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公開番号2025079888
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023192739
出願日2023-11-13
発明の名称負極、及び、その製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/1395 20100101AFI20250516BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムイオン二次電池の初回放電容量と容量維持率を向上させることができる負極、及び、その製造方法を提供する。
【解決手段】負極の製造方法であって、Si系活物質と、導電材と、イミド骨格を含む第1のバインダーと、を含む造粒体粒子を作成する工程と、前記造粒体粒子と、黒鉛粒子と、イミド骨格を含まない第2のバインダーと、を含む負極合材を作成する工程と、前記負極合材を集電体に塗布、乾燥する工程と、を含み、前記造粒体粒子内に含まれる前記第1のバインダーの重量比が5%以上15%以下であり、前記造粒体粒子の平均直径が50μm以下である、負極の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負極の製造方法であって、
Ｓｉ系活物質と、導電材と、イミド骨格を含む第１のバインダーと、を含む造粒体粒子を作成する工程と、
前記造粒体粒子と、黒鉛粒子と、イミド骨格を含まない第２のバインダーと、を含む負極合材を作成する工程と、
前記負極合材を集電体に塗布、乾燥する工程と、を含み、
前記造粒体粒子内に含まれる前記第１のバインダーの重量比が５％以上１５％以下であり、
前記造粒体粒子の平均直径が５０μｍ以下である、負極の製造方法。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記第１のバインダーがポリイミド、及び、ポリアミドイミドの内の少なくともいずれか一方である、請求項１に記載の負極の製造方法。
【請求項３】
前記第２のバインダーが、カルボキシメチルセルロース、スチレンブタジエンゴム、及び、ポリアクリル酸からなる群より選ばれる少なくとも１つである、請求項１に記載の負極の製造方法。
【請求項４】
前記Ｓｉ系活物質がＳｉ単体、Ｓｉ酸化物、及び、Ｓｉ合金からなる群より選ばれる少なくとも１つである、請求項１に記載の負極の製造方法。
【請求項５】
集電体と、前記集電体上に配置された負極合材と、を含む負極であって、
前記負極合材は、Ｓｉ系活物質と、導電材と、イミド骨格を含む第１のバインダーと、を含む造粒体粒子、黒鉛粒子、及び、イミド骨格を含まない第２のバインダーを有し、
前記造粒体粒子内に含まれる前記第１のバインダーの重量比が５％以上１５％以下であり、
前記造粒体粒子の平均直径が５０μｍ以下である、負極。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、負極、及び、その製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１において開示されるような負極に関して様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－２２５０７９号公報
特開２０１６－２０７３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｓｉ等の膨張収縮をする活物質はポリイミドバインダー等の高強度のバインダーを用いる必要があるが、ポリイミドバインダーは、導電性が低く、抵抗が上がりやすいため、Ｓｉ系活物質を用いた電極内にあまり多く添加することができず、従来技術では、Ｓｉ系活物質の膨張収縮による容量劣化を十分抑制できなかった。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、リチウムイオン二次電池の初回放電容量と容量維持率を向上させることができる負極、及び、その製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本開示には、以下の態様が含まれる。
＜１＞負極の製造方法であって、
Ｓｉ系活物質と、導電材と、イミド骨格を含む第１のバインダーと、を含む造粒体粒子を作成する工程と、
前記造粒体粒子と、黒鉛粒子と、イミド骨格を含まない第２のバインダーと、を含む負極合材を作成する工程と、
前記負極合材を集電体に塗布、乾燥する工程と、を含み、
前記造粒体粒子内に含まれる前記第１のバインダーの重量比が５％以上１５％以下であり、
前記造粒体粒子の平均直径が５０μｍ以下である、負極の製造方法。
【０００７】
＜２＞前記第１のバインダーがポリイミド、及び、ポリアミドイミドの内の少なくともいずれか一方である、＜１＞に記載の負極の製造方法。
【０００８】
＜３＞前記第２のバインダーが、カルボキシメチルセルロース、スチレンブタジエンゴム、及び、ポリアクリル酸からなる群より選ばれる少なくとも１つである、＜１＞又は＜２＞に記載の負極の製造方法。
【０００９】
＜４＞前記Ｓｉ系活物質がＳｉ単体、Ｓｉ酸化物、及び、Ｓｉ合金からなる群より選ばれる少なくとも１つである、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の負極の製造方法。
【００１０】
＜５＞集電体と、前記集電体上に配置された負極合材と、を含む負極であって、
前記負極合材は、Ｓｉ系活物質と、導電材と、イミド骨格を含む第１のバインダーと、を含む造粒体粒子、黒鉛粒子、及び、イミド骨格を含まない第２のバインダーを有し、
前記造粒体粒子内に含まれる前記第１のバインダーの重量比が５％以上１５％以下であり、
前記造粒体粒子の平均直径が５０μｍ以下である、負極。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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