JP2003257418A - リチウムイオン２次電池用負極 - Google Patents
リチウムイオン２次電池用負極Info
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電サイクル寿命の優れたリチウムイオン
２次電池用負極を安価な製造工程で提供する。 【解決手段】 質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以
下、Ｐ：０．０１％以上０．５％以下を含有し、残部が
銅及び不可避不純物とした銅合金箔に、錫メッキしたリ
チウムイオン２次電池用負極であって、上記メッキによ
り形成されたメッキ皮膜中にＳｎ−Ｆｅ平衡状態図にお
ける金属間化合物を形成したことを特徴とする。
２次電池用負極を安価な製造工程で提供する。 【解決手段】 質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以
下、Ｐ：０．０１％以上０．５％以下を含有し、残部が
銅及び不可避不純物とした銅合金箔に、錫メッキしたリ
チウムイオン２次電池用負極であって、上記メッキによ
り形成されたメッキ皮膜中にＳｎ−Ｆｅ平衡状態図にお
ける金属間化合物を形成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充放電特性に優れ
たリチウムイオン２次電池用負極に係り、特に負極の表
面に設けられて充放電に際してのリチウムイオンの取込
み及び放出を行う負極材及び活物質の改良に関するもの
である。
たリチウムイオン２次電池用負極に係り、特に負極の表
面に設けられて充放電に際してのリチウムイオンの取込
み及び放出を行う負極材及び活物質の改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話、パソコン等の高機能電子機器
の主電源やバックアップ用電源として、銅箔を負極の集
電体として用いたリチウムイオン２次電池が使用されて
いる。
の主電源やバックアップ用電源として、銅箔を負極の集
電体として用いたリチウムイオン２次電池が使用されて
いる。
【０００３】リチウムイオン２次電池用負極としては、
集電体である銅箔に活物質である黒鉛等の炭素系材料を
塗布した材料が主に使用されている。リチウムイオン２
次電池の負極としては、単位質量当り取り出せるエネル
ギーが大きいことと、充放電サイクル寿命が優れている
ことが要求される。前述した黒鉛は、理論エネルギー容
量が３７２ｍＡｈ/ｇと低いものの、優れた充放電サイ
クル寿命を有する。
集電体である銅箔に活物質である黒鉛等の炭素系材料を
塗布した材料が主に使用されている。リチウムイオン２
次電池の負極としては、単位質量当り取り出せるエネル
ギーが大きいことと、充放電サイクル寿命が優れている
ことが要求される。前述した黒鉛は、理論エネルギー容
量が３７２ｍＡｈ/ｇと低いものの、優れた充放電サイ
クル寿命を有する。
【０００４】近年、黒鉛などの炭素系材料の代わりに理
論エネルギー容量が９９３ｍＡｈ/ｇである錫が着目さ
れ、錫ならびに錫合金の研究開発がなされている（例え
ば特開平６−３３８３２５公報、特開平１０−１４４３
１６公報、特開平１０−２７００８６公報、特開平１１
−２６０３６２公報、特開２０００−１７３５８４公
報）。
論エネルギー容量が９９３ｍＡｈ/ｇである錫が着目さ
れ、錫ならびに錫合金の研究開発がなされている（例え
ば特開平６−３３８３２５公報、特開平１０−１４４３
１６公報、特開平１０−２７００８６公報、特開平１１
−２６０３６２公報、特開２０００−１７３５８４公
報）。
【０００５】しかしながら、上記特許公報に開示された
技術では、錫化合物の粉末と他の化合物との粉末を混合
する工程、焼結する工程、集電体への塗布工程等の複雑
な製造工程が必要とするばかりでなく、充放電サイクル
寿命についても充分とはいえなかった。本発明は以上の
ような事情に鑑みてなされたものであり、充放電サイク
ル寿命の優れたリチウムイオン２次電池用負極を安価な
製造工程で提供することを目的としたものである。
技術では、錫化合物の粉末と他の化合物との粉末を混合
する工程、焼結する工程、集電体への塗布工程等の複雑
な製造工程が必要とするばかりでなく、充放電サイクル
寿命についても充分とはいえなかった。本発明は以上の
ような事情に鑑みてなされたものであり、充放電サイク
ル寿命の優れたリチウムイオン２次電池用負極を安価な
製造工程で提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】錫は単独では炭素材料よ
り理論エネルギー容量有するが、充放電によるリチウム
の出し入れにより約３．６倍もの体積変化が生じ、これ
により充放電サイクル寿命が低下することが知られてい
る（特開２０００−１７３５８４）。また、体積変化に
伴う微粉化、脱落を防止するために、Ｌｉイオンが優先
的に反応する活物質と反応しないマトリックスの相分離
や反応しないマトリックスの添加等により、体積膨張を
抑制する方法が示唆されている（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉ
ｍｉｃａＡｃｔａ ４５（１９９９）３１−５０）。
り理論エネルギー容量有するが、充放電によるリチウム
の出し入れにより約３．６倍もの体積変化が生じ、これ
により充放電サイクル寿命が低下することが知られてい
る（特開２０００−１７３５８４）。また、体積変化に
伴う微粉化、脱落を防止するために、Ｌｉイオンが優先
的に反応する活物質と反応しないマトリックスの相分離
や反応しないマトリックスの添加等により、体積膨張を
抑制する方法が示唆されている（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉ
ｍｉｃａＡｃｔａ ４５（１９９９）３１−５０）。
【０００７】本発明者は錫をベースに充放電における体
積膨張による微粉化、脱落防止の観点から鋭意実験を繰
返した結果、Ｃｕ-Ｆｅ合金箔に錫メッキした後に適当
な熱処理を行うことにより、メッキにより形成した皮膜
中にＳｎとＦｅとの金属間化合物を形成し、これによっ
てリチウムイオン２次電池の負極として良好な充放電サ
イクル寿命を得ることが可能であることを見出した。
積膨張による微粉化、脱落防止の観点から鋭意実験を繰
返した結果、Ｃｕ-Ｆｅ合金箔に錫メッキした後に適当
な熱処理を行うことにより、メッキにより形成した皮膜
中にＳｎとＦｅとの金属間化合物を形成し、これによっ
てリチウムイオン２次電池の負極として良好な充放電サ
イクル寿命を得ることが可能であることを見出した。
【０００８】本発明のリチウムイオン２次電池用負極は
上記知見に基づいてなされたもので、銅合金箔に錫メッ
キしたリチウムイオン２次電池用負極であって、錫メッ
キで形成されたメッキ皮膜中に、Ｓｎ−Ｆｅの金属間化
合物を形成したことを特徴としている。
上記知見に基づいてなされたもので、銅合金箔に錫メッ
キしたリチウムイオン２次電池用負極であって、錫メッ
キで形成されたメッキ皮膜中に、Ｓｎ−Ｆｅの金属間化
合物を形成したことを特徴としている。
【０００９】上記構成のリチウムイオン２次電池用負極
にあっては、充放電に伴って活物質である錫メッキ皮膜
中へのリチウムイオンの取込み、放出が行われるが、そ
のような作用に関与するのはメッキ皮膜中の錫のみであ
る。本発明者の検討によれば、銅合金箔中のＦｅとメッ
キのＳｎとが熱処理よって形成されたＳｎ−Ｆｅの金属
間化合物は錫の膨張した際に膨張を抑制する役割を果た
し、充放電サイクル寿命に良好な結果をもたらすことが
判明している。また、集電体としての銅合金箔の強度が
高いことも膨張の抑制に効果がある。
にあっては、充放電に伴って活物質である錫メッキ皮膜
中へのリチウムイオンの取込み、放出が行われるが、そ
のような作用に関与するのはメッキ皮膜中の錫のみであ
る。本発明者の検討によれば、銅合金箔中のＦｅとメッ
キのＳｎとが熱処理よって形成されたＳｎ−Ｆｅの金属
間化合物は錫の膨張した際に膨張を抑制する役割を果た
し、充放電サイクル寿命に良好な結果をもたらすことが
判明している。また、集電体としての銅合金箔の強度が
高いことも膨張の抑制に効果がある。
【００１０】本発明は、メッキ皮膜中にＳｎと銅合金箔
中のＦｅで金属間化合物相を形成し、この状態で錫が活
物質となり化合物相が反応しないマトリックスとなると
の推定に基づき、充放電試験を実施したところ、はるか
に寿命が延びることを明らかにして完成されたものであ
る。従って、本発明のリチウムイオン２次電池用負極に
よれば、錫の体積変化に伴う微粉化、脱落を防止するこ
とが出来、充放電サイクル寿命を向上させることができ
る。
中のＦｅで金属間化合物相を形成し、この状態で錫が活
物質となり化合物相が反応しないマトリックスとなると
の推定に基づき、充放電試験を実施したところ、はるか
に寿命が延びることを明らかにして完成されたものであ
る。従って、本発明のリチウムイオン２次電池用負極に
よれば、錫の体積変化に伴う微粉化、脱落を防止するこ
とが出来、充放電サイクル寿命を向上させることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を説明する。上記のような金属間化合物相を得るために
は、母材金属に錫メッキを行った後、１００−６００℃
で熱処理を施すことにより、メッキ皮膜中に適量のＳｎ
−Ｆｅの金属間化合物相を形成することが出来る。メッ
キ皮膜中の金属間化合物相の割合は、面積比で０．０５
％以上であることが望ましい。金属間化合物相の割合が
０．０５％未満の場合には、錫の膨張を抑制する効果が
低下し、充放電サイクルの寿命が不充分となる。一方、
この金属間化合物相の上限については、後述のようにＦ
ｅの添加量を３質量％以下とするために、それによって
決まる面積比が結果的に上限になる。
を説明する。上記のような金属間化合物相を得るために
は、母材金属に錫メッキを行った後、１００−６００℃
で熱処理を施すことにより、メッキ皮膜中に適量のＳｎ
−Ｆｅの金属間化合物相を形成することが出来る。メッ
キ皮膜中の金属間化合物相の割合は、面積比で０．０５
％以上であることが望ましい。金属間化合物相の割合が
０．０５％未満の場合には、錫の膨張を抑制する効果が
低下し、充放電サイクルの寿命が不充分となる。一方、
この金属間化合物相の上限については、後述のようにＦ
ｅの添加量を３質量％以下とするために、それによって
決まる面積比が結果的に上限になる。
【００１２】母材金属としては以下のような、高導電性
を保ちながら、銅に微量の元素を複数添加し、析出強化
による強度向上を図り、薄箔でのハンドリング性に対応
させた銅合金箔が必要である。且つ又、既述の様にＳｎ
との金属間化合物を形成させることを主眼としている。
質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以下、Ｐ：０．０
１％以上０．５％以下を含有し、残部が銅及び不可避不
純物とした銅合金箔を用いるのは、銅合金箔中のＦｅが
Ｓｎとの金属間化合物を形成し、錫の膨張を抑制する効
果を得るためである。またＦｅには、時効処理の際にＦ
ｅ単独並びにＰとの化合物を形成して母材中に析出しこ
れを強化する作用がある。その含有量が０．１質量％未
満ではＳｎ−Ｆｅ化合物の割合が小さく、錫の膨張を抑
制する効果がなく、また析出強化による所望の効果が得
られない。一方、Ｆｅ含有量が増加すると粗大な未固溶
Ｆｅが母材料中に残留するようになって圧延中材料表面
に露出し表面欠陥を生成する。表面欠陥を生成させない
Ｆｅ含有量は、３質量％以下とすればよいことがわかっ
た。Ｐは、Ｆｅとの金属間化合物を形成して導電性を下
げずに強度を向上させるが、０．０１質量％未満ではそ
の効果がなく、他方０．５質量％を超えると導電性が著
しく低下することから、Ｐの含有量は０．０１％以上
０．５％以下とした。
を保ちながら、銅に微量の元素を複数添加し、析出強化
による強度向上を図り、薄箔でのハンドリング性に対応
させた銅合金箔が必要である。且つ又、既述の様にＳｎ
との金属間化合物を形成させることを主眼としている。
質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以下、Ｐ：０．０
１％以上０．５％以下を含有し、残部が銅及び不可避不
純物とした銅合金箔を用いるのは、銅合金箔中のＦｅが
Ｓｎとの金属間化合物を形成し、錫の膨張を抑制する効
果を得るためである。またＦｅには、時効処理の際にＦ
ｅ単独並びにＰとの化合物を形成して母材中に析出しこ
れを強化する作用がある。その含有量が０．１質量％未
満ではＳｎ−Ｆｅ化合物の割合が小さく、錫の膨張を抑
制する効果がなく、また析出強化による所望の効果が得
られない。一方、Ｆｅ含有量が増加すると粗大な未固溶
Ｆｅが母材料中に残留するようになって圧延中材料表面
に露出し表面欠陥を生成する。表面欠陥を生成させない
Ｆｅ含有量は、３質量％以下とすればよいことがわかっ
た。Ｐは、Ｆｅとの金属間化合物を形成して導電性を下
げずに強度を向上させるが、０．０１質量％未満ではそ
の効果がなく、他方０．５質量％を超えると導電性が著
しく低下することから、Ｐの含有量は０．０１％以上
０．５％以下とした。
【００１３】Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｃｏは以下のように作用する。これらの成分
は、いずれも合金の導電性を大きく低下させずに主とし
て固溶強化により強度を向上させる作用を有しており、
したがって必要により1種または２種以上の添加がなさ
れるが、その含有量が総量で０．００５質量％未満であ
ると前記作用による所望の効果が得られず、一方、総量
で０．５質量％を超える場合には合金の導電率が著しく
低下する。このため、単独添加または２種以上の複合添
加がなされるＺｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｃｏの含有量を総量で０．００５〜０．５質
量％と定めた。
ｉ、Ｍｎ、Ｃｏは以下のように作用する。これらの成分
は、いずれも合金の導電性を大きく低下させずに主とし
て固溶強化により強度を向上させる作用を有しており、
したがって必要により1種または２種以上の添加がなさ
れるが、その含有量が総量で０．００５質量％未満であ
ると前記作用による所望の効果が得られず、一方、総量
で０．５質量％を超える場合には合金の導電率が著しく
低下する。このため、単独添加または２種以上の複合添
加がなされるＺｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｃｏの含有量を総量で０．００５〜０．５質
量％と定めた。
【００１４】ここで、メッキ後に施す熱処理についてそ
の詳細な技術内容を記述する。Ｓｎ−Ｆｅの金属間化合
物を形成させる熱処理温度が１００℃を下回ると、金属
間化合物相を生成するのに時間がかかり経済的ではな
い。また、熱処理温度が６００℃を超えると、同相が形
成される面積比が減少し、これ以上温度を上げても意味
がなく、経済的ではない。なお、熱処理時の雰囲気は特
に規定されるものではないが、アルゴン、窒素等の非酸
化性雰囲気が望ましい。また、熱処理時間については、
同相が形成するのに必要な時間で、０．１〜１８００分
間の間で熱処理温度毎に選定すれば良い。また、熱処理
は、量産では銅及び銅合金箔を製造する際に使用する連
続焼鈍ラインによるリフロー処理、もしくはバッチ式焼
鈍炉による拡散熱処理を利用することができるので、既
存の製造ラインで集電体と充放電機能を有するリチウム
イオン２次電池の負極とを製造することができる。
の詳細な技術内容を記述する。Ｓｎ−Ｆｅの金属間化合
物を形成させる熱処理温度が１００℃を下回ると、金属
間化合物相を生成するのに時間がかかり経済的ではな
い。また、熱処理温度が６００℃を超えると、同相が形
成される面積比が減少し、これ以上温度を上げても意味
がなく、経済的ではない。なお、熱処理時の雰囲気は特
に規定されるものではないが、アルゴン、窒素等の非酸
化性雰囲気が望ましい。また、熱処理時間については、
同相が形成するのに必要な時間で、０．１〜１８００分
間の間で熱処理温度毎に選定すれば良い。また、熱処理
は、量産では銅及び銅合金箔を製造する際に使用する連
続焼鈍ラインによるリフロー処理、もしくはバッチ式焼
鈍炉による拡散熱処理を利用することができるので、既
存の製造ラインで集電体と充放電機能を有するリチウム
イオン２次電池の負極とを製造することができる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に詳しく説明する。まず、電気銅(Ｃｕ)あるいは無酸素
銅(Ｃｕ)を主原料とし、鉄、亜鉛、マグネシウム、錫、
ニッケル、銀、アルミニウム、シリコン、マンガン、コ
バルトを副原料とし、高周波溶解炉にて表１に示す各種
成分組成の銅合金を真空中またはＡｒ雰囲気中で溶製
し、厚さ３０ｍｍのインゴットに鋳造した。次に、これ
らの各インゴットを熱間加工および溶体化処理、１回目
の冷間圧延、時効処理、最終の冷間圧延、の順に行い、
厚さ０．０３５ｍｍの箔とした。
に詳しく説明する。まず、電気銅(Ｃｕ)あるいは無酸素
銅(Ｃｕ)を主原料とし、鉄、亜鉛、マグネシウム、錫、
ニッケル、銀、アルミニウム、シリコン、マンガン、コ
バルトを副原料とし、高周波溶解炉にて表１に示す各種
成分組成の銅合金を真空中またはＡｒ雰囲気中で溶製
し、厚さ３０ｍｍのインゴットに鋳造した。次に、これ
らの各インゴットを熱間加工および溶体化処理、１回目
の冷間圧延、時効処理、最終の冷間圧延、の順に行い、
厚さ０．０３５ｍｍの箔とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】次に上記銅合金箔に電気メッキする際に必
要な通常の前処理を施した後、錫を１０μｍの厚さで電
気メッキした。電気メッキ浴は、錫３０ｇ／Ｌ、硫酸３
０ｇ／Ｌ、ノニオン系界面活性剤２ｇ／Ｌとし、２Ａ／
dm２の電流密度で行った。
要な通常の前処理を施した後、錫を１０μｍの厚さで電
気メッキした。電気メッキ浴は、錫３０ｇ／Ｌ、硫酸３
０ｇ／Ｌ、ノニオン系界面活性剤２ｇ／Ｌとし、２Ａ／
dm２の電流密度で行った。
【００１８】これらのメッキ材にアルゴンガス雰囲気で
表２に示す温度、時間で熱処理を施し、負極材を作成し
た。充放電寿命は３極式試験セルを用いた充放電試験に
より評価した。すなわち、作用極には表1に示した負極
材を用い、対極及び参照極には金属リチウムを用いた。
また、電解液はバッテリーグレードのＬｉＰＦ６を同じ
くバッテリーグレードのエンチレンカーボネートとジメ
チルカーボネートの混合溶媒（体積比１：１）に溶かし
たものを使用した。その際のＬｉＰＦ６の濃度は１ｍｏ
ｌ/ｌとした。尚、表１では、本発明で規定する条件を
逸脱するものに下線を付してある。
表２に示す温度、時間で熱処理を施し、負極材を作成し
た。充放電寿命は３極式試験セルを用いた充放電試験に
より評価した。すなわち、作用極には表1に示した負極
材を用い、対極及び参照極には金属リチウムを用いた。
また、電解液はバッテリーグレードのＬｉＰＦ６を同じ
くバッテリーグレードのエンチレンカーボネートとジメ
チルカーボネートの混合溶媒（体積比１：１）に溶かし
たものを使用した。その際のＬｉＰＦ６の濃度は１ｍｏ
ｌ/ｌとした。尚、表１では、本発明で規定する条件を
逸脱するものに下線を付してある。
【００１９】加熱後のメッキ層において、Ｘ線回折を用
いて、Ｓｎ−Ｆｅ化合物相、Ｓｎ相、Ｃｕ相を確認し
た。化合物相の面積割合は、加熱後のメッキ層表面に１
ｍｍ２の面積についてＸ線マイクロアナライザー分析を
行い、その組成像（ＣＯＭＰＯ）を画像解析することに
より測定を行った。充放電寿命は、充電（０．５ｍＡ／
cm２、６０分間）→休止（１５分間）→放電（０．５ｍ
Ａ／cm２、カットオフ電圧＋１Vｖｓ．Ｌｉ/Ｌｉ＋）→
休止（１５分間）を１サイクルとし、これを１００サイ
クルまで繰り返し、１サイクル目と１００サイクル目の
放電容量を測定、比較することにより、評価した。な
お、放電容量は負極の錫メッキ皮膜１ｇ当りに換算して
算出した。
いて、Ｓｎ−Ｆｅ化合物相、Ｓｎ相、Ｃｕ相を確認し
た。化合物相の面積割合は、加熱後のメッキ層表面に１
ｍｍ２の面積についてＸ線マイクロアナライザー分析を
行い、その組成像（ＣＯＭＰＯ）を画像解析することに
より測定を行った。充放電寿命は、充電（０．５ｍＡ／
cm２、６０分間）→休止（１５分間）→放電（０．５ｍ
Ａ／cm２、カットオフ電圧＋１Vｖｓ．Ｌｉ/Ｌｉ＋）→
休止（１５分間）を１サイクルとし、これを１００サイ
クルまで繰り返し、１サイクル目と１００サイクル目の
放電容量を測定、比較することにより、評価した。な
お、放電容量は負極の錫メッキ皮膜１ｇ当りに換算して
算出した。
【００２０】
【表２】
【００２1】表２からわかるように、本実施例１〜１０
では、銅合金箔の強度並びに導電率も十分に高いレベル
である。また１００サイクルまでの充放電試験による放
電容量の低下が少なく、また、１００サイクル後も従来
の炭素負極の理論容量（３７２ｍＡｈ/ｇ）より大きな
放電容量を示した。これに対し請求項２、５の比較例１
１では、副成分の添加量が０．５％を超えるため導電率
が低かった。比較例１２〜１５は請求項１、４に対する
例である。比較例１２はＦｅの添加量が少なく、Ｓｎ−
Ｆｅ金属間化合物相の形成がされず、１サイクル後の放
電容量は大きいものの１００サイクル後の低下が著し
く、また、強度も低い。比較例１３ではＰの含有量が少
ないため、強度が低いことが分かる。比較例１４はＦｅ
の添加量が多すぎる為強度は高く、放電容量も大きいも
のの、表面欠陥が多く負極の集電体としては使用できな
い。比較例１５ではＰが多すぎるため導電性が低かっ
た。比較例１６〜１８は請求項３に対する例である。比
較例１６ではＳｎ−Ｆｅの金属間化合物の形成には充分
な組成でも熱処理が施されていない為に１サイクル後の
放電容量は少ない。比較例１７、１８では同様に組成的
にはＳｎ−Ｆｅの金属間化合物の形成には充分な組成で
も熱処理温度が低い或いは熱処理時間が少ないため、Ｓ
ｎ−Ｆｅの金属間化合物相の面積比が０．０５％未満と
なり、１サイクル後の放電容量は比較的大きいものの１
００サイクル後の低下が著しかった。
では、銅合金箔の強度並びに導電率も十分に高いレベル
である。また１００サイクルまでの充放電試験による放
電容量の低下が少なく、また、１００サイクル後も従来
の炭素負極の理論容量（３７２ｍＡｈ/ｇ）より大きな
放電容量を示した。これに対し請求項２、５の比較例１
１では、副成分の添加量が０．５％を超えるため導電率
が低かった。比較例１２〜１５は請求項１、４に対する
例である。比較例１２はＦｅの添加量が少なく、Ｓｎ−
Ｆｅ金属間化合物相の形成がされず、１サイクル後の放
電容量は大きいものの１００サイクル後の低下が著し
く、また、強度も低い。比較例１３ではＰの含有量が少
ないため、強度が低いことが分かる。比較例１４はＦｅ
の添加量が多すぎる為強度は高く、放電容量も大きいも
のの、表面欠陥が多く負極の集電体としては使用できな
い。比較例１５ではＰが多すぎるため導電性が低かっ
た。比較例１６〜１８は請求項３に対する例である。比
較例１６ではＳｎ−Ｆｅの金属間化合物の形成には充分
な組成でも熱処理が施されていない為に１サイクル後の
放電容量は少ない。比較例１７、１８では同様に組成的
にはＳｎ−Ｆｅの金属間化合物の形成には充分な組成で
も熱処理温度が低い或いは熱処理時間が少ないため、Ｓ
ｎ−Ｆｅの金属間化合物相の面積比が０．０５％未満と
なり、１サイクル後の放電容量は比較的大きいものの１
００サイクル後の低下が著しかった。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、リチウムイオン２次電池の負極に好適な、充放
電サイクル寿命に優れた銅及び銅合金箔を安価な製造工
程で提供できる。
よれば、リチウムイオン２次電池の負極に好適な、充放
電サイクル寿命に優れた銅及び銅合金箔を安価な製造工
程で提供できる。
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H017 AA03 AS02 AS10 BB01 BB06
CC01 EE01 EE08 HH01
5H029 AJ05 AJ14 AL11 CJ02 CJ13
CJ24 DJ07 EJ01 HJ02
5H050 AA07 AA19 BA17 CB11 DA03
DA07 FA04 FA18 GA02 GA03
GA13 GA24 HA02
Claims (5)
- 【請求項１】質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以
下、Ｐ：０．０１％以上０．５％以下を含有し、残部が
銅及び不可避不純物とした銅合金箔に、錫メッキしたリ
チウムイオン２次電池用負極であって、上記メッキによ
り形成されたメッキ皮膜中にＳｎ−Ｆｅ平衡状態図にお
ける金属間化合物を形成したことを特徴とするリチウム
イオン２次電池用負極。 - 【請求項２】質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以
下、Ｐ：０．０１％以上０．５％以下を含有し、更にＺ
ｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ
の1種以上を総量で０．００５％以上０．５％以下も含
有させ、残部が銅及び不可避不純物とした銅合金箔に、
錫メッキしたリチウムイオン２次電池用負極であって、
上記メッキにより形成されたメッキ皮膜中にＳｎ−Ｆｅ
平衡状態図における金属間化合物を形成したことを特徴
とするリチウムイオン２次電池用負極。 - 【請求項３】形成されたＳｎ−Ｆｅ金属間化合物のメッ
キ皮膜中の割合が面積比で０．０５％以上であることを
特徴とする請求項１或いは請求項２に記載のリチウムイ
オン２次電池用負極。 - 【請求項４】質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以
下、Ｐ：０．０１％以上０．５％以下を含有し、残部が
銅及び不可避不純物としたリチウムイオン２次電池の負
極集電体用銅合金箔。 - 【請求項５】質量割合にてＦｅ：０．１％以上３％以
下、Ｐ：０．０１％以上０．５％以下を含有し、更にＺ
ｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ
の1種以上を総量で０．００５％以上０．５％以下も含
有させ、残部が銅及び不可避不純物としたリチウムイオ
ン２次電池の負極集電体用銅合金箔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002052970A JP2003257418A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | リチウムイオン２次電池用負極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002052970A JP2003257418A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | リチウムイオン２次電池用負極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003257418A true JP2003257418A (ja) | 2003-09-12 |
Family
ID=28664523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002052970A Pending JP2003257418A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | リチウムイオン２次電池用負極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003257418A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005116519A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-28 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池用電極および非水二次電池 |
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| US8322532B2 (en) | 2008-10-23 | 2012-12-04 | Tim Schafer | Packaging device and packaging system for essentially flat objects, for example lithium-ion cells |
| US8394527B2 (en) | 2008-10-23 | 2013-03-12 | Li-Tec Battery Gmbh | Galvanic cell for an accumulator |
| US8603655B2 (en) | 2008-10-24 | 2013-12-10 | Li-Tec Battery Gmbh | Accumulator comprising a plurality of galvanic cells |
| CN104662206A (zh) * | 2012-10-31 | 2015-05-27 | 古河电气工业株式会社 | 铜箔、非水电解质二次电池用负极,以及非水电解质二次电池 |
-
2002
- 2002-02-28 JP JP2002052970A patent/JP2003257418A/ja active Pending
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