JP2007250536A - 非水電解質二次電池用電極板、およびそれを用いた非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池用電極板、およびそれを用いた非水電解質二次電池 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 集電体22と、集電体22上に形成されたリチウムイオンを吸蔵および放出可能な電極活物質を含む電極活物質層24と、を有する非水電解質二次電池用電極板20であって、電極活物質層24は、集電体22の中央部に形成された第1の活物質層21と、集電体22の長さ方向の端部に第1の活物質層よりも薄い第2の活物質層23が形成されている。また、この電極板を負極として用いた非水電解質二次電池とする。
【選択図】 図1
Description
極板群は、正極板と負極板とをセパレータを介して長さ方向に捲回または折り畳んで構成されていること、を特徴とする。
図1は本発明の実施の形態における電極板の表面および断面構造を示す概略図である。図1において、電極板20は、集電体22と、集電体22の表面上に形成された電極活物質層24とを有する。図1に示すように集電体22の両面に電極活物質層24が形成されていてもよいし、集電体22の片方の面にのみ電極活物質層24が形成されていてもよい。電極活物質層24は、集電体22の中央部に形成された第1の活物質層21と、集電体22の長さ方向の端部に形成された第1の活物質層よりも薄い第2の活物質層23と、からなることを特徴とする。
きく50%以下である。ここで、集電体22の中央部に形成された第1の活物質層21とは、電池構成時に正極板と対向し、充放電に関与する活物質層を意味し、通常ほぼ均一な厚さで形成されている。また、集電体22の長さ方向の端部とは、図1に示すようにある程度の面積を有しており、集電体22の端部断面部を意味するものではない。
また、ケイ素やその酸化物等からなる電極活物質層24(第1の活物質層21および第2の活物質層23)が気相法で形成された層の場合は、電極活物質層24がバインダー成分を含まず、堅く削れにくいので、集電体22の表面に薄い第2の活物質層23を形成することで電池製造工程における集電体材料からなる微粉の発生をより効果的に防ぐことが出来る。気相法としては、蒸着法、スパッタ法、CVD法などのドライプロセスが適用できる。
S B 0601−1994) に定められており、例えば表面粗さ計により測定することができる。
本発明を具体的な実施例により説明する。
古河サーキットホイル(株)製の粗面化銅箔(35ミクロン厚、第1の面はRa=2ミクロン、第2の面はRa=1ミクロン)を集電体とし、第1の面上に真空蒸着法によって電極活物質層を形成し、電極を作製した。電極活物質層は、0.005Paまで真空槽を排気後、日本電子(株)製の270度偏向型電子銃を用いて、30sccmの流量で酸素を導入しながらシリコンを加熱することによって蒸発させ、集電体上に堆積させることによって作製した。第1の活物質層は20nm/秒の堆積速度で集電体上に堆積させて形成し、第2の活物質層の厚みが第1の活物質層の厚みの25%程度となるように、遮蔽部の位置を集電体から50mm程度にして調整した。次に第2の集電体の長さ方向に沿って両端を、カミソリ刃を用いて切断し、集電体の中央部に形成された第1の活物質層と、集電体の長さ方向の端部に形成された第2の活物質層と、からなる電極を得た。研磨断面のSEM観察では、第2の活物質層の厚さは5ミクロン、第1の活物質層の厚さは20ミクロンであった。なお電極物質層は、第1の活物質層が約60cm継続した後、第2の活物質層が10mm程度形成されるような繰り返し構造とした。
実施例1と同様の集電体の上に真空蒸着法によって電極活物質層を形成し、電極を作製した。電極活物質層は、実施例1と同様の方法および条件でシリコンを酸素導入雰囲気中で蒸発させ、集電体上に堆積させることによって作製した。また、電極活物質層は、集電体の中央部に形成し、集電体の長さ方向に沿って断続的に別の銅箔であらかじめマスキングして成膜を行った。電極物質層は、第1の活物質層が約60cm継続した後、銅箔露出部分が10mm程度形成されるような繰り返し構造とした。
い、かつ面粗度の粗い集電体を用いても電池組立時等の集電体の削れを軽減することができ、電池の信頼性が向上するので、非水電解質二次電池用電極、およびそれを用いた非水電解質二次電池として有用である。
2 真空槽
3 巻き取りロール
5 搬送ローラ
6 第1キャン
7 第2キャン
8 巻き出しロール
9 活物質付与源
10 遮蔽板
11 ガス導入管
20 電極板
21 第1の活物質層
22 集電体
23 第2の活物質層
24 電極活物質層
25 従来の電極板
26 集電体の走行方向
27 遮蔽機構の移動方向
28 遮蔽機構
29 遮蔽部
31 正極
32 極板群
33 セパレータ
34 正極リード
35 負極リード
36 上部絶縁リング
37 下部絶縁リング
38 電池缶
39 封口板
40 絶縁パッキン
44 送出リール
45 巻き取りリール
46 遮蔽部支持機構
Claims (4)
- 集電体と、前記集電体上に形成されたリチウムイオンを吸蔵および放出可能な電極活物質を含む電極活物質層と、を有する非水電解質二次電池用電極板であって、
前記電極活物質層は、前記集電体の中央部に形成された第1の活物質層と、前記集電体の長さ方向の端部に形成され、第1の活物質層よりも薄い第2の活物質層とからなることを特徴とする非水電解質二次電池用電極板。 - 前記第2の活物質層の厚さは、前記第1の活物質層の厚さの0%以上、50%以下であること、を特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池用電極板。
- 前記電極活物質層は気相法で作製された層であること、を特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池用電極板。
- リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質を含む正極板と、請求項1から3に記載の非水電解質二次電池用電極板からなる負極板と、セパレータと、から構成される極板群と、
リチウムイオン伝導性を有する電解質と、を含む非水電解質二次電池であって、前記極板群は、前記正極板と前記非水電解質二次電池用電極板とを前記セパレータを介して長さ方向に捲回または折り畳んで構成されていること、を特徴とする非水電解質二次電池。
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