JP2007115421A - 負極およびその製造方法、並びに電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】集電体12Aに、ケイ素を構成元素として含む活物質層12Bが設けられ、活物質層12Bには負極リード12Cが接合されている。負極リード12Cの活物質層12Bとの接合領域12Dの少なくとも一部は、銅または銅を含む合金により構成されている。これにより、負極リード12Cを活物質層12Bに接合しても電気抵抗の上昇が抑えられる。負極リード12Cは、銅または銅を含む合金により構成されていてもよく、また、基材の表面に、銅または銅を含む合金よりなる被覆層が設けられていてもよい。更に、負極リード12Cをニッケルなどにより構成し、銅または銅を含む合金よりなる接合材を介して、負極リード12Cと活物質層12Bとを接合してもよい。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る二次電池の構成を表すものであり、図2は、図1に示した電極巻回体のII−II線に沿った断面構造を表すものである。この二次電池は、例えば、リチウムイオン二次電池であり、偏平状の電極巻回体10をフィルム状の外装部材21の内部に収容した構成を有している。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る二次電池の負極リードの構成を、その長手方向に沿って表したものである。この二次電池は、活物質層12Bに、銅または銅を含む合金よりなる接合材31を介して、負極リード12Cが接合されていることを除いては、上記第1の実施の形態で説明した二次電池と同一の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
まず、厚みが18μmであり表面粗度がRz=2μm程度の銅箔よりなる集電体12Aを用意し、この集電体12A上に、電子線加熱方式を用いた真空蒸着法(電子ビーム蒸着法)により、厚さ5μm〜6μmのケイ素よりなる活物質層12Bを形成した。その際、電子ビーム蒸着の条件としては、原材料として結晶シリコンインゴット、蒸着源として電子ビームを用い、1×10-2Pa以下の雰囲気で成膜を行った。成膜速度は50nm/secとした。
活物質層12Bに、図5に示したような接合材31を介して負極リード12Cを接合したことを除いては、実施例1と同様にして二次電池を作製した。その際、負極リード12Cとしては、厚み75μmのニッケルよりなるものを用い、接合材31としては、厚み12μmの銅箔よりなるものを用いた。
負極リード12Cとして、図4に示したような厚み75μmのニッケルよりなる基材12Eに、クラッド処理により厚み20μmの銅よりなる被覆層12Fを形成したものを用いたことを除いては、実施例1と同様にして二次電池を作製した。
負極リード12Cとして、図4に示したような厚み75μmのニッケルよりなる基材12Eに、めっき処理により厚み15μmの銅よりなる被覆層12Fを形成したものを用いたことを除いては、実施例1と同様にして二次電池を作製した。
Claims (18)
- 集電体に、ケイ素(Si)を構成元素として含む活物質層が設けられた負極であって、
前記活物質層には負極リードが接合されており、
この負極リードは、前記活物質層との接合領域の少なくとも一部が、銅(Cu)または銅を含む合金により構成されている
ことを特徴とする負極。 - 前記負極リードは、銅または銅を含む合金よりなることを特徴とする請求項1記載の負極。
- 前記負極リードは、基材と、この基材の少なくとも一部に設けられた銅または銅を含む合金よりなる被覆層とを有することを特徴とする請求項1記載の負極。
- 前記負極リードは、前記活物質層と界面の少なくとも一部において合金化していることを特徴とする請求項1記載の負極。
- 前記活物質層は、気相法により形成されたことを特徴とする請求項1記載の負極。
- 前記活物質層は、前記集電体と界面の少なくとも一部において合金化していることを特徴とする請求項1記載の負極。
- 集電体に、ケイ素(Si)を構成元素として含む活物質層が設けられた負極であって、
前記活物質層には、銅(Cu)または銅を含む合金よりなる接合材を介して、負極リードが接合されている
ことを特徴とする負極。 - 前記接合材は、前記活物質層と少なくとも一部において合金化していることを特徴とする請求項7記載の負極。
- 前記活物質層は、気相法により形成されたことを特徴とする請求項7記載の負極。
- 前記活物質層は、前記集電体と界面の少なくとも一部において合金化していることを特徴とする請求項7記載の負極。
- 集電体に、ケイ素(Si)を構成元素として含む活物質層が設けられた負極の製造方法であって、
前記活物質層に対して、前記活物質層との接合領域の少なくとも一部が銅(Cu)または銅を含む合金よりなる負極リードを接合する工程を含むことを特徴とする負極の製造方法。 - 前記負極リードを抵抗溶接により接合することを特徴とする請求項11記載の負極の製造方法。
- 集電体に、ケイ素(Si)を構成元素として含む活物質層が設けられた負極の製造方法であって、
前記活物質層に対して、銅(Cu)または銅を含む合金よりなる接合材を介して、負極リードを接合する工程を含むことを特徴とする負極の製造方法。 - 前記負極リードを抵抗溶接により接合することを特徴とする請求項13記載の負極の製造方法。
- 正極および負極と共に電解質を備えた電池であって、
前記負極は、集電体に、ケイ素(Si)を構成元素として含む活物質層が設けられ、
前記活物質層には負極リードが接合されており、
この負極リードは、前記活物質層との接合領域の少なくとも一部が、銅(Cu)または銅を含む合金により構成されている
ことを特徴とする電池。 - 前記負極リードは、銅または銅を含む合金よりなることを特徴とする請求項15記載の電池。
- 前記負極リードは、基材と、この基材の少なくとも一部に設けられた銅または銅を含む合金よりなる被覆層とを有することを特徴とする請求項15記載の電池。
- 正極および負極と共に電解質を備えた電池であって、
前記負極は、集電体に、ケイ素(Si)を構成元素として含む活物質層が設けられ、
前記活物質層には、銅(Cu)または銅を含む合金よりなる接合材を介して、負極リードが接合されている
ことを特徴とする電池。
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