JP7414813B2 - 複合集電体、電極シート及び電気化学デバイス - Google Patents
複合集電体、電極シート及び電気化学デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP7414813B2 JP7414813B2 JP2021516757A JP2021516757A JP7414813B2 JP 7414813 B2 JP7414813 B2 JP 7414813B2 JP 2021516757 A JP2021516757 A JP 2021516757A JP 2021516757 A JP2021516757 A JP 2021516757A JP 7414813 B2 JP7414813 B2 JP 7414813B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- film
- current collector
- composite current
- conductive layer
- 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.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 66
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 47
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 45
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 21
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 21
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 10
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 6
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NINOVVRCHXVOKB-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxido(dioxo)chromium Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-][Cr]([O-])(=O)=O.[O-][Cr]([O-])(=O)=O.[O-][Cr]([O-])(=O)=O NINOVVRCHXVOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 3
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920003366 poly(p-phenylene terephthalamide) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006289 polycarbonate film Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006290 polyethylene naphthalate film Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims 1
- 238000005269 aluminizing Methods 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 9
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/664—Ceramic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
- H01M4/742—Meshes or woven material; Expanded metal perforated material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Description
本出願は、複合集電体、電極シート及び電気化学デバイスに関する。
電気化学デバイスは、充放電が可能であり、消費製品、デジタル製品、動力製品、医療及びセキュリティ等の分野に幅広く用いられている。集電体は、電気化学デバイスにおける活物質の担体であり、電気化学デバイスにおける重要な構成要素であり、電気化学デバイスのエネルギー密度に密接に関連する。従来の集電体を製造する過程では、一般に低密度のポリマーフィルムの表面に金属物理蒸着により金属ポリマーフィルムを得る。集電体に優れた導電性能を持たせるためには、ポリマーフィルムに大きな厚さの金属層を堆積させる必要があるが、集電体の厚さの増加は、電気化学デバイスのエネルギー密度を下げ、これにより作製した集電体は、電解液の浸食に抵抗する機能が悪く、電気化学デバイスの長期運転中に金属層が剥離されて失陥を起こしやすい。
本願は、従来技術に存在する課題の少なくとも一つを解決することを目的とする。そのため、本願の一様態は、導電層が接続層に近い側に不動態化層を形成することで、接続層における導電層に対向する面から電解液が入り込んだ際に導電層と接触することで、導電層が電解液によって腐食して破壊されることを防止し、集電体の安定性を向上させた複合集電体を提出する。
本願の実施例は、基体と、第１導電層と、及び前記第１導電層を前記基体の第１面に接着するための第１接続層とを含む複合集電体を提出する。前記第１導電層における前記第１接続層に近接した表面には、第１不動態化層が形成される。
ある実施例において、前記複合集電体は、前記基体の第２面に第２導電層を接着する第２接続層と、前記第２接続層に近接する表面に第２不動態化層が形成された前記第２導電層と、をさらに備える。
ある実施例において、前記基体の厚さは、２μｍ～３６μｍであり、前記第１接続層の厚さは、０．２μｍ～２μｍであり、前記第１導電層の厚さは、１００ｎｍ～５０００ｎｍであり、前記第１不動態化層の厚さは、５ｎｍ～２００ｎｍである。
ある実施例において、前記基体は、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）フィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリオキシメチレンフィルム、ポリパラフェニレンスルフィドフィルム、ポリパラフェニレンエーテルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルムのうち、少なくとも１つから選択される。
ある実施例において、前記第１接続層は、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、有機シリコーン樹脂、エチレン－アクリル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリアミドのうち、少なくとも１つから選択される。
ある実施例において、前記第１不動態化層は、酸化アルミニウム層、酸化チタン層、酸化ジルコニウム層、窒化アルミニウム層、窒化チタン層、炭化チタン層、炭化ジルコニウム層、二酸化ケイ素層、窒化ケイ素、炭化ケイ素層、アルミニウムクロメート層のうち、少なくとも１つから選択される。
ある実施例において、前記第１導電層は、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、銀、金、コバルト、クロム、モリブデン、タングステンのうち、少なくとも１つから選択される。
ある実施例において、前記基体の第１面には、溝状パターンが設けられ、前記接続層には、前記溝状パターンが充填されている。
ある実施例において、前記溝状パターンは、１つ又は複数の孔からなる。
ある実施例において、少なくとも１つの前記孔は、前記基体を貫通するか、あるいは少なくとも１つの前記孔は、前記基体を貫通しない。
本願のさらに別の態様は、複合集電体及び活物質層を有する電極シートを提出することである。複合集電体は、基体と、第１導電層と、及び前記第１導電層を前記基体の第１面に接着するための第１接続層と、を備える。前記第１導電層における前記第１接続層に近接した表面には、第１不動態化層が形成される。活物質層は、前記複合集電体における第１導電層の基体から離れる表面に設けられている。
本願のさらに別の態様は、電極シートを有する電気化学デバイスを提出することである。この電極シートは、複合集電体と活物質層とを備える。複合集電体は、基体と、基体の第１面に第１導電層を接着する第１接続層と、第１導電層を接着する第１導電層と、を備える。前記第１導電層における前記第１接続層に近接した表面には、第１不動態化層が形成される。活物質層は、前記複合集電体における第１導電層の基体から離れる表面に設けられている。
本願実施例の複合集電体によれば、導電層が接続層に近い側に不動態化層を形成することで、接続層と導電層との対向面から電解液が入り込んだ際に導電層と接触して、導電層が電解液によって腐食で破壊されることを回避して、集電体の安定性を向上させる。
本願の上記及び／又は付加的様態と利点は、以下の図面と併せて、実施例の記載から、明らかになり理解しやすくなる。
本願による一実施例に係る複合集電体を示す構造模式図である。
本願による別の実施例に係る複合集電体を示す構造模式図である。
本願による一実施例に係る基体表面に溝状パターンが形成された構造模式図である。
以下、図面に例示される本願の実施例を詳細に説明するが、始めから終りまでの同一または類似の符号は、同一または類似の素子、または同一または類似の機能の素子を示す。以下、図面を参照して説明される実施例は例示的であり、本願を説明するためにのみ使用され、本願を限定するものとして理解されない。
以下、図１～図３を参照しながら、本願の実施例に係る複合集電体１００について詳細に説明する。
図１に示すように、本願実施例の複合集電体１００は、基体１０、第１接続層２０、第１導電層３０及び第１不動態化層４０を備える。第１接続層２０は、基体１０と第１導電層３０との間に位置し、第１接続層２０に近接して第１導電層３０の表面には、当該第１不動態化層４０が形成されている。第１接続層２０の一方の面は、基体１０の第１面１１に接着され、第１接続層２０の他方の面は、第１不動態化層４０に接着され、よって、第１接続層２０は、第１導電層３０を基体１０の第１面１１に接着させる。
例えば、第１不動態化層４０は、化学反応又は気相堆積によって第１導電層３０の表面に密着してもよい。
図２に示すように、複合集電体１００は、第２接続層５０、第２導電層６０及び第２不動態化層７０をさらに含む。第２接続層５０は、基体１０と第２導電層６０との間に位置し、第２接続層５０に近接している第２導電層６０の表面には、当該第２不動態化層７０が形成されている。第２接続層５０の一方の面は、基体１０の第２面１１に接着され、第２接続層５０の他方の面は、第２不動態化層７０に接着され、よって、第２接続層５０は、第２導電層６０を基体１０の第２面１２に接着させる。
例えば、第２不動態化層７０は、化学反応又は気相堆積によって第２導電層６０の表面に密着してもよい。
ある実施形態において、第１導電層３０と第２導電層６０は、マグネトロンスパッタ法、ルツボボート蒸発メッキ法、電子ビーム蒸発メッキ法のいずれかから選択された物理蒸着プロセスによって形成される。第１導電層３０と第２導電層６０は、電子ビーム蒸発、直流マグネトロンスパッタ、高周波マグネトロンスパッタ、表面酸化、化学蒸着、スプレーコート等の加工プロセスによって、表面に第１不動態化層４０と第２不動態化層７０をそれぞれ形成する。前記第１不動態化層４０は、第１接続層２０における第１導電層３０と対向する面から電解液が進入する際に第１導電層３０に接触して第１導電層３０が腐食で破壊されることを防止し、第２不動態化層７０は、第２接続層５０における第２導電層６０と対向する面から電解液が進入する際に第２導電層６０に接触して第２導電層６０が腐食で破壊されることを防止し、ひいては複合集電体１００の安定性を高める。
ある実施例において、前記基体１０は、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）フィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリオキシメチレンフィルム、ポリパラフェニレンスルフィドフィルム、ポリパラフェニレンエーテルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルムのうち、少なくとも１つから選択される。前記基体１０の厚さは、２μｍ～３６μｍであってもよい。
ある実施例において、第１接続層２０と第２接続層は、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、有機シリコーン樹脂、エチレン－アクリル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリアミドのうち、少なくとも１つから選択される。第１接続層２０と第２接続層５０の厚さは、いずれも０．２μｍ～２μｍであってもよい。
ある実施例において、第１不動態化層４０と第２不動態化層７０は、酸化アルミニウム層、酸化チタン層、酸化ジルコニウム層、窒化アルミニウム層、窒化チタン層、炭化チタン層、炭化ジルコニウム層、二酸化ケイ素層、窒化ケイ素、炭化ケイ素層、アルミニウムクロメート層のうち、少なくとも１つから選択される。第１不動態化層４０と第２不動態化層７０の厚さは、いずれも５μｍ～２００μｍであってもよい。ある実施例において、第１不動態化層４０は、不動態液によって、第１導電層３０における第１接続層２０に近い面に形成されていてもよいし、第２不動態化層７０は、不動態化液によって、第２導電層６０における第２接続層５０に近い面に形成されていてもよい。不動態液とは、金属表面を不動態化する溶液であってもよく、不動態液は、金属表面に金属の正常反応を阻止する表面状態を形成し、その耐蝕性を向上させる。
本願実施例の複合集電体100によれば、導電層が接続層に近い側に不動態化層を形成することで、接続層と導電層との対向面から電解液が入り込んだ際に導電層と接触して、導電層が電解液によって腐食で破壊されることを回避して、集電体の安定性を向上させる。
図３に示すように、基体１０の第１表面１１には、溝状パターン８０が設けられており、この溝状パターン８０にも第１接続層２０が充填され、ひいては第１接続層２０と基体１０との接着力を高め、第１導電層３０が基体１０から抜けにくくなり、集電体の安定性をより向上させる。
ある実施例において、基体１０の第１面１１に穴あけ、浮き彫り等のパターニング処理を行って溝状パターン８０を形成してもよい。第１面１１に、例えば、レーザー穴あけ、コーアトラックエッチング、化学エッチング、光化学エッチング等の処理によって溝状パターン８０が形成される。
ある実施例において、溝状パターン８０は、１つまたは複数の孔８１によって構成され、当該孔は、実際のニーズに応じて、基体１０を貫通するか、または、貫通しない。例えば、この複数の孔８１は、いずれも基体１０を貫通し、または、いずれも基体１０を貫通せず、または、当該複数の孔８１のうち一部の孔が基体１０を貫通し、他の一部の孔が基体１０を貫通しない。
ある実施例において、孔８１の形状は、図３に示すような孔８１が円形孔であるように、実際のニーズに応じて設定できる。孔８１は、三角形孔、四角形孔、多角形孔、異形孔等であってもよい。
ある実施例において、基体１０の第２面１２には、溝状パターン８０が設けられてもよく、第２接続層５０は、この溝状パターン８０に充填され、ひいては第２接続層５０と基体１０との接着力を高めて、第２導電層６０が基体１０から抜けにくくなる。
また、本発明は、さらに上記のいずれかの場合の複合集電体１００を含む電極シートを開示している。
ある実施例において、第１導電層３０は、第１接続層２０から離れた面に活物質層が設けられており、第２導電層６０にも、第２接続層５０から離れた面に活物質層が設けられている。複合集電体１００が陰極集電体である場合、該活物質層は陰極活物質コート層である。複合集電体１００が陽極集電体である場合、活物質層は陽極活物質コート層である。
また、本発明は、上記いずれかの場合の電極シートを備えた電気化学デバイスを開示している。電気化学デバイスは、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などであってもよい。
以下に述べる比較例１、比較例２及び比較例３は、いずれも不動態化層が設けられていない複合集電体である。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが２００ｎｍになった後、アルミめっきを停止する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤との混合物を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を有する表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第１比較複合集電体を得る。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが５００ｎｍになった後、アルミめっきを停止する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤との混合物を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を有する表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第２比較複合集電体を得る。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが５００ｎｍになった後、アルミめっきを停止する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面に単成分ポリウレタン接着剤を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を有する表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第３比較複合集電体を得る。
以下に述べる具体的な実施例１～６は、本発明の実施例における不動態化層を含む複合集電体を用いる。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが２００ｎｍになった後、アルミめっきを停止して、その後、アルミニウム層の表面に、厚さ５ｎｍのＡｌ２Ｏ３不動態化層を一層スパッタ処理して用意する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤との混合物を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を不動化した表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第１複合集電体を得る。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが５００ｎｍになった後、アルミめっきを停止して、その後、アルミニウム層の表面に、厚さ１０ｎｍのＡｌ２Ｏ３不動態化層を一層スパッタ処理して用意する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤との混合物を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を不動化した表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第２複合集電体を得る。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが５００ｎｍになった後、アルミめっきを停止して、その後、アルミニウム層の表面に、厚さ２０ｎｍのＡｌ２Ｏ３不動態化層を一層スパッタ処理して用意する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤との混合物を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を不動化した表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第３複合集電体を得る。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが５００ｎｍになった後、アルミめっきを停止して、その後、アルミニウム層の表面に、厚さ２０ｎｍのＡｌ２Ｏ３不動態化層を一層スパッタ処理して用意する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面に単成分ポリウレタン接着剤を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を有する表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第４複合集電体を得る。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ Ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミニウムの厚さが５００ｎｍになった後、アルミめっきを停止して、その後、アルミニウム層の表面に、厚さ２０ｎｍのＴｉＯ２不動態化層を一層スパッタ処理して用意する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面に単成分ポリウレタン接着剤を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を有する表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第５複合集電体を得る。
ルツボボート式真空蒸着アルミめっき機の真空チャンバーに厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを載置し、真空チャンバーを密封して真空アルミめっき機を１０－３ ｐａまで気圧を引き、ルツボボート温度を１２００１２００～１５００℃に調整すると、アルミめっきを開始し、アルミめっき度が５００ｎｍになった後、アルミめっきを停止して、その後、Ｃｒ３＋を含む塗布液を塗布して厚さ約２００ｎｍのアルミニウムクロメート不動態化層を形成して用意する。１２μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムをコロナ処理し、その表面に単成分ポリウレタン接着剤を塗布し、塗布物の開放時間以内に、この前処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムと、ポリイミドフィルム上のアルミめっき層を有する表面を熱圧複合（熱圧複合の温度が８５℃、圧力が０．７ＭＰａ）し、第６複合集電体を得る。
ある実施例において、実施例１～６と比較例１～３で得られた複合集電体について、浸漬実験を行い、実施過程は、以下のように行ってもよい。複合集電体ごとに長さ５ｃｍ、幅２ｃｍに裁断した集電体ストリップを電解液に浸漬し、アルミプラスチック複合フィルムで封止して外部環境の干渉を除去し、最終的に８５℃の恒温乾燥機に７２時間放置した後、複合集電体を取り出して複合集電体ごとに外観を観察する。下記表１に示すように、実施例１～６と比較例１～３とで比較した複合集電体の観察結果をまとめる。
上記の表１からわかるように、実施例１～６の複合集電体は、比較例１～３よりも電解液耐性が顕著に優れており、導電層内面に不動態化層を設けることにより、接続層が導電層に対向する表面から電解液が入り込んだ際に導電層と接触して、導電層が電解液によって腐食で破壊されることを防止し、複合集電体の安定性を向上させることが示される。
本出願の記載において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周向」等の用語で示された方位や位置関係は、図面に示す方位や位置関係に基づくものであり、指す装置や素子を指示や暗示せずに特定の方位、特定の方位構造や動作をしなければならないと理解する必要があるので、本出願の制限であるとは理解できない。本願の記載において、「複数」の意味は２つ以上である。
本明細書の記載において、「ある実施例」、「いくつかの実施例」、「模式的な実施形態」、「一例」、「具体例」、または、「いくつかの例」等の用語の記述を参照することは、その実施例または例示に関連して説明された特定の特徴、構造、材料、または特徴が、本願の少なくとも１つの実施例または例示に含まれることを意味する。本明細書において、上記の用語の模式的な表現は、同一の実施例または例示を必ずしも意味するものではない。さらに、いずれかの１つまたは複数の実施例や例示においても、発明の具体的な特徴、構造、材料、または特徴を適宜組み合わせてもよい。
本願の実施例が既に示され説明されているが、本分野の当業者は、これらの実施例が、本願の原理や趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変更、修正、置換、および変形を行うことができることを理解できる。
１０ 基体
１１ 第１面
１２ 第２面
２０ 第１接続層
３０ 第１導電層
４０ 第１不動態化層
５０ 第２接続層
６０ 第２導電層
７０ 第２不動態化層
８０ 溝状パターン
８１ 孔
１１ 第１面
１２ 第２面
２０ 第１接続層
３０ 第１導電層
４０ 第１不動態化層
５０ 第２接続層
６０ 第２導電層
７０ 第２不動態化層
８０ 溝状パターン
８１ 孔
Claims (9)
- 基体と、第１導電層と、及び前記第１導電層を前記基体の第１面に接着するための第１接続層とを含み、
前記第１導電層における前記第１接続層に近接した表面には、第１不動態化層が形成されており、
前記基体の第１面には、溝状パターンが設けられ、前記第１接続層は、前記溝状パターンに充填され、
前記溝状パターンは、１つ又は複数の孔からなり、
少なくとも１つの前記孔は前記基体を貫通するか、あるいは少なくとも１つの前記孔は前記基体を貫通しないことを特徴とする複合集電体。 - 前記複合集電体は、前記基体の第２面に第２導電層を接着する第２接続層と、前記第２接続層に近接する表面に第２不動態化層が形成された前記第２導電層と、をさらに備える請求項１に記載の複合集電体。
- 前記基体の厚さは、２μｍ～３６μｍであり、前記第１接続層の厚さは、０．２μｍ～２μｍであり、前記第１導電層の厚さは、１００ｎｍ～５０００ｎｍであり、前記第１不動態化層の厚さは、５ｎｍ～２００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の複合集電体。
- 前記基体は、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）フィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリオキシメチレンフィルム、ポリパラフェニレンスルフィドフィルム、ポリパラフェニレンエーテルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルムのうち、少なくとも１つから選択されることを特徴とする請求項１に記載の複合集電体。
- 前記第１接続層は、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、有機シリコーン樹脂、エチレン－アクリル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリアミドのうち、少なくとも１つから選択されることを特徴とする請求項１に記載の複合集電体。
- 前記第１不動態化層は、酸化アルミニウム層、酸化チタン層、酸化ジルコニウム層、窒化アルミニウム層、窒化チタン層、炭化チタン層、炭化ジルコニウム層、二酸化ケイ素層、窒化ケイ素、炭化ケイ素層、アルミニウムクロメート層のうち、少なくとも１つから選択されることを特徴とする請求項１に記載の複合集電体。
- 前記第１導電層は、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、銀、金、コバルト、クロム、モリブデン、タングステンのうち、少なくとも１つから選択されることを特徴とする請求項１に記載の複合集電体。
- 請求項１～７のいずれか１項に記載の複合集電体と、
前記複合集電体の第１導電層における基体から離れる表面に設けられた活物質層と、を備えることを特徴とする電極シート。 - 請求項８に記載の電極シートを備えることを特徴とする電気化学デバイス。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2020/117219 WO2022061612A1 (zh) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | 复合集流体、电极极片及电化学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022553462A JP2022553462A (ja) | 2022-12-23 |
| JP7414813B2 true JP7414813B2 (ja) | 2024-01-16 |
Family
ID=75441183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021516757A Active JP7414813B2 (ja) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | 複合集電体、電極シート及び電気化学デバイス |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220093931A1 (ja) |
| EP (1) | EP4207390A1 (ja) |
| JP (1) | JP7414813B2 (ja) |
| KR (1) | KR102608002B1 (ja) |
| CN (1) | CN112789752A (ja) |
| WO (1) | WO2022061612A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113745525A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-12-03 | 浙江柔震科技有限公司 | 一种柔性复合塑料薄膜及其制备与测试方法 |
| CN113690448A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-23 | 江苏卓高新材料科技有限公司 | 锂电池用的集流体的制备方法及复合集流体 |
| CN116072885A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-05-05 | 成都科成精化高分子材料有限公司 | 一种复合集流体及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011090044A1 (ja) | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 二次電池負極集電体用銅箔 |
| WO2013172007A1 (ja) | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池正極用集電体、その製造方法、非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池 |
| JP2014235912A (ja) | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 住友電気工業株式会社 | ナトリウム溶融塩電池およびその製造方法 |
| JP2016535920A (ja) | 2013-10-15 | 2016-11-17 | ネグゼオン・リミテッドＮｅｘｅｏｎ Ｌｔｄ | 電気化学セルのための強化された集電基体アセンブリ |
| WO2017138382A1 (ja) | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池、並びにリチウムイオン二次電池用正極の製造方法および評価方法 |
| JP2018181796A (ja) | 2017-04-21 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 集電積層体 |
| CN110247056A (zh) | 2018-03-30 | 2019-09-17 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种集流体，其极片和电化学装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11102711A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-04-13 | Denso Corp | リチウムイオン二次電池 |
| JP3534031B2 (ja) * | 2000-02-02 | 2004-06-07 | トヨタ自動車株式会社 | 電池・キャパシタ用電極の製造方法 |
| JP5309909B2 (ja) * | 2008-11-11 | 2013-10-09 | マツダ株式会社 | 二次電池の電極 |
| JP5359562B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2013-12-04 | 日産自動車株式会社 | 双極型電池用集電体 |
| KR101408389B1 (ko) * | 2009-11-20 | 2014-06-17 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 쌍극형 2차 전지용 집전체 |
| CN105186006B (zh) * | 2014-06-17 | 2017-08-11 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种复合多孔集流体及其制备方法与应用 |
| KR20160036998A (ko) * | 2014-09-26 | 2016-04-05 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | 이차전지 및 그 제조 방법 |
| CN206849946U (zh) * | 2017-04-14 | 2018-01-05 | 安徽金美新材料科技有限公司 | 一种塑料无纺布集流体 |
| CN107221676A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-29 | 江苏道赢科技有限公司 | 一种复合集流体及应用该集流体的锂离子二次电池 |
| CN207353383U (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 集流体、电极极片及锂离子电池 |
| CN109873165B (zh) * | 2017-12-05 | 2021-07-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种集流体，其极片和电池 |
| CN110943227B (zh) * | 2019-05-31 | 2021-03-09 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 复合集流体、电极极片及电化学装置 |
| CN211088397U (zh) * | 2020-01-03 | 2020-07-24 | 深圳市海鸿新能源技术有限公司 | 一种二次电池及其极片 |
-
2020
- 2020-09-23 CN CN202080005428.9A patent/CN112789752A/zh active Pending
- 2020-09-23 WO PCT/CN2020/117219 patent/WO2022061612A1/zh unknown
- 2020-09-23 JP JP2021516757A patent/JP7414813B2/ja active Active
- 2020-09-23 EP EP20866942.4A patent/EP4207390A1/en active Pending
- 2020-09-23 KR KR1020217009039A patent/KR102608002B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-08-24 US US17/410,116 patent/US20220093931A1/en active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011090044A1 (ja) | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 二次電池負極集電体用銅箔 |
| WO2013172007A1 (ja) | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池正極用集電体、その製造方法、非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池 |
| JP2014235912A (ja) | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 住友電気工業株式会社 | ナトリウム溶融塩電池およびその製造方法 |
| JP2016535920A (ja) | 2013-10-15 | 2016-11-17 | ネグゼオン・リミテッドＮｅｘｅｏｎ Ｌｔｄ | 電気化学セルのための強化された集電基体アセンブリ |
| WO2017138382A1 (ja) | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池、並びにリチウムイオン二次電池用正極の製造方法および評価方法 |
| JP2018181796A (ja) | 2017-04-21 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 集電積層体 |
| CN110247056A (zh) | 2018-03-30 | 2019-09-17 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种集流体，其极片和电化学装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022061612A1 (zh) | 2022-03-31 |
| KR102608002B1 (ko) | 2023-12-01 |
| CN112789752A (zh) | 2021-05-11 |
| EP4207390A1 (en) | 2023-07-05 |
| JP2022553462A (ja) | 2022-12-23 |
| KR20210041625A (ko) | 2021-04-15 |
| US20220093931A1 (en) | 2022-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7414813B2 (ja) | 複合集電体、電極シート及び電気化学デバイス | |
| US20040106029A1 (en) | Corrosion resistant coated fuel cell bipolar plate with filled-in fine scale porosities | |
| US6864007B1 (en) | Corrosion resistant coated fuel cell plate with graphite protective barrier and method of making the same | |
| CN101752091B (zh) | 复合阴极箔及包含此阴极箔的固态电解电容器 | |
| US20120021297A1 (en) | Lithium ion battery | |
| KR20180022869A (ko) | 고체 고분자형 연료 전지의 세퍼레이터용 금속판 및 그 제조용 금속판 | |
| CN113454816A (zh) | 复合集流体、电极极片及电化学装置 | |
| TWI610490B (zh) | 固體高分子形燃料電池之分隔件用金屬板 | |
| KR20190011886A (ko) | 리튬 전극 및 이의 제조방법 | |
| JP2011103299A (ja) | 電子導電性パッケージング層を備えるリチウムマイクロバッテリー | |
| CN1905103B (zh) | 固体电解电容器元件及其制造方法和固体电解电容器 | |
| US3945852A (en) | Current collector for organic electrolyte batteries | |
| US10784049B2 (en) | Winding-type stacked body for condenser with high electrostatic capacitance and stacked winding-type condenser using the same | |
| CN114188543A (zh) | 一种复合导电铜箔及其制备方法 | |
| US20040151982A1 (en) | Rapid coating process and its application to lead-acid batteries | |
| CN117174934A (zh) | 燃料电池金属双极板复合涂层及其制备方法 | |
| US4684583A (en) | Electrochemical cell | |
| CN112242527A (zh) | 一种多层结构锂电池集流体及其制备方法以及锂电池 | |
| KR20020069099A (ko) | 리튬-삽입 전극을 갖는 갈바니 소자 | |
| CN116314585A (zh) | 钠离子电池负极极片及其干法制备方法 | |
| US20140060612A1 (en) | Photovoltaic cell | |
| US11225728B2 (en) | Film forming device and method for forming metal film using the same | |
| CN221282154U (zh) | 集流体、极片及电池 | |
| CN111916751A (zh) | 一种锂电池集流体及其制备方法以及锂电池 | |
| CN221651203U (zh) | 导电膜及极片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210324 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230117 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230407 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230801 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231030 |
|
| 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: 20231205 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231228 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7414813 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |