JP2013026063A - Positive electrode for secondary battery with current collector made of aluminum alloy, and manufacturing method of positive electrode for secondary battery - Google Patents

Positive electrode for secondary battery with current collector made of aluminum alloy, and manufacturing method of positive electrode for secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2013026063A
JP2013026063A JP2011160712A JP2011160712A JP2013026063A JP 2013026063 A JP2013026063 A JP 2013026063A JP 2011160712 A JP2011160712 A JP 2011160712A JP 2011160712 A JP2011160712 A JP 2011160712A JP 2013026063 A JP2013026063 A JP 2013026063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
aluminum alloy
rolling
current collector
active material
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.)
Granted
Application number
JP2011160712A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5795895B2 (en
Inventor
Kaneshige Yamamoto
兼滋 山本
Tomohiko Furuya
智彦 古谷
Satoru Suzuki
覚 鈴木
Masakazu Ishi
雅和 石
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.)
Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
Furukawa Sky KK
Original Assignee
Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
Furukawa Sky KK
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 Nippon Foil Manufacturing Co Ltd, Furukawa Sky KK filed Critical Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2011160712A priority Critical patent/JP5795895B2/en
Publication of JP2013026063A publication Critical patent/JP2013026063A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5795895B2 publication Critical patent/JP5795895B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode for a secondary battery having excellent adhesion to a positive electrode active material and good charge and discharge characteristics.SOLUTION: The positive electrode for a secondary battery comprises: a positive electrode current collector 100 composed of an aluminum alloy foil; and a positive electrode active material layer on a surface of the positive electrode current collector 100, which includes a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium. The positive electrode current collector 100 has reentrants and protrusions on the surface thereof. The surface of the positive electrode current collector 100 with the reentrants and protrusions has an average surface roughness Ra of 0.07-4.0 μm. The average distance between local peaks 06 of the reentrants and protrusions is 20-50 μm. The average circle-equivalent diameter of pits 04 forming the reentrants and protrusions is 4.0-600 μm. The density of the pits 04 falls between 300 /mand 5000 /minclusive.

Description

本発明は、アルミニウム合金製集電体を用いた二次電池用正極、及びその二次電池用正極の生産方法に関する。   The present invention relates to a positive electrode for a secondary battery using an aluminum alloy current collector and a method for producing the positive electrode for the secondary battery.

リチウムイオン二次電池の正極材を製造するには、まず、LiCoOなどの活物質と、カーボンなどの導電材と、PVDFなどの結着剤と混練してペーストを作製する。次いで、このペーストを10〜30μm程度のアルミニウム硬質箔あるいはアルミニウム軟質箔(以下、単に「アルミニウム合金箔」という)の両面に50〜200μm程度の厚みに塗布し乾燥させる。その後、このアルミニウム合金箔にプレス、スリット、裁断の各工程を順次、施すことによりリチウムイオン二次電池の正極材が製造される。 To manufacture a positive electrode material for a lithium ion secondary battery, first, an active material such as LiCoO 2 , a conductive material such as carbon, and a binder such as PVDF are kneaded to produce a paste. Next, this paste is applied to both sides of an aluminum hard foil or aluminum soft foil (hereinafter simply referred to as “aluminum alloy foil”) of about 10 to 30 μm to a thickness of about 50 to 200 μm and dried. Then, the positive electrode material of a lithium ion secondary battery is manufactured by performing each process of a press, a slit, and a cutting | disconnection sequentially to this aluminum alloy foil.

上述した電極用基材となるアルミニウム合金箔への塗布から電池組み立てまでの加工工程において、より低コストで精度の良い電極材の製造が要求されている。更に、電池の寿命を高くするため、電極用基材となるアルミニウム合金箔と上記の活物質との密着力を高めた正極ならびにアルミニウム集電体が、強く要望されている。   In the processing steps from the application to the aluminum alloy foil serving as the electrode base material to the battery assembly described above, it is required to manufacture an electrode material with higher accuracy at a lower cost. Furthermore, in order to increase the life of the battery, there is a strong demand for a positive electrode and an aluminum current collector that have improved adhesion between the aluminum alloy foil serving as the electrode substrate and the above active material.

上記の正極集電体を構成するアルミニウム合金箔は、一般的に冷間圧延を施して製造されるために、その表面が比較的平滑であり、正極集電体に対する正極活物質の密着力は低い。特にリチウムイオン二次電池の容量を増大させるために正極活物質に含まれる活物質の量を増加させると相対的にバインダー量が減少するため、正極集電体に対する正極活物質の密着力は一層減少し、この密着力が不足するとリチウムイオン二次電池は少ない充放電サイクル回数で放電容量が低下する。   Since the aluminum alloy foil constituting the positive electrode current collector is generally manufactured by cold rolling, the surface thereof is relatively smooth, and the adhesion of the positive electrode active material to the positive electrode current collector is Low. In particular, when the amount of the active material contained in the positive electrode active material is increased in order to increase the capacity of the lithium ion secondary battery, the amount of the binder is relatively decreased, so that the adhesion of the positive electrode active material to the positive electrode current collector is further increased. If the adhesion is reduced, the lithium ion secondary battery has a reduced discharge capacity with a small number of charge / discharge cycles.

そのため、特許文献1には、アルミニウム合金箔の表面をサンドブラストにより粗面化して正極集電体に対する正極活物質の密着力を向上させるなどの工夫も成されている。   For this reason, Patent Document 1 is devised such that the surface of the aluminum alloy foil is roughened by sandblasting to improve the adhesion of the positive electrode active material to the positive electrode current collector.

また、特許文献2には、純Al製箔を陽極酸化して表面に陽極酸化皮膜を形成し、ついでその陽極酸化皮膜を燐酸により脱膜すると、表面に平均ピット径:0.05〜0.10μmの範囲内のピットが平均密度:100〜500個/μmで形成された純Al製箔が得られることが記載されている。また、このピットを有する純Al製箔を正極集電体膜とし、正極集電体膜の表面に正極活物質とバインダーを含むスラリーを塗布したのち乾燥して正極活物質膜を形成すると、正極集電体膜に対する正極活物質膜の密着性が向上することが記載されている。 Further, in Patent Document 2, when a pure Al foil is anodized to form an anodized film on the surface, and then the anodized film is removed with phosphoric acid, the average pit diameter on the surface is 0.05-0. It is described that a pure Al foil in which pits within a range of 10 μm are formed at an average density of 100 to 500 / μm 2 is obtained. Further, when a pure Al foil having pits is used as a positive electrode current collector film, a slurry containing a positive electrode active material and a binder is applied to the surface of the positive electrode current collector film and then dried to form a positive electrode active material film. It is described that the adhesion of the positive electrode active material film to the current collector film is improved.

さらに、特許文献3には、水または不燃性有機溶媒を媒介としてアルミニウム合金箔の表面にアルミナ粒子を噴射することによってアルミニウム合金箔の表面を粗化し、少なくとも一方の表面の粗さとして平均粗さRaが0.3μm以上1.5μm以下で最大高さRyが0.5μm以上5.0μm以下の二次電池や電気二重層コンデンサに用いられる集電体用アルミニウム合金箔が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 3, the surface of the aluminum alloy foil is roughened by spraying alumina particles onto the surface of the aluminum alloy foil through water or a nonflammable organic solvent, and the average roughness is obtained as the roughness of at least one surface. An aluminum alloy foil for a current collector used for a secondary battery or an electric double layer capacitor having Ra of 0.3 μm to 1.5 μm and a maximum height Ry of 0.5 μm to 5.0 μm is disclosed.

また、特許文献4には、アルミニウム合金箔をエッチング等の表面処理することで楔状の形態のピッチを製造することが記載されている。   Patent Document 4 describes that a pitch in a wedge shape is manufactured by subjecting an aluminum alloy foil to a surface treatment such as etching.

また、非特許文献1には、リチウムイオン二次電池の正極材とは全く関係ない技術分野ではあるが、アルミニウム合金箔の表面に生じるオイルピットについて記載されている。   Non-Patent Document 1 describes an oil pit generated on the surface of an aluminum alloy foil, although it is a technical field that has nothing to do with the positive electrode material of a lithium ion secondary battery.

特開平9−22699号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-22699 特開2000−113892号公報JP 2000-113892 A 特開平11−162470号公報JP 11-162470 A 特開2008−060124号公報JP 2008-060124 A

福田ら;「純チタン薄板の圧延技術」R&D KOBE STEEL ENGINEERING REPORT/Vol.49 No.3 (Dec.1999)Fukuda et al. "Rolling technology of pure titanium sheet" R & D KOBE STEEL ENGINEERING REPORT / Vol. No. 49 3 (Dec. 1999)

しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
第一に、特許文献1及び特許文献3のように、サンドブラストやアルミナ粒子の噴射により表面を粗面化した場合には、アルミニウム合金箔からなる正極集電体に対する正極活物質の密着性は確かに向上する。しかしながら、このような場合でも、アルミニウム合金箔からなる正極集電体に対する正極活物質の密着性は未だ十分ではなく、正極集電体に対する正極活物質の密着性の一層の改善が求められていた。
However, the prior art described in the above literature has room for improvement in the following points.
First, as in Patent Document 1 and Patent Document 3, when the surface is roughened by sandblasting or alumina particle injection, the adhesion of the positive electrode active material to the positive electrode current collector made of aluminum alloy foil is certain. To improve. However, even in such a case, the adhesion of the positive electrode active material to the positive electrode current collector made of the aluminum alloy foil is not yet sufficient, and further improvement in the adhesion of the positive electrode active material to the positive electrode current collector has been demanded. .

第二に、特許文献2の陽極酸化皮膜によるピット形成は、通常使用される正極集電体のアルミニウム合金箔の厚さが僅か15〜30μmであり、この厚さの材料を陽極酸化するためには、低い電圧で長時間処理しなければならず、長時間の陽極酸化処理を行うと、アルミニウム合金箔にピンホール(孔)が開いてしまったり、時には溶解して箔切れが生じてしまったりすることがある。また、陽極酸化で上記不具合がない場合でもその後の燐酸処理でさらに箔厚が薄くなり、ラインで切れやすいなど、生産性やコストの点で問題であった。   Secondly, the pit formation by the anodic oxide film of Patent Document 2 is that the thickness of the aluminum alloy foil of the commonly used positive electrode current collector is only 15 to 30 μm, and in order to anodize the material of this thickness Has to be treated for a long time at a low voltage, and if anodizing for a long time, pinholes (holes) are opened in the aluminum alloy foil, and sometimes it melts and breaks the foil. There are things to do. Further, even if the above-mentioned problems are not caused by anodic oxidation, the thickness of the foil is further reduced by the subsequent phosphoric acid treatment, and it is easy to cut on the line, which is a problem in terms of productivity and cost.

第三に、特許文献4には、アルミニウム合金箔をエッチング等の表面処理する場合には非常に高価な製品となり、今後ますます軽量化、高機能化とともに低コストが求められると予想される要求に対して満足することが困難となる。   Thirdly, in Patent Document 4, when aluminum alloy foil is subjected to a surface treatment such as etching, it becomes a very expensive product, and it is expected that lower weight and higher functionality will be required in the future. It becomes difficult to satisfy.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質を含有する正極活物質層とアルミニウム合金箔からなる正極集電体との間の密着性に優れた二次電池用正極を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent adhesion between a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium and a positive electrode current collector made of an aluminum alloy foil. It aims at providing the positive electrode for secondary batteries.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意試行錯誤を繰り返した結果、非特許文献1に示すように、従来の技術常識では表面欠陥であるとされてきたアルミニウム合金箔表面のオイルピットをむしろ積極的に活用することに想到した。そして、本発明者等は、この着想に基づいて、アルミニウム合金箔表面において欠陥として悪影響が出ないようなオイルピットの形状、分布状態を突き止め、正極集電体と正極活物質との密着性を向上させることに成功した。   As a result of repeating intensive trial and error in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors, as shown in Non-Patent Document 1, have oil pits on the surface of an aluminum alloy foil that has been considered to be a surface defect in the conventional technical common sense. Rather, I came up with the idea of actively using it. Based on this idea, the present inventors have determined the shape and distribution of oil pits that do not adversely affect the surface of the aluminum alloy foil, and have improved adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material. Succeeded to improve.

その過程で、本発明者等は、さらに、アルミニウム合金箔表面にオイルピットを作成するために冷間圧延を行う際に、アルミニウム合金箔表面にうねりが発生することがあることに気づき、そのうねりをむしろ積極的に利用できる可能性に気づいた。そして、本発明者等は、この着想に基づいて、アルミニウム合金箔表面のオイルピットにくわえて、適度な条件のうねりを設けることによって、互いに性質の異なるオイルピット及びうねりの組合せによって絶妙な形状及び分布の凹凸ができあがることになり、その結果、正極集電体と正極活物質との密着性がさらに飛躍的に向上することを見出した。   In the process, the present inventors have further noticed that undulation may occur on the surface of the aluminum alloy foil when performing cold rolling to create oil pits on the surface of the aluminum alloy foil. I noticed the possibility of being rather active. And based on this idea, the present inventors, in addition to the oil pits on the surface of the aluminum alloy foil, provided undulations of appropriate conditions, so that an exquisite shape and a combination of oil pits and undulations having different properties can be obtained. As a result, it was found that the unevenness of the distribution was completed, and as a result, the adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material was further improved.

すなわち、本発明によれば、アルミニウム合金箔からなる正極集電体表面に、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質を含有する正極活物質層を有する二次電池用正極であって、正極集電体表面は凹凸を有し、正極集電体の凹凸を有する面の表面粗さRaの平均が0.07〜4.0μmであり、凹凸の局部山頂の平均間隔が20〜50μmであり、凹凸を構成するピットの円相当径の平均が4.0〜600μmであり、ピットの深さの平均が0.3〜3.0μmであり、ピットの密度が300個/m以上5000個/m以下である、二次電池用正極が提供される。 That is, according to the present invention, there is provided a positive electrode for a secondary battery having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium on the surface of a positive electrode current collector made of an aluminum alloy foil. The electrical surface has irregularities, the average surface roughness Ra of the irregular surface of the positive electrode current collector is 0.07 to 4.0 μm, the average interval between the local peaks of the irregularities is 20 to 50 μm, The average equivalent circle diameter of the pits constituting the irregularities is 4.0 to 600 μm, the average pit depth is 0.3 to 3.0 μm, and the density of pits is 300 / m 2 or more and 5000 / Provided is a positive electrode for a secondary battery that is m 2 or less.

この構成によれば、アルミニウム合金箔表面において欠陥として悪影響が出ないようなピットの形状、分布状態が実現されており、それらのピットを含めて絶妙なバランスを有する形状及び分布の凹凸が設けられていることによって、正極集電体と正極活物質との密着性に著しく優れた二次電池用正極が得られる。   According to this configuration, the shape and distribution of the pits that do not adversely affect the aluminum alloy foil surface as a defect are realized, and the unevenness of the shape and distribution having an exquisite balance is provided including those pits. Thus, a positive electrode for a secondary battery that is remarkably excellent in adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material can be obtained.

また、本発明によれば、アルミニウム合金箔からなる正極集電体表面に、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質を含有する正極活物質層を有する二次電池用正極の生産方法であって、アルミニウム合金板を、圧延油の動粘度が1.9〜3.5×10−3Pa・sであり、圧延速度が400〜1200m/minであり、ロール表面粗さRaの平均が0.10〜5.0μmであり、仕上げ圧延率が20〜50%である、条件で冷間圧延して前記アルミニウム合金箔を得る工程を含む、二次電池用正極の生産方法が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided a method for producing a positive electrode for a secondary battery having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium on a surface of a positive electrode current collector made of an aluminum alloy foil. The kinematic viscosity of the rolling oil is 1.9 to 3.5 × 10 −3 Pa · s, the rolling speed is 400 to 1200 m / min, and the average roll surface roughness Ra is 0.00. There is provided a method for producing a positive electrode for a secondary battery, including a step of cold rolling under conditions of 10 to 5.0 μm and a finish rolling ratio of 20 to 50% to obtain the aluminum alloy foil.

この方法によれば、オイルピットはアルミニウム合金箔を製造する際の冷間圧延で形成されるものであるため、通常のアルミニウム合金箔の製造工程に対して特別な工程を増やすことなくオイルピットを有するアルミニウム合金箔を作りだすことができる。また、アルミニウム合金箔表面にオイルピットを作成するために冷間圧延を行う際に、アルミニウム合金箔表面にうねりが発生するため、互いに性質の異なるオイルピット及びうねりの組合せによって絶妙なバランスを有する形状及び分布の凹凸ができあがることになり、その結果、正極集電体と正極活物質との密着性がさらに飛躍的に向上する。すなわち、この方法によれば、アルミニウム合金箔を製造する際の冷間圧延で凹凸を形成するため、エッチングなどで凹凸を形成する場合に比べてピンホールが少ないので、高速で搬送しても切断することはなく、低コストの製造工程によって正極集電体と正極活物質との密着性に著しく優れた二次電池用正極が得られる。   According to this method, since the oil pit is formed by cold rolling when manufacturing the aluminum alloy foil, the oil pit can be formed without adding a special process to the manufacturing process of the normal aluminum alloy foil. An aluminum alloy foil can be produced. In addition, when cold rolling to create oil pits on the aluminum alloy foil surface, undulations occur on the aluminum alloy foil surface, so the shape has an exquisite balance due to the combination of oil pits and undulations having different properties from each other As a result, the adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material is dramatically improved. That is, according to this method, since the unevenness is formed by cold rolling when manufacturing the aluminum alloy foil, there are fewer pinholes than when the unevenness is formed by etching or the like, so cutting even if transported at high speed Thus, a positive electrode for a secondary battery that is remarkably excellent in adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material can be obtained by a low-cost manufacturing process.

本発明の二次電池用正極は、上述の如き絶妙なバランスを有する形状及び分布の凹凸がアルミニウム合金箔の表面に設けられているため、正極集電体と正極活物質との密着性が著しく優れている。   The positive electrode for a secondary battery according to the present invention is provided with unevenness of shape and distribution having an exquisite balance as described above on the surface of the aluminum alloy foil, so that the adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material is remarkably high. Are better.

また、本発明の二次電池用正極の生産方法は、アルミニウム合金箔を製造する際の冷間圧延でアルミニウム合金箔の表面の凹凸を形成するため、正極集電体と正極活物質との密着性に著しく優れた二次電池用正極を低コストで製造することができる。   In addition, the method for producing a positive electrode for a secondary battery according to the present invention forms an unevenness on the surface of the aluminum alloy foil by cold rolling at the time of producing the aluminum alloy foil, so that the positive electrode current collector and the positive electrode active material are closely adhered. Thus, a positive electrode for a secondary battery that is remarkably excellent in properties can be produced at low cost.

図1は、本実施形態に係る二次電池用正極に用いられるアルミニウム合金箔の表面のうねり及びオイルピットにより構成される凹凸を説明するためのアルミニウム合金箔の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an aluminum alloy foil for explaining the undulations formed by undulation and oil pits on the surface of the aluminum alloy foil used in the positive electrode for a secondary battery according to the present embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。なお、本実施形態に置いて、A〜Bと記載した場合には、A以上B以下であることを意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate. In addition, in this embodiment, when it describes as AB, it means that it is A or more and B or less.

<二次電池用正極>
図1は、本実施形態に係る二次電池用正極に用いられるアルミニウム合金箔の表面のうねり及びオイルピットにより構成される凹凸を説明するためのアルミニウム合金箔の概念図である。本実施形態に係る二次電池用正極は、アルミニウム合金箔からなる正極集電体100表面に、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質を含有する正極活物質層を有する二次電池用正極である。
<Positive electrode for secondary battery>
FIG. 1 is a conceptual diagram of an aluminum alloy foil for explaining the undulations formed by undulation and oil pits on the surface of the aluminum alloy foil used in the positive electrode for a secondary battery according to the present embodiment. The positive electrode for a secondary battery according to this embodiment is a positive electrode for a secondary battery having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium on the surface of a positive electrode current collector 100 made of an aluminum alloy foil. is there.

本実施形態において、「二次電池」とは、蓄電池、充電式電池を含み、充電を行うことにより電気を蓄えて電池として使用できる様になり、繰り返し使用することができる電池を含む概念である。また、「正極」とは、カソードを含み、溶液から電極に向って正電荷が移動する側の電極(溶液に向って電子が放出される側の電極)を含む概念である。   In the present embodiment, the “secondary battery” includes a storage battery and a rechargeable battery, and is a concept including a battery that can be used as a battery by storing electricity by charging and can be used repeatedly. . The “positive electrode” is a concept including a cathode and an electrode on the side where positive charges move from the solution toward the electrode (an electrode on which electrons are emitted toward the solution).

ここで、上記の二次電池用正極に含まれる正極活物質は、コバルト系材料、燐酸鉄系材料、スピネルマンガン系材料、コバルト−ニッケル−マンガン3元系材料およびコバルト−ニッケル−アルミ3元系材料からなる群から選ばれる1種以上の材料を含むことが、二次電池の性能を高めるためには好ましい。   Here, the positive electrode active material contained in the positive electrode for the secondary battery includes a cobalt-based material, an iron phosphate-based material, a spinel manganese-based material, a cobalt-nickel-manganese ternary material, and a cobalt-nickel-aluminum ternary system. In order to improve the performance of the secondary battery, it is preferable to include one or more materials selected from the group consisting of materials.

なお、この正極活物質層をアルミニウム合金箔02からなる正極集電体100表面に塗工する際には、上記の正極活物質と、カーボンなどの導電材と、PVDFなどの結着剤とを混練してペーストを作製した上でアルミニウム合金箔02からなる正極集電体100表面に塗工することが好ましい。また、その塗工前にアルミニウム合金箔02からなる正極集電体100表面にカーボンコートなどの下地処理を施しても良い。   In addition, when this positive electrode active material layer is applied to the surface of the positive electrode current collector 100 made of the aluminum alloy foil 02, the positive electrode active material, a conductive material such as carbon, and a binder such as PVDF are combined. It is preferable that the paste is prepared by kneading and then applied to the surface of the positive electrode current collector 100 made of the aluminum alloy foil 02. Further, the surface of the positive electrode current collector 100 made of the aluminum alloy foil 02 may be subjected to a base treatment such as carbon coating before the coating.

また、上記のアルミニウム合金箔02からなる正極集電体100表面は凹凸を有している。そして、この凹凸が後述する特定の条件をみたすため、このアルミニウム合金箔02からなる正極集電体100は、正極活物質との密着性が良く、かつ、充放電後のサイクル特性に優れており、二次電池の高寿命に貢献できる特性を有している。   Further, the surface of the positive electrode current collector 100 made of the aluminum alloy foil 02 has irregularities. And since this unevenness | corrugation satisfies the specific conditions mentioned later, the positive electrode electrical power collector 100 which consists of this aluminum alloy foil 02 has the adhesiveness with a positive electrode active material, and is excellent in the cycling characteristics after charging / discharging. It has the characteristics that can contribute to the long life of the secondary battery.

具体的には、上記の正極集電体100の表面の凹凸は、この正極集電体100を構成するアルミニウム合金箔02が冷間圧延される際に、そのアルミニウム合金箔02からなる正極集電体100表面に形成されるうねり及びピット04により構成されていることが、正極集電体100と正極活物質との間の密着性を向上するためには好ましい。そして、この凹凸を構成するピット04は、上記のアルミニウム合金箔が冷間圧延される際に形成される楔状のオイルピット04であることが、正極集電体100と正極活物質との間の密着性を向上するためには好ましい。   Specifically, the unevenness of the surface of the positive electrode current collector 100 described above is such that when the aluminum alloy foil 02 constituting the positive electrode current collector 100 is cold-rolled, the positive electrode current collector made of the aluminum alloy foil 02 is formed. In order to improve the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material, it is preferable that the undulations and pits 04 are formed on the surface of the body 100. The pits 04 constituting the irregularities are wedge-shaped oil pits 04 formed when the above-described aluminum alloy foil is cold-rolled, so that the gap between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is It is preferable for improving the adhesion.

ここで、「オイルピット」とは、冷間圧延中に油による潤滑、ロールによる圧力や張力の不均一によってできる表面の凹部を含む概念であり、通常、圧延材に存在する。オイルピット04の大きさ、分布密度等は、圧延油の動粘度、圧延速度、ロール表面粗さ、仕上げ圧延率および圧延荷重の各因子の条件を制御することによって変化させることができる。この内、圧延荷重は主に所望のアルミニウム合金箔100の厚さを出すために制御されるため、オイルピット04の性状を変えることに寄与させることが難しい。従って、オイルピット04の大きさ、分布密度等は、後述するように、圧延油の動粘度、圧延速度、ロール表面粗さおよび仕上げ圧延率の各因子によって主に決定される。   Here, the “oil pit” is a concept including a concave portion on the surface formed by lubrication with oil during cold rolling and nonuniform pressure and tension by a roll, and usually exists in a rolled material. The size, distribution density, and the like of the oil pits 04 can be changed by controlling the conditions of each factor of rolling oil kinematic viscosity, rolling speed, roll surface roughness, finish rolling rate, and rolling load. Among these, the rolling load is controlled mainly to obtain a desired thickness of the aluminum alloy foil 100, so that it is difficult to contribute to changing the properties of the oil pit 04. Accordingly, the size, distribution density, and the like of the oil pits 04 are mainly determined by factors such as kinematic viscosity, rolling speed, roll surface roughness, and finish rolling rate of the rolling oil, as will be described later.

一方、非特許文献1には、「オイルピットはロールバイト(1対の上下2本のロールの間の空隙のことをいう)中に潤滑剤が封じ込められて被圧延材に凹み状の表面欠陥として現れるものである。」と記載されているように、オイルピット04は表面欠陥であるが故に減少させる努力を払うべきであるという技術常識が従来は存在していた。   On the other hand, Non-Patent Document 1 states that “the oil pit is a concave surface defect in the material to be rolled because the lubricant is contained in a roll bite (referring to a gap between a pair of upper and lower two rolls). In the past, there has been common technical knowledge that oil pits 04 should be endeavored to be reduced because they are surface defects.

これに対して、本発明者等は、非特許文献1に示すように、従来の技術常識では表面欠陥であるとされてきたアルミニウム合金箔02表面のオイルピット04をむしろ積極的に活用することに想到した。そして、本発明者等は、この着想に基づいて、アルミニウム合金箔02表面において欠陥として悪影響が出ない後述するようなオイルピット04の形状、分布状態を突き止め、正極集電体100と正極活物質との密着性を向上させることに成功した。   On the other hand, as shown in Non-Patent Document 1, the present inventors rather positively utilize the oil pit 04 on the surface of the aluminum alloy foil 02 that has been considered to be a surface defect in the conventional technical common sense. I came up with it. Based on this idea, the present inventors have determined the shape and distribution state of oil pits 04 as will be described later, which do not adversely affect the surface of the aluminum alloy foil 02, and the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material We succeeded in improving the adhesion.

また、その過程で、本発明者等は、さらに、アルミニウム合金箔02表面に後述するような形状、分布状態からなるオイルピット04を作成するために冷間圧延を行う際に、アルミニウム合金箔02表面にうねりが発生することがあることに気づき、そのうねりをむしろ積極的に利用できる可能性に気づいた。そして、本発明者等は、この着想に基づいて、アルミニウム合金箔02表面にオイルピット04にくわえて後述するような適度な条件のうねりを設けることによって、互いに性質の異なるオイルピット04及びうねりの組合せによって絶妙な形状及び分布の凹凸がアルミニウム合金箔02表面にできあがることになり、その結果、正極集電体100と正極活物質との密着性がさらに飛躍的に向上することを見出した。   In the process, the inventors further performed the aluminum alloy foil 02 when performing cold rolling to create an oil pit 04 having a shape and a distribution state as described later on the surface of the aluminum alloy foil 02. I noticed that swells may occur on the surface, and I noticed the possibility of using them more actively. Then, based on this idea, the present inventors provide oil pits 04 and undulations having different properties from each other by providing undulations of appropriate conditions as described later on the surface of the aluminum alloy foil 02 in addition to the oil pits 04. It has been found that unevenness of exquisite shape and distribution is formed on the surface of the aluminum alloy foil 02 by the combination, and as a result, the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is further improved.

その結果、本実施形態の二次電池用正極では、従来の二次電池の正極が抱えていた、正極活物質中の長期にわたるリチウムイオンのドープ・脱ドープに伴う活物質層の伸縮を受けることにより、層間の界面剥離が生じ、電池のサイクル寿命が低下し易いという難点を克服することに成功した。すなわち、本実施形態の二次電池用正極では、アルミニウム合金箔02表面に後述するような形状、分布状態のオイルピット04を形成することにくわえて、さらに後述するような適度な条件のうねりを設けることによって、活物質層の伸縮による密着性の低下を克服することに成功した。   As a result, the positive electrode for the secondary battery of the present embodiment is subject to the expansion and contraction of the active material layer accompanying the long-term lithium ion doping / dedoping in the positive electrode active material, which the positive electrode of the conventional secondary battery has. As a result, the interfacial delamination between the layers occurred, and the problem that the cycle life of the battery tends to be reduced was successfully overcome. That is, in the positive electrode for a secondary battery of this embodiment, in addition to forming oil pits 04 having a shape and a distribution state as described later on the surface of the aluminum alloy foil 02, undulations under appropriate conditions as described later are further provided. By providing, it succeeded in overcoming the decrease in adhesion due to expansion and contraction of the active material layer.

具体的には、上記の正極集電体100の凹凸を有する面の表面粗さRa(JIS B0601−1994に規定される)(上述のオイルピット04及びうねりの両方の形状及び分布の影響を受ける)の平均が0.07〜4.0μmであることが好ましい。この表面粗さRaの平均が0.07μm以上であると、正極集電体100と正極活物質との間の密着性が向上するため好ましい。一方、この表面粗さRaの平均が4.0μm以下であれば表面のうねりが大きくなり過ぎず、地キズやピンホールの原因となりにくいため好ましい。この表面粗さRaの平均は、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0μmに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。逆に、表面粗さRaの平均が0.07μm未満では十分な活物質との密着性が得られず、また、表面粗さRaの平均が4.0μmを超えると、密着性は良くなるが、地キズやピンホールの原因となり易いため好ましくない。   Specifically, the surface roughness Ra (specified in JIS B0601-1994) of the uneven surface of the positive electrode current collector 100 (affected by the shape and distribution of both the oil pit 04 and the swell described above. ) Is preferably 0.07 to 4.0 μm. An average surface roughness Ra of 0.07 μm or more is preferable because adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is improved. On the other hand, an average surface roughness Ra of 4.0 μm or less is preferable because the surface undulation does not become too large, and it is difficult to cause ground scratches or pinholes. The average surface roughness Ra is 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2 0.0, 2.5, 3.0, 3.5, and 4.0 μm may be within the range of any two numerical values. Conversely, if the average surface roughness Ra is less than 0.07 μm, sufficient adhesion to the active material cannot be obtained, and if the average surface roughness Ra exceeds 4.0 μm, the adhesion is improved. This is not preferable because it tends to cause scratches and pinholes.

また、上記の正極集電体100の表面の凹凸の局部山頂06の平均間隔(例えば、上述の隣接するうねりの山頂間の間隔08の平均値)が20〜50μmであることが好ましい。この凹凸の局部山頂06の平均間隔が20μm以上であると、圧延ロールに細かく凹凸を付ける必要が少なくなり、製造コストを低減できるため好ましい。一方、この凹凸の局部山頂06の平均間隔が50μm以下であると、正極集電体100と正極活物質との間の密着性が向上するため好ましい。この凹凸の局部山頂06の平均間隔は、20、25、30、35、40、45、50μmに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。一方、正極集電体100の表面の凹凸の局部山頂06の平均間隔〔例えば、上述の隣接するうねりの山頂間の間隔08の平均値〕が20μm未満であると非常に細かい凹凸を圧延ロールに作らねばならず、効率が悪いばかりかコストアップとなり好ましくない。また、50μmを超えると活物質との密着力に乏しくなるため好ましくない。   Moreover, it is preferable that the average space | interval (For example, the average value of the space | interval 08 between the mountain peaks of the above-mentioned adjacent wave | undulation) of the unevenness | corrugation local peak 06 of the surface of said positive electrode collector 100 is 20-50 micrometers. It is preferable that the average interval between the local peaks 06 of the irregularities be 20 μm or more because it is less necessary to finely irregularize the rolling roll and the manufacturing cost can be reduced. On the other hand, it is preferable that the average interval between the concave and convex local peaks 06 is 50 μm or less because the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is improved. The average interval between the local peaks 06 of the unevenness may be within a range of any two numerical values included in 20, 25, 30, 35, 40, 45, and 50 μm. On the other hand, if the average interval between the local peaks 06 of the irregularities on the surface of the positive electrode current collector 100 (for example, the average value of the interval 08 between the peaks of adjacent undulations described above) is less than 20 μm, very fine irregularities are formed on the rolling roll. This is not preferable because it is not only inefficient but also costly. On the other hand, if it exceeds 50 μm, the adhesion with the active material becomes poor, such being undesirable.

また、上記の正極集電体100の表面のオイルピット04は、既に上述したように、正極集電体100表面に形成されている冷間圧延によってできる凹凸を構成する一要素であるが、そのオイルピット04の円相当径の平均が4.0〜600μmであることが正極集電体100と正極活物質との間の密着性を向上するためには好ましい。このオイルピット04の円相当径の平均が4.0μm以上であると、正極集電体100と正極活物質との間の密着力が強くなるため好ましい。一方、このオイルピット04の円相当径の平均が600μm以下であると、オイルピット04の深さも大きくなりすぎず、ピンホールが生じにくいため好ましい。このオイルピット04の円相当径の平均は、4.0、5.0、10、20、30、40、50、100、200、300、400、500、600μmに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。一方、オイルピット04の円相当径の平均が4.0μ未満では、活物質と十分な密着力が得られず、また、円相当径の平均が600μmを超えると、付着油分量が多くなり過ぎて活物質のはがれが生じるため、好ましくない。特に好ましい範囲は50〜500μmである。   In addition, the oil pit 04 on the surface of the positive electrode current collector 100 is one element constituting the unevenness formed by the cold rolling formed on the surface of the positive electrode current collector 100 as described above. The average equivalent circle diameter of the oil pit 04 is preferably 4.0 to 600 μm in order to improve the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material. The average equivalent circle diameter of the oil pits 04 is preferably 4.0 μm or more, because the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material becomes strong. On the other hand, when the average equivalent circle diameter of the oil pits 04 is 600 μm or less, the depth of the oil pits 04 is not excessively increased, and pinholes are hardly generated. The average equivalent circle diameter of the oil pit 04 is an arbitrary two numerical values included in 4.0, 5.0, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600 μm. It may be within the range. On the other hand, if the average equivalent circle diameter of the oil pit 04 is less than 4.0 μm, sufficient adhesion to the active material cannot be obtained, and if the average equivalent circle diameter exceeds 600 μm, the amount of attached oil becomes too large. This is not preferable because the active material peels off. A particularly preferred range is 50 to 500 μm.

また、上記の正極集電体100の表面のオイルピット04の深さの平均が0.3〜3.0μmであることが正極集電体100と正極活物質との間の密着性を向上するためには好ましい。このオイルピット04の深さの平均が0.3μm以上であれば、正極集電体100と正極活物質との間の密着力が大きくなるため好ましい。また、このオイルピット04の深さの平均が3.0μm以下であると、ピンホールや破断の原因となりにくいため好ましい。このオイルピット04の深さの平均は、0.3、0.4、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0μmに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。
一方、オイルピット04の深さの平均が0.3μm未満では、正極集電体100と正極活物質との間の密着力が小さくなるため好ましくなく、また、オイルピット04の深さが3.0μmを超えると、正極集電体であるアルミニウム箔にピンホールが生じ易くなるため好ましくない。特に好ましい範囲は、0.4〜2.0μmである。
In addition, the average depth of the oil pits 04 on the surface of the positive electrode current collector 100 is 0.3 to 3.0 μm, which improves the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material. It is preferable for this purpose. If the average depth of the oil pits 04 is 0.3 μm or more, the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is increased, which is preferable. Further, it is preferable that the average depth of the oil pits 04 is 3.0 μm or less because it is difficult to cause pinholes and breakage. The average depth of the oil pit 04 is any two numerical values included in 0.3, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 μm. It may be within the range.
On the other hand, if the average depth of the oil pits 04 is less than 0.3 μm, the adhesion force between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material becomes small, which is not preferable. If it exceeds 0 μm, pinholes are likely to occur in the aluminum foil as the positive electrode current collector, which is not preferable. A particularly preferable range is 0.4 to 2.0 μm.

また、上記の正極集電体100の表面のオイルピット04の密度が300個/m以上5000個/m以下であることが正極集電体100と正極活物質との間の密着性を向上するためには好ましい。このオイルピット04の密度が300個/m以上であると、正極集電体100と正極活物質との間の密着力が大きくなるため好ましくい。また、このオイルピット04の密度が5000個/m以下であれば、表面粗さが大きくなりすぎず、電池に組み込んだ後に内巻き部の曲率が小さい部分で折れ・切れが生じにくいため好ましい。このオイルピット04の密度は、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000個/mに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。このオイルピット04の密度が300個/m未満では正極活物質との密着性の向上が図れず、一方、オイルピットの密度が5000個/mを超えると表面粗さが大きくなり過ぎ、電池に組み込んだ後に内巻き部の曲率が小さい部分で折れ・切れが生じ易くなるため好ましくない。 Further, the density of the oil pits 04 on the surface of the positive electrode current collector 100 is not less than 300 / m 2 and not more than 5000 / m 2 , thereby improving the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material. It is preferable for improvement. It is preferable that the density of the oil pits 04 is 300 pieces / m 2 or more because the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is increased. Further, if the density of the oil pits 04 is 5000 pieces / m 2 or less, the surface roughness does not become too large, and it is preferable that the inner winding part is less likely to be broken and cut off after being incorporated in the battery. . The density of this oil pit 04 is any two included in 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000 pieces / m 2 . It may be within a numerical range. If the density of the oil pits 04 is less than 300 / m 2 , the adhesion with the positive electrode active material cannot be improved. On the other hand, if the density of the oil pits exceeds 5000 / m 2 , the surface roughness becomes too large. Since it is easy to bend and cut at a portion where the curvature of the inner winding portion is small after being incorporated in the battery, it is not preferable.

なお、上記の正極集電体100の表面のオイルピット04の大きさ、分布密度は以下のようにして測定される。具体的には、マイクロスコープでアルミニウム合金箔表面を撮影し、得られた画像を二値化し、ロール目に相当する画像を除去した後、画像解析装置により、大きさ、分布密度が求められる。   The size and distribution density of the oil pits 04 on the surface of the positive electrode current collector 100 are measured as follows. Specifically, the surface of the aluminum alloy foil is photographed with a microscope, the obtained image is binarized, the image corresponding to the roll eyes is removed, and then the size and distribution density are obtained by an image analyzer.

また、上記の正極集電体100の表面の凹凸の局部山頂の間隔08は以下のようにして測定される。具体的には、JIS B0601(1994)に規定された方法にて局部山頂の平均間隔(Sr,Sf)を測定できる。   Further, the interval 08 between the local peaks of the irregularities on the surface of the positive electrode current collector 100 is measured as follows. Specifically, the average interval (Sr, Sf) between local peaks can be measured by the method defined in JIS B0601 (1994).

また、上記の正極集電体100を構成するアルミニウム合金箔02の厚さは、二次電池の品質の向上の面からは6.0〜30μmが好ましく、より好ましくは、10〜20μmである。このアルミニウム合金箔02の厚さが6.0μm以上又は10μm以上であれば、アルミニウム合金箔02のピンホールが少なくなり、リチウムイオン二次電池の正極材の製造工程中において切断し或いはシワなどの不具合が発生し難くなる。一方、30μm以下又は20μm以下であれば、一定容積のリチウムイオン二次電池容器内へ組み込む正極材として、アルミニウム合金箔02上に塗工する活物質を含むペースト層の厚みを厚くすることができ、その結果、電池の出力密度が向上する。このアルミニウム合金箔02の厚さは、6.0、7.0、8.0、9.0、10、15、20、25、30μmに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。このアルミニウム合金箔02の厚さが6.0μm未満又は10μm未満の場合、如何に製造条件を制御してもピンホールが多くなるのを防止することが難しく、一方、30μm以上又は20μm以上では集電体の厚さが厚くなり過ぎて、電池そのものの体積が大きくなってしまい、限られた容積の中に電池を納めることが難しくなる。   In addition, the thickness of the aluminum alloy foil 02 constituting the positive electrode current collector 100 is preferably 6.0 to 30 μm, and more preferably 10 to 20 μm from the viewpoint of improving the quality of the secondary battery. If the thickness of the aluminum alloy foil 02 is 6.0 μm or more or 10 μm or more, the number of pinholes in the aluminum alloy foil 02 is reduced, and the aluminum alloy foil 02 is cut or wrinkled during the manufacturing process of the positive electrode material of the lithium ion secondary battery. It becomes difficult for trouble to occur. On the other hand, if the thickness is 30 μm or less or 20 μm or less, the thickness of the paste layer containing the active material to be coated on the aluminum alloy foil 02 can be increased as the positive electrode material incorporated into the lithium ion secondary battery container having a certain volume. As a result, the output density of the battery is improved. The thickness of the aluminum alloy foil 02 may be within the range of any two numerical values included in 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10, 15, 20, 25, and 30 μm. Good. If the thickness of the aluminum alloy foil 02 is less than 6.0 μm or less than 10 μm, it is difficult to prevent an increase in pinholes no matter how the manufacturing conditions are controlled. Since the thickness of the electric body becomes too thick, the volume of the battery itself becomes large, and it becomes difficult to fit the battery in the limited volume.

本実施形態の二次電池用正極では、上記の正極集電体100の一方の表面に上記の凹凸を有し、その一方の表面に上記の正極活物質層を有する構成としてもよい。また、本実施形態の二次電池用正極では、上記の正極集電体100の両表面に上記の凹凸を有し、それらの両表面に上記の正極活物質層を有する構成としてもよい。いずれの構成にしても、正極集電体100と正極活物質との間の密着力が大きくなるという利点が得られる。   The positive electrode for a secondary battery according to the present embodiment may have a configuration in which the unevenness is provided on one surface of the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material layer is provided on the one surface. In addition, the positive electrode for a secondary battery according to the present embodiment may have a configuration in which the above-described unevenness is provided on both surfaces of the positive electrode current collector 100 and the above-described positive electrode active material layer is provided on both surfaces thereof. In any configuration, there is an advantage that the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is increased.

<二次電池用正極の生産方法>
本実施形態に係る二次電池用正極の生産方法は、上記のアルミニウム合金箔02からなる正極集電体100表面に、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質を含有する正極活物質層を有する二次電池用正極の生産方法である。この生産方法は、アルミニウム合金板を、後述する条件で冷間圧延してアルミニウム合金箔02を得る工程を含む。
<Method for producing positive electrode for secondary battery>
The method for producing a positive electrode for a secondary battery according to the present embodiment has a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of inserting and extracting lithium on the surface of the positive electrode current collector 100 made of the aluminum alloy foil 02. This is a method for producing a positive electrode for a secondary battery. This production method includes a step of cold rolling an aluminum alloy sheet under the conditions described later to obtain an aluminum alloy foil 02.

この生産方法では、オイルピット04はアルミニウム合金箔02を製造する際の冷間圧延(具体的には、後述する箔圧延のための冷間圧延)で形成されるものであるため、通常のアルミニウム合金箔02の製造工程に対して特別な工程を増やすことなくオイルピット04を有するアルミニウム合金箔02を作りだすことができる。また、アルミニウム合金箔02表面にオイルピット04を作成するために冷間圧延を行う際に、アルミニウム合金箔02表面にうねりが発生するため、互いに性質の異なるオイルピット04及びうねりの組合せによって絶妙なバランスを有する形状及び分布の凹凸ができあがることになり、その結果、正極集電体100と正極活物質との密着性がさらに飛躍的に向上する。すなわち、この方法によれば、アルミニウム合金箔02を製造する際の冷間圧延で凹凸を形成するため、エッチングなどで凹凸を形成する場合に比べてピンホールが少ないので、高速で搬送しても切断することはなく、低コストの製造工程によって正極集電体100と正極活物質との密着性に著しく優れた二次電池用正極が得られる。   In this production method, the oil pits 04 are formed by cold rolling (specifically, cold rolling for foil rolling described later) when manufacturing the aluminum alloy foil 02, so that ordinary aluminum The aluminum alloy foil 02 having the oil pits 04 can be produced without adding a special process to the manufacturing process of the alloy foil 02. Further, when cold rolling is performed to form the oil pits 04 on the surface of the aluminum alloy foil 02, undulations are generated on the surface of the aluminum alloy foil 02. Therefore, an exquisite combination of oil pits 04 and undulations having different properties from each other. As a result, unevenness with a balanced shape and distribution is completed, and as a result, the adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material is further improved dramatically. That is, according to this method, since the unevenness is formed by cold rolling when manufacturing the aluminum alloy foil 02, since there are fewer pinholes than when forming the unevenness by etching or the like, even if transported at high speed Without being cut, a positive electrode for a secondary battery that is remarkably excellent in adhesion between the positive electrode current collector 100 and the positive electrode active material can be obtained by a low-cost manufacturing process.

この生産方法では、後述する箔圧延のための冷間圧延の際に、オイルピット04の大きさ、分布密度、うねりの幅及び高さ等は、圧延油の動粘度、圧延速度、ロール表面粗さ、仕上げ圧延率および圧延荷重の各因子の条件を制御することによって変化させることができる。この内、圧延荷重は主に所望のアルミニウム合金箔02の厚さを出すために制御されるため、オイルピット04及びうねりの性状を変えることに寄与させることが難しい。従って、オイルピット04の大きさ、分布密度、うねりの幅及び高さ等は、後述するように、後述する箔圧延のための冷間圧延の際に、圧延油の動粘度、圧延速度、ロール表面粗さおよび仕上げ圧延率の各因子によって主に決定される。   In this production method, during cold rolling for foil rolling described later, the size, distribution density, waviness width and height of the oil pits 04 are determined according to the kinematic viscosity of the rolling oil, the rolling speed, the roll surface roughness, and the like. It can be changed by controlling the conditions of each factor of the finish rolling rate and rolling load. Among these, the rolling load is mainly controlled to obtain the desired thickness of the aluminum alloy foil 02, and therefore it is difficult to contribute to changing the properties of the oil pit 04 and the swell. Therefore, the size, distribution density, waviness width and height of the oil pits 04 are, as will be described later, the kinematic viscosity of the rolling oil, the rolling speed, the roll during cold rolling for foil rolling described later. It is determined mainly by factors of surface roughness and finish rolling rate.

具体的には、オイルピット数(n)を多く存在させるためには、後述する箔圧延のための冷間圧延の際に、入側材料であるアルミニウム合金箔02の油膜厚さを厚くすることであり、油膜厚さを厚くするためには、圧延油の動粘度(v)は高く、圧延速度(s)は速く、ロール表面粗さ(f)は粗く、仕上げ圧延率(r)は小さく(圧延入り側の材料の噛み込み角度を小さく)すればよい。   Specifically, in order to increase the number of oil pits (n), the oil film thickness of the aluminum alloy foil 02 that is the entry side material is increased during cold rolling for foil rolling described later. In order to increase the oil film thickness, the kinematic viscosity (v) of the rolling oil is high, the rolling speed (s) is fast, the roll surface roughness (f) is rough, and the finish rolling rate (r) is small. What is necessary is just to make small the biting angle of the material at the side of rolling.

因みにこれらの関係を式(1)で示せば、
n=k・v・s・f/r・p ・・・・・(1)
の関係となる。(pは圧延荷重,kは定数で材料,設備によって随時変化する)
By the way, if we show these relations in equation (1),
n = k · v · s · f / r · p (1)
It becomes the relationship. (P is the rolling load, k is a constant and changes from time to time depending on the material and equipment)

また、うねりを多く発生させるためには、圧延油の動粘度(v)を高くすればよい。なお、本発明者は、オイルピットのみ多くしたり、うねりのみを多くしたりすることは困難であることを見いだしている。すなわち、通常の製造方法では、双方が同じ傾向で変化してしまう。
これら条件の好ましい範囲は、後述する通りである。
Moreover, what is necessary is just to make kinematic viscosity (v) of rolling oil high in order to generate many waviness. The present inventor has found that it is difficult to increase only the oil pit or only the swell. That is, in a normal manufacturing method, both change with the same tendency.
A preferable range of these conditions is as described later.

すなわち、後述する箔圧延のための冷間圧延の際に、上述の好ましい形状及び分布の凹凸を形成するためには、圧延油の動粘度は1.9〜3.5×10−3Pa・sにすることが好ましい。この圧延油の動粘度が1.9×10−3Pa・s以上であれば、油膜厚さが厚くなり、箔をより薄く圧延し易いという利点がある。また、この圧延油の動粘度が3.5×10−3Pa・s以下であれば、動粘度と蒸留点とが相関関係にあることから、箔表面に残存する圧延油が少なくなり、より正極活物質が密着し易いという利点がある。この圧延油の動粘度は、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5×10−3Pa・sに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。 That is, in the cold rolling for foil rolling described later, the kinematic viscosity of the rolling oil is 1.9 to 3.5 × 10 −3 Pa · It is preferable to use s. When the kinematic viscosity of the rolling oil is 1.9 × 10 −3 Pa · s or more, there is an advantage that the oil film thickness is increased and the foil can be rolled thinly. Also, if the kinematic viscosity of this rolling oil is 3.5 × 10 −3 Pa · s or less, the kinematic viscosity and the distillation point are in a correlation, so that the rolling oil remaining on the foil surface is reduced, and more There is an advantage that the positive electrode active material is easily adhered. The rolling oil has a kinematic viscosity of 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2. 9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5 × 10 −3 Pa · s.

また、後述する箔圧延のための冷間圧延の際に、上述の好ましい形状及び分布の凹凸を形成するためには、圧延速度は400〜1200m/minにすることが好ましい。この圧延速度が400m/min以上であれば、圧延時の材料の発熱が多くなり、自己回復により薄い箔に圧延し易いという利点がある。また、この圧延速度が1200m/min以下であれば、箔表面に残存する圧延油が多くならず、正極活物質との密着力が低下しないという利点がある。この圧延油の動粘度は、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200m/minに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。   Moreover, in order to form the unevenness | corrugation of the above-mentioned preferable shape and distribution in the case of the cold rolling for foil rolling mentioned later, it is preferable that a rolling speed shall be 400-1200 m / min. If this rolling speed is 400 m / min or more, there is an advantage that the heat generation of the material during rolling increases, and it is easy to roll into a thin foil by self-healing. Moreover, if this rolling speed is 1200 m / min or less, there is an advantage that the rolling oil remaining on the foil surface does not increase and the adhesion with the positive electrode active material does not decrease. The kinematic viscosity of the rolling oil may be within a range of any two numerical values included in 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, and 1200 m / min.

また、後述する箔圧延のための冷間圧延の際に、上述の好ましい形状及び分布の凹凸を形成するためには、ロール表面粗さ(Ra)は0.10〜5.0μmにすることが好ましい。このロール表面粗さ(Ra)が0.10μm以上であれば、圧延時の油膜が厚くなり、オイルピットが多くでき易くなるとともに、箔圧延速度を増速し易くなるという利点がある。上述の通り、圧延速度が大きくなるほどオイルピットを多く形成できる。また、このロール表面粗さ(Ra)が5.0μm以下であれば、圧延後の表面に残存する圧延油が多くならず、正極活物質との密着力が低下しないという利点がある。このロール表面粗さ(Ra)は、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0μmに含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。   Moreover, in order to form the unevenness | corrugation of the above-mentioned preferable shape and distribution in the case of the cold rolling for the foil rolling mentioned later, roll surface roughness (Ra) shall be 0.10-5.0 micrometers. preferable. If the roll surface roughness (Ra) is 0.10 μm or more, there is an advantage that the oil film at the time of rolling becomes thick, oil pits can easily be increased, and the foil rolling speed can be easily increased. As described above, more oil pits can be formed as the rolling speed increases. Moreover, if this roll surface roughness (Ra) is 5.0 micrometers or less, there exists an advantage that the rolling oil which remains on the surface after rolling does not increase, and adhesive force with a positive electrode active material does not fall. The roll surface roughness (Ra) is 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90, 1.0, It may be within the range of any two numerical values included in 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, and 5.0 μm.

また、後述する箔圧延のための冷間圧延の際に、上述の好ましい形状及び分布の凹凸を形成するためには、仕上げ圧延率は20〜50%にすることが好ましい。この仕上げ圧延率が20%以上であれば、箔圧延回数が多くならず低コストを維持して製造できるという利点がある。また、この仕上げ圧延率が50%以下であれば、圧延ロールへの噛み込み角が大きくならず、箔表面に残存する圧延油が多くならず、正極活物質との密着力が低下しないという利点がある。この仕上げ圧延率は、20、25、30、35、40、45、50%に含まれる任意の2つの数値の範囲内であってもよい。   Moreover, in order to form the unevenness | corrugation of the above-mentioned preferable shape and distribution in the case of the cold rolling for foil rolling mentioned later, it is preferable that a finish rolling rate shall be 20 to 50%. If this finish rolling rate is 20% or more, there is an advantage that the number of foil rolling operations is not increased, and manufacturing can be performed while maintaining low cost. Further, if the finish rolling rate is 50% or less, the biting angle into the rolling roll does not increase, the rolling oil remaining on the foil surface does not increase, and the adhesion strength with the positive electrode active material does not decrease. There is. This finish rolling ratio may be within a range of any two numerical values included in 20, 25, 30, 35, 40, 45, and 50%.

本実施形態に係る二次電池用正極の生産方法では、上記のアルミニウム合金箔02は例えば以下のようにして製造できる。具体的には、上記のアルミニウム合金箔02は、半連続鋳造により得られたアルミニウム鋳塊に均質化処理、熱間圧延、冷間圧延及び箔圧延を順次施して得ることができる。また、半連続鋳造によるアルミニウム鋳塊の熱間圧延に代えて、連続鋳造板を冷間圧延以降の工程に投入しても良い。なお、必要に応じて熱間圧延直後又は冷間圧延の途中で圧延板にバッチ式焼鈍炉で250〜450℃で1〜10時間あるいは、連続焼鈍炉で380〜580℃で1秒〜3分のいずれかの方法で中間焼鈍を施してもよく、又、箔圧延されたアルミニウム合金箔02に最終焼鈍を施してもよい。   In the method for producing a positive electrode for a secondary battery according to the present embodiment, the aluminum alloy foil 02 can be manufactured as follows, for example. Specifically, the aluminum alloy foil 02 can be obtained by sequentially performing homogenization, hot rolling, cold rolling and foil rolling on an aluminum ingot obtained by semi-continuous casting. Moreover, it may replace with hot rolling of the aluminum ingot by semi-continuous casting, and a continuous cast board may be thrown into the process after cold rolling. In addition, as needed, immediately after hot rolling or in the middle of cold rolling, a rolled sheet is heated at 250 to 450 ° C. for 1 to 10 hours in a batch annealing furnace, or at 380 to 580 ° C. for 1 second to 3 minutes in a continuous annealing furnace. Intermediate annealing may be performed by any of the methods described above, and final annealing may be performed on the foil-rolled aluminum alloy foil 02.

アルミニウム鋳塊の均質化処理は、アルミニウム鋳塊に含有する元素成分の偏析を極力小さくするためにアルミニウム鋳塊を均質加熱するものである。具体的には、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、480〜620℃にて1〜20時間に亘って均質化処理を施す。   In the homogenization treatment of the aluminum ingot, the aluminum ingot is homogeneously heated in order to minimize segregation of elemental components contained in the aluminum ingot. Specifically, after smoothing the rolled surface of the aluminum ingot by chamfering, homogenization is performed at 480 to 620 ° C. for 1 to 20 hours.

次に、アルミニウム鋳塊に均質化処理を施した後に熱間圧延を施す。この熱間圧延では、熱間粗圧延と熱間仕上げ圧延とを順次行う。熱間粗圧延とは、均質化処理後の高温のアルミニウム鋳塊を約20〜40mmの厚さのアルミニウム合金板に圧延する工程である。   Next, the aluminum ingot is subjected to homogenization and then hot rolled. In this hot rolling, hot rough rolling and hot finish rolling are sequentially performed. Hot rough rolling is a process of rolling a high-temperature aluminum ingot after homogenization to an aluminum alloy sheet having a thickness of about 20 to 40 mm.

次に、アルミニウム鋳塊を熱間粗圧延して得られた圧延板に熱間仕上げ圧延を施して熱間圧延板を製造する。熱間仕上げ圧延とは、熱間粗圧延後の圧延板を更に薄く圧延して最終的に約250〜350℃にてアルミニウム合金板をコイル状に巻き上げる圧延工程である。熱間仕上げ圧延は、一般的に、一対のロールを一組とし、複数組のロールを並列して各ロール間に圧延板を供給して連続的に圧延板の厚さを薄くしていく方法が採用される。   Next, hot rolling is performed on the rolled sheet obtained by hot rolling the aluminum ingot to produce a hot rolled sheet. Hot finish rolling is a rolling process in which a rolled plate after hot rough rolling is further thinly rolled and an aluminum alloy plate is finally wound in a coil shape at about 250 to 350 ° C. Hot finish rolling is generally a method in which a pair of rolls is made into one set, a plurality of sets of rolls are arranged in parallel, and a rolled plate is supplied between the rolls to continuously reduce the thickness of the rolled plate. Is adopted.

続いて、得られた熱間圧延板に冷間圧延及び箔圧延をこの順序で施す。この冷間圧延は、通常のアルミニウム合金箔02を製造するときと同様の要領で行われ、具体的には、40〜60℃に維持された一対のロール間に熱間圧延板を供給して圧延板の厚みを薄くして冷間圧延板を製造する。この冷間圧延を複数回繰り返して、厚さが0.3〜0.5mmの冷間圧延板を製造する。なお、一対のロール間には通常、潤滑油が供給される。   Subsequently, the obtained hot-rolled sheet is subjected to cold rolling and foil rolling in this order. This cold rolling is performed in the same manner as when manufacturing a normal aluminum alloy foil 02. Specifically, a hot rolled sheet is supplied between a pair of rolls maintained at 40 to 60 ° C. A cold rolled sheet is manufactured by reducing the thickness of the rolled sheet. This cold rolling is repeated a plurality of times to produce a cold rolled sheet having a thickness of 0.3 to 0.5 mm. In addition, lubricating oil is normally supplied between a pair of rolls.

次に、冷間圧延板を箔圧延する。この箔圧延も通常のアルミニウム合金箔02を製造するときと同様の要領で行われ、汎用の冷間圧延機に冷間圧延板を供給して圧延し、厚さが0.2mm以下、好ましくは6.0〜30μmのアルミニウム合金箔02を製造する。   Next, the cold rolled sheet is rolled. This foil rolling is also performed in the same manner as when producing a normal aluminum alloy foil 02, and a cold rolling plate is supplied to a general-purpose cold rolling mill and rolled, and the thickness is 0.2 mm or less, preferably An aluminum alloy foil 02 having a thickness of 6.0 to 30 μm is manufactured.

こうして得られたアルミニウム合金箔02は、上述するように、冷間圧延板を箔圧延する際に、圧延油の動粘度、圧延速度、ロール表面粗さおよび仕上げ圧延率の制御が行われているために、得られたアルミニウム合金箔02の表面には、好ましいオイルピット04の大きさ、分布密度、うねりの幅及び高さ等が実現されている。   As described above, the aluminum alloy foil 02 thus obtained is subjected to control of the kinematic viscosity of the rolling oil, the rolling speed, the roll surface roughness, and the finish rolling rate when the cold-rolled sheet is rolled. Therefore, on the surface of the obtained aluminum alloy foil 02, preferable size, distribution density, waviness width and height of the oil pits 04 are realized.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these are illustrations of this invention and various structures other than the above are also employable.

例えば、上記の実施形態では、アルミニウム合金箔からなる正極集電体を備える二次電池用正極について説明したが、上記のアルミニウム合金箔は、負極集電体にも利用でき得るものである。この場合にも、上記のアルミニウム合金箔は、表面に特定の条件を満たす凹凸を有するため、そのアルミニウム合金箔からなる負極集電体の表面に負極活性物質を付着させて二次電池用負極を形成する場合の密着性が向上することになる。   For example, in the above embodiment, a positive electrode for a secondary battery including a positive electrode current collector made of an aluminum alloy foil has been described. However, the above aluminum alloy foil can also be used for a negative electrode current collector. Also in this case, since the above-mentioned aluminum alloy foil has irregularities that satisfy specific conditions on the surface, a negative electrode active material is attached to the surface of the negative electrode current collector made of the aluminum alloy foil to form a negative electrode for a secondary battery. In the case of forming, the adhesion is improved.

以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、アルミニウム合金箔からなる正極集電体を備える二次電池用正極に関するものであるが、負極、正極どちらにも利用でき得るものである(例えば、LiTi12の活物質では負極にもアルミニウム箔が使える)。以下の実施例は、正極において本アルミニウム合金箔に適用した例について示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to these. The present invention relates to a positive electrode for a secondary battery including a positive electrode current collector made of an aluminum alloy foil, but can be used for both a negative electrode and a positive electrode (for example, an active material of Li 4 Ti 5 O 12 (Also, aluminum foil can be used for the negative electrode). The following examples show examples applied to the present aluminum alloy foil in the positive electrode.

(実施例1〜13、比較例1〜2)
表1に示したNo.Aの化学成分を含有するアルミニウム鋳塊を50mm/分の凝固速度で半連続鋳造により製造した。なお、各アルミニウム鋳塊には表1に示されていない不可避不純物成分がそれぞれ0.05重量%以下含有されていた。
(Examples 1-13, Comparative Examples 1-2)
No. shown in Table 1. An aluminum ingot containing the chemical component A was produced by semi-continuous casting at a solidification rate of 50 mm / min. Each aluminum ingot contained 0.05% by weight or less of inevitable impurity components not shown in Table 1.

次に、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、アルミニウム鋳塊に520℃にて6時間に亘って均質化処理を施した後、アルミニウム鋳塊に熱間粗圧延を圧延率が94%になるように施し、得られたアルミニウム合金板に熱間仕上げ圧延を施して3mmの厚さを有する熱間圧延板を製造した。熱間仕上げ圧延終了直後のアルミニウム合金板の温度は360℃であった。   Next, after smoothing the rolling surface of the aluminum ingot by chamfering, the aluminum ingot was homogenized at 520 ° C. for 6 hours, and then hot rough rolling was applied to the aluminum ingot at a rolling rate. The hot-rolled sheet having a thickness of 3 mm was manufactured by subjecting the obtained aluminum alloy sheet to hot finish rolling. The temperature of the aluminum alloy sheet immediately after completion of hot finish rolling was 360 ° C.

なお、上記圧延率とは、熱間粗圧延を施す前のアルミニウム鋳塊の厚さをt、熱間粗圧延終了時の圧延板の厚さをtとして下記式に基づいて算出された値をいう。
圧延率(%)=100×(t−t)/t
The rolling rate was calculated based on the following equation, where t 0 is the thickness of the aluminum ingot before hot rough rolling and t 1 is the thickness of the rolled plate at the end of hot rough rolling. Value.
Rolling ratio (%) = 100 × (t 0 −t 1 ) / t 0

熱間仕上げ圧延後のアルミニウム合金板を室温まで冷却した後、この熱間圧延板に冷間圧延を施して板厚を0.65mmとした後、アルミニウム合金板に300℃にて4時間に亘って中間焼鈍を施した。   After the hot-rolled aluminum alloy sheet is cooled to room temperature, the hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.65 mm, and then the aluminum alloy sheet is heated at 300 ° C. for 4 hours. Intermediate annealing.

続いて、これらのアルミニウム合金板に通常の圧延油を用いて冷間圧延を施し、0.3mmのアルミニウム合金板とした後に、表2に示す表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)のワークロールおよび表2に示す粘度の圧延油を用いて、表2に示す圧延速度、仕上げ圧延率にて箔圧延を施して厚さが15μmのリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔を得た。   Subsequently, these aluminum alloy plates were cold-rolled using a normal rolling oil to form 0.3 mm aluminum alloy plates, and then the surface roughness and the average distance (Sr) between local peaks shown in Table 2 were measured. Using the work roll and rolling oil having the viscosity shown in Table 2, foil rolling was performed at the rolling speed and finish rolling rate shown in Table 2 to obtain an aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries having a thickness of 15 μm.

ワークロールの表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)は、所望の砥石と研削液を用い、所望の条件にて研磨することにより得られる。   The surface roughness of the work roll and the average distance (Sr) between the local peaks can be obtained by polishing under desired conditions using a desired grindstone and grinding fluid.

得られたリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔について、アルミニウム合金箔表面の表面粗さ、局部山頂の平均間隔(Sf)、オイルピット平均サイズ、オイルピット平均深さを求めた。   About the obtained aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries, the surface roughness of the aluminum alloy foil surface, the average space | interval (Sf) of a local summit, oil pit average size, and oil pit average depth were calculated | required.

〔ワークロールおよびアルミニウム合金箔表面の表面粗さ、局部山頂の平均間隔(Sr,Sf)〕
JIS B0601(1994)に規定された方法にて表面粗さRaおよび局部山頂の平均間隔(Sr,Sf)を測定した。
[Surface roughness of work roll and aluminum alloy foil surface, average distance between local peaks (Sr, Sf)]
The surface roughness Ra and the average distance (Sr, Sf) between the local peaks were measured by the method defined in JIS B0601 (1994).

〔オイルピット平均深さ〕
キーエンス製レーザー顕微鏡(本体:VK−8500、顕微鏡:VK−8510、解析ソフト:VK−HIW)を用い、焦点深度:0.01μm、対物レンズ×10倍にて観測された10個のオイルピットの深さを求め、それらの数値を平均した。
[Oil pit average depth]
Ten oil pits observed with a Keyence laser microscope (main body: VK-8500, microscope: VK-8510, analysis software: VK-HIW), depth of focus: 0.01 μm, objective lens × 10 times Depth was determined and averaged.

得られた各アルミニウム合金箔に下記の方法にて正極活物質を含むスラリーを塗布し、150℃で乾燥させた。すなわち、まず、炭酸リチウム(LiCO)と二酸化マンガン(MnO)をLiとMnのモル比が1:2となるように混合し、この混合物を800℃の温度で24時間加熱することにより組成式がLiMnOで表される粒子状のリチウムマンガン複合酸化物を調製した。つづいて、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFP)の共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶解してアセトン溶液を調製した後、このアセトン溶液に前記リチウムマンガン複合酸化物およびアセチレンブラックを上記の共重合体の固形物が10重量%、前記リチウムマンガン複合酸化物が81重量%、上記のアセチレンブラックが9重量%になるように添加混合した。この懸濁物をキャスティングにより成膜し、常温に放置して自然乾燥することにより厚さ100μmのシート状正極層を作製した。 A slurry containing a positive electrode active material was applied to each obtained aluminum alloy foil by the following method and dried at 150 ° C. That is, first, lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) and manganese dioxide (MnO 2 ) are mixed so that the molar ratio of Li and Mn is 1: 2, and this mixture is heated at a temperature of 800 ° C. for 24 hours. Thus, a particulate lithium manganese composite oxide having a composition formula represented by LiMnO 4 was prepared. Subsequently, 11% by weight of a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (VDF-HFP) copolymer (HFP) copolymerization ratio (12% by weight) was dissolved in acetone to prepare an acetone solution. The lithium manganese composite oxide and acetylene black were added and mixed so that the solid content of the copolymer was 10 wt%, the lithium manganese composite oxide was 81 wt%, and the acetylene black was 9 wt%. . This suspension was formed into a film by casting and allowed to stand at room temperature and air-dry to produce a sheet-like positive electrode layer having a thickness of 100 μm.

また、ビニリデンフロライドーヘキサフルオロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFPの共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶解してアセトン溶液を調製した後、このアセトン溶液にピッチ系炭素繊維(株式会社ペトカ社製商品名;メルブロンミルド)を上記の共重合体の固形物が20重量%、上記のピッチ系炭素繊維が80重量%になるように添加混合した。この懸濁物をキャスティングにより成膜し、常温に放置して自然乾燥することにより厚さ100μmのシート状負極層を作製した。   A vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (VDF-HFP) copolymer (copolymerization ratio of HFP: 12% by weight) was dissolved in 11% by weight in acetone to prepare an acetone solution. Carbon fiber (trade name, Melbronn Mild, manufactured by Petka Co., Ltd.) was added and mixed so that the solid content of the copolymer was 20% by weight and the pitch-based carbon fiber was 80% by weight. The suspension was formed into a film by casting, and allowed to stand at room temperature and air-dry, thereby producing a sheet-like negative electrode layer having a thickness of 100 μm.

さらに、ビニリデンフロライドーヘキサフルオロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFPの共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶解してアセトン溶液を調製し、このアセトン溶液をキャスティングにより成膜し、常温に放置して自然乾燥することにより厚さ30μmのシート状固体ポリマー電解質層を作製した。   Further, 11% by weight of a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (VDF-HFP) copolymer (HFP copolymerization ratio: 12% by weight) was dissolved in acetone to prepare an acetone solution, and this acetone solution was formed by casting. A film-like solid polymer electrolyte layer having a thickness of 30 μm was prepared by leaving the film at room temperature and drying it naturally.

次いで、上記のシート状正極層と表面が粗面化された前記アルミニウム合金箔(正極集電体)とをダブルロールラミネータを用いてそれぞれ積層し、シート状正極とし、同時に上記のシート状負極層と銅箔(負極集電体)とをダブルロールラミネータを用いて積層してシート状負極とし、これらの正極、負極の間に前記シート状固体ポリマー電解質層を介在させ、ダブルロールラミネータを用いて積層した。この5層積層物を六フッ化リン酸リチウム(LiPF)がエチレンカーボネート(EC)−ジメチルカーボネート(DMC)の混合溶媒(混合比2:1)に1モル/L溶解された電解液に上記のシート状物を10分間浸漬して上記のシート状正極層、シート状負極層およびシート状固体ポリマー電解質層に前記電解液を含浸させることによりポリマー電解質二次電池を製造した。 Next, the sheet-like positive electrode layer and the aluminum alloy foil (positive electrode current collector) having a roughened surface are laminated using a double roll laminator to form a sheet-like positive electrode, and simultaneously the sheet-like negative electrode layer. And a copper foil (negative electrode current collector) are laminated using a double roll laminator to form a sheet-like negative electrode, and the sheet-like solid polymer electrolyte layer is interposed between these positive and negative electrodes, and a double roll laminator is used. Laminated. The 5-layer laminate was dissolved in an electrolytic solution in which 1 mol / L of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) -dimethyl carbonate (DMC) (mixing ratio 2: 1). A polymer electrolyte secondary battery was manufactured by immersing the sheet-like material for 10 minutes and impregnating the sheet-like positive electrode layer, the sheet-like negative electrode layer, and the sheet-like solid polymer electrolyte layer with the electrolytic solution.

(実施例14)
正極活物質をコバルト酸リチウム(LiCoO)に変えた他は、実施例13と同様にして、ポリマー電解質二次電池を製造した。
(Example 14)
A polymer electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 13 except that the positive electrode active material was changed to lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ).

(実施例15)
正極活物質をコバルト−ニッケル−マンガン3元系材料を含むリチウム複合酸化物に変えた他は、実施例13と同様にして、ポリマー電解質二次電池を製造した。
(Example 15)
A polymer electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 13, except that the positive electrode active material was changed to a lithium composite oxide containing cobalt-nickel-manganese ternary material.

(90°剥離試験)
実施例、比較例で得られた幅20mm、長さ100mmの正極の、正極スラリーを塗布した面を両面テープ(日東電工製535A)で剥離試験用治具に貼り付けて、正極を貼り付けた面に対して垂直に、長さ方向の片端をつまんで電極を引っ張り、正極活物質層が剥がれるときの強度を測定した。その結果を表2および表3に示す。
(90 ° peel test)
The surface of the positive electrode obtained in Examples and Comparative Examples having a width of 20 mm and a length of 100 mm, to which the positive electrode slurry was applied, was attached to a peeling test jig with a double-sided tape (535A manufactured by Nitto Denko), and the positive electrode was attached. The electrode was pulled vertically by pinching one end in the length direction perpendicular to the surface, and the strength when the positive electrode active material layer was peeled was measured. The results are shown in Tables 2 and 3.

(電気化学特性試験)
・試験用セルの作製
作用極として、実施例、比較例で得られた円盤状の正極をセル容量が5Ahとなるように大きさを調製し、リチウム金属を対極とし、電解液として1molのLiPFを溶解したエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネートとの混合溶媒(混合体積1:1)を使用したビーカーセルを作製した。
(Electrochemical property test)
-Production of test cell As working electrode, the size of the disk-shaped positive electrode obtained in Examples and Comparative Examples was adjusted so that the cell capacity was 5 Ah, lithium metal was used as the counter electrode, and 1 mol of LiPF was used as the electrolyte. A beaker cell using a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (mixed volume 1: 1) in which 6 was dissolved was prepared.

・電気化学特性試験
上記の試験用セルを用いて、正極の充放電性能を評価する試験を行った。
作用極の電位を卑な方向(還元側)に走査する過程を充電と称し、作用極の貴な方向(酸化側)に走査する過程を放電と称するものとする。
-Electrochemical property test The test for evaluating the charge / discharge performance of the positive electrode was performed using the test cell.
The process of scanning the potential of the working electrode in the base direction (reduction side) is referred to as charging, and the process of scanning the noble direction (oxidation side) of the working electrode is referred to as discharge.

まず、初回充放電はCC(定電流)で0.2CAで、その後、CV(定電圧)に切り替え、充電は4.2Vまで8hかけて行った。放電は0.2CAで2.7Vまで行った。充放電は50サイクル繰り返した。評価温度は25℃とした。   First, the initial charge / discharge was CC (constant current) at 0.2 CA, then switched to CV (constant voltage), and charging was performed over 8 hours up to 4.2V. Discharge was performed up to 2.7 V at 0.2 CA. Charging / discharging was repeated 50 cycles. The evaluation temperature was 25 ° C.

初回充放電サイクルの放電容量と50サイクル目の放電容量から容量維持率を求めた。尚、容量維持率の定義は次のようにした。容量維持率(%)=(50サイクル目の放容量/初回サイクルの放電容量)×100。結果を表2に示す。尚、表2に示す容量維持率は、正極活物質の重量あたりで算出した容量である。   The capacity retention rate was determined from the discharge capacity of the first charge / discharge cycle and the discharge capacity of the 50th cycle. The definition of the capacity maintenance rate was as follows. Capacity maintenance rate (%) = (discharge capacity at the 50th cycle / discharge capacity at the first cycle) × 100. The results are shown in Table 2. In addition, the capacity | capacitance maintenance factor shown in Table 2 is the capacity | capacitance computed per weight of the positive electrode active material.

50サイクル実施後に、試験用セルを解体して正極を取り出し、正極活物質層の状態観察を行った。正極活物質層が正極集電体に完全に残っている状態を「○」、一部剥がれ落ちているが半分以上残っている状態を「△」、半分以上剥がれ落ちている状態を「×」とした。結果を表2および表3に示す。   After 50 cycles, the test cell was disassembled, the positive electrode was taken out, and the state of the positive electrode active material layer was observed. “○” indicates that the positive electrode active material layer is completely left on the positive electrode current collector, “△” indicates that a part of the positive electrode active material layer has been peeled off but remains more than half, and “×” indicates that the positive electrode active material layer has been peeled off more than half. It was. The results are shown in Table 2 and Table 3.

(実施例16、比較例3)
表1に示したNo.Bの化学成分を含有するアルミニウム鋳塊を50mm/分の凝固速度で半連続鋳造により製造した。なお、各アルミニウム鋳塊には表1に示されていない不可避不純物成分がそれぞれ0.05重量%以下含有されていた。
(Example 16, comparative example 3)
No. shown in Table 1. An aluminum ingot containing the chemical component B was produced by semi-continuous casting at a solidification rate of 50 mm / min. Each aluminum ingot contained 0.05% by weight or less of inevitable impurity components not shown in Table 1.

次に、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、アルミニウム鋳塊に520℃にて1時間に亘って均質化処理を施した後、アルミニウム鋳塊に熱間粗圧延を圧延率が95%になるように施し、得られたアルミニウム合金板に熱間仕上げ圧延を施して2mmの厚さを有する熱間圧延板を製造した。熱間仕上げ圧延終了直後のアルミニウム合金板の温度は250℃であった。   Next, after smoothing the rolled surface of the aluminum ingot by chamfering, the aluminum ingot was homogenized at 520 ° C. for 1 hour, and then hot rough rolling was applied to the aluminum ingot at a rolling rate. The aluminum alloy sheet thus obtained was subjected to hot finish rolling to produce a hot rolled sheet having a thickness of 2 mm. The temperature of the aluminum alloy sheet immediately after completion of hot finish rolling was 250 ° C.

熱間仕上げ圧延後のアルミニウム合金板を室温まで冷却した後、この熱間圧延板に冷間圧延を施して板厚を0.75mmとした後、アルミニウム合金板に300℃にて4時間に亘って中間焼鈍を施した。   After the hot-rolled aluminum alloy sheet is cooled to room temperature, the hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.75 mm, and then the aluminum alloy sheet is heated at 300 ° C. for 4 hours. Intermediate annealing.

続いて、これらのアルミニウム合金板に通常の圧延油を用いて冷間圧延を施し、0.3mmのアルミニウム合金板とした後に、表2に示す表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)のワークロールおよび表2に示す粘度の圧延油を用いて、表2に示す圧延速度、仕上げ圧延率にて箔圧延を施して厚さが15μmのリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔を得た。   Subsequently, these aluminum alloy plates were cold-rolled using a normal rolling oil to form 0.3 mm aluminum alloy plates, and then the surface roughness and the average distance (Sr) between local peaks shown in Table 2 were measured. Using the work roll and rolling oil having the viscosity shown in Table 2, foil rolling was performed at the rolling speed and finish rolling rate shown in Table 2 to obtain an aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries having a thickness of 15 μm.

このようにして得られた各アルミニウム合金箔を前記と同じ方法で測定した各特性を同様に表2および表3に示す。   Table 2 and Table 3 show the characteristics of the aluminum alloy foils thus obtained, which were measured by the same method as described above.

(実施例17、比較例4)
表1に示すNo.Cの化学成分を含有するアルミニウム鋳塊を50mm/分の凝固速度で半連続鋳造により製造した。なお、各アルミニウム鋳塊には表1に示されていない不可避不純物成分がそれぞれ0.05重量%以下含有されていた。
(Example 17, comparative example 4)
No. shown in Table 1. An aluminum ingot containing the chemical component of C was produced by semi-continuous casting at a solidification rate of 50 mm / min. Each aluminum ingot contained 0.05% by weight or less of inevitable impurity components not shown in Table 1.

次に、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、アルミニウム鋳塊に600℃にて6時間に亘って均質化処理を施した後、アルミニウム鋳塊に熱間粗圧延を圧延率が94%になるように施し、得られたアルミニウム合金板に熱間仕上げ圧延を施して3mmの厚さを有する熱間圧延板を製造した。熱間仕上げ圧延終了直後のアルミニウム合金板の温度は350℃であった。   Next, after smoothing the rolling surface of the aluminum ingot by chamfering, the aluminum ingot was homogenized at 600 ° C. for 6 hours, and then hot rough rolling was applied to the aluminum ingot at a rolling rate. The hot-rolled sheet having a thickness of 3 mm was manufactured by subjecting the obtained aluminum alloy sheet to hot finish rolling. The temperature of the aluminum alloy plate immediately after the hot finish rolling was 350 ° C.

熱間仕上げ圧延後のアルミニウム合金板を室温まで冷却した後、この熱間圧延板に冷間圧延を施して板厚を0.65mmとした後、アルミニウム合金板に420℃にて4時間に亘って中間焼鈍を施した。   After the hot-rolled aluminum alloy sheet is cooled to room temperature, the hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.65 mm, and then the aluminum alloy sheet is heated at 420 ° C. for 4 hours. Intermediate annealing.

続いて、これらのアルミニウム合金板に通常の圧延油を用いて冷間圧延を施し、0.3mmのアルミニウム合金板とした後に、表2に示す表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)のワークロールおよび表2に示す粘度の圧延油を用いて、表2に示す圧延速度、仕上げ圧延率にて箔圧延を施して厚さが15μmのリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔を得た。   Subsequently, these aluminum alloy plates were cold-rolled using a normal rolling oil to form 0.3 mm aluminum alloy plates, and then the surface roughness and the average distance (Sr) between local peaks shown in Table 2 were measured. Using the work roll and rolling oil having the viscosity shown in Table 2, foil rolling was performed at the rolling speed and finish rolling rate shown in Table 2 to obtain an aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries having a thickness of 15 μm.

このようにして得られた各アルミニウム合金箔を前記と同じ方法で測定した各特性を同様に表2および表3に示す。   Table 2 and Table 3 show the characteristics of the aluminum alloy foils thus obtained, which were measured by the same method as described above.

(実施例18、比較例5)
表1に示すNo.Dの化学成分を含有するアルミニウム鋳塊を50mm/分の凝固速度で半連続鋳造により製造した。なお、各アルミニウム鋳塊には表1に示されていない不可避不純物成分がそれぞれ0.05重量%以下含有されていた。
(Example 18, Comparative Example 5)
No. shown in Table 1. An aluminum ingot containing the chemical component of D was produced by semi-continuous casting at a solidification rate of 50 mm / min. Each aluminum ingot contained 0.05% by weight or less of inevitable impurity components not shown in Table 1.

次に、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、アルミニウム鋳塊に520℃にて3時間に亘って均質化処理を施した後、アルミニウム鋳塊に熱間粗圧延を圧延率が93%になるように施し、得られたアルミニウム合金板に熱間仕上げ圧延を施して2.4mmの厚さを有する熱間圧延板を製造した。熱間仕上げ圧延終了直後のアルミニウム合金板の温度は300℃であった。   Next, after smoothing the rolling surface of the aluminum ingot by chamfering, the aluminum ingot was homogenized at 520 ° C. for 3 hours, and then hot rough rolling was applied to the aluminum ingot at a rolling rate. The aluminum alloy sheet thus obtained was hot finish rolled to produce a hot rolled sheet having a thickness of 2.4 mm. The temperature of the aluminum alloy plate immediately after the hot finish rolling was 300 ° C.

熱間仕上げ圧延後のアルミニウム合金板を室温まで冷却した後、この熱間圧延板に冷間圧延を施して板厚を0.54mmとした後、アルミニウム合金板に385℃にて4時間に亘って中間焼鈍を施した。   After the hot-rolled aluminum alloy sheet is cooled to room temperature, the hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.54 mm, and then the aluminum alloy sheet is heated at 385 ° C. for 4 hours. Intermediate annealing.

続いて、これらのアルミニウム合金板に通常の圧延油を用いて冷間圧延を施し、0.3mmのアルミニウム合金板とした後に、表2に示す表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)のワークロールおよび表2に示す粘度の圧延油を用いて、表2に示す圧延速度、仕上げ圧延率にて箔圧延を施して厚さが15μmのリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔を得た。   Subsequently, these aluminum alloy plates were cold-rolled using a normal rolling oil to form 0.3 mm aluminum alloy plates, and then the surface roughness and the average distance (Sr) between local peaks shown in Table 2 were measured. Using the work roll and rolling oil having the viscosity shown in Table 2, foil rolling was performed at the rolling speed and finish rolling rate shown in Table 2 to obtain an aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries having a thickness of 15 μm.

このようにして得られた各アルミニウム合金箔を前記と同じ方法で測定した各特性を同様に表2および表3に示す。   Table 2 and Table 3 show the characteristics of the aluminum alloy foils thus obtained, which were measured by the same method as described above.

(実施例19、比較例6)
表1に示すNo.Eの化学成分を含有するアルミニウム鋳塊を50mm/分の凝固速度で半連続鋳造により製造した。なお、各アルミニウム鋳塊には表1に示されていない不可避不純物成分がそれぞれ0.05重量%以下含有されていた。
(Example 19, comparative example 6)
No. shown in Table 1. An aluminum ingot containing the chemical component E was produced by semi-continuous casting at a solidification rate of 50 mm / min. Each aluminum ingot contained 0.05% by weight or less of inevitable impurity components not shown in Table 1.

次に、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、アルミニウム鋳塊に600℃にて3時間に亘って均質化処理を施した後、アルミニウム鋳塊に熱間粗圧延を圧延率が93%になるように施し、得られたアルミニウム合金板に熱間仕上げ圧延を施して4mmの厚さを有する熱間圧延板を製造した。熱間仕上げ圧延終了直後のアルミニウム合金板の温度は300℃であった。   Next, after smoothing the rolling surface of the aluminum ingot by chamfering, the aluminum ingot was homogenized at 600 ° C. for 3 hours, and then hot rough rolling was applied to the aluminum ingot at a rolling rate. The aluminum alloy sheet thus obtained was hot finish rolled to produce a hot rolled sheet having a thickness of 4 mm. The temperature of the aluminum alloy plate immediately after the hot finish rolling was 300 ° C.

熱間仕上げ圧延後のアルミニウム合金板を室温まで冷却した後、この熱間圧延板に冷間圧延を施して板厚を0.50mmとした後、アルミニウム合金板に360℃にて2時間に亘って中間焼鈍を施した。   After the hot-rolled aluminum alloy sheet is cooled to room temperature, the hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.50 mm, and then the aluminum alloy sheet is heated at 360 ° C. for 2 hours. Intermediate annealing.

続いて、これらのアルミニウム合金板に通常の圧延油を用いて冷間圧延を施し、0.3mmのアルミニウム合金板とした後に、表2に示す表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)のワークロールおよび表2に示す粘度の圧延油を用いて、表2に示す圧延速度、仕上げ圧延率にて箔圧延を施して厚さが15μmのリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔を得た。   Subsequently, these aluminum alloy plates were cold-rolled using a normal rolling oil to form 0.3 mm aluminum alloy plates, and then the surface roughness and the average distance (Sr) between local peaks shown in Table 2 were measured. Using the work roll and rolling oil having the viscosity shown in Table 2, foil rolling was performed at the rolling speed and finish rolling rate shown in Table 2 to obtain an aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries having a thickness of 15 μm.

このようにして得られた各アルミニウム合金箔を前記と同じ方法で測定した各特性を同様に表2および表3に示す。   Table 2 and Table 3 show the characteristics of the aluminum alloy foils thus obtained, which were measured by the same method as described above.

(実施例20、比較例7)
表1に示すNo.Fの化学成分を含有するアルミニウム鋳塊を50mm/分の凝固速度で半連続鋳造により製造した。なお、各アルミニウム鋳塊には表1に示されていない不可避不純物成分がそれぞれ0.05重量%以下含有されていた。
(Example 20, Comparative Example 7)
No. shown in Table 1. An aluminum ingot containing the chemical component F was produced by semi-continuous casting at a solidification rate of 50 mm / min. Each aluminum ingot contained 0.05% by weight or less of inevitable impurity components not shown in Table 1.

次に、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、アルミニウム鋳塊に600℃にて7時間に亘って均質化処理を施した後、アルミニウム鋳塊に熱間粗圧延を圧延率が95%になるように施し、得られたアルミニウム合金板に熱間仕上げ圧延を施して3mmの厚さを有する熱間圧延板を製造した。熱間仕上げ圧延終了直後のアルミニウム合金板の温度は250℃であった。   Next, after smoothing the rolling surface of the aluminum ingot by chamfering, the aluminum ingot was subjected to homogenization treatment at 600 ° C. for 7 hours, and then hot rough rolling was applied to the aluminum ingot. The hot-rolled sheet having a thickness of 3 mm was manufactured by subjecting the obtained aluminum alloy sheet to hot finish rolling. The temperature of the aluminum alloy sheet immediately after completion of hot finish rolling was 250 ° C.

熱間仕上げ圧延後のアルミニウム合金板を室温まで冷却した後、中間焼鈍は行わずに、熱間圧延板に通常の圧延油を用いて冷間圧延を施し、0.3mmのアルミニウム合金板とした後に、表2に示す表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)のワークロールおよび表2に示す粘度の圧延油を用いて、表2に示す圧延速度、仕上げ圧延率にて箔圧延を施して厚さが15μmのリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔を得た。   After cooling the hot-finished aluminum alloy sheet to room temperature, without performing intermediate annealing, the hot-rolled sheet was cold-rolled using normal rolling oil to obtain a 0.3 mm aluminum alloy sheet. Later, foil rolling was performed at the rolling speed and the finish rolling rate shown in Table 2, using the work roll having the surface roughness shown in Table 2 and the average interval (Sr) of the local peaks (Sr) and the rolling oil having the viscosity shown in Table 2. Thus, an aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries having a thickness of 15 μm was obtained.

このようにして得られた各アルミニウム合金箔を前記と同じ方法で測定した各特性を同様に表2および表3に示す。   Table 2 and Table 3 show the characteristics of the aluminum alloy foils thus obtained, which were measured by the same method as described above.

(実施例21、比較例8)
表1に示すNo.Gの化学成分を含有するアルミニウム鋳塊を50mm/分の凝固速度で半連続鋳造により製造した。なお、各アルミニウム鋳塊には表1に示されていない不可避不純物成分がそれぞれ0.05重量%以下含有されていた。
(Example 21, Comparative Example 8)
No. shown in Table 1. An aluminum ingot containing the chemical component of G was produced by semi-continuous casting at a solidification rate of 50 mm / min. Each aluminum ingot contained 0.05% by weight or less of inevitable impurity components not shown in Table 1.

次に、アルミニウム鋳塊の圧延面を面削により平滑にした後、アルミニウム鋳塊に600℃にて7時間に亘って均質化処理を施した後、アルミニウム鋳塊に熱間粗圧延を圧延率が95%になるように施し、得られたアルミニウム合金板に熱間仕上げ圧延を施して3mmの厚さを有する熱間圧延板を製造した。熱間仕上げ圧延終了直後のアルミニウム合金板の温度は250℃であった。   Next, after smoothing the rolling surface of the aluminum ingot by chamfering, the aluminum ingot was subjected to homogenization treatment at 600 ° C. for 7 hours, and then hot rough rolling was applied to the aluminum ingot. The hot-rolled sheet having a thickness of 3 mm was manufactured by subjecting the obtained aluminum alloy sheet to hot finish rolling. The temperature of the aluminum alloy sheet immediately after completion of hot finish rolling was 250 ° C.

熱間仕上げ圧延後のアルミニウム合金板を室温まで冷却した後、中間焼鈍は行わずに、熱間圧延板に通常の圧延油を用いて冷間圧延を施し、0.3mmのアルミニウム合金板とした後に、表2に示す表面粗度および局部山頂の平均間隔(Sr)のワークロールおよび表2に示す粘度の圧延油を用いて、表2に示す圧延速度、仕上げ圧延率にて箔圧延を施して厚さが15μmのリチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔を得た。   After cooling the hot-finished aluminum alloy sheet to room temperature, without performing intermediate annealing, the hot-rolled sheet was cold-rolled using normal rolling oil to obtain a 0.3 mm aluminum alloy sheet. Later, foil rolling was performed at the rolling speed and the finish rolling rate shown in Table 2, using the work roll having the surface roughness shown in Table 2 and the average interval (Sr) of the local peaks (Sr) and the rolling oil having the viscosity shown in Table 2. Thus, an aluminum alloy foil for lithium ion secondary batteries having a thickness of 15 μm was obtained.

このようにして得られた各アルミニウム合金箔を前記と同じ方法で測定した各特性を同様に表2および表3に示す。   Table 2 and Table 3 show the characteristics of the aluminum alloy foils thus obtained, which were measured by the same method as described above.

<結果の考察>
表2および表3に示すように、実施例1〜実施例19は、リチウムイオン二次電池の正極集電体として十分な剥離強度を有している。また、充放電50サイクル後も正極活物質が剥がれていないため、正極活物質との密着性が良いことがわかる。さらに容量維持率も高く、リチウムイオン二次電池の正極として十分使用に耐えるような高い品質を提供することができる。
<Consideration of results>
As shown in Table 2 and Table 3, Examples 1 to 19 have sufficient peel strength as a positive electrode current collector of a lithium ion secondary battery. Moreover, since the positive electrode active material is not peeled after 50 cycles of charge and discharge, it can be seen that the adhesion with the positive electrode active material is good. Furthermore, the capacity retention rate is also high, and it is possible to provide a high quality that can sufficiently withstand use as a positive electrode of a lithium ion secondary battery.

比較例1〜比較例8は、十分な剥離強度が確保できず、容量維持率が低くなった。   In Comparative Examples 1 to 8, sufficient peel strength could not be secured, and the capacity retention rate was low.

これらの結果から、アルミニウム合金箔表面のオイルピットの形状及び分布を特定の条件をみたすように制御することにくわえて、適度な条件のうねりを設けることによって、互いに性質の異なるオイルピット及びうねりの組合せによって絶妙な形状及び分布の凹凸ができあがることになり、その結果、正極集電体と正極活物質との密着性が飛躍的に向上することが明らかである。   From these results, in addition to controlling the shape and distribution of the oil pits on the surface of the aluminum alloy foil so as to meet specific conditions, the oil pits and swells having different properties can be obtained by providing swells with appropriate conditions. It is apparent that the combination creates unevenness with an exquisite shape and distribution, and as a result, the adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material is dramatically improved.

以上、本発明を実施例に基づいて説明した。この実施例はあくまで例示であり、種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   In the above, this invention was demonstrated based on the Example. It is to be understood by those skilled in the art that this embodiment is merely an example, and that various modifications are possible and that such modifications are within the scope of the present invention.

たとえば、上記実施例では、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質としてLiMnを用いたが、他の正極活物質としてもよい。例えば、LiCoO,LiNiO,LiFePO,LiCoNiMnなどをリチウムの吸蔵および放出可能な正極活物質として好適に用いることができる。この場合にも、上記の条件を満たす凹凸を表面に有するアルミニウム合金箔を用いれば、正極集電体と正極活物質との密着性が良いことが、当業者であれば上記の実施例・比較例から容易に理解できる。 For example, in the above embodiment, LiMn 2 O 4 is used as the positive electrode active material capable of inserting and extracting lithium, but other positive electrode active materials may be used. For example, LiCoO 2, LiNiO 2, LiFePO 4, LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , etc. can be suitably used as the absorbing and releasing active material capable of lithium. Also in this case, if an aluminum alloy foil having irregularities on the surface satisfying the above conditions is used, it is known that those skilled in the art have good adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material. Easy to understand from the examples.

100 正極集電体
02 アルミニウム合金箔
04 ピット(オイルピット)
06 凹凸の局部山頂
08 隣接するうねりの山頂間の間隔(凹凸の局部山頂の間隔)
100 Positive electrode current collector 02 Aluminum alloy foil 04 Pit (oil pit)
06 Local peak of uneven surface 08 Spacing between adjacent peak of undulation (interval of local peak of uneven surface)

Claims (7)

アルミニウム合金箔からなる正極集電体表面に、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質を含有する正極活物質層を有する二次電池用正極であって、
前記正極集電体表面は凹凸を有し、
前記正極集電体の前記凹凸を有する面の表面粗さRaの平均が0.07〜4.0μmであり、
前記凹凸の局部山頂の平均間隔が20〜50μmであり、
前記凹凸を構成するピットの円相当径の平均が4.0〜600μmであり、
前記ピットの深さの平均が0.3〜3.0μmであり、
前記ピットの密度が300個/m以上5000個/m以下である、
二次電池用正極。
A positive electrode for a secondary battery having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium on the surface of a positive electrode current collector made of an aluminum alloy foil,
The positive electrode current collector surface has irregularities,
The average surface roughness Ra of the uneven surface of the positive electrode current collector is 0.07 to 4.0 μm,
The average interval between the local peaks of the irregularities is 20 to 50 μm,
The average equivalent circle diameter of the pits constituting the irregularities is 4.0 to 600 μm,
The average depth of the pits is 0.3 to 3.0 μm,
The density of the pits is 300 pieces / m 2 or more and 5000 pieces / m 2 or less,
Secondary battery positive electrode.
前記ピットが冷間圧延時に形成される楔状のオイルピットである、請求項1に記載の二次電池用正極。   The positive electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the pit is a wedge-shaped oil pit formed during cold rolling. 前記凹凸が冷間圧延時に形成される前記正極集電体表面のうねり及び前記ピットにより構成されている、請求項1又は2に記載の二次電池用正極。   3. The positive electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the irregularities are constituted by undulations on the surface of the positive electrode current collector formed during cold rolling and the pits. 前記アルミニウム合金箔からなる正極集電体の厚さが6.0〜30μmである、請求項1〜3のいずれかに記載の二次電池用正極。   The positive electrode for secondary batteries in any one of Claims 1-3 whose thickness of the positive electrode electrical power collector which consists of the said aluminum alloy foil is 6.0-30 micrometers. 前記正極集電体の両表面に前記凹凸を有し、
前記両表面に前記正極活物質層を有する、
請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池用正極。
Having the irregularities on both surfaces of the positive electrode current collector,
Having the positive electrode active material layer on both surfaces;
The positive electrode for secondary batteries in any one of Claims 1-4.
前記正極活物質が、コバルト系材料、燐酸鉄系材料、スピネルマンガン系材料、コバルト−ニッケル−マンガン3元系およびコバルト−ニッケル−アルミ3元系材料からなる群から選ばれる1種以上の材料を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の二次電池用正極。   The positive electrode active material is one or more materials selected from the group consisting of cobalt-based materials, iron phosphate-based materials, spinel manganese-based materials, cobalt-nickel-manganese ternary materials, and cobalt-nickel-aluminum ternary materials. The positive electrode for secondary batteries in any one of Claims 1-5 containing. アルミニウム合金箔からなる正極集電体表面に、リチウムを吸蔵および放出可能な正極活物質を含有する正極活物質層を有する二次電池用正極の生産方法であって、
アルミニウム合金板を、
圧延油の動粘度が1.9〜3.5×10−3Pa・sであり、
圧延速度が400〜1200m/minであり、
ロール表面粗さRaの平均が0.10〜5.0μmであり、
仕上げ圧延率が20〜50%である、
条件で冷間圧延して前記アルミニウム合金箔を得る工程を含む、
二次電池用正極の生産方法。
A method for producing a positive electrode for a secondary battery having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium on the surface of a positive electrode current collector made of an aluminum alloy foil,
Aluminum alloy plate,
The kinematic viscosity of the rolling oil is 1.9 to 3.5 × 10 −3 Pa · s,
The rolling speed is 400 to 1200 m / min,
The average roll surface roughness Ra is 0.10 to 5.0 μm,
The finish rolling rate is 20-50%,
Including the step of cold rolling under conditions to obtain the aluminum alloy foil,
Production method of positive electrode for secondary battery.
JP2011160712A 2011-07-22 2011-07-22 Positive electrode for secondary battery using current collector made of aluminum alloy, and method for producing positive electrode for secondary battery Active JP5795895B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011160712A JP5795895B2 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Positive electrode for secondary battery using current collector made of aluminum alloy, and method for producing positive electrode for secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011160712A JP5795895B2 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Positive electrode for secondary battery using current collector made of aluminum alloy, and method for producing positive electrode for secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013026063A true JP2013026063A (en) 2013-02-04
JP5795895B2 JP5795895B2 (en) 2015-10-14

Family

ID=47784171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011160712A Active JP5795895B2 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Positive electrode for secondary battery using current collector made of aluminum alloy, and method for producing positive electrode for secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5795895B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014205886A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 株式会社Uacj Aluminum alloy foil for electrode collector and manufacturing method therefor
JP2015037157A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 松陽産業株式会社 Porous plate-like material and manufacturing method thereof
JPWO2015115531A1 (en) * 2014-01-31 2017-03-23 富士フイルム株式会社 Aluminum plate manufacturing method, aluminum plate, current collector for power storage device, and power storage device
JP2018076590A (en) * 2017-10-31 2018-05-17 株式会社Uacj Aluminum alloy foil for electrode collector body and manufacturing method therefor
WO2019124530A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 三菱アルミニウム株式会社 Aluminum alloy foil for cell collector
US10516154B2 (en) 2016-07-01 2019-12-24 Lg Chem, Ltd. Positive electrode for lithium secondary battery and method for preparing the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10296307A (en) * 1997-04-30 1998-11-10 Nippon Light Metal Co Ltd Aluminum alloy plate stock having excellent surface treatment appearance and its manufacture
WO2012114502A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 日立ビークルエナジー株式会社 Positive electrode for lithium-ion rechargeable batteries, lithium-ion rechargeable battery, and battery module

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10296307A (en) * 1997-04-30 1998-11-10 Nippon Light Metal Co Ltd Aluminum alloy plate stock having excellent surface treatment appearance and its manufacture
WO2012114502A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 日立ビークルエナジー株式会社 Positive electrode for lithium-ion rechargeable batteries, lithium-ion rechargeable battery, and battery module

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014205886A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 株式会社Uacj Aluminum alloy foil for electrode collector and manufacturing method therefor
JP2015037157A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 松陽産業株式会社 Porous plate-like material and manufacturing method thereof
JPWO2015115531A1 (en) * 2014-01-31 2017-03-23 富士フイルム株式会社 Aluminum plate manufacturing method, aluminum plate, current collector for power storage device, and power storage device
US10593989B2 (en) 2014-01-31 2020-03-17 Fujifilm Corporation Method for manufacturing aluminum plate, aluminum plate, collector for storage device, and storage device
US10516154B2 (en) 2016-07-01 2019-12-24 Lg Chem, Ltd. Positive electrode for lithium secondary battery and method for preparing the same
JP2018076590A (en) * 2017-10-31 2018-05-17 株式会社Uacj Aluminum alloy foil for electrode collector body and manufacturing method therefor
WO2019124530A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 三菱アルミニウム株式会社 Aluminum alloy foil for cell collector
JP2019112659A (en) * 2017-12-21 2019-07-11 三菱アルミニウム株式会社 Aluminum alloy foil for battery collector

Also Published As

Publication number Publication date
JP5795895B2 (en) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111788727B (en) Electrolytic copper foil, current collector, electrode, and lithium ion secondary battery comprising same
TWI532235B (en) Copper covered steel foil, negative electrode, method for manufacturing negative electrode power collection body, and battery
JP5313761B2 (en) Lithium ion battery
JP5795895B2 (en) Positive electrode for secondary battery using current collector made of aluminum alloy, and method for producing positive electrode for secondary battery
KR20230051567A (en) electrode sheet and battery
US10418636B2 (en) Current-collector metal foil, current collector, and current-collector-metal-foil manufacturing method
US20210391573A1 (en) Anode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, anode, battery, and aluminum clad metal laminate
KR20210056073A (en) Electrolytic Copper Foil Capable of Preventing Defects of Tear or Wrinkle Thereof, Electrode Comprising The Same, Secondary Battery Comprising The Same, and Method for Manufacturing The Same
KR20140051375A (en) Metal foil with coating layer and method for producing same, secondary cell electrode and method for producing same, and lithium ion secondary cell
TWI455394B (en) Copper foil for lithium ion battery collectors
JP5726217B2 (en) Copper-coated steel foil, negative electrode and battery
JP5945401B2 (en) Method for producing positive electrode current collector foil of lithium ion secondary battery
US20220013769A1 (en) Anode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, anode, battery, and laminate
JP7211669B2 (en) Electrolytic copper foil capable of preventing tearing or wrinkling defects, electrode containing the same, secondary battery containing the same, and manufacturing method thereof
JP2021103697A (en) Rolled copper foil for lithium ion battery current collector and lithium ion battery
KR102299094B1 (en) Rolled copper foil for lithium ion battery current collector and lithium ion battery
JP7153148B1 (en) Electrolytic copper foil, electrode, and lithium ion battery comprising the same
JP2013114825A (en) Electrode laminate and lithium ion secondary battery using the same
TWI686003B (en) Rolled copper foil for lithium ion battery collector and lithium ion battery
JP2003346883A (en) Square battery and its manufacturing method
CN115198319A (en) Electrolytic copper foil, electrode comprising electrolytic copper foil and lithium ion battery
CN117542952A (en) Composite copper foil and lithium ion secondary battery
JP2019175656A (en) Lithium ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150430

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150817

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5795895

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350