JP2016051869A - 蓄電体用集電体の製造方法 - Google Patents

蓄電体用集電体の製造方法 Download PDF

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兼一郎 松下
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Abstract

【課題】簡易な作業でありながらも、電極活物質の未充填部分の強度が向上した蓄電体用集電体を容易に得ることができる蓄電体用集電体の製造方法を提供することにある。【解決手段】混練物を作製し（混練物作製工程Ｓ１）、前記混練物を三次元網目状金属多孔体における端部以外の箇所に充填し（混練物充填工程Ｓ２）、前記三次元網目状金属多孔体の前記端部に三次元網目状金属多孔体のみが重なった重なり部を作製し（重なり部作製工程Ｓ３）、前記重なり部が作製された前記三次元網目状金属多孔体を加圧して厚さを調整するようにした（加圧工程Ｓ４）。【選択図】図１

Description

本発明は、電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池などの蓄電体で用いられる集電体の製造方法に関する。
集電体として三次元網目状金属多孔体を用いる蓄電デバイスは電極活性物質を密に充填できるというメリットから広く研究されており、電極製造技術、有効なデバイス構造が数多く報告されている。
例えば、下記特許文献１は、カーボンナノチューブ、活性炭、ハードカーボン、グラファイト、グラフェンおよびカーボンナノホーンからなる群より選択される少なくとも１種の活物質とイオン液体を混練して生成した混練物を三次元網目状金属多孔体に含ませることにより、静電容量およびセル電圧を向上させた蓄電デバイス用電極を開示している。
ところで、前記三次元網目状金属多孔体は、前記混合物を含まない箇所で強度が弱いことから、この課題を解決する手段が多く報告されている。例えば、下記特許文献２は、前記混練物を含まない集電体用三次元網目状アルミニウム多孔体の端部を表裏から圧縮して圧縮部分を形成した集電体用三次元網目状アルミニウム多孔体の製造方法を開示している。
下記特許文献３は、三次元金属多孔体の長手方向に沿う一方の側端を二重に折り曲げて折曲部を設け、前記折曲部を含め前記三次元金属多孔体全体を一定の厚みにし、前記折曲部の一部を含む前記三次元金属多孔体に活物質を主体とするペースト（混練物）を充填して充填部分と前記折曲部の外端部に未充填部分を有する電極前駆体を作製し、これを乾燥、圧延し、前記電極前駆体の未充填部分に集電体溶接部を設けた二次電池用電極の製造方法を開示している。
国際公開第２０１３／０７３５２６号パンフレット 特開２０１２−１８６１３４号公報 特開２００９−４１４２号公報
しかしながら、上記特許文献２に記載の集電体用三次元網目状アルミニウム多孔体の製造方法では、前記圧縮部分の形成箇所が厚み方向中央部分であり、また前記圧縮部分と未圧縮部分との境界部分の断面を曲線状に形成するため所定形状の圧縮用治具を用いる必要があり、これら作業自体が煩雑であることから、製造コスト増を招いてしまう可能性があった。
また、三次元網目状金属多孔体を蓄電体用集電体として用いる際には三次元網目状金属多孔体に外部引出し用のタブリードを溶着する必要がある。しかし、電気二重層キャパシタに用いるアルミニウム多孔体は電池などに使用するニッケル多孔体と比べて材料強度が劣ることから、上記特許文献２に記載の製造方法では、アルミニウム多孔体の圧縮部分が破断して溶接ができなくなってしまう可能性があった。
上記特許文献３に記載の二次電池用電極の製造方法では、前記三次元金属多孔体全体の厚みを均一にした後に前記ペーストを充填するため、前記ペーストを充填し辛く、その分手間を要することから、製造コスト増を招いてしまう可能性があった。
また、強度を確保するために、以下のような手法を採用することも考えられるが、処理工程が煩雑であり製造コスト増を招いてしまう可能性があった。
（１）長方形の三次元網目状金属多孔体における長手方向の一端部以外に電極活物質を充填し、前記電極活物質が充填されていない未充填部分（前記一端部）のみを選択的にメッキ処理する。
（２）電極活物質の未充填部分のみ構造の異なる箔を作製する。
以上のことから、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、簡易な作業でありながらも、電極活物質の未充填部分の強度が向上した蓄電体用集電体を容易に得ることができる蓄電体用集電体の製造方法を提供することを目的としている。
前述した課題を解決する第１の発明に係る蓄電体用集電体の製造方法は、
カーボンナノチューブとイオン液体とを混練して混練物を作製し、
前記混練物を三次元網目状金属多孔体の一端部以外に充填し、
前記三次元網目状金属多孔体の前記一端部に三次元網目状金属多孔体のみが重なった重なり部を作製し、
前記重なり部が作製された前記三次元網目状金属多孔体を加圧して厚さを調整した
ことを特徴とする。
前述した課題を解決する第２の発明に係る蓄電体用集電体の製造方法は、第１の発明に係る蓄電体用集電体の製造方法であって、
前記重なり部の作製は、前記三次元網目状金属多孔体と別の健全な三次元網目状金属多孔体を重ねることにより行われる
ことを特徴とする。
前述した課題を解決する第３の発明に係る蓄電体用集電体の製造方法は、第１の発明に係る蓄電体用集電体の製造方法であって、
前記重なり部の作製は、前記三次元網目状金属多孔体の前記一端部を折り返すことにより行われる
ことを特徴とする。
前述した課題を解決する第４の発明に係る蓄電体用集電体の製造方法は、第１から第３の何れか一つの発明に係る蓄電体用集電体の製造方法であって、
加圧後の前記三次元網目状金属多孔体は、前記重なり部とこれ以外の箇所の厚さが同じである、または前記重なり部がこれ以外の箇所の厚さよりも薄い
ことを特徴とする。
本発明によれば、混練物を作製し三次元網目状金属多孔体に充填した後に、重なり部を作製し加圧して厚みを調整することから、厚みを調整した後に混練物を充填する場合よりも、三次元網目状金属多孔体の空隙率が大きいものに対して混練物を充填することになり、充填作業が容易である。重なり部にて三次元網目状金属多孔体の表面同士が絡み合い、一体となったように密着して三次元網目状金属多孔体が重なることから、強度および耐久性が向上する。集電箔を容易に溶接でき、作業性が向上する。すなわち、簡易な作業でありながらも、電極活物質である混練物の未充填部分の強度が向上した蓄電体用集電体を容易に得ることができる。
本発明の第一の実施形態に係る蓄電体用集電体の製造方法のフローチャートである。 前記蓄電体用集電体の製造方法にて、混練物充填工程を説明するための図である。 前記蓄電体用集電体の製造方法の説明図であって、図３（ａ）に加圧前の状態を示し、図３（ｂ）に加圧後の状態を示す。 前記蓄電体用集電体の製造方法による作用効果を説明するための図である。 本発明の第二の実施形態に係る蓄電体用集電体の製造方法の説明図であって、図５（ａ）に加圧前の状態を示し、図５（ｂ）に加圧後の状態を示す。 前記蓄電体用集電体の製造方法による作用効果を説明するための図である。 本発明に係る蓄電体用集電体の製造方法の作用効果を確認するための顕微鏡写真であって、図７（ａ）に重なり部作製前の状態を示し、図７（ｂ）に重なり部を作製し加圧した後の状態を示す。
本発明に係る蓄電体用集電体の製造方法について、各実施形態にて説明するが、本発明は、各実施形態で説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態に係る蓄電体用集電体の製造方法について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図３および図４において、Ｘ軸は幅（左右）方向を示し、Ｙ軸は高さ（上下）方向を示し、Ｚ軸は厚さ（前後）方向を示している。
本実施形態に係る蓄電体用集電体の製造方法は、図１に示すように、先ず、カーボンナノチューブとイオン液体を混練して混練物を作製する（混練物作製工程Ｓ１）。
前記カーボンナノチューブとして、例えば、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブまたはカップスタック型カーボンナノチューブを用いることが可能である。前記カーボンナノチューブとして、先端が閉じているものや先端が開口しているものなどの何れの形状のものも用いることが可能である。
なお、本実施形態では、前記カーボンナノチューブとして、前記単層カーボンナノチューブを用いた。前記単層カーボンナノチューブとして、例えば、名城ナノカーボン社製の商品名「ＳＯ−Ｐ」などを用いることが可能である。
前記イオン液体として、約１００℃以下の融点を持つようにアニオンとカチオンとを組み合わせたものを用いることが好ましい。例えば、前記アニオンとして、ヘキサフルオロホスフェイト（ＰＦ6）、テトラフルオロボレート（ＢＦ4）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＦＳＩ）、トリフルオロメタンスルホナート（ＴＦＳ）またはビス（パーフルオロエチルスルホニル）イミド（ＢＥＴＩ）などを用いることが可能である。前記カチオンとして、炭素数１〜８のアルキル基を持つイミダゾリウムイオン、炭素数１〜８のアルキル基を持つピリジニウムイオン、炭素数１〜８のアルキル基を持つピペリジニウムイオン、炭素数１〜８のアルキル基を持つピロリジニウムイオンまたは炭素数１〜８のアルキル基を持つスルホニウムイオンを用いることが可能である。
また、前記イオン液体は単独で用いても良いし、適宜組み合わせて用いても良い。
なお、本実施形態では、イオン液体として１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−テトラフルオロボレート（ＥＭＩ−ＢＦ4）を用いた。
なお、本実施形態では、前記カーボンナノチューブである単層カーボンナノチューブと、前記イオン液体であるＥＭＩ−ＢＦ4との混合割合は、前記単層カーボンナノチューブの含有量が、前記混練物（カーボンナノチューブとイオン液体）の総量に対して７ｗｔ％〜１７ｗｔ％とした。カーボンナノチューブの種類やイオン液体の種類によって混練後の混練物（カーボンナノチューブゲル）の粘度が変わる特性があることから、前記混練物における前記カーボンナノチューブの含有量は前記範囲に限定されるものではない。混練方法は、特に限定されないが、１０分〜１２０分程度行うことで均一に分散した混練物が得られることから、乳鉢などを用いることが好ましい。
上述した混練物作製工程Ｓ１に続いて、前記混練物を長方形状の三次元網目状金属多孔体における長手方向の一端部以外に充填する（混練物充填工程Ｓ２）。なお、前記一端部は、詳細につき後述する重なり部１４のＹ軸方向の大きさの２倍であることが好ましい。
例えば、図２に示すように、通気性や通液性のあるメッシュまたは多孔質の板や膜などの、台３１の上面部３１ａに三次元網目状金属多孔体１１を設置し、三次元網目状金属多孔体１１の上面１１ｃから下面（台設置面側）１１ｂ方向に向かって、前記混練物１２をスキージ３２などにより摺り込むように当該スキージ３２を方向Ａへ移動する。このとき、前記混練物１２中の余分な液体分は前記台３１に吸い込まれることになる。これにより、三次元網目状金属多孔体１１は、厚さ方向にて全体に亘り均一に前記混練物１２が孔部１１ａ内に充填してなる充填部分１１Ａと、前記混練物１２が充填されていない未充填部分１１Ｂとを有することになる。すなわち、上端部側に所定の大きさの未充填部分１１Ｂと、当該未充填部分１１Ｂに隣接して設けられた充填部分１１Ａとを備えた三次元網目状多孔体１１が得られる。
前記三次元網目状金属多孔体１１は、蓄電デバイス用電極において集電体の役割を担っている。前記三次元網目状金属多孔体１１は、多孔形状が連なった三次元の網目構造を有するものである。前記三次元網目状金属多孔体１１として、例えば、金属を発泡させた金属発泡体、発泡樹脂の表面に金属層を形成させた後、発泡樹脂を分解させて作製したセルメット（登録商標）（住友電気工業株式社製）などを用いることが可能である。
前記三次元網目状金属多孔体１１の金属として、アルミニウム、ニッケル、銅、アルミニウム合金またはニッケル合金を用いることが可能である。
なお、本実施形態では、三次元網目状金属多孔体１１として、平均孔径が５５０μｍ、厚さ１１００μｍのアルミセルメット（登録商標）（住友電気工業株式会社製）を用いた。
上述した混練物充填工程Ｓ２に続いて、前記三次元網目状金属多孔体１１の前記一端部に三次元網目状金属多孔体のみが重なった重なり部を作製する（重なり部作製工程Ｓ３）。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、三次元網目状金属多孔体１１における充填部分１１Ａの上端部１１Ａｃの上方に、混練物１２が充填されていない三次元網目状金属多孔体の未充填部分１１Ｂのみが重なった重なり部１４を作製する。すなわち、前記未充填部分１１Ｂにおける上端部１１Ｂｂｃを含む上半部１１Ｂｂの表面部１１Ｂｂａとこの上半部１１Ｂｂに隣接する下半部１１Ｂａの表面部１１Ｂａａとが面接触して重なるように折返す。これにより、前記未塗装部１１Ｂの上端部１１Ｂｂｃと前記充填部分１１Ａの上端部１１ＡｃとがＹ軸方向で同じ高さとなる。なお、未充填部分１１Ｂにおける上半部１１Ｂｂの裏面部１１Ｂｂｂは、当該上半部１１Ｂｂの厚さ分だけ、充填部分１１Ａにおける表面部１１Ａａよりも厚さ方向（図３（ａ）右図にて右方向）に配置されることになる。
次に、重なり部１４が作製された三次元網目状金属多孔体１１全体を加圧機であるロールプレス機を用いて加圧する（加圧工程Ｓ４）。これにより、図３（ｂ）に示すように、未充填部分１１Ｂにおける上半部１１Ｂｂの裏面部１１Ｂｂｂと充填部分１１Ａにおける表面部１１Ａａとで平坦となり、重なり部１４（未充填部分１１Ｂ）とこれ以外の箇所（充填部分１１Ａ）の厚さがほぼ同じとなり、重なり部１４を含み三次元網目状金属多孔体１１全体の厚さを均一に調整した蓄電体用集電体１０を得ることができる。
なお、蓄電体用集電体１０の厚さは、例えば、２５０μｍ〜１１００μｍであることが好ましい。
したがって、本実施形態によれば、混練物１２を作製し、混練物１２を三次元網目状金属多孔体１１における一端部以外に充填し、前記三次元網目状金属多孔体１２の前記一端部（未充填部分１１Ｂ）に三次元網目状金属多孔体が重なった重なり部１４を作製し、重なり部１４が作製された前記三次元網目状金属多孔体１１全体を加圧して厚みを調整することから、厚みを調整した後に混練物を充填する場合よりも、三次元網目状金属多孔体１１の空隙率が大きいものに対して混練物１２を充填することになり、充填作業が容易である。重なり部１４にて三次元網目状金属多孔体（上半部１１Ｂｂおよび下半部１１Ｂａ）の表面同士が絡み合い、加圧機に通されて厚さが調整された後、二重になった三次元網目状金属多孔体１１（上半部１１Ｂｂおよび下半部１１Ｂａ）は一体となったように密着することから、単に二重に折り曲げただけよりも強度が増加することになる。また、三次元網目状金属多孔体１１の重なり部１４は、上半部１１Ｂｂおよび下半部１１Ｂａのそれぞれの厚さが、ほぼ均等に圧縮されることから、三次元網目状金属多孔体１１の骨格にて断裂の発生を抑制して、強度および耐久性が向上する。集電箔を容易に溶接でき、作業性が向上する。すなわち、簡易な作業でありながらも、電極活物質である混練物１２の未充填部分１１Ｂの強度が向上した蓄電体用集電体１０を容易に得ることができる。
さらに、引出し部（集電タブ部）となる重なり部１４の金属量が折り曲げずに作製した従来の場合と比べて２倍になることから、電気抵抗が小さくなり、集電に有利となる効果が得られる。
上述の工程Ｓ１〜Ｓ４は、通常の電極作製工程で使用する機器を用いていることから、製造コスト増を抑制できる。
重なり部１４は、三次元網目状金属多孔体１１の端部を折り返したものであることから、重なり部作製工程Ｓ３自体が簡易であり、製造コスト増を抑制できる。
加圧後の三次元網目状金属多孔体である蓄電体用集電体１０は、前記重なり部１４とこれ以外の箇所の厚さが同じであることにより、応力が局所に作用する可能性を軽減できる。
さらに、図４に示すように、未充填部分１１Ｂの下半部１１ＢａにＸ軸方向へのみ延在する亀裂部１１Ｃがあったとしても、前記重なり部作製工程Ｓ３および前記加圧工程Ｓ４により、前記下半部１１Ｂａと前記上半部１１Ｂｂとの表面同士が絡み合い、一体となったように密着することから、前記亀裂部１１Ｃを修復でき、歩留まりを向上させることができる。
［第二の実施形態］
本発明の第二の実施形態に係る蓄電体用集電体の製造方法について、図１、図２、図５および図６に基づいて説明する。なお、図５および図６において、Ｘ軸は幅（左右）方向を示し、Ｙ軸は高さ（上下）方向を示し、Ｚ軸は厚さ（前後）方向を示している。
本実施形態は、上述の第一の実施形態における重なり部作製工程Ｓ３のみを変更し、それ以外は上述の第一の実施形態と同様である。
本実施形態では、図１に示すように、上述の第一の実施形態と同様、混練物１２を作製し（混練物作製工程Ｓ１）、混練物１２を長方形状の三次元網目状金属多孔体２１における長手方向の一端部以外に充填する（混練物充填工程Ｓ２）。前記三次元網目状金属多孔体２１の一端部は、蓄電体用集電体２０の引出し部（集電タブ部）をなす重なり部２４と同じ大きさであることが好ましい。
なお、三次元網目状金属多孔体２１は、上述の第一の実施形態の三次元網目状金属多孔体１１と同じである。
前記混練物充填工程Ｓ２に続いて、前記三次元網目状金属多孔体２１の前記一端部に三次元網目状金属多孔体のみが重なった重なり部を作製する（重なり部作製工程Ｓ３）。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、三次元網目状金属多孔体２１の未充填部分２１Ｂの表面部２１Ｂａに、これとは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３の裏面部２３ｂを面接触させて、三次元網目状金属多孔体２１の未充填部分２１Ｂの表面部２１Ｂａにこれとは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３の裏面部２３ｂが重なった重なり部２４を作製する（重なり部作製工程Ｓ３）。
なお、三次元網目状金属多孔体２３は、三次元網目状金属多孔体２１の未充填部分２１Ｂと同じ大きさであることが好ましい。これは、前記重なり部２４を作製するときに、未充填部分２１Ｂの上端部２１Ｂｃと三次元網目状金属多孔体２３の上端部２３ｃをＹ軸方向で同じ高さに揃えるだけで、未充填部分２１Ｂの下端部２１Ｂｄ（充填部分２１Ａの上端部２１Ａｃ）と三次元網目状金属多孔体２３の下端部２３ｄとがＹ軸方向で同じ高さとなるからである。健全な三次元網目状金属多孔体２３とは、亀裂部などがなく新品の三次元網目状金属多孔体と同等の機能を有するものである。
なお、三次元網目状金属多孔体２３の上面部２３ａは、当該三次元網目状金属多孔体２３の厚さ分だけ、充填部分２１Ａにおける表面部２１Ａａよりも厚さ方向（図５（ａ）右図にて右方向）に配置されることになる。
続いて、上述の第一の実施形態と同様、重なり部２４が作製された三次元網目状金属多孔体２１，２３全体を、すなわち、混練物１２が充填された三次元網目状金属多孔体２１の未塗装部分２１Ｂの表面部２１Ｂａにこれとは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３を重ねた状態でこれら三次元網目状金属多孔体２１，２３全体を加圧機であるロールプレス機を用いて加圧する（加圧工程Ｓ４）。これにより、図５（ｂ）に示すように、健全な三次元網目状金属多孔体２３の表面部２３ａと三次元網目状金属多孔体２１の充填部分２１Ａにおける表面部２１Ａａとで平坦となり、重なり部２４とこれ以外の箇所（充填部分２１Ａ）の厚さがほぼ同じとなり、重なり部２４を含み三次元網目状金属多孔体２１，２３全体の厚さを均一に調整した蓄電体用集電体２０を得ることができる。
なお、蓄電体用集電体２０の厚さは、例えば、２５０μｍ〜１１００μｍであることが好ましい。
したがって、本実施形態によれば、混練物１２を作製し、混練物１２を三次元網目状金属多孔体２１における一端部以外に充填し、前記三次元網目状金属多孔体２１の前記一端部（未充填部分２１Ｂ）にこれとは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３が重なった重なり部２４を作製し、重なり部２４が作製された前記三次元網目状金属多孔体２１，２３全体を加圧して厚みを調整することから、厚みを調整した後に混練物を充填する場合よりも、三次元網目状金属多孔体２１の空隙率が大きいものに対して混練物１２を充填することになり、充填作業が容易である。重なり部２４にて三次元網目状金属多孔体２１の未充填部２１Ｂおよびこれとは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３の表面同士が絡み合い、加圧機に通されて厚さが調整された後、二重になった三次元網目状金属多孔体２１，２３は一体となったように密着することから、単に三次元状金属多孔体を重ねただけよりも強度が増加することになる。また、重なり部２４は、三次元状金属多孔体２１の未塗装部２１Ｂおよび三次元状金属多孔体２３のそれぞれの厚さが、ほぼ均等に圧縮されることから、三次元網目状金属多孔体２１の骨格にて断裂の発生を抑制して、強度および耐久性が向上する。集電箔を容易に溶接でき、作業性が向上する。すなわち、簡易な作業でありながらも、電極活物質である混練物１２の未充填部分２１Ｂの強度が向上した蓄電体用集電体２０を容易に得ることができる。
さらに、引出し部（集電タブ部）となる重なり部２４の金属量が別の健全な三次元網目状金属多孔体を重ねずに作製した従来の場合と比べて２倍になることから、電気抵抗が小さくなり、集電に有利となる効果が得られる。
上述の工程Ｓ１〜Ｓ４は、通常の電極作製工程で使用する機器を用いていることから、製造コスト増を抑制できる。
重なり部２４は、別の健全な三次元網目状金属多孔体２３を重ねたものであることから、重なり部作製工程Ｓ３自体が簡易であり、製造コスト増を抑制できる。
加圧後の三次元網目状金属多孔体である蓄電体用集電体２０は、前記重なり部２４とこれ以外の箇所の厚さが同じであることにより、応力が局所に作用する可能性を軽減できる。
さらに、図６に示すように、三次元網目状金属多孔体２１の未充填部分２１ＢにＹ軸方向に延在する亀裂部２１Ｃ１やＸ軸方向に延在する亀裂部２１Ｃ２があったとしても、前記重なり部作製工程Ｓ３および前記加圧工程Ｓ４により、三次元網目状金属多孔体２１の未充填部分２１Ｂとこれとは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３との表面同士が絡み合い、一体となったように密着することから、前記亀裂部２１Ｃ１，２１Ｃ２を修復でき、歩留まりを向上させることができる。
［他の実施形態］
なお、上記では、三次元網目状金属多孔体２１とは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３を１つ用いた蓄電体用集電体の製造方法について説明したが、三次元網目状金属多孔体２１とは別の健全な三次元網目状金属多孔体２３を複数用いた蓄電体用集電体の製造方法とすることも可能である。このような蓄電体用集電体の製造方法であっても、上述の蓄電体用集電体の製造方法と同様な作用効果を奏する。
上記では、加圧して重なり部を混練物の充填部分とほぼ同じ厚さにする蓄電体用集電体の製造方法について説明したが、加圧して重なり部を混練物の充填部分よりも薄くする蓄電体用集電体の製造方法とすることも可能である。このような蓄電体用集電体の製造方法であれば、前記重なり部と前記混練部の充填部分とを同じ厚さにした場合よりも、前記重なり部の強度および耐久性をさらに向上させることができる。
上記では、加圧して蓄電体用集電体の厚さを調整する蓄電体用集電体の製造方法について説明したが、さらに圧力を加え圧延して蓄電体用集電体の厚さを調整する蓄電体用集電体の製造方法とすることも可能である。このような蓄電体用集電体の製造方法であっても、上述した蓄電体用集電体の製造方法と同様な作用効果を奏する。
上記では、未充填部分１１Ｂの下半部１１ＢａにＸ軸方向に延在する亀裂部１１Ｃがある場合について説明したが、未充填部分１１Ｂの上半部１１ＢｂにＸ軸方向に延在する亀裂部がある場合や、未充填部分１１Ｂの下半部１１Ｂａに対し上半部１１Ｂｂを折り返したときに、これら下半部１１Ｂａと上半部１１Ｂｂとで重ならない箇所にてＸ軸方向に延在する亀裂部がある場合であっても、上述した第一の実施形態に係る蓄電体用集電体の製造方法と同様な作用効果を奏する。
本発明に係る蓄電体用集電体の製造方法の作用効果を確認するために行った実施例を以下に説明するが、本発明は、各種データに基づいて説明する以下の実施例のみに限定されるものではない。
［確認試験］
本実施例にて、三次元網目状金属多孔体の未充填部分の顕微鏡写真である図７（ａ）と、三次元網目状金属多孔体の未充填部分にこれとは別の健全な三次元網目状金属多孔体を重ね加圧したものの顕微鏡写真である図７（ｂ）とを用いて説明する。
図７（ａ）の顕微鏡写真と図７（ｂ）の顕微鏡写真とを比較すると、三次元網目状金属多孔体の未充填部分に上下方向に延在する亀裂部がある場合でも、上述したように、三次元網目状金属多孔体の未充填部分にこれとは別の健全な三次元網目状金属多孔体を重ねて重ね部を作製し、加圧しただけで、亀裂部の長さが短くなり、三次元網目状金属多孔体が密な状態となったことが確認された。
よって、本実施例によれば、三次元網目状金属多孔体の未充填部分に亀裂部がある場合であっても、これとは別の健全な三次元網目状金属多孔体を重ね合わせ、加圧するだけで、前記亀裂部が修復されることが確認された。
１０ 蓄電体用集電体
１１ 三次元網目状金属多孔体
１１Ａ 充填部分
１１Ａａ 表面部
１１Ａｃ 上端部
１１Ｂ 未充填部分
１１Ｂａ 下半部
１１Ｂａａ 表面部
１１Ｂｂ 上半部（折返し部）
１１Ｂｂａ 表面部
１１Ｂｂｂ 裏面部
１１Ｂｂｃ 上端部
１２ 混練物
１４ 重なり部（集電タブ部）
２０ 蓄電体用集電体
２１ 三次元網目状金属多孔体
２１Ａ 充填部分
２１Ａａ 表面部
２１Ｂ 未充填部分
２１Ｂａ 表面部
２３ 別の健全な三次元網目状金属多孔体
２３ａ 表面部
２３ｂ 裏面部
２４ 重なり部
３１ 台
３１ａ 上面部（表面）
３２ スキージ
Ｓ１ 混練物作製工程
Ｓ２ 混練物充填工程
Ｓ３ 重なり部作製工程
Ｓ４ 加圧工程

Claims (4)

  1. カーボンナノチューブとイオン液体とを混練して混練物を作製し、
    前記混練物を三次元網目状金属多孔体の一端部以外に充填し、
    前記三次元網目状金属多孔体の前記一端部に三次元網目状金属多孔体のみが重なった重なり部を作製し、
    前記重なり部が作製された前記三次元網目状金属多孔体を加圧して厚さを調整した
    ことを特徴とする蓄電体用集電体の製造方法。
  2. 請求項１に記載された蓄電体用集電体の製造方法であって、
    前記重なり部の作製は、前記三次元網目状金属多孔体と別の健全な三次元網目状金属多孔体を重ねることにより行われる
    ことを特徴とする蓄電体用集電体の製造方法。
  3. 請求項１に記載された蓄電体用集電体の製造方法であって、
    前記重なり部の作製は、前記三次元網目状金属多孔体の前記一端部を折り返すことにより行われる
    ことを特徴とする蓄電体用集電体の製造方法。
  4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載された蓄電体用集電体の製造方法であって、
    加圧後の前記三次元網目状金属多孔体は、前記重なり部とこれ以外の箇所の厚さが同じである、または前記重なり部がこれ以外の箇所の厚さよりも薄い
    ことを特徴とする蓄電体用集電体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018190725A (ja) * 2017-05-08 2018-11-29 ツィンファ ユニバーシティ リチウムイオン電池負極及びリチウムイオン電池

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