锂离子二次电池的负极用碳材料及其制造方法
【专利摘要】本发明提供保持高充放电容量，可以抑制伴随充放电循环的重复、充电状态下的保存和浮充充电等的容量劣化的锂离子二次电池用负极碳材料。一种锂离子二次电池的负极用碳材料，其特征在于，其为由原料碳组合物得到的具有多个板层叠而成的结构的颗粒，该结构弯曲成弓形，设前述各板中的板的平均厚度为T、包括板的厚度在内的平均弓形高度为H、纵向的平均长度为L时，L/T为5.0以上且H/T为1.10～1.25，所述颗粒通过延迟焦化法得到，所述延迟焦化法采用以下条件：对重质油进行焦化处理而产生的氢气、碳原子数为1的烃气体（C1气体）和碳原子数为2的烃气体（C2气体）的产生率（质量%）的总和与原料碳组合物的生成率（质量%）的比为产生率的总和/生成率=0.30～0.60。
【专利说明】锂离子二次电池的负极用碳材料及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及作为锂离子二次电池的负极材料的碳材料、及该碳材料的制造方法。【背景技术】
[0002]锂二次电池与作为现有的二次电池的镍镉电池、镍氢电池、铅电池等相比，分量轻且具有高输入输出特性，因此，近年来，作为电动车、混合动力车用的电源而受到期待。通常，这种电池如下构成:将能够可逆性嵌入锂的含锂正极和由碳材料形成的负极隔着非水电解质对置设置而构成。因此，这种电池在放电状态下组装，不充电则无法成为可放电状态。
[0003]以下列举使用钴酸锂(LiCoO2)作为正极、使用碳材料作为负极、使用含锂盐的非水电解液作为电解质的例子，对其充放电反应进行说明。
[0004]首先，进行第一次循环的充电时，正极所含的锂被释放到电解液中(下式1)，其正极电位向高位方向移动。在负极，从正极释放的锂被碳材料吸储(下式2)，其负极电位向低位方向移动。通常，正?负极电位之差即电池电压到达规定值时，充电终止。该值被称为充电终止电压。然后，使其放电时，负极所吸储的锂被释放，负极电位向高位方向移动，该锂再次被正极吸储，正极电位向低位方向移动。放电也与充电的情况相同地，在正?负极电位之差即电池电压到达规定值时终止。该值被称为放电终止电压。如上的充电以及放电的总反应式如下式3所示。后续进行的第二循环及以后，通过锂往来于正极和负极之间来进行充放电反应(循环)。
[0005][化学式I]
[0006]
【权利要求】
1.一种锂离子二次电池的负极用碳材料，其特征在于，其为由原料碳组合物得到的具有多个板层叠而成的结构的颗粒，该结构弯曲成弓形， 设所述各板中的板的平均厚度为T、包括板的厚度在内的平均弓形高度为H、纵向的平均长度为L时，L/T为5.0以上且Η/T为1.10?1.25，其中， 所述原料碳组合物通过延迟焦化法得到，所述延迟焦化法采用以下条件:对重质油进行焦化处理而产生的氢气、碳原子数为I的烃气体(Cl气体)和碳原子数为2的烃气体(C2气体)的产生率(质量％)的总和与原料碳组合物的生成率(质量％)的比为产生率的总和/生成率=0.30?0.60。
2.一种锂离子二次电池的负极用碳材料用的原料碳组合物的制造方法，其特征在于，使用延迟焦化法对重质油进行焦化处理而产生的氢气、Cl气体和C2气体的产生率(质量％)的总和与原料碳组合物的生成率(质量％)的比为产生率的总和/生成率=0.30?0.60。
3.—种锂离子二次电池的负极用碳材料的制造方法，其特征在于，将权利要求1所述的原料碳组合物粉碎至平均粒径30 μ m以下，然后进行碳化处理。
4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池的负极用碳材料的制造方法，其中，在碳化处理后进一步进行石墨化处理。
5.根据权利要求4所述的锂离子二次电池的负极用碳材料的制造方法，其中，所述石墨化处理的温度条件为2300?2800°C。
6.一种锂离子二次电池，其使用权利要求1所述的锂离子二次电池的负极用碳材料。
【文档编号】C01B31/04GK103477478SQ201280016983
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年3月28日 优先权日:2011年3月30日
【发明者】田野保, 小泽广, 大山隆, 铃木贵志, 西田正利 申请人:吉坤日矿日石能源株式会社