CN102714300B - 锂离子二次电池用正极板、锂离子二次电池、车辆、电池搭载设备、和锂离子二次电池用正极板的制造方法 - Google Patents

锂离子二次电池用正极板、锂离子二次电池、车辆、电池搭载设备、和锂离子二次电池用正极板的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102714300B
CN102714300B CN201080059687.6A CN201080059687A CN102714300B CN 102714300 B CN102714300 B CN 102714300B CN 201080059687 A CN201080059687 A CN 201080059687A CN 102714300 B CN102714300 B CN 102714300B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
active material
coating
electrode active
material layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080059687.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102714300A (zh
Inventor
佐藤贵康
今村雄一郎
松下祐贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN102714300A publication Critical patent/CN102714300A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102714300B publication Critical patent/CN102714300B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/663—Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明的课题是提供正极集电箔和正极活性物质层之间的导电性降低和正极活性物质层的剥离等被抑制、且电池容量时效性降低被抑制了的锂离子二次电池用正极板、使用该正极板的锂离子二次电池、使用该电池的车辆、电池搭载设备、以及这种锂离子二次电池用正极板的制造方法。锂离子二次电池用正极板(20)具备由铝形成的、构成主面(23A、23B)的主面部(25A、25B)形成多孔状的正极集电箔(23)和在正极集电箔的主面部上形成的正极活性物质层(21A、21B)，在正极集电箔和正极活性物质层之间具有直接被覆正极集电箔的主面的、具有导电性和耐蚀性的被覆层(28A、28B)。

Description

锂离子二次电池用正极板、锂离子二次电池、车辆、电池搭载设备、和锂离子二次电池用正极板的制造方法
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池中使用的正极板(锂离子二次电池用正极板)、锂离子二次电池、使用这种电池的车辆、电池搭载设备、和锂离子二次电池用正极板的制造方法。
背景技术
近年来，手机电话、笔记本电脑、摄像机等可移动电子设备、混合动力电动汽车等车辆的普及使在这些驱动用电源中使用的电池需求增大。
在这种电池中，已经知道使用了在铝制的正极集电箔的主面上配置了正极活性物质层的锂离子二次电池用正极板(下文中还简称为正极板)而成的锂离子二次电池(下文中还简称为电池)。
例如、专利文献1中公开了一种电池，其使用了：在经交流蚀刻处理而使表面(主面部)变为多孔质的铝制集电体(正极集电箔)上形成含有活性物质的活性物质层(正极活性物质层)的正极(正极板)。该电池，由于在集电体(正极集电箔)所具有的空隙中保持有电解质，所以可以表现出良好的充放电特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005－294168号公报
发明内容
发明要解决的课题
但在专利文献1的电池中的铝制的正极集电箔的主面上，由于与大气接触而形成钝态的氧化铝层。因此，即使在这种正极集电箔上形成正极活性物质层，在两者之间也隔着氧化铝层，所以与该量相应的，它们之间的导电性变低。
另一方面，钝态的氧化铝层，耐蚀性不充分，例如当电池内的电解液与正极集电箔接触时，尽管存在氧化铝层，但正极集电箔仍有可能被腐蚀。如果在使用电池的过程中，正极集电箔的腐蚀进行，则在正极集电箔上形成的正极活性物质层会从正极集电箔剥离脱落，使电池的容量慢慢降低。
鉴于本发明所涉及的问题，其目的在于提供抑制了正极集电箔和正极活性物质层之间的导电性降低和正极活性物质层的剥离等、并且抑制了电池容量时效性降低的锂离子二次电池用正极板。此外，其目的在于，提供使用该正极板的锂离子二次电池、使用该锂离子二次电池的车辆和电池搭载设备，进而还提供锂离子二次电池用正极板的制造方法。
解决课题的手段
本发明的一方式是一种锂离子二次电池用正极板，其具备正极集电箔和正极活性物质层，所述正极集电箔由铝形成，至少构成主面的主面部被形成为多孔状，所述正极活性物质层具有正极活性物质粒子，其在所述正极集电箔的所述主面部上形成，在所述正极集电箔和所述正极活性物质层之间具备被覆层，所述被覆层不隔着由氧化铝形成的氧化铝层而直接被覆所述正极集电箔的所述主面，其具有导电性和耐蚀性。
上述锂离子二次电池用正极板，在正极集电箔和正极活性物质层之间使具有导电性和耐蚀性的被覆层直接被覆在正极集电箔的主面上而没有隔着氧化铝层。因此，可以抑制正极集电箔的主面部被含有锂离子的电解液腐蚀。因此在将该正极板用于电池时，可以防止正极活性物质层从正极集电箔剥离脱落，所以可以成为剥离脱落造成的电池容量时效性降低被抑制的正极板。
此外，由于被覆层具有导电性，所以在正极集电箔的主面部上形成的正极活性物质层中的正极活性物质粒子与正极集电箔可以以低电阻进行电子交换。因此，可以成为比在正极活性物质层和正极集电箔之间隔着氧化铝层的正极板电阻低的正极板。此外，通过在电池中使用这种正极板，可以实现电池电阻(电池的内部电阻)低的电池。
需说明的是，作为具有导电性和耐蚀性的被覆层，可以列举出例如、由选自钨、钽、铪、铌、钼和钒中的至少任一物质的碳化物或氧化物形成的导电性陶瓷、以及金、铂等的贵金属。
此外，在被覆层为导电性的陶瓷的情形，作为其导电率为例如，碳化钨(化学式WC、导电率17μΩ·cm)，碳化钽(TaC、0.31μΩ·cm)，碳化铪(HfC、0.26μΩ·cm)，碳化铌(NbC、0.10μΩ·cm)，碳化钼(Mo2C、0.09μΩ·cm)和碳化钒(VC、0.05μΩ·cm)。此外还例如、氧化钨(WO3、88μΩ·cm)，氧化钽(Ta2O5、0.92μΩ·cm)，氧化铪(HfO2、1.01μΩ·cm)，氧化铌(NbO、0.83μΩ·cm)，氧化钼(MoO3、0.78μΩ·cm)和氧化钒(VO、1.11μΩ·cm)。
进而，在被覆层为贵金属的情形，作为其导电率为例如、金(Au、0.24nΩ·cm)，铂(Pt、1.05nΩ·cm)。
此外，作为正极活性物质粒子，可以使用在要实现的电池体系中适宜的正极活性物质的粒子。可以列举例如、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiCo0.5Ni0.5O2、LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2等的含锂层状氧化物，以及LiFePO4等橄榄石系氧化物的粒子。
此外，作为用被覆层被覆正极集电箔的主面的方法，可以列举出例如溅射等的气相沉积法。
进而，上述锂离子二次电池用正极板，还可以是所述被覆层由钨的碳化物形成的锂离子二次电池用正极板。
上述正极板，由于被覆层由具有导电性的钨碳化物形成，所以相比于在正极活性物质层和正极集电箔之间存在氧化铝层的正极板，可以成为电阻切实低的正极板。此外，例如、可以成为比使用由贵金属形成的被覆层的正极板价格更便宜的正极板。
此外，钨的碳化物，由于相对于锂离子具有高耐蚀性，所以可以成为例如即使在与含有锂离子的电解液接触的状态变为正电位，也不容易被腐蚀的耐蚀性良好的正极板。
进而，由于钨碳化物具有亲水性，所以在正极板的制造中、在作为使正极活性物质粒子分散而成的糊的溶剂使用水系溶剂时，可以在该糊不被溅起的情况下将该糊切实涂布在被覆层上。
需说明的是，作为钨的碳化物可以列举出WC、W3C。
进而，上述任一锂离子二次电池用正极板还可以是在所述被覆层上直接形成类金刚石碳被膜的锂离子二次电池用正极板。
上述正极板，由于在被覆层上直接形成类金刚石碳被膜(以下也称作DLC被膜)，所以耐蚀性变得更良好。
进而，即使想在正极集电箔的主面上直接形成DLC被膜，由于正极集电箔和DLC被膜之间的附着性低，所以难以形成，但是通过隔着由例如钨碳化物等形成的被覆层，可以在正极集电箔上形成牢固附着的DLC被膜，成为切实保持耐蚀性的正极板。
需说明的是，DLC被膜是指由碳或烃构成的、具有SP2、SP3键的硬质被膜。
此外，上述锂离子二次电池用正极板优选为所述类金刚石碳被膜的膜厚为0.5～100nm的锂离子二次电池用正极板。
上述正极板，由于DLC被膜是0.5～100nm的极薄的膜厚，所以容易形成，可以成为没有形成DLC皮膜时产生的应力的影响(没有褶皱发生)的价格便宜的正极板。
或另一方式，是具备具有锂离子二次电池用正极板的发电要素和含有锂离子的电解液的锂离子二次电池。
上述电池，由于在发电要素中具有前述的正极板，所以即使在电池内、正极板与含有锂离子的电解液接触，正极集电箔的主面部也不被腐蚀。由此可以防止在电池内、腐蚀使正极活性物质层从正极集电箔剥离、脱落。因此可以成为腐蚀(与此相伴，正极活性物质层剥离、脱落)造成的电池容量时效性降低得到抑制的电池。
此外，由于具有比在正极活性物质层和正极集电箔之间隔着氧化铝层的正极板电阻更低的正极板，所以可以成为电池电阻低的电池。
需说明的是，作为发电要素可以列举出具有均为带状的正极板、负极板和隔板、将它们围绕卷绕轴卷绕而成的卷绕型发电要素、使正极板和负极板隔着隔板交替叠层而成的叠层型发电要素。
进而，上述锂离子二次电池还可以是所述正极活性物质层的层厚为35～75μm的锂离子二次电池。
经过本发明人等的研究后判明，使用了采用主面部不是多孔状而是平坦的、主面形成钝态(氧化铝层)的铝制正极集电箔(通常的铝箔)、并在其上具有正极活性物质层的正极板而成的电池(电池A)，当正极活性物质层的层厚比30μm厚时，随着层厚增大，该电池的输出比(以使用具有层厚30μm的正极活性物质层的正极板而成的电池的输出(后述)作为100%时的比率)变低。另一方面还判明，使用了具备主面部被形成为多孔状的正极集电箔、和在该主面上形成的正极活性物质层、以及在它们之间形成的被覆层的正极板而成的电池(电池B)，即使正极活性物质层的层厚比30μm厚，该电池的输出比也可以保持大致为100%，几乎没有变化。
即、在使电池A和电池B的各正极活性物质层的层厚为大于30μm的相同层厚时，电池B的输出比电池A的输出高。此外，在提高正极活性物质层的层厚(30μm以上)时，与此相伴，电池A和电池B之间的输出差别也变大。
特别是在正极活性物质层的层厚为35μm以上的情形，可以判断，电池B的输出比电池A的输出高10%以上。这意味着，当要在正极集电箔上形成层厚35μm以上的、比较厚的正极活性物质层时，与在主面部不是多孔状而是平坦的、其上形成了钝态的正极集电箔上形成正极活性物质层的情形相比，如果在主面部被形成为多孔状、其主面部具有被覆层的正极集电箔上形成，则可以使电池的输出显著(10%以上的量)提高。
另一方面，在正极活性物质层的层厚大于75μm的情形，形成或操作正极活性物质层时产生的应力容易使正极活性物质层本身破裂。
基于这些认识，在上述电池中，使正极活性物质层的层厚为35～75μm。因此，与使用了虽然正极活性物质层是相同的层厚、但在主面部不是多孔状而是平坦的、在其上形成钝态的正极集电箔上形成正极活性物质层的正极板的电池相比，可以成为电池的输出显著提高的电池。
此外，上述电池，即使正极活性物质层的层厚在上述范围变动，电池的输出也几乎不变化。因此，即使一方面在不改变在1个电池中使用的正极活性物质粒子的量的情况下增大正极活性物质层的层厚、另一方面减少涂布面积，也可以保持该电池的性能(电池容量和输出)。由此可以抑制正极集电箔、被覆层的面积成正极活性物质层的面积变小后的大小，实现电池的轻量化、降低成本，同时成为低电阻。
此外，可以防止电池形成时的应力使正极活性物质层产生破裂。
或另一方式是搭载了前述的锂离子二次电池，将该锂离子二次电池中蓄积的电能作为动力源的全部或一部分使用的车辆。
上述车辆由于搭载了在抑制电池容量时效性降低的同时、电池电阻低的电池，所以可以成为具有良好的行驶特性的车辆。
需说明的是，作为车辆，只要是将电池的电能作为动力源的全部或一部分使用的车辆即可，可以列举出例如、电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、混合动力轨道车辆、铲车、电动轮椅、电动助力自行车、电动滑行车。
或者，另一方式是搭载了前述的锂离子二次电池、将该锂离子二次电池中蓄积的电能作为驱动能源的全部或一部分使用的电池搭载设备。
上述电池搭载设备，搭载了电池容量时效性降低得到抑制、且电池电阻低的电池，所以可以成为具有性能稳定的驱动能源的电池搭载设备。
需说明的是，作为电池搭载设备，还可以是搭载了电池，将其作为能源的全部或一部分使用的机器，可以是例如例如、笔记本电脑、手机电话、电池驱动的电动工具、不间断电源装置等由电池驱动的各种家电制品、办公设备、产业设备。
或另一方案是一种锂离子二次电池用正极板的制造方法，所述锂离子二次电池用正极板具备正极集电箔和正极活性物质层，所述正极集电箔由铝形成，至少构成主面的主面部被形成为多孔状，所述正极活性物质层具有正极活性物质粒子，其在所述正极集电箔的所述主面部上形成，在所述正极集电箔和所述正极活性物质层之间具备被覆层，所述被覆层不隔着由氧化铝形成的氧化铝层而直接被覆所述正极集电箔的所述主面，其具有导电性和耐蚀性，所述制造方法包含以下被覆工序：在未形成所述氧化铝层的、所述正极集电箔的所述主面上，直接被覆所述被覆层。
上述锂离子二次电池用正极板的制造方法中，被覆层直接被覆在未形成氧化铝层的、正极集电箔的主面部上。因此可以制造在正极集电箔和正极活性物质层之间具备不隔着氧化铝层就直接被覆正极集电箔的主面的、具有导电性和耐蚀性的被覆层的正极板。即可以制造正极集电箔的腐蚀(与此相伴，正极活性物质层的剥离、脱落)造成的电池容量时效性降低得到抑制、并且比正极活性物质层和正极集电箔之间隔着氧化铝层的正极板电阻低的正极板。
需说明的是，作为被覆工序，只要使用可以一边防止正极集电箔的主面氧化(氧化铝层的发生)一边可以覆盖上被覆层的方法即可，可以列举出例如、溅射、真空蒸镀、离子镀等物理蒸镀(PVD)法、CVD等化学蒸镀法(气相沉积法)。特别是、由于可以比其它方法成膜速度快，所以优选溅射。此外，还可以通过先利用使主面部形成多孔状的交流蚀刻等的湿式蚀刻法，接着利用电镀等湿式手法使贵金属等的被覆层被覆在正极集电箔的主面上。
附图说明
图1是实施方式1的电池的立体图。
图2是实施方式1的负极板的立体图。
图3是实施方式1的正极板的立体图。
图4是实施方式1的正极板的放大端面图(图3的A部)。
图5是实施方式1的正极集电箔的局部放大截面照片。
图6是实施方式1的正极集电箔的局部放大截面照片。
图7是实施方式1的正极集电箔的局部放大截面照片。
图8是实施方式1的正极集电箔的局部放大截面图(与图7是同一部分)。
图9是显示容量保持率随着循环次数而变化的图。
图10是显示正极板的电阻测定试验的说明图。
图11是显示正极活性物质层的层厚和电池的输出比之间的关联的图。
图12是实施方式1的被覆工序的说明图。
图13是实施方式2的车辆的说明图。
图14是实施方式3的电池搭载设备的说明图。
附图标号说明
1电池(锂离子二次电池)
10发电要素
20正极板(锂离子二次电池用正极板)
21A第1正极活性物质层(正极活性物质层)
21B第2正极活性物质层(正极活性物质层)
22正极活性物质粒子
23铝箔(正极集电箔)
23A第1铝主面(主面)
23B第2铝主面(主面)
25A第1铝主面部(主面部)
25B第2铝主面部(主面部)
28A第1被覆层(被覆层)
28B第2被覆层(被覆层)
29A第1DLC被膜(类金刚石碳被膜)
29B第2DLC被膜(类金刚石碳被膜)
50电解液
200车辆
300电锤(电池搭载设备)
TD(类金刚石碳被膜的)膜厚
TM(正极活性物质层的)层厚
具体实施方式
(实施方式1)
接下来参照附图来说明本发明的实施方式1。
此外，参照图1和2来说明具备本实施方式1的正极板20的电池1。
该电池1具备卷绕型的发电要素10和含有锂离子的电解液50，所述发电要素10具备均沿着长度方向DA延伸的带状的正极板20、负极板30和隔板40，将它们卷绕而成(参照图1)。需说明的是，电池1，在电池外壳80内装有发电要素10和电解液50(参照图1)。
其中，电池外壳80具备均为铝制的电池外壳主体81和封口盖82。其中，电池外壳主体81是有底的矩形箱形，在该电池外壳80和发电要素10之间隔着由树脂构成的、弯折成箱状的绝缘膜(图中未示出)。此外，封口盖82是矩形板状，其将电池外壳主体81的开口封闭，其焊接在该电池外壳主体81上。该封口盖82上贯穿设置了与发电要素10连接的正极集电部件91和负极集电部件92中的、位于各自的顶端的正极端子部91A和负极端子部92A，图1中、正极端子部91A和负极端子部92A从朝上的盖表面82a伸出。在这些正极端子部91A和负极端子部92A、与封口盖82之间，分别隔着由绝缘性的树脂制成的绝缘部件95，而使它们彼此绝缘。进而在该封口盖82上还密封接合了矩形板状的安全阀97。
此外，电解液50是在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合有机溶剂中添加溶质(LiPF6)，使锂离子为1mol/l浓度的有机电解液。在该电解液50被浸渗到发电要素10的隔板40(下面说明)中。
此外，发电要素10是带状的正极板20和负极板30隔着由聚乙烯制的带状的隔板40卷成扁平形状而成的卷绕型(参照图1)。在该发电要素10的最外侧和最内侧仅卷绕隔板40。需说明的是，该发电要素10的正极板20和负极板30分别与弯成曲柄状的板状的正极集电部件91或负极集电部件92接合(参照图1)。
发电要素10中的薄板形状的负极板30，如图2所示，具备沿着长度方向DA延伸的带状、铜制的铜箔33、和在该铜箔33的两主面(第1铜主面33A、第2铜主面33B)上分别以带状形成、配置的负极活性物质层(第1负极活性物质层31A、第2负极活性物质层31B)。
其中，负极活性物质层31A、31B含有由石墨形成的负极活性物质粒子、和由PVDF形成的粘结剂(均在图中未示出)。
另一方面，薄板形状的正极板20，如图3所示，具备沿着长度方向DA延伸的带状、铝制的铝箔23和在该铝箔23的构成主面(第1铝主面23A、第2铝主面23B)的两主面部(后述的第1铝主面部25A、第2铝主面部25B)上分别以带状形成、配置的2个正极活性物质层(第1正极活性物质层21A、第2正极活性物质层21B)。
此外，针对该正极板20，使用图4的放大端面图(图3的A部)、图5的电子显微镜(扫描电镜(SEM))的放大截面照片(二次电子像)、图6的SEM的放大截面照片(图5的B部、二次电子像)、图7的SEM的放大截面照片(图6的C部、反射电子像)和图8的放大截面图(图6的C部)来具体说明。该正极板20，如图4、7、8所示，在铝箔23和第1正极活性物质层21A之间具有直接被覆第1铝主面23A的第1被覆层28A。此外，在铝箔23和第2正极活性物质层21B之间具有直接被覆第2铝主面23B的第2被覆层28B(参照图4)。进而在该第1被覆层28A上和第2被覆层28B上直接形成了由类金刚石碳形成的第1DLC被膜29A和第2DLC被膜29B(参照图4、7、8)。
需说明的是，在第1DLC被膜29A上形成有碳蒸镀层CL、和再沉积(redepsition)层RL(参照图7、8)。碳蒸镀层CL，是在用SEM观察具有绝缘性的第1DLC被膜29A的铝箔23时，对表面赋予导电性的层。此外，再沉积层RL，是在制作用于SEM观察的截面试样时从铝箔23出来的切屑再次附着而成的。这些均不是本实施方式1的正极板20的构成物。
其中，铝制的铝箔23具备均形成多孔状的第1铝主面部25A(参照图4～8)和第2铝主面部25B(参照图4)、以及位于这些第1铝主面部25A和第2铝主面部25B之间的实心的箔中央部24(参照图4、5)。
需说明的是，该铝箔23的第1铝主面23A直接被覆在第1被覆层28A上，在它们之间并没有隔着氧化铝层。此外，第2铝主面23B，与第1铝主面23A同样，直接被覆在第2被覆层28B上，在它们之间没有隔着氧化铝层。
金属铝，在其特性方面，如果放置在大气中，就会在其表面形成极薄的(5nm左右的)钝态膜(氧化铝层)。但在本实施方式1的正极板20的形成时，将铝制箔用后述的交流蚀刻进行处理，从而形成多孔状的第1铝主面部25A和第2铝主面部25B。需说明的是，在该处理时，在铝制箔的主面上形成的氧化铝层被除去，所以成为在铝主面23A、23B上露出金属铝的铝箔23。
本实施方式1的正极板20，在这样的未形成氧化铝层的铝箔23的铝主面23A、23B上被覆了被覆层28A、28B。因此，该正极板20，没有隔着氧化铝层，构成铝主面23A、23B的金属铝直接与被覆层28A、28B接触。
此外，由碳化钨形成的第1被覆层28A和第2被覆层28B具有导电性(导电率17μΩ·cm)和对锂离子的高耐蚀性。需说明的是，第1被覆层28A和第2被覆层28B的层厚TW均为50nm(参照图4)。
此外，第1DLC被膜29A和第2DLC被膜29B是主要具有由碳形成的SP2、SP3键的硬质被膜，与第1被覆层28A、第2被覆层28B同样，具有高耐蚀性。因此，得益于正极板20与第1被覆层28A和第2被覆层28B、以及第1DLC被膜29A和第2DLC被膜29B，铝箔23的耐蚀性变得良好。需说明的是，第1DLC被膜29A和第2LDC被膜29B的膜厚TD均为100nm。
此外，第1正极活性物质层21A和第2正极活性物质层21B含有由Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2形成的正极活性物质粒子22、由乙炔黑形成的导电助剂(图中未示出)、和由聚四氟乙烯形成的粘结剂(图中未示出)。需说明的是，第1、第2正极活性物质层21A、21B内的、它们的重量比均为：正极活性物质22：导电助剂：粘结剂＝87：10：3。此外，第1正极活性物质层21A和第2正极活性物质层21B的层厚TM均为45μm。
本发明人等针对上述电池1的电池特性(容量保持率)，使用电池1进行了评价。
具体地说，首先针对上述电池1中的刚制造不久的新品(初始)的电池容量进行测定。需说明的是，在测定前，在25℃的温度环境下对电池1在3.0～4.1V的电压范围进行恒定流充电和恒定流放电(均为0.10A)，将1组的充放电作为1循环，反复进行3个循环(调节)。
接下来、以以下方式测定电池容量。即、以0.3C的电流值从3.4V充电至4.5V。进而在25℃的温度环境下以0.3C的电流值进行恒定流放电至2.5V，测定放出的电池容量。需说明的是，将此时的电池容量作为初始容量。
针对进行上述测定后的电池1，在25℃的温度环境下进行循环试验，反复在2.5～4.1V的电压范围以恒定电流进行充放电(电流值为2C)。具体地说，以1组充放电作为1个循环，100个循环100个循环地连续反复进行到400个循环。
每经100个循环，就以与上述同样的方式测定电池1的电池容量。然后计算各循环(100、200、300、400次循环)中的电池1的各容量保持率。需说明的是，该容量保持率是通过将各循环中测定的电池容量的值除以上述初始容量计算出的。
以与该试样电池1同样的方式准备比较例的比较电池C1，以与电池1同样的方式测定电池特性的电池特性(容量保持率)。
需说明的是，比较电池C1在以下点与电池1不同：使用在与正极板20同样的铝箔23上直接形成正极活性物质层21A、21B的正极板。
根据图9所示的、显示电池1和比较电池C1的、循环次数导致的容量保持率的变化的图，可以判断，电池1的容量保持率在任一循环(100、200、300、400次循环)中都比比较电池C1的容量保持率高。
认为这是由于，比较电池C1的正极板，在铝箔23和正极活性物质层21A、21B之间没有任何物质存在，或者是生成了耐蚀性不充分的氧化铝层。与此相对，电池1的正极板20，在铝箔23和正极活性物质层21A、21B之间隔着对锂离子具有高耐腐蚀性的被覆层28A、28B和DLC被膜29A、29B。可以想到，正因为这样，对于比较电池C1，在循环试验的过程中，铝箔23被锂离子腐蚀，在铝箔23上形成的正极活性物质层21A、21B从铝箔23剥离、脱落。另一方面可以想到，对于电池1，通过被覆层28A、28B和DLC被膜29A、29B防止了铝箔23的腐蚀，从而能够防止该腐蚀造成的正极活性物质层21A、21B的剥离和脱落。
由于以上原因，相比与比较电池C1，电池1更能够抑制电池容量的时效降低。
此外，本发明人等测定了上述正极板20的电阻值。即、针对在铝箔23和正极活性物质层21A、21B之间隔着被覆层28A、28B和DLC被膜29A、29B的正极板20，测定单位面积的电阻值。
具体地说、如图10所示，准备将正极板20切成2.0cm宽的带状、并与导线LF接合的试样TP1、和与该试样TP1同样为2.0cm宽的带状的金属箔EB，将它们重合在一起，使它们彼此以2.0cm×2.0cm的接触面接触。然后通过具有可以夹压接触面的两个平面的夹压装置，沿着重合方向DP按压试样TP1和金属箔EB。需说明的是夹压装置以10MPa/cm2的夹压力(P)夹持接触面。然后保持被夹压装置夹压的状态通过导线LF和金属箔EB对试样TP1通1.0A的电流。根据此时的电压计算出试样TP1产生的电阻值。
此外，作为比较例，针对在与正极板20同样的铝箔23上直接形成正极活性物质层21A、21B的正极板，也切成2.0cm宽的带状，将其与导线LF接合，制作试样TP2，以与上述试样TP1同样的方式测定该试样TP2的电阻值。
测定的结果是，试样TP1的电阻值为相同层厚(45μm)的试样TP2的电阻值的约18%，由此判断，试样TP1的电阻值是远远低于试样TP2的电阻值。可以认为，这是由于，试样TP2的正极板，在铝箔23和正极活性物质层21A(21B)之间隔着氧化铝层。另一方面、试样TP1的正极板20中，夹着比氧化铝层导电率高的被覆层28A(28B)和DLC被膜29A(29B)的缘故。即可以认为、在试样TP1中，在铝箔23的铝主面23A(23B)上形成的正极活性物质层21A(21B)中的正极活性物质粒子22能够与铝箔23以低电阻进行电子交换，因而是比试样TP2的正极板低的电阻。
如上所述，在本实施方式1的电池1的正极板20中，具有导电性和耐蚀性的被覆层28A、28B直接被覆在铝箔23的铝主面23A、23B上，在铝箔23和正极活性物质层21A、21B之间不隔着氧化铝层。因此，可以抑制铝箔23的铝主面部25A、25B被电解液50腐蚀。因此使用该正极板20的电池1，可以防止正极活性物质层21A、21B从铝箔23剥离、脱落，可以成为剥离脱落造成的电池容量时效性降低得到抑制的电池1。
此外，由于被覆层28A、28B具有导电性，所以在铝箔23的铝主面部25A、25B上形成的正极活性物质层21A、21B中的正极活性物质粒子22与铝箔23可以以低电阻进行电子交换。因此可以形成比在正极活性物质层21A、21B和铝箔23之间隔着氧化铝层的正极板电阻低的正极板20。此外，通过将这种正极板20用于电池1，可以成为电池电阻低的电池1。
此外，正极板20中，由于被覆层28A、28B由钨的碳化物(碳化钨)形成，所以可以成为比例如使用由贵金属形成的被覆层而得的正极板价格低的正极板20。
此外，这种被覆层28A、28B均对锂离子等具有高耐蚀性。因此，可以成为例如，即使在与电解液50接触的状态成正电位，也不容易被腐蚀的耐蚀性良好的正极板20。
此外，这种被覆层28A、28B均具有亲水性，所以即使是在正极板20的制造中作为分散有正极活性物质粒子22的糊的溶剂使用水系的溶剂时，该糊也不会溅起，能够切实地涂布在被覆层28A、28B上。
此外，在该正极板20中，由于被覆层28A、28B由具有导电性的碳化钨形成，所以可以成为比在正极活性物质层21A、21B和铝箔23之间隔着氧化铝层的正极板电阻切实低的正极板20。
此外，在正极板20中，由于将DLC被膜29A、29B直接形成在被覆层28A、28B上，所以比仅为被覆层28A、28B时耐蚀性更好。
此外，即使想在铝箔23的铝主面23A、23B上直接形成DLC被膜29A、29B，但由于这些铝箔23与DLC被膜29A、29B之间的附着性低、难以形成，但通过隔着由碳化钨形成的被覆层28A、28B，可以形成牢固附着在铝箔23上的DLC被膜29A、29B，成为切实保持耐蚀性的正极板20。
进而，由于DLC被膜29A、29B形成0.5～100nm的极薄的膜厚TD(＝100nm)，所以容易形成，可以得到没有DLC被膜29A、29B形成时的应力的影响(褶皱的发生)，价格便宜的正极板20。
此外，本发明人等测定了上述电池1(正极活性物质层21A、21B的层厚TM为45μm)的满充电时的输出。
具体地说，以1/3C的电流值充电至4.1V，然后在25℃的温度环境下在保持该电压的情况下慢慢降低电流值，保持90分钟保持(恒定电流－恒定电压充电)使电池1为满充电。针对该状态的电池1测定在25℃的温度环境下以规定的电流值(例如、5C)放电2秒钟时的2秒时刻的输出(电流×电压)。
此外，准备与电池1仅仅正极活性物质层的层厚不同的(30μm、35μm、40μm、60μm和75μm的)试样电池P1、P2、P3、P4、P5，以与电池1同样的方式测定这些试样电池P1～P5的输出。
然后计算电池1、和试样电池P1～P5的输出比(将试样电池P1(使用具有层厚30μm的正极活性物质层的正极板的电池)的输出作为100%时的比率)，在图11的图线中用圆点作图，基于此得到回归直线LB。
另一方面，准备使用了以下的正极板的比较电池C2～C6：采用与电池1不同的正极集电箔(即、主面部不是多孔状而是平坦的，在其上形成了氧化铝层的铝制正极集电箔)，在其上具有正极活性物质层的正极板。需说明的是，这些比较电池C2、C3、C4、C5、C6的正极活性物质层的层厚分别为30、35、40、45、50μm。
以与电池1同样的方式测定比较电池C2～C6的输出。
然后，计算比较电池C2～C6的输出比(将使用具有层厚30μm的正极活性物质层的正极板的比较电池C2的输出作为100%时的比率)，在图11的图中用“Ｘ”标记绘图，基于它们得到回归直线LA。
由图11的回归直线LA可以判断，比较电池C2～C6，在正极活性物质层的层厚比30μm厚时，该电池的输出与其层厚的增大成正比例地降低。另一方面由回归直线LB可以判断，电池1和试样电池P1～P5，即使在正极活性物质层的层厚比30μm厚时，该电池的输出也几乎没有变化。
特别是如图11所示，可以判断，在正极活性物质层的层厚为35μm以上时，电池1、P2~P5的输出比电池C3~C6的输出高10%以上。这意味着，当要在正极集电箔上形成层厚35μm以上的、比较厚的正极活性物质层时，与在主面部不是多孔状而是平坦、且在其上形成钝态的正极集电箔上形成正极活性物质层的情况相比，如果在主面部被形成为多孔状、在该主面部上具有被覆层的本实施方式1的铝箔23上形成正极活性物质层，则可以使电池的输出显著(10%以上的量)提高。
需说明的是，正极活性物质层的层厚大于75μm、为80μm试样电池，在制作时，由于形成正极活性物质层时产生的应力，正极活性物质层本身发生破裂。
如上所述，本实施方式1的电池1，使正极活性物质层21A、21B的层厚TM为35～75μm的范围内的45μm。因此，相比于使用虽然正极活性物质层是相同的层厚(＝45μm)、但正极活性物质层在主面部不是多孔状而是平坦的、在其上形成钝态的正极集电箔上形成的正极板的电池(上述比较电池C5)，可以成为电池的输出显著提高的电池1。
此外，该电池1，即使正极活性物质层21A、21B的层厚TM在上述范围变动，电池的输出也几乎无变化。因而，即使在不改变在1个电池中使用的正极活性物质粒子22的量的情况下增大正极活性物质层21A、21B的层厚TM，另一方面，使涂布面积变小，也可以保持该电池1的性能(电池容量和输出)。由此可以抑制铝箔23、被覆层28A、28B的面积为正极活性物质层21A、21B的面积能够小的大小，从而能够实现电池1的轻量化、降低成本，同时变为低电阻。
另一方面，由于层厚TM设为75μm以下，所以可以防止电池形成时的应力造成正极活性物质层21A、21B产生破裂。
接下来，参照附图来说明本实施方式的电池1的制造方法。
需说明的是，在该电池1的制造中，铝箔23使用预先通过交流蚀刻法处理过的铝箔。即、使用通过已知的交流蚀刻法对通常的铝箔进行处理、使第1铝主面部23A和第2铝主面部23B均形成多孔状的铝箔23。
需说明的是，由于通过交流蚀刻法除去了在铝箔的主面上形成的氧化铝层，所以在铝箔23的铝主面23A、23B上金属铝露出。即在该铝箔23上，在铝主面23A、23B不存在氧化铝层。
接下来参照图12来对第1被覆层28A和第2被覆层28B被覆铝箔23的铝主面23A、23B的被覆工序进行说明。
在该被覆工序中使用图12所示的溅射装置100。该溅射装置100在真空容器120内具备：铝箔23的放出部101、卷取部102、由碳化钨(WC)制成的靶110、阳极端子131、阴极端子132、多个辅助辊140、导通辅助辊140N和电源装置150。
其中，真空容器120可以通过图中未示出得真空泵将容器内的空气排出。然后向该真空容器120内填充少量氩气。
此外，铝箔23，在真空装置120内从放出部101放出，借助多个辅助辊140、140和导通辅助辊140N沿着长度方向DA移动，被卷取部102卷取。其中，导通辅助辊140N为金属制，能够与铝箔23电导通。由于该导通辅助辊140N与电源装置150的正极端子131电连接，所以如果在使用电源装置150施加电压，则铝箔23全体变成正电位。
在被覆工序中，首先将铝箔23从放出部101沿着长度方向DA移动，使用电源装置150施加电压。由此使铝箔23带正电位，使由碳化钨制的靶110带负电位，在铝箔23的第1铝主面23A(或、第2铝主面23B)上沉积来自靶110的碳化钨。这样一来，第1被覆层28A(或、第2被覆层28B)被覆在第1铝主面23A(或、第2铝主面23B)上。
对铝箔23的另一主面也进行同样操作，使被覆层28A、28B直接被覆铝箔23的主面23A、23B。
接下来、将上述溅射装置100的靶110替换成石墨制的靶170，在被覆层28A、28B上形成DLC被膜29A、29B。
然后通过已知的方法将含有正极活性物质粒子22的糊(图中未示出)涂布到DLC被膜29A、29B上，干燥并压缩，就得到了在铝箔23的铝主面部25A、25B上形成了正极活性物质层21A、21B的正极板20(参照图3、4)。
需说明的是，作为上述糊使用将正极活性物质粒子22、导电助剂和粘结剂分散在离子交换水AQ中混炼而成的。但由于被覆层28A、28B均具有亲水性，所以可以在糊不被溅起的情况下切实地将该糊涂布到被覆层28A、28B上。
另一方面，将通过已知方法制作的负极板30和正极板20，在它们之间夹着隔板40进行卷绕，构成发电要素10。
然后在正极板20(铝箔23)和负极板30(铜箔33)上分别焊接正极集电部件91和负极集电部件92，将它们插入到电池外壳主体81中，注入前述电解液50，然后用封口盖82通过焊接将电池外壳主体81封口。这样就完成了电池1(参照图1)。
本实施方式1的电池1的制造方法，在未形成氧化铝层的、铝箔23的铝主面部25A、25B上直接形成被覆层28A、28B。因此可以制造在铝箔23和正极活性物质层21A、21B之间具备具有导电性和耐蚀性的被覆层28A、28B的正极板20，所述被覆层28A、28B是在没有隔着氧化铝层的情况下直接被覆铝箔23的铝主面23A、23B上而成的。即、可以制造腐蚀(与此相伴，正极活性物质层21A、21B剥离、脱落)造成的电池容量时效性降低得到抑制、并且比正极活性物质层21A、21B和铝箔23之间夹着氧化铝层的正极板电阻低的正极板20。
(实施方式2)
本实施方式2的车辆200搭载了含有多个前述电池1的电池包210。具体地说、如图13所示，车辆200是并用发动机240、前置电机220和后置电机230进行驱动的混合动力汽车。该车辆200具备：车体290、发动机240、安装在发动机上的前置电机220、后置电机230、电缆250、逆变器260和矩形箱状的电池包210。其中的电池包210中装有多个前述电池1。
本实施方式2的车辆200，由于搭载了电池容量时效性降低被抑制、并且电池电阻低的电池1，所以能够是具有良好的走行特性的车辆200。
(实施方式3)
此外，本实施方式3的电锤300是搭载了含前述电池1的电池包310的，如图14所示的具有电池包310、主体320的电池搭载设备。需说明的是，电池包310可装在电锤300的主体320的底部321。
本实施方式3的电锤300由于搭载了电池容量时效性降低得到抑制且电池电阻低的电池1，所以可以成为具有稳定性能的驱动能源的电池搭载设备。
上文中根据实施方式1～3对本发明进行了说明，但本发明不受上述实施方式限定，在不脱离其要点的范围内，当然可以适当变化使用。
例如、实施方式1中使电池的电池外壳为矩形形状的收纳容器，但也可以是例如圆筒形状、层合形状的收纳容器。此外，实施方式1中，使电池用电极箔的被覆层由碳化钨(WC)形成。但例如也可以由WC以外的W3C等的钨碳化物、TaC等的钽碳化物、HfC等的铪碳化物、Nb2C、NbC的铌碳化物、或VC等的钒碳化物形成。此外，也可以由例如WO3、W2O3的钨氧化物、TaO2等的钽氧化物、HfO2等的铪氧化物、NbO、Nb2O5的铌氧化物、或VO、V2O3、VO2的钒氧化物形成。此外，例如、也可以是金、铂等的贵金属。
此外，实施方式1中作为正极板使用了主面部被形成为多孔状、另一方面、箔中央部为实心的正极集电箔。但也可以使用与主面部一起、位于两主面部之间的箔中央部也形成多孔状的正极集电箔。
此外，实施方式1中通过溅射使正极集电箔的主面被被覆层被覆，但也可以用例如溅射以外的真空蒸镀、离子镀等的物理蒸镀(PVD)法、CVD等的化学蒸镀法(气相沉积法)。此外，在被覆层由金、铂等贵金属形成时，还可以用电镀处理(plating)来被覆正极集电箔的主面。

Claims (6)

1.一种锂离子二次电池用正极板，具备正极集电箔和正极活性物质层，所述正极集电箔由铝形成，至少构成主面的主面部被形成为多孔状，
所述正极活性物质层具有正极活性物质粒子，其在所述正极集电箔的所述主面部上形成，
在所述正极集电箔和所述正极活性物质层之间具备被覆层，所述被覆层不隔着由氧化铝形成的氧化铝层而直接被覆所述正极集电箔的所述主面，其具有导电性和耐蚀性，
所述被覆层由钨的碳化物形成，
在所述被覆层上直接形成类金刚石碳被膜。
2.一种锂离子二次电池，具备发电要素和电解液，所述发电要素具有权利要求1所述的锂离子二次电池用正极板，所述电解液含有锂离子。
3.如权利要求2所述的锂离子二次电池，所述正极活性物质层的层厚为35～75μm。
4.一种车辆，搭载权利要求2或3所述的锂离子二次电池，将该锂离子二次电池中蓄积的电能用作动力源的全部或一部分。
5.一种电池搭载设备，搭载权利要求2或3所述的锂离子二次电池，将该锂离子二次电池中蓄积的电能用作驱动能源的全部或一部分。
6.一种锂离子二次电池用正极板的制造方法，所述锂离子二次电池用正极板具备正极集电箔和正极活性物质层，
所述正极集电箔由铝形成，至少构成主面的主面部被形成为多孔状，
所述正极活性物质层具有正极活性物质粒子，其在所述正极集电箔的所述主面部上形成，
在所述正极集电箔和所述正极活性物质层之间具备被覆层，所述被覆层不隔着由氧化铝形成的氧化铝层而直接被覆所述正极集电箔的所述主面，其具有导电性和耐蚀性，
所述制造方法包含以下被覆工序：在未形成所述氧化铝层的、所述正极集电箔的所述主面上，直接被覆所述被覆层，和
在所述被覆层上直接形成类金刚石碳被膜的工序，
所述被覆层由钨的碳化物形成。
CN201080059687.6A 2010-01-08 2010-01-08 锂离子二次电池用正极板、锂离子二次电池、车辆、电池搭载设备、和锂离子二次电池用正极板的制造方法 Active CN102714300B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/050184 WO2011083585A1 (ja) 2010-01-08 2010-01-08 リチウムイオン二次電池用正極板、リチウムイオン二次電池、車両、電池搭載機器、及び、リチウムイオン二次電池用正極板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102714300A CN102714300A (zh) 2012-10-03
CN102714300B true CN102714300B (zh) 2015-10-21

Family

ID=44305328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080059687.6A Active CN102714300B (zh) 2010-01-08 2010-01-08 锂离子二次电池用正极板、锂离子二次电池、车辆、电池搭载设备、和锂离子二次电池用正极板的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9105931B2 (zh)
JP (1) JP5304796B2 (zh)
CN (1) CN102714300B (zh)
WO (1) WO2011083585A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010135316A (ja) * 2008-11-10 2010-06-17 Equos Research Co Ltd 集電体及び電池
CN103958742B (zh) * 2011-10-27 2016-07-13 日立金属株式会社 多孔铝箔的制造方法、多孔铝箔、蓄电装置用正极集电体、蓄电装置用电极,以及蓄电装置
WO2013172007A1 (ja) * 2012-05-16 2013-11-21 株式会社豊田自動織機 非水電解質二次電池正極用集電体、その製造方法、非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池
JP6011634B2 (ja) * 2012-11-12 2016-10-19 株式会社豊田自動織機 非水電解質二次電池
WO2014130698A1 (en) * 2013-02-21 2014-08-28 Robert Bosch Gmbh Metal/oxygen battery with multistage oxygen compression
CN105556740B (zh) * 2013-02-21 2019-07-02 罗伯特·博世有限公司 具有多级氧气压缩的金属/氧气电池组
JP5708895B1 (ja) * 2013-05-16 2015-04-30 住友大阪セメント株式会社 炭素被覆活物質複合体及びリチウムイオン電池
US9853323B2 (en) 2013-10-31 2017-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Positive electrode for lithium-ion secondary battery, and lithium-ion secondary battery
WO2017037618A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-09 Leif Nyholm Substrate with doped diamond layer for lithium-based systems
TWI625874B (zh) * 2015-11-05 2018-06-01 華邦電子股份有限公司 導電橋接式隨機存取記憶體
US9994178B2 (en) * 2016-05-17 2018-06-12 Autoliv Asp, Inc. Displaceable steering wheel safety systems and related methods
CN108511680B (zh) * 2017-02-24 2021-01-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 正极片及其制备方法及储能装置
CA3059429A1 (en) * 2017-04-10 2018-10-18 HHeLI, LLC High capacity batteries and components thereof
JP7033749B2 (ja) * 2017-04-26 2022-03-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 二次電池用正極、及び二次電池
JP7065451B2 (ja) * 2017-05-30 2022-05-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 二次電池用正極、及び二次電池
CN108777307A (zh) * 2017-12-29 2018-11-09 上海其鸿新材料科技有限公司 一种锂电池集流体导电涂层
JP6992614B2 (ja) * 2018-03-12 2022-01-13 トヨタ自動車株式会社 正極、リチウムイオン二次電池、および正極の製造方法
DE102018128902A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Verfahren
CN114008827B (zh) * 2019-06-19 2024-04-09 帝伯爱尔株式会社 蓄电装置电极用集电体、其制造方法及蓄电装置
JP7249982B2 (ja) * 2020-11-16 2023-03-31 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 非水電解液二次電池の製造方法
FR3116696B1 (fr) 2020-11-28 2023-07-21 Sergere Jean Christophe Composition antimicrobienne
KR102625236B1 (ko) * 2021-07-30 2024-01-15 (주)에이프로 나노 입자를 구비한 리튬 이온 전지용 양극재 구조와 그의 제조방법
CN114695946B (zh) * 2022-03-14 2023-08-25 华中科技大学 快充型柔性锂离子电池及其制备方法

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06302477A (ja) 1993-04-19 1994-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルミ電解コンデンサ用電極箔のエッチング方法
JP3587266B2 (ja) 1994-04-22 2004-11-10 日本製箔株式会社 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔及びその製造方法
JPH0864203A (ja) 1994-08-25 1996-03-08 Ricoh Co Ltd 電極、電極の製造方法および該電極を用いた二次電池
JPH0888024A (ja) * 1994-09-14 1996-04-02 Hitachi Maxell Ltd リチウム二次電池
US5578396A (en) * 1994-10-19 1996-11-26 Arthur D. Little, Inc. Current collector device
JP3281819B2 (ja) 1996-09-30 2002-05-13 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JPH11250900A (ja) 1998-02-26 1999-09-17 Sony Corp 非水電解液二次電池用電極の製造方法、製造装置、および電極ならびにこの電極を用いた非水電解液二次電池
JP2000149924A (ja) * 1998-11-06 2000-05-30 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2000231923A (ja) * 1999-02-12 2000-08-22 Kee:Kk 非水系二次電池用多孔質集電体および電極
JP2000243383A (ja) 1999-02-22 2000-09-08 Toshiba Battery Co Ltd リチウム二次電池の製造方法
JP2000348710A (ja) 1999-06-07 2000-12-15 Japan Energy Corp 非水系二次電池用電極および製造方法
US20030090021A1 (en) * 2000-02-25 2003-05-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electrode, method of fabricating thereof, and battery using thereof
EP1225650A3 (en) * 2001-01-23 2003-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Positive electrode active material and lithium ion secondary battery
JP4082922B2 (ja) 2001-04-13 2008-04-30 三洋電機株式会社 リチウム二次電池用電極及びその製造方法
JP2003224036A (ja) 2002-01-31 2003-08-08 Japan Carlit Co Ltd:The 電解コンデンサ用アルミニウム陽極箔及びその製造方法
US20050064247A1 (en) 2003-06-25 2005-03-24 Ajit Sane Composite refractory metal carbide coating on a substrate and method for making thereof
US20060222953A1 (en) * 2003-08-26 2006-10-05 Takao Inoue Nonaqueous electrolyte battery
JP4407211B2 (ja) 2003-09-02 2010-02-03 日産自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP3987851B2 (ja) 2003-12-04 2007-10-10 三井金属鉱業株式会社 二次電池用負極及びそれを備えた二次電池
JP4352972B2 (ja) 2004-04-02 2009-10-28 日産自動車株式会社 電極およびこれを用いてなる電池
JP4572649B2 (ja) 2004-10-12 2010-11-04 パナソニック株式会社 電解コンデンサ用電極箔の製造方法
US20060134501A1 (en) 2004-11-25 2006-06-22 Lee Jong-Ki Separator for fuel cell, method for preparing the same, and fuel cell stack comprising the same
JP2007042413A (ja) 2005-08-03 2007-02-15 Gs Yuasa Corporation:Kk 非水電解質二次電池
JP2007109454A (ja) 2005-10-12 2007-04-26 Toyota Motor Corp リチウム二次電池およびその製造方法
CN100467664C (zh) 2005-11-11 2009-03-11 东北大学 一种类金刚石碳膜制造方法和用其制造的带包覆膜的部件
CN101346835B (zh) * 2005-12-27 2011-06-15 松下电器产业株式会社 锂二次电池用电极和使用该电极的锂二次电池
JP5192658B2 (ja) 2006-05-12 2013-05-08 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 リチウムイオンポリマー電池
JP2008160053A (ja) 2006-11-27 2008-07-10 Denso Corp 集電体、電極および蓄電装置
JP5239311B2 (ja) 2006-11-27 2013-07-17 株式会社デンソー 集電体、電極および蓄電装置
JP5236875B2 (ja) 2006-12-19 2013-07-17 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 非水電解液およびそれを用いた非水電解液二次電池
JP2008300302A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Panasonic Corp 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池用正極の製造方法
CN101082118A (zh) 2007-07-05 2007-12-05 中国航天科技集团公司第五研究院第五一○研究所 高速钢金属表面镀制类金刚石薄膜的方法
JP2009123346A (ja) * 2007-11-09 2009-06-04 Toyota Motor Corp 二次電池用電極の製造方法および電極集電体製造装置
JP5207026B2 (ja) * 2007-11-30 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 電池の電極集電体及び該電極集電体を備えた電池用電極の製造方法
JP4403524B2 (ja) * 2008-01-11 2010-01-27 トヨタ自動車株式会社 電極およびその製造方法
JP4433329B2 (ja) * 2008-04-02 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池の正極およびその製造方法
JP2009259634A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Toyota Motor Corp 電池用電極箔、正電極板、電池、車両、電池搭載機器、電池用電極箔の製造方法、及び、正電極板の製造方法
JP2009283232A (ja) 2008-05-21 2009-12-03 Toyo Ink Mfg Co Ltd 電池用組成物の製造方法
JP4730405B2 (ja) 2008-07-11 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン電池の正電極板に用いる電池用電極箔、リチウムイオン電池用の正電極板、リチウムイオン電池、車両、電池搭載機器、リチウムイオン電池の正電極板に用いる電池用電極箔の製造方法、及び、リチウムイオン電池用の正電極板の製造方法
JP2010086866A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Toyota Motor Corp 電極シートおよびその製造方法
JP5608990B2 (ja) 2009-03-12 2014-10-22 トヨタ自動車株式会社 集電箔、電池、車両、電池使用機器及び集電箔の製造方法
JP2010218971A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Toyota Motor Corp 非水電解液二次電池用集電体の製造方法及び集電体
JP2010257574A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Toyota Motor Corp 電池用正極集電体及びその製造方法
JP5353423B2 (ja) 2009-05-08 2013-11-27 トヨタ自動車株式会社 電池用電極箔、正電極板、電池、車両、電池搭載機器、及び、電池用電極箔の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011083585A1 (ja) 2011-07-14
CN102714300A (zh) 2012-10-03
JP5304796B2 (ja) 2013-10-02
US20130122359A1 (en) 2013-05-16
US9105931B2 (en) 2015-08-11
JPWO2011083585A1 (ja) 2013-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102714300B (zh) 锂离子二次电池用正极板、锂离子二次电池、车辆、电池搭载设备、和锂离子二次电池用正极板的制造方法
JP4730405B2 (ja) リチウムイオン電池の正電極板に用いる電池用電極箔、リチウムイオン電池用の正電極板、リチウムイオン電池、車両、電池搭載機器、リチウムイオン電池の正電極板に用いる電池用電極箔の製造方法、及び、リチウムイオン電池用の正電極板の製造方法
JP7365658B2 (ja) リチウム系エネルギー貯蔵デバイスのアノード
KR101946658B1 (ko) 전극 박, 집전체, 전극 및 이를 이용한 축전 소자
CN100511771C (zh) 电池
EP3188298A1 (en) Stacked cell and production method for same
WO2012161190A1 (ja) 電気デバイス用負極活物質、電気デバイス用負極及び電気デバイス
WO2011089722A1 (ja) 正極およびその製造方法
KR20130128007A (ko) 전기 디바이스용 부극 활물질
JP2009259634A (ja) 電池用電極箔、正電極板、電池、車両、電池搭載機器、電池用電極箔の製造方法、及び、正電極板の製造方法
WO2013099440A1 (ja) 電気デバイス用負極活物質、電気デバイス用負極及び電気デバイス
JP2015005421A (ja) 電極体及び全固体電池
CN105340115A (zh) 能量存储的方法和装置
JP2013165250A (ja) 集電体及び電極、これを用いた蓄電素子
JP5058381B1 (ja) 集電体及び電極、これを用いた蓄電素子
US11658304B2 (en) Composite reference electrode substrate and methods relating thereto
JP4655104B2 (ja) 電池用電極箔、正電極板、電池、車両、電池搭載機器、電池用電極箔の製造方法、及び、正電極板の製造方法
US20170005325A1 (en) Anode for a battery cell, method for manufacturing an anode, and battery cell
US20240047693A1 (en) Electrode assemblies prepared using diffusion coupling
US20230361311A1 (en) Current collectors for electrochemical cells that cycle lithium ions
US20230369568A1 (en) Lithium-containing particle coatings for positive electroactive materials
US20240234739A9 (en) Electrode assemblies having alloyed interfaces and methods of forming the same
US20230411623A1 (en) Electrode having an alternating layered structure
CN118044007A (zh) 集电体、蓄电器件用电极及锂离子二次电池
JP2019207757A (ja) 非水電解質二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant