JPH11265716A - リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法 - Google Patents
リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法Info
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- JPH11265716A JPH11265716A JP10065674A JP6567498A JPH11265716A JP H11265716 A JPH11265716 A JP H11265716A JP 10065674 A JP10065674 A JP 10065674A JP 6567498 A JP6567498 A JP 6567498A JP H11265716 A JPH11265716 A JP H11265716A
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電解液を備えるリチウム二次電池に、高エネル
ギー密度及び高出力密度を与えることができ、高負荷時
においても電池のエネルギー密度及び出力密度を高いま
ま維持させることのできるリチウム二次電池用負極活物
質及びその製造方法を提供する。 【解決手段】本発明のリチウム二次電池用負極活物質
は、リチウムイオンを放出及び吸蔵する正極と、該正極
から放出されたリチウムイオンを吸蔵及び放出する負極
と、該正極及び該負極の間に介在して該リチウムイオン
を移動させる電解液とから構成されるリチウム二次電池
に用いられる負極活物質であって、前記リチウムイオン
を吸蔵及び放出できる粒状の母粒子１と、母粒子１の表
面に一体化された母粒子１よりも粒子径の小さな炭素に
よりなる粒状の子粒子２とから構成される複合粒子３よ
りなる。また、その製造方法は、混合工程とメカノケミ
カル処理工程とからなる。
ギー密度及び高出力密度を与えることができ、高負荷時
においても電池のエネルギー密度及び出力密度を高いま
ま維持させることのできるリチウム二次電池用負極活物
質及びその製造方法を提供する。 【解決手段】本発明のリチウム二次電池用負極活物質
は、リチウムイオンを放出及び吸蔵する正極と、該正極
から放出されたリチウムイオンを吸蔵及び放出する負極
と、該正極及び該負極の間に介在して該リチウムイオン
を移動させる電解液とから構成されるリチウム二次電池
に用いられる負極活物質であって、前記リチウムイオン
を吸蔵及び放出できる粒状の母粒子１と、母粒子１の表
面に一体化された母粒子１よりも粒子径の小さな炭素に
よりなる粒状の子粒子２とから構成される複合粒子３よ
りなる。また、その製造方法は、混合工程とメカノケミ
カル処理工程とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
の負極に用いられる負極活物質及びその製造方法に関す
る。
の負極に用いられる負極活物質及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ノート型コンピューターや携帯電
話などの電子機器、又は自動車のバッテリーとして利用
できる二次電池の開発が盛んである。こうした二次電池
には、小型でかつ軽量でありながら大容量・高出力をも
つこと、すなわち高エネルギー密度及び高出力密度をも
つことが要求されている。最近、このような性能をもつ
二次電池として、リチウム二次電池が特に注目されてい
る。
話などの電子機器、又は自動車のバッテリーとして利用
できる二次電池の開発が盛んである。こうした二次電池
には、小型でかつ軽量でありながら大容量・高出力をも
つこと、すなわち高エネルギー密度及び高出力密度をも
つことが要求されている。最近、このような性能をもつ
二次電池として、リチウム二次電池が特に注目されてい
る。
【０００３】リチウム二次電池は、リチウムイオンを放
出及び吸蔵できる正極と、この正極から放出されたリチ
ウムイオンを吸蔵及び放出できる負極と、両電極間に介
在してリチウムイオンを移動させる電解液とから構成す
ることができる。このようなリチウム二次電池の負極に
用いられる負極活物質として、従来より、核となる結晶
性の高い炭素材料の表面をほぼ一様な膜厚の炭素質被膜
で覆ったものがある。例えば、特開平４−３６８７７８
号公報では、結晶性の高い炭素質材料によりなる核の表
面に、プロパンガスを熱分解することにより炭素質被膜
を形成した負極活物質が開示されている。また、特開平
４−３７０６６２号公報では、炭素質材料によりなる核
の表面に、パラフィン及びオレフィンなどの有機化合物
を気相で熱分解することにより炭素質被膜を形成した負
極活物質が開示されている。
出及び吸蔵できる正極と、この正極から放出されたリチ
ウムイオンを吸蔵及び放出できる負極と、両電極間に介
在してリチウムイオンを移動させる電解液とから構成す
ることができる。このようなリチウム二次電池の負極に
用いられる負極活物質として、従来より、核となる結晶
性の高い炭素材料の表面をほぼ一様な膜厚の炭素質被膜
で覆ったものがある。例えば、特開平４−３６８７７８
号公報では、結晶性の高い炭素質材料によりなる核の表
面に、プロパンガスを熱分解することにより炭素質被膜
を形成した負極活物質が開示されている。また、特開平
４−３７０６６２号公報では、炭素質材料によりなる核
の表面に、パラフィン及びオレフィンなどの有機化合物
を気相で熱分解することにより炭素質被膜を形成した負
極活物質が開示されている。
【０００４】ところで、最近の電子機器及び自動車の高
性能化に伴って、大電流を放電させる電池が必要となっ
てきた。しかし、従来のリチウム二次電池用負極活物質
が用いられている電池は、大電流を放電させる時（高負
荷時）においては、エネルギー密度及び出力密度を十分
に高いまま維持することができなかった。
性能化に伴って、大電流を放電させる電池が必要となっ
てきた。しかし、従来のリチウム二次電池用負極活物質
が用いられている電池は、大電流を放電させる時（高負
荷時）においては、エネルギー密度及び出力密度を十分
に高いまま維持することができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、リチウムイオンを放出及び吸
蔵する正極と、該正極から放出されたリチウムイオンを
吸蔵及び放出する負極と、該正極及び該負極の間に介在
して該リチウムイオンを移動させる電解液とから構成さ
れるリチウム二次電池に、高エネルギー密度及び高出力
密度を与えることができ、高負荷時においても電池のエ
ネルギー密度及び出力密度を高いまま維持させることの
できるリチウム二次電池用負極活物質を提供することを
目的とする。また、このリチウム二次電池用負極活物質
を容易に高純度で製造することのできる製造方法を提供
することを目的とする。
みてなされたものであり、リチウムイオンを放出及び吸
蔵する正極と、該正極から放出されたリチウムイオンを
吸蔵及び放出する負極と、該正極及び該負極の間に介在
して該リチウムイオンを移動させる電解液とから構成さ
れるリチウム二次電池に、高エネルギー密度及び高出力
密度を与えることができ、高負荷時においても電池のエ
ネルギー密度及び出力密度を高いまま維持させることの
できるリチウム二次電池用負極活物質を提供することを
目的とする。また、このリチウム二次電池用負極活物質
を容易に高純度で製造することのできる製造方法を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のリチウム二次電池用負極活物質は、リチウムイオン
を放出及び吸蔵する正極と、該正極から放出されたリチ
ウムイオンを吸蔵及び放出する負極と、該正極及び該負
極の間に介在して該リチウムイオンを移動させる電解液
とから構成されるリチウム二次電池に用いられる負極活
物質であって、前記リチウムイオンを吸蔵及び放出でき
る粒状の母粒子と、該母粒子の表面に一体化された該母
粒子よりも粒子径の小さな炭素によりなる粒状の子粒子
とから構成される複合粒子よりなることを特徴とする。
明のリチウム二次電池用負極活物質は、リチウムイオン
を放出及び吸蔵する正極と、該正極から放出されたリチ
ウムイオンを吸蔵及び放出する負極と、該正極及び該負
極の間に介在して該リチウムイオンを移動させる電解液
とから構成されるリチウム二次電池に用いられる負極活
物質であって、前記リチウムイオンを吸蔵及び放出でき
る粒状の母粒子と、該母粒子の表面に一体化された該母
粒子よりも粒子径の小さな炭素によりなる粒状の子粒子
とから構成される複合粒子よりなることを特徴とする。
【０００７】電解液を備えるリチウム二次電池では、全
ての電解液が充放電に寄与しているわけでなく、特に高
負荷時においては、電極の界面付近に存在する電解液が
主として充放電に寄与している。それゆえ、高負荷時に
おける放電容量には、活物質と電解液との接触面積が大
きく影響する。すなわち、電極の比表面積及び吸油量が
大きいほどリチウムイオンがスムーズにインターカレー
ト及びデインターカレートすることができるようにな
り、電池の放電容量が高くなる。
ての電解液が充放電に寄与しているわけでなく、特に高
負荷時においては、電極の界面付近に存在する電解液が
主として充放電に寄与している。それゆえ、高負荷時に
おける放電容量には、活物質と電解液との接触面積が大
きく影響する。すなわち、電極の比表面積及び吸油量が
大きいほどリチウムイオンがスムーズにインターカレー
ト及びデインターカレートすることができるようにな
り、電池の放電容量が高くなる。
【０００８】複合粒子の表面は、大きな比表面積を有す
る子粒子が主として形成している。それゆえ、複合粒子
は、母粒子のみからなる粒子や、母粒子の表面を均一な
膜厚の被膜で覆った粒子に比べて大きな比表面積を有す
る。すなわち、本発明のリチウム二次電池用負極活物質
を負極に用いれば、その負極の電解液と接する比表面積
が、従来のリチウム二次電池用負極活物質を用いた場合
に比べて大きくなる。
る子粒子が主として形成している。それゆえ、複合粒子
は、母粒子のみからなる粒子や、母粒子の表面を均一な
膜厚の被膜で覆った粒子に比べて大きな比表面積を有す
る。すなわち、本発明のリチウム二次電池用負極活物質
を負極に用いれば、その負極の電解液と接する比表面積
が、従来のリチウム二次電池用負極活物質を用いた場合
に比べて大きくなる。
【０００９】従って、本発明のリチウム二次電池用負極
活物質を用いた電池では、高負荷時においても電池のエ
ネルギー密度及び出力密度が、従来のリチウム二次電池
用負極活物質を用いた電池に比べて高いまま維持され
る。また、上記課題を解決する本発明のリチウム二次電
池用負極活物質の製造方法は、リチウムイオンを吸蔵及
び放出できる粒状の母粒子と、該母粒子の表面に一体化
された該母粒子よりも粒子径の小さな炭素によりなる粒
状の子粒子とから構成される複合粒子よりなるリチウム
二次電池用負極活物質の製造方法であって、前記母粒子
の粉末と前記子粒子の粉末とを混合する混合工程と、該
混合工程で得られた混合粉末に圧縮力及びせん断力を加
えることにより、該母粒子の表面に該子粒子を一体化さ
せて前記複合粒子を得るメカノケミカル処理工程とから
なることを特徴とする。
活物質を用いた電池では、高負荷時においても電池のエ
ネルギー密度及び出力密度が、従来のリチウム二次電池
用負極活物質を用いた電池に比べて高いまま維持され
る。また、上記課題を解決する本発明のリチウム二次電
池用負極活物質の製造方法は、リチウムイオンを吸蔵及
び放出できる粒状の母粒子と、該母粒子の表面に一体化
された該母粒子よりも粒子径の小さな炭素によりなる粒
状の子粒子とから構成される複合粒子よりなるリチウム
二次電池用負極活物質の製造方法であって、前記母粒子
の粉末と前記子粒子の粉末とを混合する混合工程と、該
混合工程で得られた混合粉末に圧縮力及びせん断力を加
えることにより、該母粒子の表面に該子粒子を一体化さ
せて前記複合粒子を得るメカノケミカル処理工程とから
なることを特徴とする。
【００１０】このリチウム二次電池用負極活物質の製造
方法では、混合工程において、母粒子の粉末中に子粒子
の粉末が分散し、母粒子の表面に多数の子粒子が付着す
る。そして、続くメカノケミカル処理工程において、外
部から加えられる圧縮力及びせん断力により、子粒子が
母粒子の表面に押し付けられ、さらにこのとき発生する
熱により母粒子と子粒子とが融合する（メカノケミカル
反応）。
方法では、混合工程において、母粒子の粉末中に子粒子
の粉末が分散し、母粒子の表面に多数の子粒子が付着す
る。そして、続くメカノケミカル処理工程において、外
部から加えられる圧縮力及びせん断力により、子粒子が
母粒子の表面に押し付けられ、さらにこのとき発生する
熱により母粒子と子粒子とが融合する（メカノケミカル
反応）。
【００１１】本製造方法では、母粒子及び子粒子のそれ
ぞれの粉末の他に、母粒子と子粒子とを接着させる接着
剤などを使用しなくてもよいため、母粒子及び子粒子の
みからなる純粋な複合粒子を得ることができる。それゆ
え、このリチウム二次電池用負極活物質の製造方法で
は、前記本発明のリチウム二次電池用負極活物質を高純
度で製造することができる。
ぞれの粉末の他に、母粒子と子粒子とを接着させる接着
剤などを使用しなくてもよいため、母粒子及び子粒子の
みからなる純粋な複合粒子を得ることができる。それゆ
え、このリチウム二次電池用負極活物質の製造方法で
は、前記本発明のリチウム二次電池用負極活物質を高純
度で製造することができる。
【００１２】また、結晶性の高い材料を核として、その
表面に有機物を熱分解して複合粒子を形成するという他
の方法よりも、短時間で処理が行えることから、製造費
用がより安価となる。
表面に有機物を熱分解して複合粒子を形成するという他
の方法よりも、短時間で処理が行えることから、製造費
用がより安価となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のリチウム二次電池用負極
活物質は、以下の形態を有する母粒子及び子粒子により
構成される複合粒子よりなる。子粒子は、母粒子の全表
面に一体化されていてもよいし、母粒子の表面の一部に
一体化されていてもよい。母粒子の材質については特に
限定されるものではなく、金属リチウムやリチウム合
金、炭素材料などを用いることができるが、特に結晶性
の高い黒鉛によりなることが好ましい。こうした黒鉛と
しては天然黒鉛、黒鉛化炭素等を用いることができる。
活物質は、以下の形態を有する母粒子及び子粒子により
構成される複合粒子よりなる。子粒子は、母粒子の全表
面に一体化されていてもよいし、母粒子の表面の一部に
一体化されていてもよい。母粒子の材質については特に
限定されるものではなく、金属リチウムやリチウム合
金、炭素材料などを用いることができるが、特に結晶性
の高い黒鉛によりなることが好ましい。こうした黒鉛と
しては天然黒鉛、黒鉛化炭素等を用いることができる。
【００１４】母粒子の形状も特に限定されるものではな
く、球状、塊状、鱗片状、繊維状等の形状を有するもの
を用いることができる。中でも球形あるいは球形に近い
形状ものは、その表面が滑らかであるために、子粒子を
一体化させやすくなり、表面に多量の子粒子を一体化す
ることができる。母粒子の粒の大きさについても特に限
定されるものではないが、その平均粒径が１〜５０μｍ
であることが好ましい。１μｍ未満の平均粒径は、子粒
子径に近い粒径であるため、複合粒子を形成しにくくな
る。反対に、５０μｍを超える平均粒径は、この負極活
物質が含まれる合剤を集電体に塗布する際に、所定の膜
厚以下で均一に塗布できなくなるため好ましくない。
く、球状、塊状、鱗片状、繊維状等の形状を有するもの
を用いることができる。中でも球形あるいは球形に近い
形状ものは、その表面が滑らかであるために、子粒子を
一体化させやすくなり、表面に多量の子粒子を一体化す
ることができる。母粒子の粒の大きさについても特に限
定されるものではないが、その平均粒径が１〜５０μｍ
であることが好ましい。１μｍ未満の平均粒径は、子粒
子径に近い粒径であるため、複合粒子を形成しにくくな
る。反対に、５０μｍを超える平均粒径は、この負極活
物質が含まれる合剤を集電体に塗布する際に、所定の膜
厚以下で均一に塗布できなくなるため好ましくない。
【００１５】一方、前記子粒子は炭素よりなる他は特に
限定されるものではないが、アモルファスカーボンによ
りなることが好ましい。電解液にエチレンカーボネート
（ＥＣ）等の有機溶媒が用いられる場合、黒鉛など結晶
性の高い炭素材料では充放電を繰り返すうちに電解液と
反応してしまい、放電容量が低下してしまうことがあ
る。そこで、このような黒鉛と反応性の高い有機溶媒が
電解液に用いられる場合には特に、結晶性の低いアモル
ファスカーボンによりなることが好ましい。
限定されるものではないが、アモルファスカーボンによ
りなることが好ましい。電解液にエチレンカーボネート
（ＥＣ）等の有機溶媒が用いられる場合、黒鉛など結晶
性の高い炭素材料では充放電を繰り返すうちに電解液と
反応してしまい、放電容量が低下してしまうことがあ
る。そこで、このような黒鉛と反応性の高い有機溶媒が
電解液に用いられる場合には特に、結晶性の低いアモル
ファスカーボンによりなることが好ましい。
【００１６】また、このアモルファスカーボンは、ケッ
チェンブラック及びアセチレンブラックの少なくとも一
方であることが好ましい。ケッチェンブラック及びアセ
チレンブラックは、アモルファスカーボンの中でも比較
的安価な材料である。ところで、活物質の周囲に電解液
をどれだけ保液できるかという電解液の保液性は、ＤＢ
Ｐ吸油量によって推量することができる。このＤＢＰ吸
油量は、フタル酸ジブチル液をどれほど吸収できるかを
示す量である。ＤＢＰ吸油量の値が大きいほど電解液を
多量に保液することができる。一般のカーボンブラック
のＤＢＰ吸油量は２０〜２００ｍｌ／１００ｇであるの
に対し、ケッチェンブラックのＤＢＰ吸油量は４９５ｍ
ｌ／１００ｇであり、アセチレンブラックのＤＢＰ吸油
量は１９０ｍｌ／１００ｇである。従って、ケッチェン
ブラック及びアセチレンブラックは、カーボンブラック
の中でも比較的大きなＤＢＰ吸油量を有するため、活物
質の周囲に大量に電解液を保液でき、活物質の周囲を包
み込むことでＬｉイオンのインターカレート及びデイン
ターカレートを容易にする。
チェンブラック及びアセチレンブラックの少なくとも一
方であることが好ましい。ケッチェンブラック及びアセ
チレンブラックは、アモルファスカーボンの中でも比較
的安価な材料である。ところで、活物質の周囲に電解液
をどれだけ保液できるかという電解液の保液性は、ＤＢ
Ｐ吸油量によって推量することができる。このＤＢＰ吸
油量は、フタル酸ジブチル液をどれほど吸収できるかを
示す量である。ＤＢＰ吸油量の値が大きいほど電解液を
多量に保液することができる。一般のカーボンブラック
のＤＢＰ吸油量は２０〜２００ｍｌ／１００ｇであるの
に対し、ケッチェンブラックのＤＢＰ吸油量は４９５ｍ
ｌ／１００ｇであり、アセチレンブラックのＤＢＰ吸油
量は１９０ｍｌ／１００ｇである。従って、ケッチェン
ブラック及びアセチレンブラックは、カーボンブラック
の中でも比較的大きなＤＢＰ吸油量を有するため、活物
質の周囲に大量に電解液を保液でき、活物質の周囲を包
み込むことでＬｉイオンのインターカレート及びデイン
ターカレートを容易にする。
【００１７】子粒子の形状も特に限定されるものではな
く、球状、塊状、鱗片状、繊維状等の形状を有するもの
を用いることができる。子粒子の粒の大きさについて
も、母粒子より小さいことの他は特に限定されるもので
はないが、その平均粒径は１０〜１００ｎｍであること
が好ましい。１０ｎｍ未満の平均粒径は、粒径が細かす
ぎて、処理中に飛散しやすい。それゆえ、母粒子に融合
しにくくなって好ましくない。反対に、１００ｎｍを超
える平均粒径は、母粒子径に近くなって、母粒子に一体
化させにくくなる。
く、球状、塊状、鱗片状、繊維状等の形状を有するもの
を用いることができる。子粒子の粒の大きさについて
も、母粒子より小さいことの他は特に限定されるもので
はないが、その平均粒径は１０〜１００ｎｍであること
が好ましい。１０ｎｍ未満の平均粒径は、粒径が細かす
ぎて、処理中に飛散しやすい。それゆえ、母粒子に融合
しにくくなって好ましくない。反対に、１００ｎｍを超
える平均粒径は、母粒子径に近くなって、母粒子に一体
化させにくくなる。
【００１８】本発明のリチウム二次電池用負極活物質
は、結着剤などを用い、銅箔などの集電体上に塗布され
て負極を構成することができる。このとき、本発明のリ
チウム二次電池用負極活物質を単独で用いることが好ま
しいが、他の公知の負極活物質とともに用いてもよい。
また、本発明のリチウム二次電池用負極活物質では、前
記子粒子は、（子粒子の全重量／（母粒子の全重量＋子
粒子の全重量）×１００）の値にして３〜５重量％含ま
れることが好ましい。子粒子の含有量をこのように限定
することにより、リチウムイオンを特に母粒子に対して
スムーズにインターカレート及びデインターカレートさ
せることができるようになり、高負荷時における放電容
量を特に大きくすることができる。
は、結着剤などを用い、銅箔などの集電体上に塗布され
て負極を構成することができる。このとき、本発明のリ
チウム二次電池用負極活物質を単独で用いることが好ま
しいが、他の公知の負極活物質とともに用いてもよい。
また、本発明のリチウム二次電池用負極活物質では、前
記子粒子は、（子粒子の全重量／（母粒子の全重量＋子
粒子の全重量）×１００）の値にして３〜５重量％含ま
れることが好ましい。子粒子の含有量をこのように限定
することにより、リチウムイオンを特に母粒子に対して
スムーズにインターカレート及びデインターカレートさ
せることができるようになり、高負荷時における放電容
量を特に大きくすることができる。
【００１９】次に本発明のリチウム二次電池用負極活物
質の製造方法について説明する。混合工程は、母粒子の
粉末と子粒子の粉末とを混合する工程である。母粒子及
び子粒子の形態については、先述の本発明のリチウム二
次電池用負極活物質の形態で述べたものとすることがで
き、それぞれ公知の調製方法で得られた粉末を用いるこ
とができる。それぞれの粉末の配合量については、所望
のリチウム二次電池用負極活物質の形態に応じて適宜選
択する。
質の製造方法について説明する。混合工程は、母粒子の
粉末と子粒子の粉末とを混合する工程である。母粒子及
び子粒子の形態については、先述の本発明のリチウム二
次電池用負極活物質の形態で述べたものとすることがで
き、それぞれ公知の調製方法で得られた粉末を用いるこ
とができる。それぞれの粉末の配合量については、所望
のリチウム二次電池用負極活物質の形態に応じて適宜選
択する。
【００２０】メカノケミカル処理工程は、混合工程で得
られた混合物に圧縮力及びせん断力を加える工程であ
る。圧縮力及びせん断力を加える方法については特に限
定されるものではない。このとき、圧縮力及びせん断力
の大きさについては、母粒子の粉末と子粒子の粉末との
配合量などに応じて適宜選択する。
られた混合物に圧縮力及びせん断力を加える工程であ
る。圧縮力及びせん断力を加える方法については特に限
定されるものではない。このとき、圧縮力及びせん断力
の大きさについては、母粒子の粉末と子粒子の粉末との
配合量などに応じて適宜選択する。
【００２１】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。 （実施例１−１）本実施例のリチウム二次電池用負極活
物質は、図１に示されるように、メソカーボンマイクロ
ビーズ（ＭＣＭＢ）によりなる母粒子１と、母粒子１の
表面に一体化された母粒子１よりも粒子径の小さなケッ
チェンブラック（ＫＢ）によりなる粒状の子粒子２とか
ら構成される複合粒子３よりなる。このリチウム二次電
池用負極活物質は、本発明のリチウム二次電池用負極活
物質の製造方法により、以下のようにして製造した。
する。 （実施例１−１）本実施例のリチウム二次電池用負極活
物質は、図１に示されるように、メソカーボンマイクロ
ビーズ（ＭＣＭＢ）によりなる母粒子１と、母粒子１の
表面に一体化された母粒子１よりも粒子径の小さなケッ
チェンブラック（ＫＢ）によりなる粒状の子粒子２とか
ら構成される複合粒子３よりなる。このリチウム二次電
池用負極活物質は、本発明のリチウム二次電池用負極活
物質の製造方法により、以下のようにして製造した。
【００２２】先ず、混合工程では、ＭＣＭＢの粉末及び
ＫＢの粉末を９７：３の重量比で、すなわち負極活物質
中の子粒子２の含有量が（子粒子２の全重量／（母粒子
１の全重量＋子粒子２の全重量）×１００）の値にして
３重量％となるように、それぞれ所定量用意して混合し
た。続いてメカノケミカル処理工程では、図２に概略的
に示される圧縮摩砕式粉砕機１０を用いることにより、
混合工程で得られた混合粉末をメカノケミカル処理して
本実施例の負極活物質を得た。
ＫＢの粉末を９７：３の重量比で、すなわち負極活物質
中の子粒子２の含有量が（子粒子２の全重量／（母粒子
１の全重量＋子粒子２の全重量）×１００）の値にして
３重量％となるように、それぞれ所定量用意して混合し
た。続いてメカノケミカル処理工程では、図２に概略的
に示される圧縮摩砕式粉砕機１０を用いることにより、
混合工程で得られた混合粉末をメカノケミカル処理して
本実施例の負極活物質を得た。
【００２３】圧縮摩砕式粉砕機１０は、所定の内周径お
よび軸方向長さの内部空間１１をもつ回転ドラム１２
と、この回転ドラム１２の内部の固定軸１３に固定さ
れ、回転ドラム１２の内面近くまで延びて先端に半円形
状のインナーピース１４をもつ第１アーム１５と、この
第１アーム１５の回転後方に所定角度を隔てて固定軸１
３に固定され、回転ドラム１２の内面近くにまで延びて
先端に爪状のスクレーパ１６をもつ第２アーム１７とで
構成されている。
よび軸方向長さの内部空間１１をもつ回転ドラム１２
と、この回転ドラム１２の内部の固定軸１３に固定さ
れ、回転ドラム１２の内面近くまで延びて先端に半円形
状のインナーピース１４をもつ第１アーム１５と、この
第１アーム１５の回転後方に所定角度を隔てて固定軸１
３に固定され、回転ドラム１２の内面近くにまで延びて
先端に爪状のスクレーパ１６をもつ第２アーム１７とで
構成されている。
【００２４】この圧縮摩砕式粉砕機１０では、図３に示
すように、回転ドラム１２内にＭＣＭＢ及びＫＢの混合
粉末を設置して回転ドラム１２を回転させると、回転ド
ラム１２の内周面とインナーピース１４とから混合粉末
に圧縮力及びせん断力が加えられる。このとき、メカノ
ケミカル反応により、母粒子１の表面に子粒子２が一体
化する。その後、回転ドラム１２の内周面にへばりつい
た混合粉末は、スクレーパ１６でかき落とされ、回転ド
ラム１２の回転に伴って再び圧縮力及びせん断力が加え
られる。
すように、回転ドラム１２内にＭＣＭＢ及びＫＢの混合
粉末を設置して回転ドラム１２を回転させると、回転ド
ラム１２の内周面とインナーピース１４とから混合粉末
に圧縮力及びせん断力が加えられる。このとき、メカノ
ケミカル反応により、母粒子１の表面に子粒子２が一体
化する。その後、回転ドラム１２の内周面にへばりつい
た混合粉末は、スクレーパ１６でかき落とされ、回転ド
ラム１２の回転に伴って再び圧縮力及びせん断力が加え
られる。
【００２５】本実施例では、回転ドラム１２の回転数を
１５００ｒｐｍとし、かつ回転時間（メカノケミカル処
理時間）を２０分としてドラム１２を回転させることに
より、母粒子１の表面に子粒子２が次々に一体化して複
合粒子３が形成された。このときの複合粒子の形成モデ
ルを図４に示す。図４（ａ）には、混合工程において、
母粒子１の表面に子粒子２が付着している様子を示し
た。図４（ｂ）には、メカノケミカル処理工程におい
て、母粒子１の表面に付着した子粒子２に対し、圧縮力
Ｆｃ及びせん断力Ｆｓが加えられている様子を示した。
こうして図１に示される複合粒子３よりなるリチウム二
次電池用負極活物質を得た。 （実施例１−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例１−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例１−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例１−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例２−１）本実施例では、混合工程において、Ｍ
ＣＭＢの粉末及びＫＢの粉末を９５：５の重量比で、す
なわち負極活物質中の子粒子の含有量が、（子粒子の全
重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全重量）×１００）
の値にして５重量％となるように、それぞれ所定量用意
して混合した他は、実施例１−１と同様にしてリチウム
二次電池用負極活物質を得た。 （実施例２−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例２−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例３−１）本実施例では、混合工程において、Ｍ
ＣＭＢの粉末及びＫＢの粉末を９０：１０の重量比で、
すなわち負極活物質中の子粒子の含有量が、（子粒子の
全重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全重量）×１０
０）の値にして１０重量％となるように、それぞれ所定
量用意して混合した他は、実施例１−１と同様にしてリ
チウム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例３−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例３−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例４−１）本実施例では、混合工程において、ケ
ッチェンブラックの代わりにアセチレンブラック（Ａ
Ｂ）を用い、ＭＣＭＢの粉末及びＡＢの粉末を９７：３
の重量比で、すなわち、負極活物質中の子粒子の含有量
が、（子粒子の全重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全
重量）×１００）の値にして３重量％となるように、そ
れぞれ所定量用意して混合した他は、実施例１−１と同
様にしてリチウム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例４−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例４−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例４−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例４−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （比較例１）本比較例では、ＭＣＭＢをそのままリチウ
ム二次電池用負極活物質とした。 （比較例２）本比較例では、ＭＣＭＢのみを実施例１と
同様にしてメカノケミカル処理し、リチウム二次電池用
負極活物質とした。 （比較例３）本比較例では、ＭＣＭＢの粉末及びＫＢの
粉末を９７：３の重量比で、すなわち、負極活物質中の
子粒子の含有量が、（子粒子の全重量／（母粒子の全重
量＋子粒子の全重量）×１００）の値にして３重量％と
なるように、それぞれ所定量用意して混合し、得られた
混合物をそのままリチウム二次電池用負極活物質とし
た。 ［リチウム二次電池の作製］以上で得られた各リチウム
二次電池用負極活物質を用い、図５に示されるコイン型
のリチウム二次電池をそれぞれ作製した。
１５００ｒｐｍとし、かつ回転時間（メカノケミカル処
理時間）を２０分としてドラム１２を回転させることに
より、母粒子１の表面に子粒子２が次々に一体化して複
合粒子３が形成された。このときの複合粒子の形成モデ
ルを図４に示す。図４（ａ）には、混合工程において、
母粒子１の表面に子粒子２が付着している様子を示し
た。図４（ｂ）には、メカノケミカル処理工程におい
て、母粒子１の表面に付着した子粒子２に対し、圧縮力
Ｆｃ及びせん断力Ｆｓが加えられている様子を示した。
こうして図１に示される複合粒子３よりなるリチウム二
次電池用負極活物質を得た。 （実施例１−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例１−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例１−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例１−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例２−１）本実施例では、混合工程において、Ｍ
ＣＭＢの粉末及びＫＢの粉末を９５：５の重量比で、す
なわち負極活物質中の子粒子の含有量が、（子粒子の全
重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全重量）×１００）
の値にして５重量％となるように、それぞれ所定量用意
して混合した他は、実施例１−１と同様にしてリチウム
二次電池用負極活物質を得た。 （実施例２−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例２−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例３−１）本実施例では、混合工程において、Ｍ
ＣＭＢの粉末及びＫＢの粉末を９０：１０の重量比で、
すなわち負極活物質中の子粒子の含有量が、（子粒子の
全重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全重量）×１０
０）の値にして１０重量％となるように、それぞれ所定
量用意して混合した他は、実施例１−１と同様にしてリ
チウム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例３−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例３−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例２−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例４−１）本実施例では、混合工程において、ケ
ッチェンブラックの代わりにアセチレンブラック（Ａ
Ｂ）を用い、ＭＣＭＢの粉末及びＡＢの粉末を９７：３
の重量比で、すなわち、負極活物質中の子粒子の含有量
が、（子粒子の全重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全
重量）×１００）の値にして３重量％となるように、そ
れぞれ所定量用意して混合した他は、実施例１−１と同
様にしてリチウム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例４−２）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を４０分とする他は実施例４−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （実施例４−３）本実施例では、メカノケミカル処理時
間を６０分とする他は実施例４−１と同様にしてリチウ
ム二次電池用負極活物質を得た。 （比較例１）本比較例では、ＭＣＭＢをそのままリチウ
ム二次電池用負極活物質とした。 （比較例２）本比較例では、ＭＣＭＢのみを実施例１と
同様にしてメカノケミカル処理し、リチウム二次電池用
負極活物質とした。 （比較例３）本比較例では、ＭＣＭＢの粉末及びＫＢの
粉末を９７：３の重量比で、すなわち、負極活物質中の
子粒子の含有量が、（子粒子の全重量／（母粒子の全重
量＋子粒子の全重量）×１００）の値にして３重量％と
なるように、それぞれ所定量用意して混合し、得られた
混合物をそのままリチウム二次電池用負極活物質とし
た。 ［リチウム二次電池の作製］以上で得られた各リチウム
二次電池用負極活物質を用い、図５に示されるコイン型
のリチウム二次電池をそれぞれ作製した。
【００２６】このリチウム二次電池は、リチウムイオン
を放出及び吸蔵できる正極１０と、正極１０から放出さ
れたリチウムイオンを吸蔵及び放出できる炭素材料より
なる負極２０と、電解液３０、３０とを備えるコイン型
のリチウムイオン二次電池である。正極１０、負極２０
及び非水電解液３０、３０は、それぞれステンレスによ
りなる正極ケース４０及び負極ケース５０内に収納され
ている。正極１０と負極２０との間には、ポリエチレン
製の微多孔絶縁膜によりなるセパレータ６０が介在して
いる。正極ケース４０及び負極ケース５０の開口端は、
ポリプロピレンによりなるガスケット７０、７０によっ
て封止されている。
を放出及び吸蔵できる正極１０と、正極１０から放出さ
れたリチウムイオンを吸蔵及び放出できる炭素材料より
なる負極２０と、電解液３０、３０とを備えるコイン型
のリチウムイオン二次電池である。正極１０、負極２０
及び非水電解液３０、３０は、それぞれステンレスによ
りなる正極ケース４０及び負極ケース５０内に収納され
ている。正極１０と負極２０との間には、ポリエチレン
製の微多孔絶縁膜によりなるセパレータ６０が介在して
いる。正極ケース４０及び負極ケース５０の開口端は、
ポリプロピレンによりなるガスケット７０、７０によっ
て封止されている。
【００２７】正極１０は、アルミニウムよりなる正極集
電体１０ａと、正極集電体１０ａ上に形成され、リチウ
ムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）が含まれる正極活物
質層１０ｂとから構成される。負極２０は、銅箔よりな
る負極集電体２０ａと、負極集電体２０ａ上に前記のリ
チウム二次電池用負極活物質と結着剤とを混合した合剤
が塗布されて形成された負極活物質層２０ｂとから構成
される。図６に、実施例１−２のリチウム二次電池用負
極活物質が用いられている負極２０の構成を示す。ま
た、図７に、比較例１のリチウム二次電池用負極活物質
が用いられている負極２０の構成を示す。
電体１０ａと、正極集電体１０ａ上に形成され、リチウ
ムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）が含まれる正極活物
質層１０ｂとから構成される。負極２０は、銅箔よりな
る負極集電体２０ａと、負極集電体２０ａ上に前記のリ
チウム二次電池用負極活物質と結着剤とを混合した合剤
が塗布されて形成された負極活物質層２０ｂとから構成
される。図６に、実施例１−２のリチウム二次電池用負
極活物質が用いられている負極２０の構成を示す。ま
た、図７に、比較例１のリチウム二次電池用負極活物質
が用いられている負極２０の構成を示す。
【００２８】非水電解液３０は、それぞれ同体積のエチ
レンカーボネートとジエチルカーボネートとを混合して
得られた溶媒に、電解質としてＬｉＰＦ6を１モル／リ
ットルの濃度で溶解して調製したものである。 ［充放電試験］以上で作製された各リチウム二次電池に
ついて、電流密度が１ｍＡ／ｃｍ2 の定電流、４．２Ｖ
の定電圧で合計４．５時間充電した後、電流密度が１〜
１２ｍＡ／ｃｍ2の定電流で放電を行った。このとき、
所定の電流密度における放電容量をそれぞれ測定した。
レンカーボネートとジエチルカーボネートとを混合して
得られた溶媒に、電解質としてＬｉＰＦ6を１モル／リ
ットルの濃度で溶解して調製したものである。 ［充放電試験］以上で作製された各リチウム二次電池に
ついて、電流密度が１ｍＡ／ｃｍ2 の定電流、４．２Ｖ
の定電圧で合計４．５時間充電した後、電流密度が１〜
１２ｍＡ／ｃｍ2の定電流で放電を行った。このとき、
所定の電流密度における放電容量をそれぞれ測定した。
【００２９】実施例１−２のリチウム二次電池用負極活
物質を用いた電池と、比較例１のリチウム二次電池用負
極活物質を用いた電池とでそれらの負荷特性を比較する
ため、放電容量が１ｍＡ／ｃｍ2のときの放電容量を１
として、電流密度を順次大きくしたときの放電容量比を
求めた。図８に、それぞれの電池について電流密度と放
電容量比との関係を示す。
物質を用いた電池と、比較例１のリチウム二次電池用負
極活物質を用いた電池とでそれらの負荷特性を比較する
ため、放電容量が１ｍＡ／ｃｍ2のときの放電容量を１
として、電流密度を順次大きくしたときの放電容量比を
求めた。図８に、それぞれの電池について電流密度と放
電容量比との関係を示す。
【００３０】図８より、実施例１−２のリチウム二次電
池用負極活物質を用いた電池では、２ｍＡ／ｃｍ2を超
える電流密度となっても、比較例１のリチウム二次電池
用負極活物質を用いた電池に比べて高い放電容量比を維
持していることがわかる。すなわち、実施例１−２のリ
チウム二次電池用負極活物質は、リチウム二次電池に高
エネルギー密度及び高出力密度を与え、高負荷時におい
ても、比較例１のリチウム二次電池用負極活物質よりも
電池のエネルギー密度及び出力密度を高いまま維持させ
ていることがわかる。
池用負極活物質を用いた電池では、２ｍＡ／ｃｍ2を超
える電流密度となっても、比較例１のリチウム二次電池
用負極活物質を用いた電池に比べて高い放電容量比を維
持していることがわかる。すなわち、実施例１−２のリ
チウム二次電池用負極活物質は、リチウム二次電池に高
エネルギー密度及び高出力密度を与え、高負荷時におい
ても、比較例１のリチウム二次電池用負極活物質よりも
電池のエネルギー密度及び出力密度を高いまま維持させ
ていることがわかる。
【００３１】また、他の実施例及び比較例についても、
放電電流が４ｍＡ／ｃｍ2のときの放電容量（Ｃ４）と
放電容量が１ｍＡ／ｃｍ2のときの放電容量（Ｃ１）と
の放電容量比（Ｃ４／Ｃ１）を求めた。４ｍＡ／ｃｍ2
の放電電流は比較的大きな電流密度をもつ大電流であ
る。表１に、その測定結果を示す。
放電電流が４ｍＡ／ｃｍ2のときの放電容量（Ｃ４）と
放電容量が１ｍＡ／ｃｍ2のときの放電容量（Ｃ１）と
の放電容量比（Ｃ４／Ｃ１）を求めた。４ｍＡ／ｃｍ2
の放電電流は比較的大きな電流密度をもつ大電流であ
る。表１に、その測定結果を示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１より、実施例１−１〜実施例４−３の
各リチウム二次電池用負極活物質を用いた電池おいて、
いずれも比較例１〜３の負極活物質を用いた電池よりも
高い放電容量比が得られることがわかる。この結果は、
本実施例のリチウム二次電池用負極活物質がいずれもリ
チウム二次電池に高エネルギー密度及び高出力密度を与
え、高負荷時においても電池のエネルギー密度及び出力
密度を高いまま維持させていることを明らかにしてい
る。また、そのリチウム二次電池用負極活物質の製造に
おけるメカノケミカル処理工程での処理時間は２０分以
上で適当であることもわかる。
各リチウム二次電池用負極活物質を用いた電池おいて、
いずれも比較例１〜３の負極活物質を用いた電池よりも
高い放電容量比が得られることがわかる。この結果は、
本実施例のリチウム二次電池用負極活物質がいずれもリ
チウム二次電池に高エネルギー密度及び高出力密度を与
え、高負荷時においても電池のエネルギー密度及び出力
密度を高いまま維持させていることを明らかにしてい
る。また、そのリチウム二次電池用負極活物質の製造に
おけるメカノケミカル処理工程での処理時間は２０分以
上で適当であることもわかる。
【００３４】また、実施例１−１〜実施例１−３の各リ
チウム二次電池用負極活物質を用いた電池と、実施例４
−１〜実施例４−３の各リチウム二次電池用負極活物質
を用いた電池とにおいて、同じ処理時間のものどうしで
放電容量比を比較すると、前者の方が後者よりも大きい
ことがわかる。この放電容量比の差は、それぞれの子粒
子の比表面積及びＤＢＰ吸油量の違いによって主として
生じたものと考えられる。
チウム二次電池用負極活物質を用いた電池と、実施例４
−１〜実施例４−３の各リチウム二次電池用負極活物質
を用いた電池とにおいて、同じ処理時間のものどうしで
放電容量比を比較すると、前者の方が後者よりも大きい
ことがわかる。この放電容量比の差は、それぞれの子粒
子の比表面積及びＤＢＰ吸油量の違いによって主として
生じたものと考えられる。
【００３５】前者では、リチウム二次電池用負極活物質
中の子粒子が、１２７０ｍ2／ｇの比表面積を有し、か
つ４９５ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ吸油量を有するケッチ
ェンブラックによりなる。一方、後者では、リチウム二
次電池用負極活物質中の子粒子が、６１ｍ2／ｇの比表
面積を有し、かつ１９０ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ吸油量
を有するアセチレンブラックによりなる。従って、子粒
子の比表面積及びＤＢＰ吸油量については、前者の方が
後者よりも共に大きい。このような子粒子の材質的な違
いにより、子粒子の含有量が同じであるにも関わらず、
放電容量比に差が生じたものと考えられる。
中の子粒子が、１２７０ｍ2／ｇの比表面積を有し、か
つ４９５ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ吸油量を有するケッチ
ェンブラックによりなる。一方、後者では、リチウム二
次電池用負極活物質中の子粒子が、６１ｍ2／ｇの比表
面積を有し、かつ１９０ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ吸油量
を有するアセチレンブラックによりなる。従って、子粒
子の比表面積及びＤＢＰ吸油量については、前者の方が
後者よりも共に大きい。このような子粒子の材質的な違
いにより、子粒子の含有量が同じであるにも関わらず、
放電容量比に差が生じたものと考えられる。
【００３６】さらに、実施例１−１〜実施例３−３の各
リチウム二次電池用負極活物質を用いた電池の中でも、
特に実施例１−１〜実施例２−３のリチウム二次電池用
負極活物質を用いた電池において、高い放電容量が得ら
れることがわかる。この結果は、子粒子の含有量が（子
粒子の全重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全重量）×
１００）の値にして３〜５重量％であるリチウム二次電
池用負極活物質が特に電池の放電容量を向上させている
ことを明らかにしている。
リチウム二次電池用負極活物質を用いた電池の中でも、
特に実施例１−１〜実施例２−３のリチウム二次電池用
負極活物質を用いた電池において、高い放電容量が得ら
れることがわかる。この結果は、子粒子の含有量が（子
粒子の全重量／（母粒子の全重量＋子粒子の全重量）×
１００）の値にして３〜５重量％であるリチウム二次電
池用負極活物質が特に電池の放電容量を向上させている
ことを明らかにしている。
【図１】この図は、本実施例のリチウム二次電池用負極
活物質を模式的に示す模式断面図である。
活物質を模式的に示す模式断面図である。
【図２】この図は、本実施例のリチウム二次電池用負極
活物質の製造において、メカノケミカル処理工程で使用
した圧縮摩砕式粉砕機を概略的に示す断面図である。
活物質の製造において、メカノケミカル処理工程で使用
した圧縮摩砕式粉砕機を概略的に示す断面図である。
【図３】この図は、本実施例のリチウム二次電池用負極
活物質の製造において、図２で示される圧縮摩砕式粉砕
機により、混合工程で得られた母粒子と子粒子との混合
粉末に圧縮力及びせん断力が加えられる様子を示す図で
ある。
活物質の製造において、図２で示される圧縮摩砕式粉砕
機により、混合工程で得られた母粒子と子粒子との混合
粉末に圧縮力及びせん断力が加えられる様子を示す図で
ある。
【図４】この図は、本実施例のリチウム二次電池用負極
活物質の製造において、複合粒子の形成モデルを模式的
に示す模式図である。
活物質の製造において、複合粒子の形成モデルを模式的
に示す模式図である。
【図５】この図は、本実施例又は本比較例のリチウム二
次電池用負極活物質を用いて作製したリチウム二次電池
を概略的に示す断面図である。
次電池用負極活物質を用いて作製したリチウム二次電池
を概略的に示す断面図である。
【図６】この図は、本実施例のリチウム二次電池用負極
活物質が用いられている負極の構成を模式的に示す断面
図である。
活物質が用いられている負極の構成を模式的に示す断面
図である。
【図７】この図は、本比較例のリチウム二次電池用負極
活物質が用いられている負極の構成を模式的に示す断面
図である。
活物質が用いられている負極の構成を模式的に示す断面
図である。
【図８】この図は、本実施例又は本比較例のリチウム二
次電池用負極活物質を用いて作製した各リチウム二次電
池の負荷特性を示すグラフである。
次電池用負極活物質を用いて作製した各リチウム二次電
池の負荷特性を示すグラフである。
１：母粒子 ２：子粒子 ３：複合粒子
Claims (6)
- 【請求項１】 リチウムイオンを放出及び吸蔵する正極
と、該正極から放出されたリチウムイオンを吸蔵及び放
出する負極と、該正極及び該負極の間に介在して該リチ
ウムイオンを移動させる電解液とから構成されるリチウ
ム二次電池に用いられる負極活物質であって、前記リチ
ウムイオンを吸蔵及び放出できる粒状の母粒子と、該母
粒子の表面に一体化された該母粒子よりも粒子径の小さ
な炭素によりなる粒状の子粒子とから構成される複合粒
子よりなることを特徴とするリチウム二次電池用負極活
物質。 - 【請求項２】 前記子粒子はアモルファスカーボンによ
りなる請求項１記載のリチウム二次電池用負極活物質。 - 【請求項３】 前記アモルファスカーボンは、ケッチェ
ンブラック及びアセチレンブラックの少なくとも一方で
ある請求項２記載のリチウム二次電池用負極活物質。 - 【請求項４】 前記母粒子は黒鉛によりなる請求項１記
載のリチウム二次電池負極活物質。 - 【請求項５】 前記子粒子は、（子粒子の全重量／（母
粒子の全重量＋子粒子の全重量）×１００）の値にして
３〜５重量％含まれる請求項１記載のリチウム二次電池
用負極活物質。 - 【請求項６】 リチウムイオンを吸蔵及び放出できる粒
状の母粒子と、該母粒子の表面に一体化された該母粒子
よりも粒子径の小さな炭素によりなる粒状の子粒子とか
ら構成される複合粒子よりなるリチウム二次電池用負極
活物質の製造方法であって、前記母粒子の粉末と前記子
粒子の粉末とを混合する混合工程と、該混合工程で得ら
れた混合粉末に圧縮力及びせん断力を加えることによ
り、該母粒子の表面に該子粒子を一体化させて前記複合
粒子を得るメカノケミカル処理工程とからなることを特
徴とするリチウム二次電池用負極活物質の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10065674A JPH11265716A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10065674A JPH11265716A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11265716A true JPH11265716A (ja) | 1999-09-28 |
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ID=13293794
Family Applications (1)
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|---|---|
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Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001126733A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-05-11 | Sony Corp | 非水電解質電池 |
| JP2003077461A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Nec Corp | 二次電池用負極 |
| JP2004006285A (ja) * | 2002-03-28 | 2004-01-08 | Tdk Corp | リチウム二次電池 |
| JP2004185975A (ja) * | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | リチウムイオン二次電池負極用複合炭素材料およびその製造方法 |
| JP2004214192A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法 |
| JP2005243447A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料、負極およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2006504234A (ja) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | イドロ−ケベック | グラファイトを基材とし、少なくとも一層の連続層または不連続層で被覆された核を含む粒子、それらの製法及び使用 |
| KR100589308B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR100589309B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질, 이를 포함하는 리튬 이차 전지 및 리튬 이차 전지용 음극활물질의 제조 방법 |
| JP2007220510A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kck Oyo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 正極合剤含有組成物の製造方法、負極合剤含有組成物の製造方法、電池用正極の製造方法、電池用負極の製造方法、非水二次電池およびその製造方法 |
| JP2007220324A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | リチウムイオン二次電池用負極材料およびその製造方法 |
| JP2007234585A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-09-13 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料およびその製造方法、リチウムイオン二次電池用負極ならびにリチウムイオン二次電池 |
| JP2009110968A (ja) * | 2008-12-19 | 2009-05-21 | Jfe Chemical Corp | 黒鉛質粒子、リチウムイオン二次電池、そのための負極材料および負極 |
| JP2009110972A (ja) * | 2001-08-10 | 2009-05-21 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料およびその製造方法 |
| JP2009238657A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2011023221A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Nec Energy Devices Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JP2012138372A (ja) * | 2006-01-31 | 2012-07-19 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料、リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池 |
| WO2012133700A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 三菱化学株式会社 | 非水系二次電池用炭素材、及び負極、並びに、非水系二次電池 |
| WO2012138152A3 (ko) * | 2011-04-05 | 2013-01-10 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 이의 제조방법 |
| JPWO2011115247A1 (ja) * | 2010-03-18 | 2013-07-04 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP2014060148A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-04-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液二次電池用炭素材、非水系電解液二次電池用負極、非水系電解液二次電池、及び非水系電解液二次電池用炭素材の製造方法 |
| JP2014225421A (ja) * | 2012-06-13 | 2014-12-04 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | 非晶質炭素粒子の製造方法、非晶質炭素粒子、リチウムイオン二次電池用負極材料およびリチウムイオン二次電池 |
| US11217783B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-01-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative electrode active material for lithium secondary battery, negative electrode including the same, and lithium secondary battery including the negative electrode |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP10065674A patent/JPH11265716A/ja active Pending
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001126733A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-05-11 | Sony Corp | 非水電解質電池 |
| KR100589308B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR100589309B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질, 이를 포함하는 리튬 이차 전지 및 리튬 이차 전지용 음극활물질의 제조 방법 |
| JP2009110972A (ja) * | 2001-08-10 | 2009-05-21 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料およびその製造方法 |
| JP2012227151A (ja) * | 2001-08-10 | 2012-11-15 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料、リチウムイオン二次電池用負極合剤、リチウムイオン二次電池負極およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2003077461A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Nec Corp | 二次電池用負極 |
| JP2004006285A (ja) * | 2002-03-28 | 2004-01-08 | Tdk Corp | リチウム二次電池 |
| JP2006504234A (ja) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | イドロ−ケベック | グラファイトを基材とし、少なくとも一層の連続層または不連続層で被覆された核を含む粒子、それらの製法及び使用 |
| JP4824930B2 (ja) * | 2002-10-23 | 2011-11-30 | イドロ−ケベック | グラファイトを基材とし、少なくとも一層の連続層または不連続層で被覆された核を含む粒子、それらの製法及び使用 |
| JP2004185975A (ja) * | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | リチウムイオン二次電池負極用複合炭素材料およびその製造方法 |
| JP2004214192A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法 |
| US7485395B2 (en) | 2002-12-26 | 2009-02-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative active material for rechargeable lithium battery and method of preparing same |
| JP2005243447A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料、負極およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2012138372A (ja) * | 2006-01-31 | 2012-07-19 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料、リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2007234585A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-09-13 | Jfe Chemical Corp | リチウムイオン二次電池用負極材料およびその製造方法、リチウムイオン二次電池用負極ならびにリチウムイオン二次電池 |
| JP2007220324A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | リチウムイオン二次電池用負極材料およびその製造方法 |
| JP2007220510A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kck Oyo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 正極合剤含有組成物の製造方法、負極合剤含有組成物の製造方法、電池用正極の製造方法、電池用負極の製造方法、非水二次電池およびその製造方法 |
| JP2009238657A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2009110968A (ja) * | 2008-12-19 | 2009-05-21 | Jfe Chemical Corp | 黒鉛質粒子、リチウムイオン二次電池、そのための負極材料および負極 |
| JP2011023221A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Nec Energy Devices Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JPWO2011115247A1 (ja) * | 2010-03-18 | 2013-07-04 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| WO2012133700A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 三菱化学株式会社 | 非水系二次電池用炭素材、及び負極、並びに、非水系二次電池 |
| CN103460459A (zh) * | 2011-03-30 | 2013-12-18 | 三菱化学株式会社 | 非水系二次电池用碳材料及负极、以及非水系二次电池 |
| CN103460459B (zh) * | 2011-03-30 | 2016-01-20 | 三菱化学株式会社 | 非水系二次电池用碳材料及负极、以及非水系二次电池 |
| WO2012138152A3 (ko) * | 2011-04-05 | 2013-01-10 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 이의 제조방법 |
| KR101389761B1 (ko) * | 2011-04-05 | 2014-04-28 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 이의 제조방법 |
| US9735418B2 (en) | 2011-04-05 | 2017-08-15 | Lg Chem, Ltd. | Anode active material for lithium secondary battery and preparation thereof |
| US9972828B2 (en) | 2011-04-05 | 2018-05-15 | Lg Chem, Ltd. | Anode active material for lithium secondary battery and preparation thereof |
| JP2014225421A (ja) * | 2012-06-13 | 2014-12-04 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | 非晶質炭素粒子の製造方法、非晶質炭素粒子、リチウムイオン二次電池用負極材料およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2014060148A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-04-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液二次電池用炭素材、非水系電解液二次電池用負極、非水系電解液二次電池、及び非水系電解液二次電池用炭素材の製造方法 |
| US11217783B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-01-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative electrode active material for lithium secondary battery, negative electrode including the same, and lithium secondary battery including the negative electrode |
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