材用として適度な粒径に粉砕（繊維の場合、特にミル
ド化という）し使用することが好ましい。この際、リチ
ウムイオンの出入りを容易にするためには、繊維長を短
くすること、すなわち容積（重量）当たりの繊維表面積
を出来るだけ大きくすることが好ましい。さらに、繊維
形態を保持したまま表面積を大きくするようミルド化す
ることが、電池の性能を向上させるうえで好ましい。
ェーズピッチを、常法によって紡糸、不融化及び炭化し
得られる。この時の形態としては、後述する紡糸方法と
その後の取扱性との関連から、マット状炭素繊維の形態
とすることが好ましい。また、炭素繊維は、二次電池負
極材用として適度な粒径に粉砕（繊維の場合、特にミル
ド化という）し使用することが好ましい。この際、リチ
ウムイオンの出入りを容易にするためには、繊維長を短
くすること、すなわち容積（重量）当たりの繊維表面積
を出来るだけ大きくすることが好ましい。さらに、繊維
形態を保持したまま表面積を大きくするようミルド化す
ることが、電池の性能を向上させるうえで好ましい。
【０００７】しかしながら、繊維をいたずらに微粉化す
ると、黒鉛化後に活性な黒鉛層の露出が必要以上に増加
し電解液と反応しやすくなるために、容量及び充放電効
率の低下等のデメリットが発生するので、適度な粒度分
布及び平均粒径とすることが要求される。また、粒径の
大きなものは、負極材の塗布ムラや、短絡の原因となり
やすく、充填密度も上げにくいことから微小粒径のもの
と同様にその量を極力低下させることが好ましい。この
ため、本発明においては、上記炭化物は平均粒径が８〜
５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍであり、かつ粒径
５μｍ以下のものが５％以下、好ましくは３％以下、更
に好ましくは2.５％以下であり、粒径１００μｍ以上の
ものが４％以下、好ましくは３％以下、更に好ましくは
2.５％以下であるように粉砕し粒度調整することが好ま
しい。なお、本発明においては上記平均粒径等の値は、
レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定することが
できる。また、以下本発明においては、粉砕（ミルド
化）後の炭素繊維をミルド炭素繊維と称し、さらに黒鉛
化したものをミルド黒鉛繊維と称す。
ると、黒鉛化後に活性な黒鉛層の露出が必要以上に増加
し電解液と反応しやすくなるために、容量及び充放電効
率の低下等のデメリットが発生するので、適度な粒度分
布及び平均粒径とすることが要求される。また、粒径の
大きなものは、負極材の塗布ムラや、短絡の原因となり
やすく、充填密度も上げにくいことから微小粒径のもの
と同様にその量を極力低下させることが好ましい。この
ため、本発明においては、上記炭化物は平均粒径が８〜
５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍであり、かつ粒径
５μｍ以下のものが５％以下、好ましくは３％以下、更
に好ましくは2.５％以下であり、粒径１００μｍ以上の
ものが４％以下、好ましくは３％以下、更に好ましくは
2.５％以下であるように粉砕し粒度調整することが好ま
しい。なお、本発明においては上記平均粒径等の値は、
レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定することが
できる。また、以下本発明においては、粉砕（ミルド
化）後の炭素繊維をミルド炭素繊維と称し、さらに黒鉛
化したものをミルド黒鉛繊維と称す。
【０００８】本発明においては、粒度調整のための粉砕
を２段階で行い、すなわち、第１段目の工程で粗粉砕
を、また第２段目の工程で微粉砕を行い粒度調整するこ
とにより、適度な粒度分布が得られる。すなわち、粒度
調整工程における粉砕を２段階で行うことにより、従来
の１段の粉砕に比べて容易に粒度調整が可能となり、所
定の粒度のミルド炭素繊維を安定して製造することがで
きる。また、粉砕を２段で行うことにより、粉砕機への
負荷を軽減することができ、これにより粉砕機の摩耗を
低減することができ、長時間の運転が可能になり、更に
品質の向上に対しての効果も期待できる。
を２段階で行い、すなわち、第１段目の工程で粗粉砕
を、また第２段目の工程で微粉砕を行い粒度調整するこ
とにより、適度な粒度分布が得られる。すなわち、粒度
調整工程における粉砕を２段階で行うことにより、従来
の１段の粉砕に比べて容易に粒度調整が可能となり、所
定の粒度のミルド炭素繊維を安定して製造することがで
きる。また、粉砕を２段で行うことにより、粉砕機への
負荷を軽減することができ、これにより粉砕機の摩耗を
低減することができ、長時間の運転が可能になり、更に
品質の向上に対しての効果も期待できる。
【０００９】本発明における第１の粉砕工程と第２の粉
砕工程は、いずれも、汎用のジョークラッシャー、ハン
マークラッシャー、ボールミル、擂潰機、ローラーミ
ル、ジェットミル、高速回転ミル等の装置を用いて行う
ことができるが、粉砕物と、粉砕後の粒度の関係を種々
検討した結果、ブレードを取り付けたローターを高速に
回転させる高速回転ミルの使用が最も好適である。この
場合、ローターの回転数、風量、ブレードの角度、ロー
ターの周辺に取り付けられたフィルターの目の大きさ等
を適宜調整することにより、第１段の粉砕及び第２段の
粉砕の各々において炭化物の粒度をコントロールするこ
とが可能である。また、炭化物の硬度が高くなるにつ
れ、粉砕機の磨耗が著しく増加するため、炭化物の硬度
によっては、粉砕部などの材質を磨耗しにくいものにす
る必要があり、例えば、内部ライニング等の処理や衝突
部分に磨耗しにくい窒化処理金属を使用することやチタ
ンなどの高硬度金属の被膜による補強を行うことなどが
効果的である。
砕工程は、いずれも、汎用のジョークラッシャー、ハン
マークラッシャー、ボールミル、擂潰機、ローラーミ
ル、ジェットミル、高速回転ミル等の装置を用いて行う
ことができるが、粉砕物と、粉砕後の粒度の関係を種々
検討した結果、ブレードを取り付けたローターを高速に
回転させる高速回転ミルの使用が最も好適である。この
場合、ローターの回転数、風量、ブレードの角度、ロー
ターの周辺に取り付けられたフィルターの目の大きさ等
を適宜調整することにより、第１段の粉砕及び第２段の
粉砕の各々において炭化物の粒度をコントロールするこ
とが可能である。また、炭化物の硬度が高くなるにつ
れ、粉砕機の磨耗が著しく増加するため、炭化物の硬度
によっては、粉砕部などの材質を磨耗しにくいものにす
る必要があり、例えば、内部ライニング等の処理や衝突
部分に磨耗しにくい窒化処理金属を使用することやチタ
ンなどの高硬度金属の被膜による補強を行うことなどが
効果的である。
【００１０】本発明における２段階の粉砕は、上記の粉
砕機を、粉砕物の性状、粉砕後に要求される粒度に合わ
せ適宜選択し組み合わせて行うことができ、また、その
運転条件も適宜選択することができるが、工程管理、保
守性も加味し、同一様式仕様の粉砕機、特に炭化物の粉
砕に適した高速回転ミルの使用が好ましい。高速回転ミ
ルは、ローター（回転刃）とステーター（固定刃）を備
えており、両者のクリアランス（間隙）は１〜５ｍｍ、
更に、２〜４ｍｍのものが粉砕物の粒度分布と粉砕効率
の点で本発明の方法に好ましく使用することができる。
このような高速回転ミルにおいて、粉砕物の粒度の調整
は、主して、ローターの周速（回転数に比例）と風量を
制御することで容易に行うことができる。
砕機を、粉砕物の性状、粉砕後に要求される粒度に合わ
せ適宜選択し組み合わせて行うことができ、また、その
運転条件も適宜選択することができるが、工程管理、保
守性も加味し、同一様式仕様の粉砕機、特に炭化物の粉
砕に適した高速回転ミルの使用が好ましい。高速回転ミ
ルは、ローター（回転刃）とステーター（固定刃）を備
えており、両者のクリアランス（間隙）は１〜５ｍｍ、
更に、２〜４ｍｍのものが粉砕物の粒度分布と粉砕効率
の点で本発明の方法に好ましく使用することができる。
このような高速回転ミルにおいて、粉砕物の粒度の調整
は、主して、ローターの周速（回転数に比例）と風量を
制御することで容易に行うことができる。
【００１１】第１段粉砕、第２段粉砕ともに高速回転ミ
ルを使用し、前述の粒度範囲に粉砕する場合の、それぞ
れの好ましい周速、風量の運転条件を以下に記す。第１
の粉砕工程は粗粉砕が目的であり、また、２段目の粉砕
で微粉分を多く生じさせないためには、適度な粒度まで
の粉砕が要求される。従って、本発明においては、平均
粒径が２５〜６０μｍで、９０％累積径が９０〜１３０
μｍで、５μｍ以下の粒径のものを極力生じさせないよ
うな粉砕条件を設定することが好ましい。このため、１
段目の粉砕は周速８０〜１４０ｍ／秒、好ましくは１０
０〜１３０ｍ／秒の条件で行うことが効率的である。通
常、高速回転ミルにおいては周速が速いほど、粉砕効率
が良くなる一方機器の磨耗が激しくなる。このため、上
記周速が８０ｍ／秒未満の場合は、粉砕効率が低下し好
ましくなく、また、１４０ｍ／秒より大きい場合は、機
器の磨耗が極端に増加することおよび微粉が増加するの
で好ましくない。また、風量はブロワー入口で、粉砕さ
れる炭化物１ｋｇ当たり0.１５〜0.４ｍ 3 ／分であるこ
とが好ましい。この値が上記範囲外であると粉砕物と機
器の衝突で状態が不良となり、粉砕効率が低下（長時間
化）することがある。
ルを使用し、前述の粒度範囲に粉砕する場合の、それぞ
れの好ましい周速、風量の運転条件を以下に記す。第１
の粉砕工程は粗粉砕が目的であり、また、２段目の粉砕
で微粉分を多く生じさせないためには、適度な粒度まで
の粉砕が要求される。従って、本発明においては、平均
粒径が２５〜６０μｍで、９０％累積径が９０〜１３０
μｍで、５μｍ以下の粒径のものを極力生じさせないよ
うな粉砕条件を設定することが好ましい。このため、１
段目の粉砕は周速８０〜１４０ｍ／秒、好ましくは１０
０〜１３０ｍ／秒の条件で行うことが効率的である。通
常、高速回転ミルにおいては周速が速いほど、粉砕効率
が良くなる一方機器の磨耗が激しくなる。このため、上
記周速が８０ｍ／秒未満の場合は、粉砕効率が低下し好
ましくなく、また、１４０ｍ／秒より大きい場合は、機
器の磨耗が極端に増加することおよび微粉が増加するの
で好ましくない。また、風量はブロワー入口で、粉砕さ
れる炭化物１ｋｇ当たり0.１５〜0.４ｍ 3 ／分であるこ
とが好ましい。この値が上記範囲外であると粉砕物と機
器の衝突で状態が不良となり、粉砕効率が低下（長時間
化）することがある。
【００１２】２段目の粉砕は、１段目の粉砕で粗粉砕さ
れたものを要求される最終粒度まで粉砕することを目的
として行われる。第２段目の粉砕は機器の磨耗が粉砕物
の小粒化（低重量化）で緩和されるためか、周速を１段
目より幾分速くすることが可能である。このため、第２
段目の粉砕は周速１０５〜１５０ｍ／秒、好ましくは１
０５〜１４０ｍ／秒の条件で行うことが効率的である。
また、風量も粉砕物の粒径が１段目より小さくなること
から、ブロワー入口で第１段目の場合より幾分少ない範
囲でよく、第１段目と同様の理由により粉砕される炭化
物１ｋｇ当たり0.１２〜0.３５ｍ3 ／分であることが好
ましい。さらに、第１段目と第２段目の各々の粉砕機の
周速差については、上記各粉砕機の運転範囲において第
２段目の粉砕機の周速を、第１段目の粉砕機より５〜３
０ｍ／秒、更に８〜２５ｍ／秒速くすることが好まし
い。周速の差が上記範囲外であると粉砕物の粒度分布が
広くなる傾向がみられ、製品収率の低下を生じやすく、
また粉砕機の一方に粉砕負荷が片寄りやすく、高負荷側
の機器の磨耗が著しくなり、ひいては運転効率を低下さ
せるので好ましくない。
れたものを要求される最終粒度まで粉砕することを目的
として行われる。第２段目の粉砕は機器の磨耗が粉砕物
の小粒化（低重量化）で緩和されるためか、周速を１段
目より幾分速くすることが可能である。このため、第２
段目の粉砕は周速１０５〜１５０ｍ／秒、好ましくは１
０５〜１４０ｍ／秒の条件で行うことが効率的である。
また、風量も粉砕物の粒径が１段目より小さくなること
から、ブロワー入口で第１段目の場合より幾分少ない範
囲でよく、第１段目と同様の理由により粉砕される炭化
物１ｋｇ当たり0.１２〜0.３５ｍ3 ／分であることが好
ましい。さらに、第１段目と第２段目の各々の粉砕機の
周速差については、上記各粉砕機の運転範囲において第
２段目の粉砕機の周速を、第１段目の粉砕機より５〜３
０ｍ／秒、更に８〜２５ｍ／秒速くすることが好まし
い。周速の差が上記範囲外であると粉砕物の粒度分布が
広くなる傾向がみられ、製品収率の低下を生じやすく、
また粉砕機の一方に粉砕負荷が片寄りやすく、高負荷側
の機器の磨耗が著しくなり、ひいては運転効率を低下さ
せるので好ましくない。
【００１３】本発明においては、炭化物としてマット状
の炭素繊維を粉砕する場合には、上記２段の粉砕工程に
先立って、破砕機を設けることが好ましい。すなわち、
マット状の炭素繊維をいきなり粉砕機に投入することは
粉砕効率上及び装置の保守上好ましくないため、上記破
砕機でマット状形態の炭素繊維を適切な大きさに破砕し
た後粉砕機に投入することが好ましい。このような破砕
機としては、ナイフ状カッター，ロール状カッター等が
好ましく用いられる。本発明においては、上記第１の工
程において粉砕された炭化物は、例えばスクリューフィ
ーダーにより第２の工程に移送される。このようなスク
リューフィーダーとしては、従来知られているものをい
ずれも使用することができる。本発明の製造方法におい
ては、粉砕工程を二段に分け、各工程をそれぞれ上記の
ような条件で行うことにより、前述のような所定の粒度
のミルド炭素繊維を安定して得ることができるものであ
る。
の炭素繊維を粉砕する場合には、上記２段の粉砕工程に
先立って、破砕機を設けることが好ましい。すなわち、
マット状の炭素繊維をいきなり粉砕機に投入することは
粉砕効率上及び装置の保守上好ましくないため、上記破
砕機でマット状形態の炭素繊維を適切な大きさに破砕し
た後粉砕機に投入することが好ましい。このような破砕
機としては、ナイフ状カッター，ロール状カッター等が
好ましく用いられる。本発明においては、上記第１の工
程において粉砕された炭化物は、例えばスクリューフィ
ーダーにより第２の工程に移送される。このようなスク
リューフィーダーとしては、従来知られているものをい
ずれも使用することができる。本発明の製造方法におい
ては、粉砕工程を二段に分け、各工程をそれぞれ上記の
ような条件で行うことにより、前述のような所定の粒度
のミルド炭素繊維を安定して得ることができるものであ
る。
【００１４】以下に、ピッチ系ミルド炭素繊維の製造に
関するその他の主要な工程等について概要を説明する。 ＜原料ピッチ＞出発原料ピッチは、樹脂系、石油系、石
炭系、触媒などを用いた合成系の各ピッチのいずれも使
用でき限定されるものではないが、特に易黒鉛化性ピッ
チ、好ましくはメソフェーズピッチでメソフェーズ含有
量が１００％のものを使用する。原料ピッチの軟化点も
特に限定されるものではないが、紡糸温度との関係から
軟化点が低くて、且つ不融化反応速度の速いものが製造
コスト及び安定性の面から有利である。従って、原料ピ
ッチの軟化点は一般に２３０℃以上３５０℃以下であ
る。
関するその他の主要な工程等について概要を説明する。 ＜原料ピッチ＞出発原料ピッチは、樹脂系、石油系、石
炭系、触媒などを用いた合成系の各ピッチのいずれも使
用でき限定されるものではないが、特に易黒鉛化性ピッ
チ、好ましくはメソフェーズピッチでメソフェーズ含有
量が１００％のものを使用する。原料ピッチの軟化点も
特に限定されるものではないが、紡糸温度との関係から
軟化点が低くて、且つ不融化反応速度の速いものが製造
コスト及び安定性の面から有利である。従って、原料ピ
ッチの軟化点は一般に２３０℃以上３５０℃以下であ
る。
【００１５】＜紡糸＞原料ピッチを溶融紡糸する方法は
特に限定されるものではなく、メルトスピニング、メル
トブロー、遠心紡糸等種々の方法を使用することが出来
るが、紡糸時の生産性や得られる繊維の品質の観点から
メルトブロー法が好ましい。さらに、電池の性能を向上
させるには、ミルド黒鉛繊維の黒鉛層面が繊維軸表面に
開口するように配列させることが望ましく、メソフェー
ズピッチを用いたメルトブロー紡糸法が、数十ポイズ以
下という低粘度で紡糸でき、且つ高速冷却することによ
り黒鉛層面を繊維軸表面に開口させることができ特に好
ましい。この時の紡糸孔の大きさは、0.１ｍｍΦ以上0.
５ｍｍΦ以下、好ましくは0.１５ｍｍΦ以上0.３ｍｍΦ
以下である。また、紡糸速度は毎分５００ｍ以上、好ま
しくは毎分１５００ｍ以上である。紡糸温度は使用する
原料ピッチにより幾分変更されるが、原料ピッチの軟化
点以上でピッチが変質しない温度であればよく、３００
℃以上４２０℃以下、好ましくは３００℃以上４００℃
以下である。
特に限定されるものではなく、メルトスピニング、メル
トブロー、遠心紡糸等種々の方法を使用することが出来
るが、紡糸時の生産性や得られる繊維の品質の観点から
メルトブロー法が好ましい。さらに、電池の性能を向上
させるには、ミルド黒鉛繊維の黒鉛層面が繊維軸表面に
開口するように配列させることが望ましく、メソフェー
ズピッチを用いたメルトブロー紡糸法が、数十ポイズ以
下という低粘度で紡糸でき、且つ高速冷却することによ
り黒鉛層面を繊維軸表面に開口させることができ特に好
ましい。この時の紡糸孔の大きさは、0.１ｍｍΦ以上0.
５ｍｍΦ以下、好ましくは0.１５ｍｍΦ以上0.３ｍｍΦ
以下である。また、紡糸速度は毎分５００ｍ以上、好ま
しくは毎分１５００ｍ以上である。紡糸温度は使用する
原料ピッチにより幾分変更されるが、原料ピッチの軟化
点以上でピッチが変質しない温度であればよく、３００
℃以上４２０℃以下、好ましくは３００℃以上４００℃
以下である。
【００１６】＜不融化＞不融化方法は特に制限されない
が、常法により二酸化窒素や酸素等の酸化性ガス雰囲気
中で加熱処理する方法や、硝酸やクロム酸等の酸化性水
溶液中で処理する方法、さらには、光やγ線等による重
合処理方法が可能である。より簡便な不融化方法として
は、空気中、２００〜３５０℃で一定時間加熱処理する
方法があり、その際の平均昇温速度は３℃／分以上、好
ましくは５℃／分以上である。 ＜炭化＞不融化繊維は、常法により酸化性ガスの非存在
下、例えば不活性ガス中で加熱処理（炭化）することに
より炭素繊維とすることができる。この時の昇温速度や
保持時間は特に限定されるものでないが、炭化温度は、
５００℃以上１３００℃以下、更に６００℃以上９００
℃以下の温度で行うことが好ましい。炭化温度が５００
℃未満では、繊維形状が保持されないほど微粉化されや
すく好ましくない。また、炭化温度が１３００℃を超え
ると、粉砕時の機器の磨耗が激しくなり、また黒鉛化後
の電池容量が低下する傾向がみられ好ましくない。特
に、機器の磨耗の面からは炭化温度を９００℃以下にす
ることが、内部ライニング等の保守費の低減が計れ好ま
しい。
が、常法により二酸化窒素や酸素等の酸化性ガス雰囲気
中で加熱処理する方法や、硝酸やクロム酸等の酸化性水
溶液中で処理する方法、さらには、光やγ線等による重
合処理方法が可能である。より簡便な不融化方法として
は、空気中、２００〜３５０℃で一定時間加熱処理する
方法があり、その際の平均昇温速度は３℃／分以上、好
ましくは５℃／分以上である。 ＜炭化＞不融化繊維は、常法により酸化性ガスの非存在
下、例えば不活性ガス中で加熱処理（炭化）することに
より炭素繊維とすることができる。この時の昇温速度や
保持時間は特に限定されるものでないが、炭化温度は、
５００℃以上１３００℃以下、更に６００℃以上９００
℃以下の温度で行うことが好ましい。炭化温度が５００
℃未満では、繊維形状が保持されないほど微粉化されや
すく好ましくない。また、炭化温度が１３００℃を超え
ると、粉砕時の機器の磨耗が激しくなり、また黒鉛化後
の電池容量が低下する傾向がみられ好ましくない。特
に、機器の磨耗の面からは炭化温度を９００℃以下にす
ることが、内部ライニング等の保守費の低減が計れ好ま
しい。
【００１７】＜黒鉛化＞本発明の方法において得られた
ミルド炭素繊維は、次いで、例えば回分式の黒鉛化炉で
高温焼成されミルド黒鉛繊維となる。黒鉛化処理は、通
常２０００℃以上の温度で実施されるが、電池の容量を
高容量化させるためには、より黒鉛化を進めることを要
する。このため、２４００℃以上、好ましくは２５００
℃以上の温度で黒鉛化したものを使用することが好適で
ある。通常、黒鉛化処理を効率よく行うには、容積当り
の充填量を高くすることが好ましい。従って、ミルド化
処理した後に黒鉛化処理することがコストを低減させる
上でも有利である。黒鉛化温度は高い方が容量等の点で
好ましいが、生産コストが黒鉛化温度の上昇とともに急
激に高くなり、また３０００℃を超える黒鉛化温度で
は、黒鉛化を行う炉材の耐久性の観点で商業的に安定生
産することが困難となるため、黒鉛化温度はその目的に
合わせ適宜選択する必要がある。
ミルド炭素繊維は、次いで、例えば回分式の黒鉛化炉で
高温焼成されミルド黒鉛繊維となる。黒鉛化処理は、通
常２０００℃以上の温度で実施されるが、電池の容量を
高容量化させるためには、より黒鉛化を進めることを要
する。このため、２４００℃以上、好ましくは２５００
℃以上の温度で黒鉛化したものを使用することが好適で
ある。通常、黒鉛化処理を効率よく行うには、容積当り
の充填量を高くすることが好ましい。従って、ミルド化
処理した後に黒鉛化処理することがコストを低減させる
上でも有利である。黒鉛化温度は高い方が容量等の点で
好ましいが、生産コストが黒鉛化温度の上昇とともに急
激に高くなり、また３０００℃を超える黒鉛化温度で
は、黒鉛化を行う炉材の耐久性の観点で商業的に安定生
産することが困難となるため、黒鉛化温度はその目的に
合わせ適宜選択する必要がある。
【００１８】上記のように粉砕され粒度調整された後黒
鉛化された本発明の炭素材は、通常の手法によりリチウ
ムイオン二次電池の負極とすることが出来る。すなわ
ち、上記炭素材にポリフッ化ビニリデンやポリテトラフ
ルオロエチレンスチレン等のバインダーを添加し、有機
溶媒あるいは水溶媒を用いスラリー状とし、厚さ１０〜
５０μｍの銅、ニッケル等からなる金属箔上の片面また
は両面に塗布し、これを圧延、乾燥し、１００μｍ程度
のシート状物とする方法が広く用いられている。その
後、所定の幅・長さにスリットし、正極及びセパレータ
ーと共に巻取り製缶する方法が一般的である。
鉛化された本発明の炭素材は、通常の手法によりリチウ
ムイオン二次電池の負極とすることが出来る。すなわ
ち、上記炭素材にポリフッ化ビニリデンやポリテトラフ
ルオロエチレンスチレン等のバインダーを添加し、有機
溶媒あるいは水溶媒を用いスラリー状とし、厚さ１０〜
５０μｍの銅、ニッケル等からなる金属箔上の片面また
は両面に塗布し、これを圧延、乾燥し、１００μｍ程度
のシート状物とする方法が広く用いられている。その
後、所定の幅・長さにスリットし、正極及びセパレータ
ーと共に巻取り製缶する方法が一般的である。
【００１９】
【実施例】以下に、本発明を実施例により更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ 軟化点２８０℃の光学的異方性の石油系メソフェーズピ
ッチを原料とし、幅３ｍｍのスリットの中に直径0.２ｍ
ｍφの紡糸孔を一列に１５００個有する口金を用い、ス
リットから加熱空気を噴出させて、溶融ピッチを牽引し
て、平均繊維径１３μｍのピッチ繊維を、捕集部分が２
０メッシュのステンレス製金網で出来たベルトの背面か
ら吸引しつつベルト上に捕集した。この捕集マット状ピ
ッチ繊維を空気中、室温から３００℃までの平均昇温速
度６℃／分で昇温して不融化処理をした。このようにし
て得られたメソフェーズピッチ不融化繊維をさらに窒素
雰囲気下６５０℃で炭化処理しマット状炭素繊維を得
た。
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ 軟化点２８０℃の光学的異方性の石油系メソフェーズピ
ッチを原料とし、幅３ｍｍのスリットの中に直径0.２ｍ
ｍφの紡糸孔を一列に１５００個有する口金を用い、ス
リットから加熱空気を噴出させて、溶融ピッチを牽引し
て、平均繊維径１３μｍのピッチ繊維を、捕集部分が２
０メッシュのステンレス製金網で出来たベルトの背面か
ら吸引しつつベルト上に捕集した。この捕集マット状ピ
ッチ繊維を空気中、室温から３００℃までの平均昇温速
度６℃／分で昇温して不融化処理をした。このようにし
て得られたメソフェーズピッチ不融化繊維をさらに窒素
雰囲気下６５０℃で炭化処理しマット状炭素繊維を得
た。
【００２０】得られたマット状炭素繊維を、７０ｋｇ／
時のフィード量で、破砕機で破砕した後、１段目の粉砕
機（高速回転ミル；ローター径５００ｍｍ）で周速１２
３ｍ／秒（４７００ｒｐｍ）、風量0.１９ｍ3 ／分・ｋ
ｇの条件下粉砕を行い、平均粒径３2.５μｍ、累積径１
０％、５０％、９０％が、それぞれ１3.２μｍ、２7.９
μｍ、１１2.６μｍの一次粉砕ミルド炭素繊維を得た。
また、一次粉砕ミルド炭素繊維中には、５μｍ以下のも
のはほとんど存在せず、１００μｍ以上のものは１1.９
％存在した。次いで、該一次粉砕ミルド炭素繊維を、２
段目の粉砕機（高速回転ミル；ローター径５００ｍｍ）
で、周速１３４ｍ／秒（５１００ｒｐｍ）、風量0.１７
ｍ3 ／分・ｋｇの条件下で粉砕し、平均粒径２2.４μ
ｍ、累積径１０％、５０％、９０％が、それぞれ１2.１
μｍ、１9.６μｍ、５3.９μｍのミルド炭素繊維を得
た。該ミルド炭素繊維中には、５μｍ以下のものは0.４
％存在し、１００μｍ以上のものは1.９％存在したが、
いずれも許容範囲内であり、全量黒鉛化用として使用可
能であった。また、粉砕機の刃等の磨耗も少なく、長時
間の運転が可能であった。
時のフィード量で、破砕機で破砕した後、１段目の粉砕
機（高速回転ミル；ローター径５００ｍｍ）で周速１２
３ｍ／秒（４７００ｒｐｍ）、風量0.１９ｍ3 ／分・ｋ
ｇの条件下粉砕を行い、平均粒径３2.５μｍ、累積径１
０％、５０％、９０％が、それぞれ１3.２μｍ、２7.９
μｍ、１１2.６μｍの一次粉砕ミルド炭素繊維を得た。
また、一次粉砕ミルド炭素繊維中には、５μｍ以下のも
のはほとんど存在せず、１００μｍ以上のものは１1.９
％存在した。次いで、該一次粉砕ミルド炭素繊維を、２
段目の粉砕機（高速回転ミル；ローター径５００ｍｍ）
で、周速１３４ｍ／秒（５１００ｒｐｍ）、風量0.１７
ｍ3 ／分・ｋｇの条件下で粉砕し、平均粒径２2.４μ
ｍ、累積径１０％、５０％、９０％が、それぞれ１2.１
μｍ、１9.６μｍ、５3.９μｍのミルド炭素繊維を得
た。該ミルド炭素繊維中には、５μｍ以下のものは0.４
％存在し、１００μｍ以上のものは1.９％存在したが、
いずれも許容範囲内であり、全量黒鉛化用として使用可
能であった。また、粉砕機の刃等の磨耗も少なく、長時
間の運転が可能であった。
【００２１】さらに、該ミルド炭素繊維をアルゴン雰囲
気下３０００℃で黒鉛化しミルド黒鉛繊維を得、以下の
ように電池性能を確認した。該ミルド黒鉛繊維の充放電
容量特性を、正極及び参照電極に金属リチウムを用い、
エチレンカーボネート（ＥＣ）／ジメチルカーボネート
（ＤＭＣ）を体積比で１／１に調整した混合炭酸エステ
ル溶媒に、電解質として過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ
4 ）を１モルの濃度で溶解させた電解液中で測定した。
充放電容量特性の測定は、１００ｍＡ／ｇの定電流充放
電下で行い、測定電位範囲は対参照電極（０〜1.５Ｖ／
Ｌｉ／Ｌｉ+ ）で、１０回繰返し測定とした。初回の放
電容量３１２ｍＡｈ／ｇ、充放電効率９４％、２回目の
放電容量３１０ｍＡｈ／ｇ、充放電効率９9.８％といず
れも高い値を示した。また２回目以降１０回目までにお
いてもいずれも放電容量３１０ｍＡｈ／ｇ、充放電効率
１００％と安定した値を示した。
気下３０００℃で黒鉛化しミルド黒鉛繊維を得、以下の
ように電池性能を確認した。該ミルド黒鉛繊維の充放電
容量特性を、正極及び参照電極に金属リチウムを用い、
エチレンカーボネート（ＥＣ）／ジメチルカーボネート
（ＤＭＣ）を体積比で１／１に調整した混合炭酸エステ
ル溶媒に、電解質として過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ
4 ）を１モルの濃度で溶解させた電解液中で測定した。
充放電容量特性の測定は、１００ｍＡ／ｇの定電流充放
電下で行い、測定電位範囲は対参照電極（０〜1.５Ｖ／
Ｌｉ／Ｌｉ+ ）で、１０回繰返し測定とした。初回の放
電容量３１２ｍＡｈ／ｇ、充放電効率９４％、２回目の
放電容量３１０ｍＡｈ／ｇ、充放電効率９9.８％といず
れも高い値を示した。また２回目以降１０回目までにお
いてもいずれも放電容量３１０ｍＡｈ／ｇ、充放電効率
１００％と安定した値を示した。
【００２２】比較例１ 実施例１で得られた炭素繊維マットを、実施例１と同様
に７０ｋｇ／時のフィード量で、破砕機で破砕した後、
実施例１で用いた粉砕機（高速回転ミル；ローター径５
００ｍｍ）で、実施例１と同程度の平均粒径となるよう
周速を早めた条件〔周速１４１ｍ／秒（５４００ｒｐ
ｍ）、風量0.１７ｍ3 ／分・ｋｇ〕下１段で粉砕を行
い、平均粒径２2.０μｍ、累積径１０％、５０％、９０
％が、それぞれ１0.８μｍ、１9.２μｍ、７2.１μｍの
ミルド炭素繊維を得た。該ミルド炭素繊維には、５μｍ
以下のものが2.９％存在し、１００μｍ以上のものが5.
３％存在した。２段粉砕と比較し粒度分布が広がり、こ
のため、実施例１と同程度の粒度分布を得るために篩い
分けが必要となり、収率が９４％に低下した。また、粉
砕機の刃等の磨耗も２段粉砕よりも大きいものであっ
た。
に７０ｋｇ／時のフィード量で、破砕機で破砕した後、
実施例１で用いた粉砕機（高速回転ミル；ローター径５
００ｍｍ）で、実施例１と同程度の平均粒径となるよう
周速を早めた条件〔周速１４１ｍ／秒（５４００ｒｐ
ｍ）、風量0.１７ｍ3 ／分・ｋｇ〕下１段で粉砕を行
い、平均粒径２2.０μｍ、累積径１０％、５０％、９０
％が、それぞれ１0.８μｍ、１9.２μｍ、７2.１μｍの
ミルド炭素繊維を得た。該ミルド炭素繊維には、５μｍ
以下のものが2.９％存在し、１００μｍ以上のものが5.
３％存在した。２段粉砕と比較し粒度分布が広がり、こ
のため、実施例１と同程度の粒度分布を得るために篩い
分けが必要となり、収率が９４％に低下した。また、粉
砕機の刃等の磨耗も２段粉砕よりも大きいものであっ
た。
【００２３】実施例２及び３ 実施例１において、１段目の粉砕機で粉砕して得られた
１次粉砕ミルド炭素繊維を使用し、２段目の粉砕条件を
第１表に示すように変更した以外は実施例１と同様にし
て２段粉砕を行った。得られた結果を第１表に示す。
１次粉砕ミルド炭素繊維を使用し、２段目の粉砕条件を
第１表に示すように変更した以外は実施例１と同様にし
て２段粉砕を行った。得られた結果を第１表に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明によ
り、所定の粒度の炭素材を効率良く、安定して製造する
ことができ、さらに、粉砕機の摩耗が少ないことから、
生産性に優れ、安定した品質のリチウムイオン二次電池
負極材用炭素材の製造方法を提供することができる。
り、所定の粒度の炭素材を効率良く、安定して製造する
ことができ、さらに、粉砕機の摩耗が少ないことから、
生産性に優れ、安定した品質のリチウムイオン二次電池
負極材用炭素材の製造方法を提供することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１０月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】２段目の粉砕は、１段目の粉砕で粗粉砕さ
れたものを要求される最終粒度まで粉砕することを目的
として行われる。第２段目の粉砕は機器の磨耗が粉砕物
の小粒化（低重量化）で緩和されるためか、周速を１段
目より幾分速くすることが可能である。このため、第２
段目の粉砕は周速９０〜１５０ｍ／秒、好ましくは１０
５〜１４０ｍ／秒の条件で行うことが効率的である。ま
た、風量も粉砕物の粒径が１段目より小さくなることか
ら、ブロワー入口で第１段目の場合より幾分少ない範囲
でよく、第１段目と同様の理由により粉砕される炭化物
１ｋｇ当たり0.１２〜0.３５ｍ3 ／分であることが好ま
しい。さらに、第１段目と第２段目の各々の粉砕機の周
速差については、上記各粉砕機の運転範囲において第２
段目の粉砕機の周速を、第１段目の粉砕機より５〜３０
ｍ／秒、更に８〜２５ｍ／秒速くすることが好ましい。
周速の差が上記範囲外であると粉砕物の粒度分布が広く
なる傾向がみられ、製品収率の低下を生じやすく、また
粉砕機の一方に粉砕負荷が片寄りやすく、高負荷側の機
器の磨耗が著しくなり、ひいては運転効率を低下させる
ので好ましくない。
れたものを要求される最終粒度まで粉砕することを目的
として行われる。第２段目の粉砕は機器の磨耗が粉砕物
の小粒化（低重量化）で緩和されるためか、周速を１段
目より幾分速くすることが可能である。このため、第２
段目の粉砕は周速９０〜１５０ｍ／秒、好ましくは１０
５〜１４０ｍ／秒の条件で行うことが効率的である。ま
た、風量も粉砕物の粒径が１段目より小さくなることか
ら、ブロワー入口で第１段目の場合より幾分少ない範囲
でよく、第１段目と同様の理由により粉砕される炭化物
１ｋｇ当たり0.１２〜0.３５ｍ3 ／分であることが好ま
しい。さらに、第１段目と第２段目の各々の粉砕機の周
速差については、上記各粉砕機の運転範囲において第２
段目の粉砕機の周速を、第１段目の粉砕機より５〜３０
ｍ／秒、更に８〜２５ｍ／秒速くすることが好ましい。
周速の差が上記範囲外であると粉砕物の粒度分布が広く
なる傾向がみられ、製品収率の低下を生じやすく、また
粉砕機の一方に粉砕負荷が片寄りやすく、高負荷側の機
器の磨耗が著しくなり、ひいては運転効率を低下させる
ので好ましくない。
Claims (8)
- 【請求項１】 炭化物を、粗粉砕を行う第１の粉砕工程
と微粉砕を行う第２の粉砕工程とからなる２段の粉砕工
程により粉砕し、粒径を調整した後黒鉛化することを特
徴とするリチウムイオン二次電池負極材用炭素材の製造
方法。 - 【請求項２】 第１の粉砕工程と第２の粉砕工程に使用
する粉砕機が、高速回転ミルであることを特徴とする請
求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 第１の粉砕工程を、周速８０〜１４０ｍ
／秒の粉砕条件で行うことを特徴とする請求項１又は２
に記載の製造方法。 - 【請求項４】 第２の粉砕工程を、周速９０〜１５０ｍ
／秒の粉砕条件で行うことを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の製造方法。 - 【請求項５】 第２の粉砕工程に使用する粉砕機の周速
が、第１の粉砕工程に用いる粉砕機の周速より５〜３０
ｍ／秒大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載の製造方法。 - 【請求項６】 炭化物が、５００℃以上１３００℃以下
の温度で炭化されたメソフェーズピッチ系炭素繊維であ
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製
造方法。 - 【請求項７】 炭化物がマット状であり、かつ第１の粉
砕工程の前に破砕工程を設けることを特徴とする請求項
１〜６のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項８】 第２の粉砕工程により得られるミルド炭
素繊維が、８〜５０μｍの平均粒径を有し、かつ、粒径
５μｍ以下のものが５％以下であり、粒径１００μｍ以
上のものが４％以下であることを特徴とする請求項１〜
７のいずれかに記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9263292A JPH11102702A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | リチウムイオン二次電池負極用炭素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9263292A JPH11102702A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | リチウムイオン二次電池負極用炭素材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102702A true JPH11102702A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17387455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9263292A Pending JPH11102702A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | リチウムイオン二次電池負極用炭素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11102702A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12191483B2 (en) | 2022-11-25 | 2025-01-07 | Lg Energy Solution, Ltd. | Positive electrode active material comprising sulfur-carbon composite and lithium-sulfur secondary battery comprising the same |
| US12580193B2 (en) | 2022-11-25 | 2026-03-17 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for preparing porous carbon material, and sulfur-carbon composite and lithium-sulfur battery including the same |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP9263292A patent/JPH11102702A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12191483B2 (en) | 2022-11-25 | 2025-01-07 | Lg Energy Solution, Ltd. | Positive electrode active material comprising sulfur-carbon composite and lithium-sulfur secondary battery comprising the same |
| US12580193B2 (en) | 2022-11-25 | 2026-03-17 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for preparing porous carbon material, and sulfur-carbon composite and lithium-sulfur battery including the same |
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