JP2008010253A - Electrode for lithium secondary battery, manufacturing method therefor, and the lithium secondary battery - Google Patents

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匠昭 奥田
Yoji Takeuchi
要二 竹内
Yoshio Ukiyou
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for a lithium secondary battery capable of showing superior capacity maintenance rate, even if used at a high temperature of for example, 60°C or higher, and of showing high output, and to provide its manufacturing method, and the lithium secondary battery. <P>SOLUTION: This lithium secondary battery has an electrode body composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator pinched and installed between the positive electrode and the negative electrode, and having an electrolytic solution. The electrode for the lithium secondary battery, and its manufacturing method are provided. The electrode 2 (3) for the lithium secondary battery has metal current collectors 21 (31) and electrode material layers 22 (32) formed so as to pinch their both faces. At least one of the electrode material layers 22 (32) has an uneven structure 225 with a height difference of 5 to 100 μm on its surface. In manufacturing, an electrode material slurry is coated on the both faces of the metal current collectors 21 (31), and the electrode material layers 22 (32) are formed. After that, a metal die, having an uneven face of the height difference of up to 100 μm, is abutted against and is pressed against the electrode material layers 22 (32). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、リチウムイオンを駆動源とするリチウム二次電池に用いられる電極、及びその製造方法、並びに該電極を用いたリチウム二次電池に関する。   The present invention relates to an electrode used for a lithium secondary battery using lithium ions as a driving source, a method for producing the same, and a lithium secondary battery using the electrode.

リチウム二次電池は、出力性能に優れており、パソコン、携帯電話等の携帯情報端末等を中心に情報機器、通信機器の分野で実用が進み、広く一般に普及するに至っている。
一般に、リチウム二次電池は、正極、負極、及び該正極と負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とから構成されている。
Lithium secondary batteries are excellent in output performance, have been put into practical use in the fields of information equipment and communication equipment, mainly portable information terminals such as personal computers and mobile phones, and have been widely spread.
Generally, a lithium secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, an electrode body composed of a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and a battery case filled therein. Electrolyte solution.

近年、環境問題及び資源問題から電気自動車及びハイブリッド自動車の開発が急がれる中、リチウム二次電池を電気自動車やハイブリッド自動車用の電源として用いることが検討されている。そのため、リチウム二次電池には、さらなる高出力化が要求されている。   In recent years, development of electric vehicles and hybrid vehicles has been urgently promoted due to environmental problems and resource issues, and the use of lithium secondary batteries as a power source for electric vehicles and hybrid vehicles has been studied. Therefore, further increase in output is required for the lithium secondary battery.

これまでに、電池特性を向上させるために、セパレータとして、表面を凹凸状に加工した微多孔膜を用いた非水電解液電池が開発されている(特許文献1参照)。このような非水電解液電池をリチウム二次電池に適用すれば、リチウム二次電池の高出力化を図ることができる。   Until now, in order to improve battery characteristics, a non-aqueous electrolyte battery using a microporous membrane whose surface has been processed into an uneven shape has been developed as a separator (see Patent Document 1). If such a nonaqueous electrolyte battery is applied to a lithium secondary battery, the output of the lithium secondary battery can be increased.

しかしながら、リチウム二次電池において、セパレータは、一般にポリプロピレンやポリエチレン製の微多孔膜からなり、セパレータには正極及び負極が高圧力で押圧される。そのため、例えばハイブリッド自動車用電源の使用温度(60℃以上)では、セパレータが軟化したり、変形したりするおそれがあり、セパレータ表面の凹凸を長期にわたって保持することが困難であった。その結果、充放電を繰り返し行ったときに出力が低下し易く、出力維持率が低くなるという問題を有していた。したがって、高い容量維持率と高い出力とを兼ね備えたリチウム二次電池を実現することは困難であった。   However, in the lithium secondary battery, the separator is generally made of a microporous film made of polypropylene or polyethylene, and the positive electrode and the negative electrode are pressed against the separator with high pressure. Therefore, for example, at the use temperature (60 ° C. or higher) of the power source for a hybrid vehicle, the separator may be softened or deformed, and it has been difficult to maintain the unevenness of the separator surface for a long time. As a result, there has been a problem that the output tends to decrease when the charge and discharge are repeated, and the output maintenance rate is lowered. Therefore, it has been difficult to realize a lithium secondary battery having both a high capacity retention rate and a high output.

特開平5−151951号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-151951

本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、例えば60℃以上という高温で使用しても高い出力を示すことができるリチウム二次電池用電極、その製造方法、及びリチウム二次電池を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems. For example, an electrode for a lithium secondary battery capable of exhibiting high output even when used at a high temperature of 60 ° C. or higher, a method for producing the same, and lithium The next battery is to be provided.

第1の発明は、正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とを有するリチウム二次電池の上記正極及び/又は上記負極に用いられるシート状のリチウム二次電池用電極であって、
該リチウム二次電池用電極は、シート状の金属集電体と、該金属集電体の両面を挟むように形成された電極材料層とを有し、
上記電極材料層は、リチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の正極活物質又はリチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の負極活物質を主成分とし、
上記金属集電体の両面に形成された上記電極材料層の少なくとも一方は、その表面に、高低差5〜100μmの凹凸構造を有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極にある(請求項1)。
The first invention is an electrode body composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and the battery case filled A sheet-like electrode for a lithium secondary battery used for the positive electrode and / or the negative electrode of a lithium secondary battery having an electrolyte solution,
The electrode for a lithium secondary battery has a sheet-like metal current collector and an electrode material layer formed so as to sandwich both surfaces of the metal current collector,
The electrode material layer is mainly composed of an inorganic positive electrode active material capable of occluding or releasing lithium ions or an inorganic negative electrode active material capable of occluding or releasing lithium ions,
At least one of the electrode material layers formed on both surfaces of the metal current collector has a concavo-convex structure with an elevation difference of 5 to 100 μm on the surface thereof. (Claim 1).

上記第1の発明のリチウム二次電池用電極は、その表面に、高低差5〜100μmの凹凸構造を有している。そのため、上記リチウム二次電池用電極を上記リチウム二次電池の上記正極及び/又は上記負極として用いると、上記凹凸構造によって上記電極体内の空隙を増加させることができる。そのため、上記リチウム二次電池においては、上記電極体内の空隙に上記電解液を保持させることができる。それ故、上記電極体内の上記電解液の量を増加させることができる。その結果、上記電極体内での電池反応がよりスムースになり、上記リチウム二次電池の高出力化を図ることができる。
また、上記リチウム二次電池用電極は、表面積が大きいため、上記リチウム二次電池内での上記電解液との接触面積が大きい。これにより、電池反応の反応面積が大きくなり、高出力化を図ることができる。
The electrode for a lithium secondary battery according to the first aspect of the invention has a concavo-convex structure with a height difference of 5 to 100 μm on the surface thereof. Therefore, when the electrode for a lithium secondary battery is used as the positive electrode and / or the negative electrode of the lithium secondary battery, the voids in the electrode body can be increased by the uneven structure. Therefore, in the lithium secondary battery, the electrolyte solution can be held in the voids in the electrode body. Therefore, the amount of the electrolytic solution in the electrode body can be increased. As a result, the battery reaction in the electrode body becomes smoother, and the output of the lithium secondary battery can be increased.
Moreover, since the said electrode for lithium secondary batteries has a large surface area, the contact area with the said electrolyte solution in the said lithium secondary battery is large. Thereby, the reaction area of a battery reaction becomes large, and high output can be achieved.

また、上記凹凸構造が形成された上記電極材料層は、無機物の上記正極活物質又は無機物の上記負極活物質を主成分とする。そのため、上記凹凸構造は、上述の従来のセパレータ表面に形成した凹凸よりも耐熱性に優れている。それ故、上記リチウム二次電池用電極を有する上記リチウム二次電池を例えば60℃という高温環境下で繰り返し充放電させても、上記リチウム二次電池用電極は上記凹凸構造を維持することができる。したがって、上記リチウム二次電池の充放電を繰り返し行ったときの出力の低下を抑制することができる。   The electrode material layer having the concavo-convex structure is mainly composed of the inorganic positive electrode active material or the inorganic negative electrode active material. Therefore, the concavo-convex structure is superior in heat resistance to the concavo-convex formed on the above-described conventional separator surface. Therefore, even when the lithium secondary battery having the lithium secondary battery electrode is repeatedly charged and discharged in a high temperature environment of, for example, 60 ° C., the lithium secondary battery electrode can maintain the uneven structure. . Accordingly, it is possible to suppress a decrease in output when the lithium secondary battery is repeatedly charged and discharged.

第2の発明は、正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とを有するリチウム二次電池の上記正極及び/又は上記負極に用いられるシート状のリチウム二次電池用電極の製造方法であって、
シート状の金属集電体と該金属集電体の両面を挟むように形成された電極材料層とを有し、該電極材料層の少なくとも一方の表面に高低差5〜100μmの凹凸構造を有するリチウム二次電池用電極の製造方法において、
上記金属集電体の両面に、リチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の正極活物質又はリチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の負極活物質を主成分とする電極材料を有機溶剤に分散させてなる電極材料スラリーを塗布し乾燥させて、上記金属集電体を挟む上記電極材料層を形成する塗布工程と、
表面に高低差5〜100μmの凹凸面を有する金型を、上記金属集電体の両面に形成された上記電極材料層の少なくとも一方の表面に当接させて押圧することにより、上記凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程とを有することを特徴とするリチウム二次電池用電極の製造方法にある(請求項6)。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electrode body composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and the battery case filled A method for producing a sheet-like electrode for a lithium secondary battery used for the positive electrode and / or the negative electrode of a lithium secondary battery having an electrolyte solution,
It has a sheet-like metal current collector and an electrode material layer formed so as to sandwich both surfaces of the metal current collector, and has an uneven structure with a height difference of 5 to 100 μm on at least one surface of the electrode material layer In the method for producing an electrode for a lithium secondary battery,
An electrode obtained by dispersing an electrode material mainly composed of an inorganic positive electrode active material capable of inserting or extracting lithium ions or an inorganic negative electrode active material capable of inserting or extracting lithium ions on both surfaces of the metal current collector in an organic solvent. Applying and drying a material slurry to form the electrode material layer sandwiching the metal current collector,
The concavo-convex structure is formed by pressing a mold having a concavo-convex surface with a height difference of 5 to 100 μm on the surface in contact with at least one surface of the electrode material layer formed on both surfaces of the metal current collector. It has the uneven | corrugated structure formation process to form, It exists in the manufacturing method of the electrode for lithium secondary batteries characterized by the above-mentioned (Claim 6).

第2の発明においては、上記塗布工程と上記凹凸構造形成工程とを行うことにより、上記リチウム二次電池用電極を製造する。
上記塗布工程においては、上記金属集電体の両面に、上記正極活物質又は上記負極活物質を主成分とする電極材料を有機溶剤に分散させてなる電極材料スラリーを塗布し乾燥させる。これにより、上記金属集電体の両面に、上記正極活物質又は上記負極活物質を主成分とする上記電極材料層を形成することができる。
また、上記凹凸構造形成工程においては、表面に高低差5〜100μmの凹凸面を有する金型を上記電極材料層の少なくとも一方に当接させて押圧する。これにより、上記金型の凹凸面と同様の形状の上記凹凸構造を上記電極材料層の表面に形成することができる。
In 2nd invention, the said electrode for lithium secondary batteries is manufactured by performing the said application | coating process and the said uneven | corrugated structure formation process.
In the coating step, an electrode material slurry in which an electrode material mainly composed of the positive electrode active material or the negative electrode active material is dispersed in an organic solvent is applied to both surfaces of the metal current collector and dried. Thereby, the said electrode material layer which has the said positive electrode active material or the said negative electrode active material as a main component can be formed in both surfaces of the said metal electrical power collector.
Moreover, in the said uneven | corrugated structure formation process, the metal mold | die which has an uneven surface with a height difference of 5-100 micrometers on the surface is made to contact at least one of the said electrode material layer, and is pressed. Thereby, the uneven structure having the same shape as the uneven surface of the mold can be formed on the surface of the electrode material layer.

このようにして、表面に高低差5〜100μmのを有する上記リチウム二次電池用電極を容易に作製することができる。
また、本発明によって製造された上記リチウム二次電池用電極は、無機物の上記正極活物質又は無機物の上記負極活物質を主成分とする上記電極材料層の表面に、高低差5〜100μmの凹凸構造を有している。そのため、上記リチウム二次電池用電極は、初期出力が向上すると共に、例えば60℃以上という高温で充放電を繰り返し行ったときの出力の低下を抑制できる。
In this manner, the lithium secondary battery electrode having a height difference of 5 to 100 μm on the surface can be easily produced.
In addition, the electrode for a lithium secondary battery manufactured according to the present invention has an unevenness with a height difference of 5 to 100 μm on the surface of the electrode material layer mainly composed of the inorganic positive electrode active material or the inorganic negative electrode active material. It has a structure. Therefore, the said lithium secondary battery electrode can improve the initial output, and can suppress the fall of the output when charging / discharging is repeated at high temperature of 60 degreeC or more, for example.

第3の発明は、正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とを有するリチウム二次電池において、
上記正極及び上記負極の少なくとも一方は、第1の発明の上記リチウム二次電池用電極からなることを特徴とするリチウム二次電池にある(請求項12)。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electrode body comprising a positive electrode, a negative electrode, and a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and the battery case filled In a lithium secondary battery having an electrolyte solution,
At least one of the positive electrode and the negative electrode is the lithium secondary battery characterized in that it comprises the lithium secondary battery electrode of the first invention (claim 12).

上記第3の発明の上記リチウム二次電池においては、上記正極及び上記負極の少なくとも一方が上記第1の発明の上記リチウム二次電池用電極からなる。
そのため、上記第1の発明のリチウム二次電池用電極の上述の特徴を生かして、上記リチウム二次電池は、高い初期出力を発揮することができると共に、例えば60℃以上という高温で充放電を繰り返し行ったときの出力の低下を抑制できると共に、
In the lithium secondary battery of the third invention, at least one of the positive electrode and the negative electrode comprises the electrode for the lithium secondary battery of the first invention.
Therefore, taking advantage of the above-described characteristics of the electrode for the lithium secondary battery of the first invention, the lithium secondary battery can exhibit a high initial output and can be charged and discharged at a high temperature of, for example, 60 ° C. or higher. While being able to suppress a decrease in output when repeated,

次に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
上記リチウム二次電池用電極は、シート状の金属集電体と、該集電体の両面を挟むように形成された上記電極材料層とを有する。
上記リチウム二次電池用電極が正極の場合には、上記電極材料層は、無機物の正極活物質を主成分とする。また、上記リチウム二次電池用電極が負極の場合には、上記電極材料層は、無機物の負極活物質を主成分とする。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described.
The electrode for a lithium secondary battery includes a sheet-shaped metal current collector and the electrode material layer formed so as to sandwich both surfaces of the current collector.
When the lithium secondary battery electrode is a positive electrode, the electrode material layer is mainly composed of an inorganic positive electrode active material. When the lithium secondary battery electrode is a negative electrode, the electrode material layer contains an inorganic negative electrode active material as a main component.

上記電極材料層の上記凹凸構造の高低差が5μm未満の場合には、実質的に凹凸の形成が困難となる。また、上記リチウム二次電池用電極と上記電解液との接触面積がほとんど大きくならない。その結果、上記リチウム二次電池の出力を十分に向上させることができないおそれがある。一方、100μmを越える場合には、電極材料が破壊されやすくなるおそれがある。その結果、この場合にも上記リチウム二次電池の出力を十分に向上させることができないおそれがある。より好ましくは、上記凹凸構造の高低差は、5〜20μmであることがよい。   When the height difference of the concavo-convex structure of the electrode material layer is less than 5 μm, it becomes difficult to form the concavo-convex substantially. In addition, the contact area between the lithium secondary battery electrode and the electrolytic solution is hardly increased. As a result, the output of the lithium secondary battery may not be sufficiently improved. On the other hand, when the thickness exceeds 100 μm, the electrode material may be easily broken. As a result, even in this case, there is a possibility that the output of the lithium secondary battery cannot be sufficiently improved. More preferably, the height difference of the concavo-convex structure is 5 to 20 μm.

上記凹凸構造は、上記凹凸構造は、周囲よりも突出する直径5〜500μmの柱状の凸部を10〜5000μm間隔で複数有していることが好ましい(請求項2)。
また、上記凹凸構造は、周囲よりも窪んだ直径5〜500μmのコップ状の凹部を10〜5000μm間隔で複数有していることが好ましい(請求項3)。
上記凸部又は上記凹部の直径が5μm未満の場合には、凹凸部の径が小さすぎて効果が小さくなるおそれがある。一方、500μmを越える場合には、凹凸部の径が大きすぎで効果が小さくなるおそれがある。また、上記凸部又は上記凹部の間隔が10μm未満の場合には、実質的に凹凸の形成が困難になるおそれがある。一方、5000μmを越える場合には、効果が小さくなるおそれがある。
The concavo-convex structure preferably includes a plurality of columnar convex portions having a diameter of 5 to 500 μm protruding from the periphery at intervals of 10 to 5000 μm.
The concavo-convex structure preferably includes a plurality of cup-shaped concave portions having a diameter of 5 to 500 μm that are recessed from the periphery at intervals of 10 to 5000 μm.
When the diameter of the said convex part or the said recessed part is less than 5 micrometers, there exists a possibility that the diameter of an uneven | corrugated | grooved part may be too small, and an effect may become small. On the other hand, when the thickness exceeds 500 μm, the effect may be reduced because the diameter of the concavo-convex portion is too large. Moreover, when the space | interval of the said convex part or the said recessed part is less than 10 micrometers, there exists a possibility that formation of an unevenness | corrugation may become difficult substantially. On the other hand, when it exceeds 5000 μm, the effect may be reduced.

また、柱状の上記凸部は、例えば円柱状、楕円柱状、多角柱状等からなる。また、コップ状の上記凹部は、その断面形状が例えば円状、楕円状、多角形状等からなる。
上記凸部が円柱状の場合及び上記凹部の断面形状が円状の場合には、その直径は、底面(上面又は下面)の直径である。また、上記凸部が楕円柱状又は上記多角柱状の場合及び、上記凹部の断面形上が楕円状又は多角形状の場合には、その直径は、底面(上面又は下面)の楕円又は多角形と同面積の円の直径である。
Moreover, the said column-shaped convex part consists of column shape, elliptical column shape, polygonal column shape etc., for example. Further, the cup-shaped concave portion has a cross-sectional shape of, for example, a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape.
In the case where the convex portion is cylindrical and the cross-sectional shape of the concave portion is circular, the diameter is the diameter of the bottom surface (upper surface or lower surface). Further, when the convex portion is elliptical columnar or polygonal columnar, and when the sectional shape of the concave portion is elliptical or polygonal, the diameter is the same as the ellipse or polygon of the bottom surface (upper surface or lower surface). The diameter of the area circle.

また、上記凹凸構造が柱状の上記凸部を有している場合には、該凸部の周囲に凹部が形成される。一方、上記凹凸構造がコップ状の上記凹部を有している場合には、上記凹部の周囲に凸部が形成される。   Further, when the concavo-convex structure has the columnar convex portion, a concave portion is formed around the convex portion. On the other hand, when the concavo-convex structure has the cup-shaped concave portion, a convex portion is formed around the concave portion.

次に、上記凹凸構造は、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凸部を有していることが好ましい(請求項4)。
また、上記凹凸構造は、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凹部を有していることが好ましい(請求項5)。
Next, it is preferable that the concavo-convex structure has a plurality of linear convex portions having a line width of 3 to 500 μm formed at intervals of 5 to 1000 μm.
The concavo-convex structure preferably has a plurality of linear recesses having a line width of 3 to 500 μm formed at intervals of 5 to 1000 μm.

上記線幅が5μm未満の場合には、実質的に凹凸の形成が困難になるおそれがある。一方、1000μmを越える場合には、効果が小さくなるおそれがある。
また、線状の上記凹部の間隔又は線状の上記凸部の間隔が5μm未満の場合には、実質的に凹凸の形成が困難になるおそれがある。一方、1000μmを越える場合には、効果が小さくなるおそれがある。
When the line width is less than 5 μm, it may be difficult to form unevenness substantially. On the other hand, if it exceeds 1000 μm, the effect may be reduced.
Moreover, when the space | interval of the said linear recessed part or the space | interval of the said linear convex part is less than 5 micrometers, there exists a possibility that formation of an unevenness | corrugation may become difficult substantially. On the other hand, if it exceeds 1000 μm, the effect may be reduced.

また、本発明においては、上記塗布工程と上記凹凸構造形成工程とを行うことにより、上記リチウム二次電池用電極を製造することができる。
上記塗布工程においては、リチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の正極活物質又はリチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の負極活物質を主成分とする電極材料を有機溶剤に分散させてなる電極材料スラリーを上記金属集電体の両面に塗布し乾燥させる。
Moreover, in this invention, the said electrode for lithium secondary batteries can be manufactured by performing the said application | coating process and the said uneven | corrugated structure formation process.
In the coating step, an electrode material slurry in which an inorganic positive electrode active material capable of occluding or releasing lithium ions or an electrode material mainly composed of an inorganic negative electrode active material capable of occluding or releasing lithium ions is dispersed in an organic solvent. It is applied to both sides of the metal current collector and dried.

上記電極材料スラリーは、上記正極活物質又は上記負極活物質を主成分とする上記電極材料に、例えばN−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を加えて混合することにより作製することができる。
また、上記電極材料は、上記正極活物質又は上記負極活物質の他に、バインダー、導電材等を含有することができる。
上記バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、或いはポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。また、上記導電材としては、例えばカーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛等の炭素物質粉末状体の1種又は2種以上を用いることができる。
The electrode material slurry can be produced by adding and mixing an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to the electrode material mainly composed of the positive electrode active material or the negative electrode active material.
The electrode material can contain a binder, a conductive material, and the like in addition to the positive electrode active material or the negative electrode active material.
Examples of the binder include fluorine-containing resins such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and fluororubber, or thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene. In addition, as the conductive material, for example, one or two or more carbon material powders such as carbon black, acetylene black, and graphite can be used.

上記金属集電体としては、例えばアルミニウム、ステンレス、銅等の金属箔を用いることができる。   As said metal electrical power collector, metal foil, such as aluminum, stainless steel, copper, can be used, for example.

また、上記凹凸構造形成工程においては、表面に高低差5〜100μmの凹凸面を有する金型を上記金属集電体の両面に形成した上記電極材料層の少なくとも一方に当接させて押圧する。
上記凹凸面の高低差が5μm未満又は100μmを越える場合には、高低差5μm〜100μmの上記凹凸構造を上記電極材料層の表面に形成することができなくなるおそれがある。その結果、上記リチウム二次電池の出力を十分に向上できる上記リチウム二次電池用電極を作製することができなくなるおそれがある。
Moreover, in the said uneven | corrugated structure formation process, the metal mold | die which has an uneven surface with a height difference of 5-100 micrometers on the surface is made to contact | abut at least one of the said electrode material layer formed in both surfaces of the said metal electrical power collector, and is pressed.
When the unevenness of the uneven surface is less than 5 μm or exceeds 100 μm, the uneven structure having an unevenness of 5 μm to 100 μm may not be formed on the surface of the electrode material layer. As a result, the lithium secondary battery electrode that can sufficiently improve the output of the lithium secondary battery may not be produced.

また、上記金型は、ロール状であることが好ましい(請求項7)。
この場合には、上記ロール状の上記金型を上記電極材料層の表面に当接させて回転させることにより、上記電極材料層の表面に上記凹凸構造を連続的に形成することができる。
Moreover, it is preferable that the said metal mold | die is roll shape (Claim 7).
In this case, the concavo-convex structure can be continuously formed on the surface of the electrode material layer by rotating the roll-shaped mold in contact with the surface of the electrode material layer.

また、上記金型は、その表面に、周囲よりも窪んだ直径5〜500μmのコップ状の凹部を10〜5000μm間隔で複数有していることが好ましい(請求項8)。
この場合には、上記金型を上記電極材料層に当接させて押圧することにより、該電極材料層に、直径5〜500μmの複数の柱状の上記凸部を10〜5000μm間隔で形成することができ、上記凸部の周囲に凹部を形成することができる。したがって、上記凹凸構造を簡単に形成することができる。
The mold preferably has a plurality of cup-shaped recesses having a diameter of 5 to 500 μm that are recessed from the periphery on the surface thereof at intervals of 10 to 5000 μm.
In this case, a plurality of columnar convex portions having a diameter of 5 to 500 μm are formed at intervals of 10 to 5000 μm on the electrode material layer by pressing the mold in contact with the electrode material layer. The concave portion can be formed around the convex portion. Therefore, the concavo-convex structure can be easily formed.

また、上記金型は、その表面に、周囲よりも突出する直径5〜500μmの柱状の凸部を10〜5000μm間隔で複数有していることが好ましい(請求項9)。
この場合には、上記金型を上記電極材料層に当接させて押圧することにより、該電極材料層に、直径5〜500μmの複数のコップ状の上記凹部を10〜5000μm間隔で形成することができる。また、上記凹部の周囲には凸部を形成することができる。したがって、上記凹凸構造を簡単に形成することができる。
Moreover, it is preferable that the mold has a plurality of columnar convex portions with a diameter of 5 to 500 μm protruding from the periphery at intervals of 10 to 5000 μm.
In this case, the mold is brought into contact with the electrode material layer and pressed to form a plurality of cup-shaped recesses having a diameter of 5 to 500 μm at intervals of 10 to 5000 μm in the electrode material layer. Can do. A convex portion can be formed around the concave portion. Therefore, the concavo-convex structure can be easily formed.

上記金型は、その表面に、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凹部を有していることが好ましい(請求項10)。
この場合には、上記金型を上記電極材料層に当接させて押圧することにより、該電極材料層に、線幅3〜500μmの複数の線状の凸部を5〜1000μm間隔で形することができる。また、隣合う2つの線状の凸部間には線状の凹部を形成することができる。
The mold preferably has a plurality of linear recesses having a line width of 3 to 500 μm formed at intervals of 5 to 1000 μm on the surface thereof (claim 10).
In this case, a plurality of linear protrusions having a line width of 3 to 500 μm are formed at intervals of 5 to 1000 μm on the electrode material layer by pressing the mold against the electrode material layer. be able to. Moreover, a linear recessed part can be formed between two adjacent linear convex parts.

また、上記金型は、その表面に、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凸部を有していることが好ましい(請求項11)。
この場合には、上記金型を上記電極材料層に当接させて押圧することにより、該電極材料層に、線幅3〜500μmの複数の線状の凹部を5〜1000μm間隔で形成することができる。また、隣合う2つの線状の凹部間には線状の凸部を形成することができる。
Moreover, it is preferable that the said metal mold | die has a some linear convex part with the line | wire width of 3-500 micrometers formed with the space | interval of 5-1000 micrometers on the surface (Claim 11).
In this case, a plurality of linear recesses with a line width of 3 to 500 μm are formed at intervals of 5 to 1000 μm in the electrode material layer by pressing the mold against the electrode material layer. Can do. Moreover, a linear convex part can be formed between two adjacent linear concave parts.

次に、上記リチウム二次電池は、正極、負極、及び該正極と負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とを有する。
上記正極及び/又は上記負極としては、上記リチウム二次電池用電極を用いることができる。
Next, the lithium secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrode body composed of a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and a battery case And filled electrolyte solution.
As the positive electrode and / or the negative electrode, the lithium secondary battery electrode can be used.

好ましくは、上記正極及び上記負極の双方が、上記リチウム二次電池用電極からなることがよい(請求項13)。
この場合には、上記正極及び上記負極の両方が上記凹凸構造を有する。そのため、上記リチウム二次電池の出力をより向上させることができる。
Preferably, both the positive electrode and the negative electrode are made of the electrode for a lithium secondary battery (claim 13).
In this case, both the positive electrode and the negative electrode have the uneven structure. Therefore, the output of the lithium secondary battery can be further improved.

正極には、上記電極材料層に上記正極活物質を含有する上記リチウム二次電池用電極が用いられる。一方、負極には、上記電極材料層に上記負極活物質を含有する上記リチウム二次電池用電極が用いられる。   For the positive electrode, the electrode for a lithium secondary battery containing the positive electrode active material in the electrode material layer is used. On the other hand, for the negative electrode, the electrode for a lithium secondary battery containing the negative electrode active material in the electrode material layer is used.

正極及び負極に狭装させるセパレータは、正極と負極とを分離し電解液を保持するものであり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の薄い微多孔膜等を用いることができる。   The separator to be narrowly attached to the positive electrode and the negative electrode separates the positive electrode and the negative electrode and holds the electrolytic solution. For example, a thin microporous film such as polyethylene or polypropylene can be used.

上記電解液としては、電解質を有機溶媒に溶解してなる非水電解液、又は電解質を水に溶解してなる水系電解液を用いることができる。
上記電解質としては、例えばLiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、またはLiSbF6等から選ばれる1種以上を用いることができる。
上記有機溶媒としては、非プロトン性の有機溶媒を用いることができる。このような有機溶媒としては、例えば環状カーボネート、鎖状カーボネート、環状エステル、環状エーテル、鎖状エーテル等から選ばれる1種又は2種以上からなる混合溶媒を用いることができる。
As the electrolytic solution, a nonaqueous electrolytic solution obtained by dissolving an electrolyte in an organic solvent or an aqueous electrolytic solution obtained by dissolving an electrolyte in water can be used.
As the electrolyte, it is possible to use, for example, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4 , LiAsF 6, or one or more selected from LiSbF 6 like.
As the organic solvent, an aprotic organic solvent can be used. As such an organic solvent, for example, a mixed solvent composed of one or more selected from cyclic carbonate, chain carbonate, cyclic ester, cyclic ether, chain ether, and the like can be used.

ここで、上記環状カーボネートとしては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等がある。上記鎖状カーボネートとしては、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等がある。上記環状エステルカーボネートとしては、例えばガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトン等がある。上記環状エーテルとしては、例えばテトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等がある。上記鎖状エーテルとしては、例えばジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテル等がある。上記有機溶媒としては、これらのうちいずれか1種を単独で用いることもできるし、2種以上を混合させて用いることもできる。   Here, examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and vinylene carbonate. Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate. Examples of the cyclic ester carbonate include gamma butyrolactone and gamma valerolactone. Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran. Examples of the chain ether include dimethoxyethane and ethylene glycol dimethyl ether. As the organic solvent, any one of them can be used alone, or two or more kinds can be mixed and used.

好ましくは、上記電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解してなる非水電解液であることがよい(請求項14)。
この場合には、高出力化の効果をより大きくすることができる。
Preferably, the electrolytic solution is a non-aqueous electrolytic solution obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent.
In this case, the effect of increasing the output can be further increased.

上記リチウム二次電池の形状としては、例えば、ペーパー型、コイン型、円筒型、及び角型等がある。正極、負極、及び電解液を収容する上記電池ケースとしては、これらの形状に対応したものを用いることができる。   Examples of the shape of the lithium secondary battery include a paper type, a coin type, a cylindrical type, and a square type. As the battery case containing the positive electrode, the negative electrode, and the electrolytic solution, those corresponding to these shapes can be used.

(実施例1)
次に、本発明の実施例につき、図1〜図9を用いて説明する。
本例は、リチウム二次電池用電極(正極及び負極)を作製し、該リチウム二次電池用電極を用いてリチウム二次電池を作製する例である。
図1に示すごとく、本例のリチウム二次電池1は、正極2、負極3、セパレータ4、ガスケット59、及び電池ケース6等よりなっている。電池ケース6は、18650型の円筒状のケースであり、キャップ63及び外装缶65よりなる。電池ケース6内には、シート状の正極2及び負極3との間にセパレータを狭装してなる電極体が捲回された状態で配置されている。
また、電池ケース6のキャップ63の内側には、ガスケット59が配置されており、電池ケース6の内部には、非水電解液が注入されている。
(Example 1)
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this example, an electrode for a lithium secondary battery (a positive electrode and a negative electrode) is produced, and a lithium secondary battery is produced using the electrode for the lithium secondary battery.
As shown in FIG. 1, the lithium secondary battery 1 of this example includes a positive electrode 2, a negative electrode 3, a separator 4, a gasket 59, a battery case 6, and the like. The battery case 6 is a 18650 type cylindrical case, and includes a cap 63 and an outer can 65. In the battery case 6, an electrode body formed by sandwiching a separator between the sheet-like positive electrode 2 and the negative electrode 3 is disposed in a wound state.
A gasket 59 is disposed inside the cap 63 of the battery case 6, and a non-aqueous electrolyte is injected into the battery case 6.

正極2及び負極3には、それぞれ正極集電リード23および負極集電リード33が熔接により設けられている。正極集電リード23は、キャップ63側に配置された正極集電タブ235に熔接により接続されている。また、負極集電リード33は、外装缶65の底に配置された負極集電タブ335に熔接により接続されている。   The positive electrode 2 and the negative electrode 3 are respectively provided with a positive electrode current collecting lead 23 and a negative electrode current collecting lead 33 by welding. The positive electrode current collector lead 23 is connected to the positive electrode current collector tab 235 disposed on the cap 63 side by welding. Further, the negative electrode current collecting lead 33 is connected by welding to a negative electrode current collecting tab 335 disposed on the bottom of the outer can 65.

また、非水電解液は、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比で30:70で混合した有機溶媒に、LiPF6を電解質として添加してなり、電池ケース6に注入されている。 The nonaqueous electrolytic solution is prepared by adding LiPF 6 as an electrolyte to an organic solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed at a volume ratio of 30:70, and is injected into the battery case 6.

また、本例の正極2及び負極3としては、図2〜図4に示すごとく、シート状のリチウム二次電池用電極を用いた。
リチウム二次電池用電極2、3は、シート状の金属集電体21(31)と、その両面を挟むように形成された電極材料層22(32)とを有する。
正極用のリチウム二次電池用電極2は、金属集電体21としてアルミニウム箔を有し、その電極材料層22は、正極活物質である層状構造のリチウムニッケル複合酸化物(LiNi0.8Co0.15Al0.052)を主成分とする。また、電極材料層22は、導電材としてのカーボンブラック及びバインダーとしてのポリフッ化ビニリデンを含有する。
また、負極用のリチウム二次電池用電極3は、金属集電体31として銅箔を有し、その電極材料層32は、負極活物質である球状人造黒鉛を主成分とする。また、電極材料層32は、バインダーとしてのポリフッ化ビニリデンを含有する。
Moreover, as the positive electrode 2 and the negative electrode 3 of this example, as shown in FIGS. 2-4, the sheet-like electrode for lithium secondary batteries was used.
The lithium secondary battery electrodes 2 and 3 have a sheet-like metal current collector 21 (31) and an electrode material layer 22 (32) formed so as to sandwich both surfaces thereof.
The electrode 2 for a lithium secondary battery for positive electrode has an aluminum foil as the metal current collector 21, and the electrode material layer 22 is a lithium nickel composite oxide (LiNi 0.8 Co 0.15 Al) having a layered structure as a positive electrode active material. 0.05 O 2 ) is the main component. The electrode material layer 22 contains carbon black as a conductive material and polyvinylidene fluoride as a binder.
Moreover, the electrode 3 for lithium secondary batteries for negative electrodes has copper foil as the metal electrical power collector 31, and the electrode material layer 32 has spherical artificial graphite which is a negative electrode active material as a main component. The electrode material layer 32 contains polyvinylidene fluoride as a binder.

また、電極材料層22(32)は、その表面に、高低差h=10μmの凹凸構造225(325)を有している。凹凸構造225(325)は、周囲よりも窪んだ直径φ10μmのコップ状の凹部221(321)を間隔d=10μmで複数有している。凹部221(321)の周囲には、凸部222(322)が形成されている。   The electrode material layer 22 (32) has an uneven structure 225 (325) having a height difference h = 10 μm on the surface thereof. The concavo-convex structure 225 (325) has a plurality of cup-shaped concave portions 221 (321) having a diameter φ10 μm that are recessed from the periphery at intervals d = 10 μm. A convex portion 222 (322) is formed around the concave portion 221 (321).

次に、本例のリチウム二次電池用電極2(3)の製造方法につき、説明する。
本例の製造方法においては、塗布工程と凹凸構造形成工程とを行うことによりリチウム二次電池用電極を製造する。
図5に示すごとく、塗布工程においては、金属集電体21、31の両面に、電極材料を有機溶剤に分散させてなる電極材料スラリーを塗布し乾燥させる。これにより、金属集電体21、31の両面に電極材料層22(32)が形成された電極20(30)を得る。
Next, the manufacturing method of the electrode 2 (3) for lithium secondary batteries of this example is demonstrated.
In the manufacturing method of this example, an electrode for a lithium secondary battery is manufactured by performing a coating process and an uneven structure forming process.
As shown in FIG. 5, in the coating process, an electrode material slurry in which an electrode material is dispersed in an organic solvent is applied to both surfaces of the metal current collectors 21 and 31 and dried. Thereby, the electrode 20 (30) in which the electrode material layer 22 (32) is formed on both surfaces of the metal current collectors 21 and 31 is obtained.

また、凹凸構造形成工程においては、表面に高低差10μmの凹凸面75を有する金型7(71、72)を、電極20(30)の電極材料層22(32)に当接させて押圧する(図6及び図9参照)。これにより、電極材料層22(32)に凹部221(321)と凸部222(322)とからなる凹凸構造225(325)を形成する(図2参照)。このようにして、表面に高低差10μmの凹凸構造225(325)を有するリチウム二次電池用電極2(3)を得る。   Further, in the concavo-convex structure forming step, the mold 7 (71, 72) having a concavo-convex surface 75 with a height difference of 10 μm on the surface is brought into contact with the electrode material layer 22 (32) of the electrode 20 (30) and pressed. (See FIGS. 6 and 9). Thereby, the uneven structure 225 (325) which consists of the recessed part 221 (321) and the convex part 222 (322) is formed in the electrode material layer 22 (32) (refer FIG. 2). Thus, the electrode 2 (3) for lithium secondary batteries which has the uneven structure 225 (325) of 10 micrometers in elevation difference on the surface is obtained.

以下、本例のリチウム二次電池用電極の製造方法について、詳細に説明する。
まず、正極用のリチウム二次電池電極2を作製する。
具体的には、まず、正極活物質として層状構造のリチウムニッケル複合酸化物(LiNi0.8Co0.15Al0.052)、導電材としてカーボンブラック、及びバインダーとしてポリフッ化ビニリデンを準備した。次いで、正極活物質85wt%、導電材10wt%、及びバインダー5wt%を混合し、分散材として有機溶剤(N−メチル−2−ピロリドン)を滴量添加した。さらに混合することにより正極活物質、導電材、バインダーを分散させて、正極用の電極材料スラリーを得た。次いで、この電極材料スラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔集電体の両面に塗布し乾燥させた。これにより、図5に示すごとく、アルミニウム箔集電体21の両面に電極材料層22が形成された電極20を得た。
Hereafter, the manufacturing method of the electrode for lithium secondary batteries of this example is demonstrated in detail.
First, the lithium secondary battery electrode 2 for positive electrodes is produced.
Specifically, first, lithium nickel composite oxide (LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) having a layered structure as a positive electrode active material, carbon black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride as a binder were prepared. Next, 85 wt% of the positive electrode active material, 10 wt% of the conductive material, and 5 wt% of the binder were mixed, and an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone) was added dropwise as a dispersion material. Furthermore, the positive electrode active material, the conductive material, and the binder were dispersed by mixing to obtain an electrode material slurry for the positive electrode. Next, this electrode material slurry was applied to both sides of a 20 μm thick aluminum foil current collector and dried. Thereby, as shown in FIG. 5, the electrode 20 in which the electrode material layer 22 was formed on both surfaces of the aluminum foil current collector 21 was obtained.

次に、凹凸面を有する金型を用いて凹凸構造形成工程を行う。
本例の凹凸構造形成工程においては、図6〜8に示すごとく、ロール状の金型7を有するロールプレス装置20を用いる。
図6に示すごとく、ロールプレス装置70は、ロール状の金型7として、上型71と下型72とを有する。ロールプレス装置70において、上型71及び下型72は、両者の間に一定の隙間を開けた状態で配置されている。このロールプレス装置70においては、上型71及び下型72を回転させて、この隙間に電極20を通過させることにより、金属集電体21上に形成された電極材料層22が圧縮される。また、ロールプレス装置20を通過した電極2は、巻取りロール79により巻き取られる。
Next, an uneven structure forming step is performed using a mold having an uneven surface.
In the uneven | corrugated structure formation process of this example, as shown to FIGS. 6-8, the roll press apparatus 20 which has the roll-shaped metal mold | die 7 is used.
As shown in FIG. 6, the roll press device 70 includes an upper mold 71 and a lower mold 72 as the roll-shaped mold 7. In the roll press device 70, the upper mold 71 and the lower mold 72 are arranged with a certain gap between them. In this roll press device 70, the upper die 71 and the lower die 72 are rotated and the electrode 20 is passed through this gap, whereby the electrode material layer 22 formed on the metal current collector 21 is compressed. The electrode 2 that has passed through the roll press device 20 is taken up by a take-up roll 79.

図7及び図8に示すごとく、金型7(上型71及び下型72)は、その表面に、高低差10μmの凹凸面75を有する。凹凸面75は、周囲よりも突出する直径10μmの円柱状の凸部73を10μm間隔で複数有している。そして、凸部73の周囲には、凹部74が形成されている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the mold 7 (the upper mold 71 and the lower mold 72) has an uneven surface 75 with a height difference of 10 μm on the surface thereof. The concavo-convex surface 75 has a plurality of columnar convex portions 73 with a diameter of 10 μm protruding from the periphery at intervals of 10 μm. A recess 74 is formed around the protrusion 73.

そのため、図9に示すごとく、上型71及び下型72の間に、金属集電体21の両面に電極材料層22を形成してなる電極20を通過させると、上型21及び下型22の表面により電極材料層22が押圧され圧縮されると共に、上型71及び下型72の凹凸面75によって、電極材料層22に、凹凸構造225が形成される。この凹凸構造225が形成されたリチウム二次電池用電極2を巻き取りロールに巻き取った。本例においては、上型71及び下型72による圧縮時に、電極密度2.5g/cm3まで電極材料層22を圧縮した。また、正極活物質の付着量は、片面当たり7mg/cm2とした。
次いで、リチウム二次電池用電極2を幅52mm×長さ450mmのサイズに切り出し、これをリチウム二次電池用の正極2とした。
Therefore, as shown in FIG. 9, when the electrode 20 formed by forming the electrode material layer 22 on both surfaces of the metal current collector 21 is passed between the upper mold 71 and the lower mold 72, the upper mold 21 and the lower mold 22. The electrode material layer 22 is pressed and compressed by the surface, and the uneven structure 225 is formed in the electrode material layer 22 by the uneven surface 75 of the upper mold 71 and the lower mold 72. The lithium secondary battery electrode 2 on which the uneven structure 225 was formed was wound on a winding roll. In this example, the electrode material layer 22 was compressed to an electrode density of 2.5 g / cm 3 when compressed by the upper mold 71 and the lower mold 72. Moreover, the adhesion amount of the positive electrode active material was 7 mg / cm 2 per side.
Subsequently, the electrode 2 for lithium secondary batteries was cut out to the size of width 52mm x length 450mm, and this was made into the positive electrode 2 for lithium secondary batteries.

次に、以下のようにして負極を作製する。
まず、負極活物質として球状人造黒鉛、及びバインダーとしてポリフッ化ビニリデンを準備した。次いで、負極活物質95wt%、及びバインダー5wt%を混合し、分散材としてN−メチル−2−ピロリドンを滴量添加した。さらに混合することにより負極活物質、導電材、バインダーを分散させて、負極用の電極材料スラリーを得た。
次いで、この電極材料スラリーを厚さ10μmの銅箔集電体の両面に塗布し乾燥させた。これにより、銅箔集電体31の両面に電極材料層32が形成された電極30を得た(図5参照)。
次いで、上述の正極の場合と同様に、ロールプレス装置70を用いて圧縮を行い、電極30の電極材料層32の両面に凹凸構造325を形成した。そして、得られたリチウム二次電池用電極3を巻き取りロールに巻き取った(図6及び図9参照)。なお、圧縮時には、電極密度1.5g/cm3まで電極材料層32を圧縮した。また、負極活物質の付着量は、片面当たり5mg/cm2とした。
次いで、リチウム二次電池用電極3を幅54mm×長さ450mmのサイズに切り出し、これをリチウム二次電池用の負極3とした。
Next, a negative electrode is produced as follows.
First, spherical artificial graphite was prepared as a negative electrode active material, and polyvinylidene fluoride was prepared as a binder. Next, 95 wt% of the negative electrode active material and 5 wt% of the binder were mixed, and a drop amount of N-methyl-2-pyrrolidone was added as a dispersion material. Furthermore, the negative electrode active material, the conductive material, and the binder were dispersed by mixing to obtain a negative electrode material slurry.
Next, this electrode material slurry was applied to both sides of a 10 μm thick copper foil current collector and dried. Thereby, the electrode 30 in which the electrode material layer 32 was formed on both surfaces of the copper foil current collector 31 was obtained (see FIG. 5).
Next, in the same manner as in the case of the positive electrode described above, compression was performed using the roll press device 70 to form the uneven structure 325 on both surfaces of the electrode material layer 32 of the electrode 30. And the obtained electrode 3 for lithium secondary batteries was wound up by the winding roll (refer FIG.6 and FIG.9). During compression, the electrode material layer 32 was compressed to an electrode density of 1.5 g / cm 3 . Moreover, the adhesion amount of the negative electrode active material was 5 mg / cm 2 per side.
Next, the lithium secondary battery electrode 3 was cut into a size of 54 mm wide × 450 mm long, and this was used as the negative electrode 3 for the lithium secondary battery.

次に、図1に示すごとく、上記のようにして得られたシート状の正極2及び負極3に、それぞれ正極集電リード23及び負極集電リード33を熔接した。これらの正極2及び負極3を、これらの間に幅56mm、厚さ25μmのポリエチレン製のセパレータ4を挟んだ状態で捲回し、ロール状の電極体を作製した。   Next, as shown in FIG. 1, a positive electrode current collecting lead 23 and a negative electrode current collecting lead 33 were welded to the sheet-like positive electrode 2 and negative electrode 3 obtained as described above, respectively. The positive electrode 2 and the negative electrode 3 were wound in a state where a polyethylene separator 4 having a width of 56 mm and a thickness of 25 μm was sandwiched between them, and a roll-shaped electrode body was produced.

続いて、このロール状の電極体を、外装缶65及びキャップ63よりなる18650型の円筒状の電池ケース6に挿入した。このとき、電池ケース6のキャップ63側に配置した正極集電タブ235に、正極集電リード23を熔接により接続すると共に、外装缶65の底に配置した負極集電タブ335に負極集電リード33を熔接により接続した。   Subsequently, the roll-shaped electrode body was inserted into an 18650-type cylindrical battery case 6 including an outer can 65 and a cap 63. At this time, the positive electrode current collecting lead 23 is connected to the positive electrode current collecting tab 235 arranged on the cap 63 side of the battery case 6 by welding, and the negative electrode current collecting lead is arranged on the negative electrode current collecting tab 335 arranged on the bottom of the outer can 65. 33 was connected by welding.

次に、電池ケース6内に上記のようにして準備した非水電解液を含浸させた。そしてキャップ63の内側にガスケット59を配置すると共に、このキャップ63を外装缶65の開口部に配置した。続いて、キャップ63にかしめ加工を施すことにより電池ケース6を密閉し、リチウム二次電池1を作製した。これを電池E1とした。   Next, the battery case 6 was impregnated with the non-aqueous electrolyte prepared as described above. A gasket 59 is disposed inside the cap 63, and the cap 63 is disposed in the opening of the outer can 65. Subsequently, the battery case 6 was sealed by caulking the cap 63, and the lithium secondary battery 1 was manufactured. This was designated as battery E1.

また、本例においては、上記電池E1とは、凹凸構造における高低差、凹部の径、及び凹部の間隔が異なる正極及び負極を有する3種類のリチウム二次電池(電池E2、電池E3、電池C)を作製した。   Further, in this example, the battery E1 is different from the above-described battery E1 in three types of lithium secondary batteries (battery E2, battery E3, battery C) having a positive electrode and a negative electrode that are different in height in the concavo-convex structure, the diameter of the recesses, and the interval between the recesses. ) Was produced.

電池E2は、高低差h=20μmの凹凸構造を有する正極及び負極を有する電池である。その凹凸構造は、直径φ500μmのコップ状の凹部を間隔d=500μmで複数有している。その他は、電池E1と同様の構成である。
この電池E2は、直径500μmの円柱状の凸部が500μm間隔で配されてなる、高低差20μmの凹凸面を有する金型を用いた点を除いては、上記電池E1と同様にして作製した。
The battery E2 is a battery having a positive electrode and a negative electrode having a concavo-convex structure with a height difference h = 20 μm. The concavo-convex structure has a plurality of cup-shaped concave portions having a diameter of φ500 μm at intervals d = 500 μm. The other configuration is the same as that of the battery E1.
This battery E2 was produced in the same manner as the battery E1 except that a mold having a concavo-convex surface with a height difference of 20 μm, in which cylindrical convex portions having a diameter of 500 μm were arranged at intervals of 500 μm. .

また、電池E3は、高低差h=5μmの凹凸構造を有する正極及び負極を有する電池である。その凹凸構造は、直径φ5μmのコップ状の凹部を間隔d=10μmで複数有している。その他は、電池E1と同様の構成である。
この電池E3は、直径5μmの円柱状の凸部が10μm間隔で配されてなる、高低差5μmの凹凸面を有する金型を用いた点を除いては、上記電池E1と同様にして作製した。
The battery E3 is a battery having a positive electrode and a negative electrode having a concavo-convex structure with a height difference h = 5 μm. The concavo-convex structure has a plurality of cup-shaped concave portions having a diameter of 5 μm at intervals d = 10 μm. The other configuration is the same as that of the battery E1.
This battery E3 was produced in the same manner as the battery E1, except that a mold having a concavo-convex surface with a height difference of 5 μm, in which cylindrical convex portions with a diameter of 5 μm were arranged at intervals of 10 μm. .

また、電池Cは、高低差=0.5μm以下の凹凸構造を有する正極及び負極を有する電池である。その凹凸構造の凹部の直径φは0.5μm以下であり、凹部の間隔dも0.5μm以下である。その他は、電池E1と同様の構成である。
この電池E3は、通常の鏡面状態(高低差0.5μm以下、凹凸面の凹部の直径0.5μm以下、凹部の間隔0.5μm以下)の表面構造を有する金型を用いた点を除いては、上記電池E1と同様にして作製した。
The battery C is a battery having a positive electrode and a negative electrode having a concavo-convex structure with an elevation difference of 0.5 μm or less. The concave portion diameter φ of the concave-convex structure is 0.5 μm or less, and the interval d between the concave portions is also 0.5 μm or less. The other configuration is the same as that of the battery E1.
This battery E3 was used except that a mold having a surface structure in a normal mirror surface state (a height difference of 0.5 μm or less, a concave-convex concave portion diameter of 0.5 μm or smaller, and a concave interval of 0.5 μm or smaller) was used. Was produced in the same manner as the battery E1.

(実験例)
次に、上記電池E1〜電池E3及び電池Cについて、下記の出力試験及び充放電サイクル試験を行い、電池特性の評価を行った。
(Experimental example)
Next, about the said battery E1-battery E3 and the battery C, the following output test and charging / discharging cycle test were done, and the battery characteristic was evaluated.

「出力試験」
温度20℃の条件下において、各電池(電池E1〜電池E3及び電池C)を電池容量の50%(SOC=50%)に調整し、100mA〜10Aの任意の5〜6点の電流値で電流を流し、10秒後の電池電圧を測定した。流した電流と電圧とを直線補間し、10秒後の電圧が3.0Vとなるときの電流値を求め、その電流値と電圧値との積から出力(W)を算出した。初期出力と、後述する充放電サイクル試験後における出力を求めると共に、出力維持率を下記の式(a)により算出した。
出力維持率(%)=充放電サイクル試験後の出力/初期出力×100・・・・(a)
初期出力及び出力維持率を表1に示す。
"Output test"
Under the condition of a temperature of 20 ° C., each battery (battery E1 to battery E3 and battery C) is adjusted to 50% (SOC = 50%) of the battery capacity, and at any current value of 5 to 6 points of 100 mA to 10 A A current was passed, and the battery voltage after 10 seconds was measured. The applied current and voltage were linearly interpolated to determine the current value when the voltage after 10 seconds was 3.0 V, and the output (W) was calculated from the product of the current value and the voltage value. While calculating | requiring the initial output and the output after the charging / discharging cycle test mentioned later, the output maintenance factor was computed by the following formula | equation (a).
Output maintenance ratio (%) = output after charge / discharge cycle test / initial output × 100 (a)
Table 1 shows the initial output and the output maintenance ratio.

「充放電サイクル試験」
電池の実使用温度範囲の上限と目される60℃の温度条件下で、各電池を、電流密度2.0mA/cm2の定電流で充電上限電圧4.1Vまで充電し、次いで電流密度2.0mA/cm2の定電流で放電下限電圧3Vまで放電を行う充放電を1サイクルとし、このサイクルを合計500サイクル行った。
そして、充放電サイクル試験前の放電容量を放電容量A(初期放電容量)、充放電サイクル試験後の放電容量を放電容量Bとしたとき、容量維持率を下記の式(b)により算出した。初期放電容量及び容量維持率の結果を表1に示す。
容量維持率(%)=放電容量B/放電容量A×100 ・・・・(b)
"Charge / discharge cycle test"
Under the temperature condition of 60 ° C., which is regarded as the upper limit of the actual use temperature range of the battery, each battery is charged to a charging upper limit voltage of 4.1 V with a constant current of 2.0 mA / cm 2 , and then a current density of 2 Charge / discharge for discharging to a discharge lower limit voltage of 3 V at a constant current of 0.0 mA / cm 2 was defined as one cycle, and this cycle was performed for a total of 500 cycles.
Then, when the discharge capacity before the charge / discharge cycle test was defined as the discharge capacity A (initial discharge capacity) and the discharge capacity after the charge / discharge cycle test was defined as the discharge capacity B, the capacity retention rate was calculated by the following formula (b). Table 1 shows the results of the initial discharge capacity and capacity retention rate.
Capacity maintenance rate (%) = discharge capacity B / discharge capacity A × 100 (b)

なお、放電容量A及び放電容量Bは、充放電サイクル試験前後において、温度20℃、電流密度0.2mA/cm2という条件で測定した。放電容量は、放電電流値(mA)を測定し、この放電電流値に放電に要した時間(hr)を乗じて得られた値を、電池内の正極活物質の重量(g)で除することにより算出した。 The discharge capacity A and the discharge capacity B were measured under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a current density of 0.2 mA / cm 2 before and after the charge / discharge cycle test. The discharge capacity is obtained by measuring the discharge current value (mA) and multiplying the discharge current value by the time (hr) required for discharge by the weight (g) of the positive electrode active material in the battery. Was calculated.

Figure 2008010253
Figure 2008010253

表1より知られるごとく、電池E1〜電池E3及び電池Cは、いずれも約165mAh/gという高い初期放電容量を示し、さらに約85%という高い容量維持率を示した。このことから、正極及び負極に凹凸構造を形成しても放電容量及び容量維持率には悪影響を及ぼさないことがわかる。また、電池E1〜電池E3の正極及び負極に形成された凹凸構造は、高温で充放電を繰り返したときの耐久性に優れているといえる。
一方、出力については、電池Cは30Wであるのに対し、正極及び負極に高低差5〜100μmの凹凸構造を形成した電池E1〜電池E3は、最大41Wという高い出力を発揮できた。上記凹凸構造を形成することにより、最小でも電池Cに比べて10%を越える高出力化が達成できた。これは、電極(正極及び負極)に凹凸構造を形成したことにより、活物質近傍に存在する電解液量が適度に増加し、電池反応がよりスムーズに進行したためであると考えられる。
As is known from Table 1, each of the batteries E1 to E3 and the battery C showed a high initial discharge capacity of about 165 mAh / g, and further showed a high capacity maintenance rate of about 85%. From this, it can be seen that even when the concavo-convex structure is formed on the positive electrode and the negative electrode, the discharge capacity and the capacity retention rate are not adversely affected. Moreover, it can be said that the uneven structure formed in the positive electrode and the negative electrode of the batteries E1 to E3 is excellent in durability when charging and discharging are repeated at a high temperature.
On the other hand, the output of the battery C was 30 W, whereas the batteries E1 to E3 in which the concavo-convex structure having a height difference of 5 to 100 μm was formed on the positive electrode and the negative electrode were able to exhibit a high output of 41 W at the maximum. By forming the concavo-convex structure, a high output exceeding 10% as compared with the battery C could be achieved at the minimum. This is considered to be because the amount of the electrolyte solution present in the vicinity of the active material increased moderately and the battery reaction proceeded more smoothly by forming the uneven structure on the electrodes (positive electrode and negative electrode).

したがって、電池E1〜電池E3のように、表面に凹凸構造を形成した電極を用いることにより、容量維持率にほとんど悪影響を及ぼすことなく、出力を向上できることがわかる。よって、優れた容量維持率と高い出力を兼ね備えたリチウム二次電池を実現することができる。   Therefore, it can be seen that the output can be improved with almost no adverse effect on the capacity retention rate by using an electrode having a concavo-convex structure on the surface like the batteries E1 to E3. Therefore, a lithium secondary battery having an excellent capacity maintenance rate and a high output can be realized.

また、本実施例においては、上記のごとく、表面に周囲よりも突出する円柱状の凸部73を複数有する金型7を用いて(図7及び図8参照)、電極材料層22(32)の表面に、周囲よりも窪んだ直径5〜500μmのコップ状の凹部221(321)を複数有する凹凸構造225(325)を形成した(図2参照)。
その他の実施例として、図10及び図11に示すごとく、周囲よりも窪んだコップ状の凹部82を複数有する金型8を用いて凹凸構造を形成することができる。この金型8においては、凹部82の周囲に凸部81が形成されている。
この金型8を用いると、上記電池E1〜電池E3の凹凸構造とは凹部と凸部とが入れ替わった構造の凹凸構造を形成することができる。即ち、この場合には、周囲よりも突出する円柱状の凸部を複数有する凹凸構造を形成することができる(図示略)。また、円柱状の凹部又は凸部の代わりに多角柱状の凹部又は凸部を表面に複数有する金型を用いて上記凹凸構造を形成することもできる。
In the present embodiment, as described above, the electrode material layer 22 (32) is used by using the mold 7 having a plurality of cylindrical protrusions 73 protruding from the periphery on the surface (see FIGS. 7 and 8). A concavo-convex structure 225 (325) having a plurality of cup-shaped concave portions 221 (321) having a diameter of 5 to 500 μm recessed from the surroundings was formed on the surface (see FIG. 2).
As another embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, a concavo-convex structure can be formed using a mold 8 having a plurality of cup-shaped concave portions 82 that are recessed from the periphery. In the mold 8, a convex portion 81 is formed around the concave portion 82.
When this mold 8 is used, the concave-convex structure of the batteries E1 to E3 can form a concave-convex structure in which a concave portion and a convex portion are interchanged. That is, in this case, it is possible to form a concavo-convex structure having a plurality of columnar convex portions protruding from the periphery (not shown). Moreover, the said uneven | corrugated structure can also be formed using the metal mold | die which has multiple polygonal column-shaped recessed parts or convex parts on the surface instead of a cylindrical recessed part or convex part.

また、図12及び図13に示すごとく、表面に複数の線状の凹部92が形成された金型9を用いて上記凹凸構造を形成することもできる。金型9においては、隣り合う2つの凹部92間に凸部91が形成されている。
このような金型9を用いると、複数の線状の凸部と複数の線状の凹部とが交互に形成されたヘアーライン状の上記凹凸構造を上記電極材料層に形成することができる(図示略)。
このように、種々の模様の凹凸構造を形成しても、上記電池E1〜上記電池E3の場合と同様に、リチウム二次電池の容量維持率を低下させることなく、高出力化を図ることができる。
Moreover, as shown in FIG.12 and FIG.13, the said uneven | corrugated structure can also be formed using the metal mold | die 9 in which the several linear recessed part 92 was formed in the surface. In the mold 9, a convex portion 91 is formed between two adjacent concave portions 92.
When such a mold 9 is used, a hairline-like uneven structure in which a plurality of linear convex portions and a plurality of linear concave portions are alternately formed can be formed on the electrode material layer (illustrated). Abbreviation).
As described above, even when the concavo-convex structure having various patterns is formed, as in the case of the battery E1 to the battery E3, high output can be achieved without reducing the capacity retention rate of the lithium secondary battery. it can.

実施例1にかかる、リチウム二次電池の構成を示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the structure of the lithium secondary battery concerning Example 1. FIG. 実施例1にかかる、リチウム二次電池用電極の断面構造を示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the cross-section of the electrode for lithium secondary batteries concerning Example 1. FIG. 実施例1にかかる、リチウム二次電池用電極の片側面を示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the single side | surface of the electrode for lithium secondary batteries concerning Example 1. FIG. 実施例1にかかる、リチウム二次電池用電極の凹凸構造の部分拡大図。FIG. 3 is a partially enlarged view of a concavo-convex structure of an electrode for a lithium secondary battery according to Example 1. 実施例1にかかる、金属集電体の両面に電極材料層を形成した電極の断面構造を示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the cross-section of the electrode concerning Example 1 which formed the electrode material layer on both surfaces of the metal electrical power collector. 実施例1にかかる、ロールプレス装置により、金属集電体表面の電極材料層を圧縮する様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows a mode that the electrode material layer of the metal electrical power collector surface is compressed with the roll press apparatus concerning Example 1. FIG. 実施例1にかかる、表面に複数の凸部が形成されたロール状の金型の断面構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cross-sectional structure of the roll-shaped metal mold | die in which the several convex part was formed in the surface concerning Example 1. FIG. 実施例1にかかる、表面に複数の凸部が形成されたロール状の金型の表面構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the surface structure of the roll-shaped metal mold | die in which the some convex part was formed in the surface concerning Example 1. FIG. 実施例1にかかる、ロール状の金型により電極材料層に凹凸構造を形成する様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows a mode that a concavo-convex structure is formed in an electrode material layer by the roll-shaped metal mold | die concerning Example 1. FIG. 表面に複数の円柱状の凹部が形成されたロール状の金型の断面構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cross-section of the roll-shaped metal mold | die in which the some cylindrical recessed part was formed in the surface. 表面に複数の円柱状の凹部が形成されたロール状の金型の表面構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the surface structure of the roll-shaped metal mold | die with which the some cylindrical recessed part was formed in the surface. 表面に複数の線状の凹部と複数の線状の凸部とが交互に形成された金型の断面構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cross-section of the metal mold | die with which the several linear recessed part and the several linear convex part were alternately formed in the surface. 表面に複数の線状の凹部と複数の線状の凸部とが交互に形成された金型の断面構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cross-section of the metal mold | die with which the several linear recessed part and the several linear convex part were alternately formed in the surface.

符号の説明Explanation of symbols

1 リチウム二次電池
2 正極(リチウム二次電池用電極)
3 負極(リチウム二次電池用電極)
21(31) 金属集電体
22(32) 電極材料層
221(321) 凹部
222(322) 凸部
225(325) 凹凸構造
1 Lithium secondary battery 2 Positive electrode (electrode for lithium secondary battery)
3 Negative electrode (electrode for lithium secondary battery)
21 (31) Metal current collector 22 (32) Electrode material layer 221 (321) Concave part 222 (322) Convex part 225 (325) Concave and convex structure

Claims (14)

正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とを有するリチウム二次電池の上記正極及び/又は上記負極に用いられるシート状のリチウム二次電池用電極であって、
該リチウム二次電池用電極は、シート状の金属集電体と、該金属集電体の両面を挟むように形成された電極材料層とを有し、
上記電極材料層は、リチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の正極活物質又はリチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の負極活物質を主成分とし、
上記金属集電体の両面に形成された上記電極材料層の少なくとも一方は、その表面に、高低差5〜100μmの凹凸構造を有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極。
Lithium having a positive electrode, a negative electrode, and an electrode body composed of a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and an electrolyte filled in the battery case A sheet-like electrode for a lithium secondary battery used for the positive electrode and / or the negative electrode of a secondary battery,
The electrode for a lithium secondary battery has a sheet-like metal current collector and an electrode material layer formed so as to sandwich both surfaces of the metal current collector,
The electrode material layer is mainly composed of an inorganic positive electrode active material capable of occluding or releasing lithium ions or an inorganic negative electrode active material capable of occluding or releasing lithium ions,
The electrode for a lithium secondary battery, wherein at least one of the electrode material layers formed on both surfaces of the metal current collector has a concavo-convex structure with a height difference of 5 to 100 μm on the surface thereof.
請求項1において、上記凹凸構造は、周囲よりも突出する直径5〜500μmの柱状の凸部を10〜5000μm間隔で複数有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極。   2. The electrode for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the concavo-convex structure has a plurality of columnar convex portions having a diameter of 5 to 500 [mu] m protruding from the periphery at intervals of 10 to 5000 [mu] m. 請求項1又は2において、上記凹凸構造は、周囲よりも窪んだ直径5〜500μmのコップ状の凹部を10〜5000μm間隔で複数有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極。   3. The electrode for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the concavo-convex structure has a plurality of cup-shaped concave portions having a diameter of 5 to 500 μm that are recessed from the periphery at intervals of 10 to 5000 μm. 請求項1において、上記凹凸構造は、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凸部を有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極。   2. The electrode for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the concavo-convex structure has a plurality of linear protrusions having a line width of 3 to 500 [mu] m formed at intervals of 5 to 1000 [mu] m. 請求項1又は2において、上記凹凸構造は、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凹部を有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極。   3. The electrode for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the concavo-convex structure has a plurality of linear recesses having a line width of 3 to 500 [mu] m formed at intervals of 5 to 1000 [mu] m. 正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とを有するリチウム二次電池の上記正極及び/又は上記負極に用いられるシート状のリチウム二次電池用電極の製造方法であって、
シート状の金属集電体と該金属集電体の両面を挟むように形成された電極材料層とを有し、該電極材料層の少なくとも一方の表面に高低差5〜100μmの凹凸構造を有するリチウム二次電池用電極の製造方法において、
上記金属集電体の両面に、リチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の正極活物質又はリチウムイオンを吸蔵又は放出できる無機物の負極活物質を主成分とする電極材料を有機溶剤に分散させてなる電極材料スラリーを塗布し乾燥させて、上記金属集電体を挟む上記電極材料層を形成する塗布工程と、
表面に高低差5〜100μmの凹凸面を有する金型を、上記金属集電体の両面に形成された上記電極材料層の少なくとも一方の表面に当接させて押圧することにより、上記凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程とを有することを特徴とするリチウム二次電池用電極の製造方法。
Lithium having a positive electrode, a negative electrode, and an electrode body composed of a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and an electrolyte filled in the battery case A method for producing a sheet-like electrode for a lithium secondary battery used for the positive electrode and / or the negative electrode of a secondary battery,
It has a sheet-like metal current collector and an electrode material layer formed so as to sandwich both surfaces of the metal current collector, and has an uneven structure with a height difference of 5 to 100 μm on at least one surface of the electrode material layer In the method for producing an electrode for a lithium secondary battery,
An electrode obtained by dispersing an electrode material mainly composed of an inorganic positive electrode active material capable of inserting or extracting lithium ions or an inorganic negative electrode active material capable of inserting or extracting lithium ions on both surfaces of the metal current collector in an organic solvent. Applying and drying a material slurry to form the electrode material layer sandwiching the metal current collector,
The concavo-convex structure is formed by pressing a mold having a concavo-convex surface with a height difference of 5 to 100 μm on the surface in contact with at least one surface of the electrode material layer formed on both surfaces of the metal current collector. A method for producing an electrode for a lithium secondary battery, comprising the step of forming an uneven structure.
請求項6において、上記金型は、ロール状であることを特徴するリチウム二次電池用電極の製造方法。   7. The method for manufacturing an electrode for a lithium secondary battery according to claim 6, wherein the mold is in a roll shape. 請求項6又は7において、上記金型は、その表面に、周囲よりも窪んだ直径5〜500μmのコップ状の凹部を10〜5000μm間隔で複数有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極の製造方法。   8. The lithium secondary battery according to claim 6, wherein the mold has a plurality of cup-shaped recesses having a diameter of 5 to 500 [mu] m recessed from the periphery at intervals of 10 to 5000 [mu] m. For manufacturing an electrode. 請求項6又は7において、上記金型は、その表面に、周囲よりも突出する直径5〜500μmの柱状の凸部を10〜5000μm間隔で複数有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極の製造方法。   8. The lithium secondary battery according to claim 6, wherein the mold has a plurality of columnar protrusions having a diameter of 5 to 500 μm protruding from the periphery at intervals of 10 to 5000 μm. For manufacturing an electrode. 請求項6〜9のいずれか一項において、上記金型は、その表面に、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凹部を有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極の製造方法。   10. The mold according to claim 6, wherein the mold has a plurality of linear recesses having a line width of 3 to 500 μm formed at intervals of 5 to 1000 μm on the surface thereof. A method for manufacturing an electrode for a lithium secondary battery. 請求項6〜9のいずれか一項において、上記金型は、その表面に、間隔5〜1000μmで形成された線幅3〜500μmの複数の線状の凸部を有していることを特徴とするリチウム二次電池用電極の製造方法。   10. The mold according to claim 6, wherein the mold has a plurality of linear protrusions having a line width of 3 to 500 μm formed at intervals of 5 to 1000 μm on the surface thereof. A method for producing an electrode for a lithium secondary battery. 正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に狭装されたセパレータからなる電極体と、該電極体を内蔵する電池ケースと、及び該電池ケース内に充填された電解液とを有するリチウム二次電池において、
上記正極及び上記負極の少なくとも一方は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の上記リチウム二次電池用電極からなることを特徴とするリチウム二次電池。
Lithium having a positive electrode, a negative electrode, and an electrode body composed of a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a battery case containing the electrode body, and an electrolyte filled in the battery case In secondary batteries,
At least one of the said positive electrode and the said negative electrode consists of the said electrode for lithium secondary batteries as described in any one of Claims 1-5, The lithium secondary battery characterized by the above-mentioned.
請求項12において、上記正極及び上記負極の双方が、請求項1〜5のいずれか一項に記載の上記リチウム二次電池用電極からなることを特徴とするリチウム二次電池。   The lithium secondary battery according to claim 12, wherein both the positive electrode and the negative electrode are composed of the electrode for the lithium secondary battery according to claim 1. 請求項12又は13において、上記電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解してなる非水電解液であることを特徴とするリチウム二次電池。   14. The lithium secondary battery according to claim 12, wherein the electrolytic solution is a nonaqueous electrolytic solution obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent.
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