JPH1197035A - 二次電池に用いるすだれ様孔開き集電体 - Google Patents
二次電池に用いるすだれ様孔開き集電体Info
- Publication number
- JPH1197035A JPH1197035A JP9273894A JP27389497A JPH1197035A JP H1197035 A JPH1197035 A JP H1197035A JP 9273894 A JP9273894 A JP 9273894A JP 27389497 A JP27389497 A JP 27389497A JP H1197035 A JPH1197035 A JP H1197035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- holes
- foil
- hole
- blind
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 活物質は入り込みにくく、ガスは透過しやす
い貫通孔を持つ集電体を提供する。 【解決手段】 この集電体は、多数の貫通孔が設けられ
ている金属箔からなるすだれ様孔開き集電体であり、貫
通孔の形状に特徴がある。貫通孔の長径は５〜１０００
μｍの範囲である。貫通孔の短径は２〜１００μｍの範
囲である。各々の貫通孔の長径と短径の比は、２．５≦
長径／短径≦１００である。金属箔は、銅箔，銅合金
箔，アルミニウム箔，アルミニウム合金箔である。この
集電体は、ポリマー電池やリチウムイオン電池の負極又
は正極を作成する際に用いられる。このような集電体を
製造するには、金属薄板に圧延加工を施して、貫通孔を
発現させれば良い。金属薄板は、加工限度を超えて圧延
されると、特定の結晶面ですべりが生じ、上記したよう
な形状を持つ貫通孔が発現する。
い貫通孔を持つ集電体を提供する。 【解決手段】 この集電体は、多数の貫通孔が設けられ
ている金属箔からなるすだれ様孔開き集電体であり、貫
通孔の形状に特徴がある。貫通孔の長径は５〜１０００
μｍの範囲である。貫通孔の短径は２〜１００μｍの範
囲である。各々の貫通孔の長径と短径の比は、２．５≦
長径／短径≦１００である。金属箔は、銅箔，銅合金
箔，アルミニウム箔，アルミニウム合金箔である。この
集電体は、ポリマー電池やリチウムイオン電池の負極又
は正極を作成する際に用いられる。このような集電体を
製造するには、金属薄板に圧延加工を施して、貫通孔を
発現させれば良い。金属薄板は、加工限度を超えて圧延
されると、特定の結晶面ですべりが生じ、上記したよう
な形状を持つ貫通孔が発現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池、特にリ
チウム系二次電池に用いる負極用又は正極用集電体に関
するものである。
チウム系二次電池に用いる負極用又は正極用集電体に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は、基本的には、正極，負極，
正極と負極とを絶縁するセパレーター，及び正極と負極
との間でイオンの移動を可能にするための電解液で構成
されている。正極及び負極は、金属箔からなる集電体の
表面に、各種の活物質が塗布されてなるものである。例
えば、リチウム系二次電池においては、正極として、コ
バルト酸リチウム等を含む活物質がアルミニウム箔より
なる集電体に塗布されてなるものが用いられ、一方、負
極としては、難黒鉛化カーボン等を含む活物質が銅箔よ
りなる集電体に塗布されてなるものが用いられている。
そして、電解液としては、非水溶媒の中にリチウム系化
合物を溶質として溶解したものが用いられている。
正極と負極とを絶縁するセパレーター，及び正極と負極
との間でイオンの移動を可能にするための電解液で構成
されている。正極及び負極は、金属箔からなる集電体の
表面に、各種の活物質が塗布されてなるものである。例
えば、リチウム系二次電池においては、正極として、コ
バルト酸リチウム等を含む活物質がアルミニウム箔より
なる集電体に塗布されてなるものが用いられ、一方、負
極としては、難黒鉛化カーボン等を含む活物質が銅箔よ
りなる集電体に塗布されてなるものが用いられている。
そして、電解液としては、非水溶媒の中にリチウム系化
合物を溶質として溶解したものが用いられている。
【０００３】このようなリチウム系二次電池を使用し
て、充・放電を繰り返すと、電解液中の非水溶媒のごく
一部が分解し、ガスが発生するということがあった。そ
して、このガスは、正極又は負極とセパレーターとの間
や、正極又は負極表面に、徐々に蓄積してゆくというこ
とがあった。このように、各極板付近にガスが蓄積して
ゆくと、二次電池の充・放電における反応が阻害され、
電池容量の低下や、充・放電サイクルの短寿命化を招く
という欠点が生じる。
て、充・放電を繰り返すと、電解液中の非水溶媒のごく
一部が分解し、ガスが発生するということがあった。そ
して、このガスは、正極又は負極とセパレーターとの間
や、正極又は負極表面に、徐々に蓄積してゆくというこ
とがあった。このように、各極板付近にガスが蓄積して
ゆくと、二次電池の充・放電における反応が阻害され、
電池容量の低下や、充・放電サイクルの短寿命化を招く
という欠点が生じる。
【０００４】このため、各極板付近に蓄積したガスを、
電極部外へ放出させようという試みが行なわれている。
例えば、特開平８−３２１３１０号公報には、各集電体
に、平均直径３μｍの細孔を穿つことが記載されてお
り、ガスのみが透過しやすい電極にもなりうると考えら
れる。しかしながら、平均直径３μｍの細孔は、その面
積（孔面積）が非常に小さく、ガスの透過が不十分であ
る。従って、ガスの透過を十分なものとするためには、
集電体に非常に高密度で多数の細孔を穿つ必要がある
が、高密度で細孔を穿つことは、現実には困難である。
また、細孔の直径を大きくして、孔面積を大きくし、ガ
スの透過を十分なものにすることも考えられるが、集電
体に直径の大きい孔を穿つと、集電体表面に塗布される
活物質が孔に入り込み、その結果、ガスが透過しにくく
なるということがあった。
電極部外へ放出させようという試みが行なわれている。
例えば、特開平８−３２１３１０号公報には、各集電体
に、平均直径３μｍの細孔を穿つことが記載されてお
り、ガスのみが透過しやすい電極にもなりうると考えら
れる。しかしながら、平均直径３μｍの細孔は、その面
積（孔面積）が非常に小さく、ガスの透過が不十分であ
る。従って、ガスの透過を十分なものとするためには、
集電体に非常に高密度で多数の細孔を穿つ必要がある
が、高密度で細孔を穿つことは、現実には困難である。
また、細孔の直径を大きくして、孔面積を大きくし、ガ
スの透過を十分なものにすることも考えられるが、集電
体に直径の大きい孔を穿つと、集電体表面に塗布される
活物質が孔に入り込み、その結果、ガスが透過しにくく
なるということがあった。
【０００５】なお、直径０．１〜２ｍｍ程度の比較的大
きな貫通孔が多数穿たれた集電体は、従来から知られて
いる。しかし、この孔は、集電体表裏面に塗布される活
物質を、孔を介して一体化させるため、即ち活物質の脱
落防止のために、穿たれているものである。従って、こ
の孔には、活物質が充填され、ガスが透過しにくいもの
である。
きな貫通孔が多数穿たれた集電体は、従来から知られて
いる。しかし、この孔は、集電体表裏面に塗布される活
物質を、孔を介して一体化させるため、即ち活物質の脱
落防止のために、穿たれているものである。従って、こ
の孔には、活物質が充填され、ガスが透過しにくいもの
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、貫
通孔の形状を工夫することにより、ガスの透過は十分で
あるが、活物質は入り込みにくい集電体を提供しようと
いうものである。また、このような貫通孔を持つ集電体
を容易に得ることができる製造方法を提供しようという
ものである。
通孔の形状を工夫することにより、ガスの透過は十分で
あるが、活物質は入り込みにくい集電体を提供しようと
いうものである。また、このような貫通孔を持つ集電体
を容易に得ることができる製造方法を提供しようという
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、多数の
貫通孔が設けられている金属箔からなるすだれ様孔開き
集電体であって、該貫通孔の長径は５〜１０００μｍの
範囲であり、該貫通孔の短径は２〜１００μｍの範囲で
あり、且つ、各々の該貫通孔の長径と短径の比が、２．
５≦長径／短径≦１００であることを特徴とする二次電
池に用いるすだれ様孔開き集電体、及びこのようなすだ
れ様孔開き集電体の製造方法に関するものである。
貫通孔が設けられている金属箔からなるすだれ様孔開き
集電体であって、該貫通孔の長径は５〜１０００μｍの
範囲であり、該貫通孔の短径は２〜１００μｍの範囲で
あり、且つ、各々の該貫通孔の長径と短径の比が、２．
５≦長径／短径≦１００であることを特徴とする二次電
池に用いるすだれ様孔開き集電体、及びこのようなすだ
れ様孔開き集電体の製造方法に関するものである。
【０００８】本発明において、すだれ様孔開き集電体を
構成する金属箔としては、任意の金属材料からなるもの
が用いられるが、好ましくは、アルミニウム箔，アルミ
ニウム合金箔，銅箔又は銅合金箔が良い。リチウム系二
次電池の場合、正極に用いる集電体は、一般的にアルミ
ニウム箔又はアルミニウム合金箔であり、一方、負極に
用いる集電体は、一般的に銅箔又は銅合金箔である。
構成する金属箔としては、任意の金属材料からなるもの
が用いられるが、好ましくは、アルミニウム箔，アルミ
ニウム合金箔，銅箔又は銅合金箔が良い。リチウム系二
次電池の場合、正極に用いる集電体は、一般的にアルミ
ニウム箔又はアルミニウム合金箔であり、一方、負極に
用いる集電体は、一般的に銅箔又は銅合金箔である。
【０００９】孔開き集電体の厚みは、３〜３０μｍであ
るのが好ましく、特に４〜２０μｍであるのが最も好ま
しい。厚みが３μｍ未満であると、集電体自体の機械的
強度が低下し、二次電池作成時における、集電体の巻き
上げ時に、集電体が破断する恐れがある。また、厚みが
３０μｍを超えると、二次電池の重量が重くなりすぎ或
いはその容積が大きくなりすぎて、二次電池の軽量化及
び小型化が図れないため、好ましくない。具体的には、
リチウム系二次電池の負極に用いる銅箔製又は銅合金箔
製集電体の場合、１０〜２０μｍ程度であるのが好まし
い。また、正極に用いるアルミニウム箔製又はアルミニ
ウム合金箔製集電体の場合、１５〜２５μｍであるのが
好ましい。更に、二次電池としてポリマー電池を用いた
場合には、リチウムイオン電池よりも薄い金属箔を用い
るのが好ましい。なお、銅箔としては、圧延銅箔（圧延
法で得られる銅箔）であっても、電解銅箔（電解法で得
られる銅箔）のいずれであっても良い。
るのが好ましく、特に４〜２０μｍであるのが最も好ま
しい。厚みが３μｍ未満であると、集電体自体の機械的
強度が低下し、二次電池作成時における、集電体の巻き
上げ時に、集電体が破断する恐れがある。また、厚みが
３０μｍを超えると、二次電池の重量が重くなりすぎ或
いはその容積が大きくなりすぎて、二次電池の軽量化及
び小型化が図れないため、好ましくない。具体的には、
リチウム系二次電池の負極に用いる銅箔製又は銅合金箔
製集電体の場合、１０〜２０μｍ程度であるのが好まし
い。また、正極に用いるアルミニウム箔製又はアルミニ
ウム合金箔製集電体の場合、１５〜２５μｍであるのが
好ましい。更に、二次電池としてポリマー電池を用いた
場合には、リチウムイオン電池よりも薄い金属箔を用い
るのが好ましい。なお、銅箔としては、圧延銅箔（圧延
法で得られる銅箔）であっても、電解銅箔（電解法で得
られる銅箔）のいずれであっても良い。
【００１０】本発明に係る集電体には、多数の貫通孔が
設けられている。本発明は、この貫通孔の形状に最大の
特徴を有するものである。第一に、貫通孔の長径は５〜
１０００μｍの範囲である。即ち、集電体に設けられて
いる各貫通孔の各長径は、５〜１０００μｍの範囲内に
あるのである。特に好ましくは、この長径は１０〜５０
０μｍの範囲であるのが良い。長径が５μｍ未満となる
と、相対的に孔面積が小さくなり、孔の密度を高密度に
しないと、ガスの透過が不十分となる。また、長径が１
０００μｍを超えると、集電体に活物質を塗布したと
き、貫通孔に活物質が入り易くなり、ガスが透過しにく
くなるので好ましくない。
設けられている。本発明は、この貫通孔の形状に最大の
特徴を有するものである。第一に、貫通孔の長径は５〜
１０００μｍの範囲である。即ち、集電体に設けられて
いる各貫通孔の各長径は、５〜１０００μｍの範囲内に
あるのである。特に好ましくは、この長径は１０〜５０
０μｍの範囲であるのが良い。長径が５μｍ未満となる
と、相対的に孔面積が小さくなり、孔の密度を高密度に
しないと、ガスの透過が不十分となる。また、長径が１
０００μｍを超えると、集電体に活物質を塗布したと
き、貫通孔に活物質が入り易くなり、ガスが透過しにく
くなるので好ましくない。
【００１１】第二に、貫通孔の短径は２〜１００μｍの
範囲である。即ち、集電体に設けられている各貫通孔の
各短径は、２〜１００μｍの範囲内にあるのである。特
に好ましくは、この短径は３〜５０μｍの範囲であるの
が良い。短径が２μｍ未満となると、相対的に孔面積が
小さくなり、孔の密度を高密度にしないと、ガスの透過
が不十分となる。また、短径が１００μｍを超えると、
相対的に孔面積が大きくなり、集電体に活物質を塗布し
たとき、貫通孔に活物質が入り易くなり、ガスが透過し
にくくなるので好ましくない。
範囲である。即ち、集電体に設けられている各貫通孔の
各短径は、２〜１００μｍの範囲内にあるのである。特
に好ましくは、この短径は３〜５０μｍの範囲であるの
が良い。短径が２μｍ未満となると、相対的に孔面積が
小さくなり、孔の密度を高密度にしないと、ガスの透過
が不十分となる。また、短径が１００μｍを超えると、
相対的に孔面積が大きくなり、集電体に活物質を塗布し
たとき、貫通孔に活物質が入り易くなり、ガスが透過し
にくくなるので好ましくない。
【００１２】第三に、各貫通孔の長径と短径の比が、
２．５≦長径／短径≦１００である。即ち、一個一個の
貫通孔の長径と短径の比は、この範囲内になければなら
ない。この比が２．５未満であると、短径と長径との差
が小さくなり、孔の形状が円形に近くなる。従って、各
径が小さい場合は、孔の密度を高密度にしないと、ガス
の透過が不十分となり、一方各径が大きい場合は、集電
体に塗布される活物質が孔に入り込み、ガスの透過が不
十分となる。また、この比が１００を超えると、短径と
長径との差が大きくなりすぎて、スリット状の形状に近
くなる。従って、集電体に外力が負荷されたとき、例え
ば活物質の塗布時等において、スリット状孔が上下方向
（厚さ方向）に開き易くなる。この孔が開くと、集電体
に塗布される活物質が孔に入り込み易くなり、ガスの透
過が不十分となる。なお、本発明において、貫通孔の長
径とは、貫通孔の内径のうち、最も長い径のことを意味
している。また、貫通孔の短径とは、貫通孔の内径のう
ち、最も短い径のことを意味している。
２．５≦長径／短径≦１００である。即ち、一個一個の
貫通孔の長径と短径の比は、この範囲内になければなら
ない。この比が２．５未満であると、短径と長径との差
が小さくなり、孔の形状が円形に近くなる。従って、各
径が小さい場合は、孔の密度を高密度にしないと、ガス
の透過が不十分となり、一方各径が大きい場合は、集電
体に塗布される活物質が孔に入り込み、ガスの透過が不
十分となる。また、この比が１００を超えると、短径と
長径との差が大きくなりすぎて、スリット状の形状に近
くなる。従って、集電体に外力が負荷されたとき、例え
ば活物質の塗布時等において、スリット状孔が上下方向
（厚さ方向）に開き易くなる。この孔が開くと、集電体
に塗布される活物質が孔に入り込み易くなり、ガスの透
過が不十分となる。なお、本発明において、貫通孔の長
径とは、貫通孔の内径のうち、最も長い径のことを意味
している。また、貫通孔の短径とは、貫通孔の内径のう
ち、最も短い径のことを意味している。
【００１３】このような条件を満足する貫通孔は、集電
体中に、１０〜２００個／ｃｍ2程度の割合で設けられ
ていれば、ガスの透過を十分に許容することができる。
例えば、直径３μｍ程度の円形の貫通孔の場合には、集
電体中に、１０００〜１０００００個／ｃｍ2の割合で
設けられていないと、ガスの透過を十分に許容すること
ができない。なお、本発明における孔開き集電体のこと
を、すだれ様孔開き集電体と表現している理由は、上記
した特定の形状の貫通孔が多数設けられている集電体
は、外観上、すだれに似ているからである。
体中に、１０〜２００個／ｃｍ2程度の割合で設けられ
ていれば、ガスの透過を十分に許容することができる。
例えば、直径３μｍ程度の円形の貫通孔の場合には、集
電体中に、１０００〜１０００００個／ｃｍ2の割合で
設けられていないと、ガスの透過を十分に許容すること
ができない。なお、本発明における孔開き集電体のこと
を、すだれ様孔開き集電体と表現している理由は、上記
した特定の形状の貫通孔が多数設けられている集電体
は、外観上、すだれに似ているからである。
【００１４】本発明に係る孔開き集電体は、任意の製造
方法で得ることができる。例えば、エッチング法，エン
ボス法，打ち抜き法等で得ることができる。しかしなが
ら、以下の如き方法で得るのが最も好ましい。即ち、金
属薄板に圧延加工を施して、すだれ様孔開き集電体を得
る方法が最も好ましい。金属薄板に圧延加工を施すと、
金属の延展性により、その厚さがどんどん薄くなり、金
属箔が得られることは、周知の技術である。この圧延加
工を加工限界を超えて施すと、即ちもはや延展しにくい
状態で圧延加工を施すと、金属薄板は、特定の結晶面に
沿ってすべりが生じ、この箇所で貫通孔が発現するので
ある。そして、この貫通孔は、すべり方向に長さが長
く、すべり方向と直行する方向では長さの短い孔とな
り、上記したような形状を持つ貫通孔が容易に得られる
のである。なお、特定の結晶面に沿ってすべり易い金属
薄板としては、アルミニウム，アルミニウム合金，銅，
銅合金，鉄，鉄合金等の金属薄板が挙げられ、すべりに
くいものとしては、マグネシウムや亜鉛等の金属薄板が
挙げられる。
方法で得ることができる。例えば、エッチング法，エン
ボス法，打ち抜き法等で得ることができる。しかしなが
ら、以下の如き方法で得るのが最も好ましい。即ち、金
属薄板に圧延加工を施して、すだれ様孔開き集電体を得
る方法が最も好ましい。金属薄板に圧延加工を施すと、
金属の延展性により、その厚さがどんどん薄くなり、金
属箔が得られることは、周知の技術である。この圧延加
工を加工限界を超えて施すと、即ちもはや延展しにくい
状態で圧延加工を施すと、金属薄板は、特定の結晶面に
沿ってすべりが生じ、この箇所で貫通孔が発現するので
ある。そして、この貫通孔は、すべり方向に長さが長
く、すべり方向と直行する方向では長さの短い孔とな
り、上記したような形状を持つ貫通孔が容易に得られる
のである。なお、特定の結晶面に沿ってすべり易い金属
薄板としては、アルミニウム，アルミニウム合金，銅，
銅合金，鉄，鉄合金等の金属薄板が挙げられ、すべりに
くいものとしては、マグネシウムや亜鉛等の金属薄板が
挙げられる。
【００１５】以上説明した本発明に係るすだれ様孔開き
集電体は、各種二次電池の正極又は負極を作成する際
に、好適に用いられる。即ち、すだれ様孔開き集電体
に、活物質を塗布して、二次電池の正極又は負極が得ら
れるのである。具体的には、例えば、カーボン又はグラ
ファイトよりなる活物質と、ポリビニリデンフルオライ
ド（ＰＶＤＦ）等のバインダーとを混合したペースト状
物を、銅箔又は銅合金箔よりなるすだれ様孔開き集電体
に塗布し、リチウムイオン電池やポリマー電池等のリチ
ウム系二次電池の負極が得られるのである。また、コバ
ルト酸リチウム等を含む活物質とバインダーとを混合し
たペースト状物を、アルミニウム箔又はアルミニウム合
金箔よりなるすだれ様孔開き集電体に塗布し、リチウム
イオン電池やポリマー電池等のリチウム系二次電池の正
極が得られるのである。
集電体は、各種二次電池の正極又は負極を作成する際
に、好適に用いられる。即ち、すだれ様孔開き集電体
に、活物質を塗布して、二次電池の正極又は負極が得ら
れるのである。具体的には、例えば、カーボン又はグラ
ファイトよりなる活物質と、ポリビニリデンフルオライ
ド（ＰＶＤＦ）等のバインダーとを混合したペースト状
物を、銅箔又は銅合金箔よりなるすだれ様孔開き集電体
に塗布し、リチウムイオン電池やポリマー電池等のリチ
ウム系二次電池の負極が得られるのである。また、コバ
ルト酸リチウム等を含む活物質とバインダーとを混合し
たペースト状物を、アルミニウム箔又はアルミニウム合
金箔よりなるすだれ様孔開き集電体に塗布し、リチウム
イオン電池やポリマー電池等のリチウム系二次電池の正
極が得られるのである。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明
は、特定の形状の貫通孔が、活物質は入り込みにくいけ
れども、ガスは透過しやすいという特性を持っているこ
とに着目してなされたものであることを基本として解釈
されるべきである。
が、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明
は、特定の形状の貫通孔が、活物質は入り込みにくいけ
れども、ガスは透過しやすいという特性を持っているこ
とに着目してなされたものであることを基本として解釈
されるべきである。
【００１７】実施例１ 厚さ１００μｍ，幅５００ｍｍ，長さ５００ｍの銅薄板
を準備した。この銅薄板は、銅鋳塊に、熱間圧延，一次
冷間圧延，中間焼鈍，二次冷間圧延を施して得られたも
のである。この銅薄板に、以下の条件で冷間圧延を施し
た。即ち、７．０×１０4〜７．５×１０4ｋｇｆの荷重
を負荷し、パス数１５回（圧延ロールを通す回数）で、
圧延速度１５０〜２５０ｍ／ｍｉｎの条件で冷間圧延を
施した。この結果、図１に示すような貫通孔を多数持
つ、厚さ４．５μｍの圧延銅箔が得られた。そして、こ
の圧延銅箔を５０ｍｍ×８２ｍｍの大きさに裁断し、ポ
リマー電池の負極に用いるすだれ様孔開き集電体を得
た。この孔開き集電体を顕微鏡にて観察した結果、各貫
通孔の長径は２０〜５０μｍの範囲内にあり、短径は３
〜１０μｍの範囲内にあり、各貫通孔の長径と短径の比
は、３．０≦長径／短径≦６．５の範囲内であった。ま
た、孔密度は、約５０個／ｃｍ2であった。
を準備した。この銅薄板は、銅鋳塊に、熱間圧延，一次
冷間圧延，中間焼鈍，二次冷間圧延を施して得られたも
のである。この銅薄板に、以下の条件で冷間圧延を施し
た。即ち、７．０×１０4〜７．５×１０4ｋｇｆの荷重
を負荷し、パス数１５回（圧延ロールを通す回数）で、
圧延速度１５０〜２５０ｍ／ｍｉｎの条件で冷間圧延を
施した。この結果、図１に示すような貫通孔を多数持
つ、厚さ４．５μｍの圧延銅箔が得られた。そして、こ
の圧延銅箔を５０ｍｍ×８２ｍｍの大きさに裁断し、ポ
リマー電池の負極に用いるすだれ様孔開き集電体を得
た。この孔開き集電体を顕微鏡にて観察した結果、各貫
通孔の長径は２０〜５０μｍの範囲内にあり、短径は３
〜１０μｍの範囲内にあり、各貫通孔の長径と短径の比
は、３．０≦長径／短径≦６．５の範囲内であった。ま
た、孔密度は、約５０個／ｃｍ2であった。
【００１８】このすだれ様孔開き集電体に、カーボンと
ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のバインダ
ーとを混合したペースト状物（活物質）を塗布したとこ
ろ、活物質の孔への入り込みは確認できなかった。そし
て、活物質を塗布して負極とした後、ポリマー電池に組
み込み、充・放電を繰り返したが、電池容量の顕著な低
下や、充・放電サイクルの顕著な短寿命化は、認められ
なかった。
ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のバインダ
ーとを混合したペースト状物（活物質）を塗布したとこ
ろ、活物質の孔への入り込みは確認できなかった。そし
て、活物質を塗布して負極とした後、ポリマー電池に組
み込み、充・放電を繰り返したが、電池容量の顕著な低
下や、充・放電サイクルの顕著な短寿命化は、認められ
なかった。
【００１９】
【作用及び発明の効果】本発明に係るすだれ様孔開き集
電体は、特定長さの長径と特定長さの短径とを持つ貫通
孔が多数設けられてなる金属箔からなるものである。そ
して、この貫通孔の短径は微細であるため、集電体に活
物質を塗布した際に、孔に活物質が入り込みにくい。ま
た、短径は微細であるけれども、長径が比較的長いの
で、孔全体の面積は比較的大きく、従って、電解液中の
溶媒の分解によって発生したガスを、よく透過する。依
って、このガスが集電体を透過して、電極部外へ放出さ
れるため、ガスの蓄積に起因する電池容量の低下や、充
・放電サイクルの短寿命化を防止することができるとい
う効果を奏する。
電体は、特定長さの長径と特定長さの短径とを持つ貫通
孔が多数設けられてなる金属箔からなるものである。そ
して、この貫通孔の短径は微細であるため、集電体に活
物質を塗布した際に、孔に活物質が入り込みにくい。ま
た、短径は微細であるけれども、長径が比較的長いの
で、孔全体の面積は比較的大きく、従って、電解液中の
溶媒の分解によって発生したガスを、よく透過する。依
って、このガスが集電体を透過して、電極部外へ放出さ
れるため、ガスの蓄積に起因する電池容量の低下や、充
・放電サイクルの短寿命化を防止することができるとい
う効果を奏する。
【００２０】更に、本発明に係る方法によれば、特定の
貫通孔を多数持つすだれ様孔開き集電体を、従来の圧延
加工法による設備で容易に得ることができ（但し、加工
限度を超えて圧延加工する点で、従来の圧延加工法とは
異なる。）、集電体を廉価に提供することができるとい
う効果を奏する。
貫通孔を多数持つすだれ様孔開き集電体を、従来の圧延
加工法による設備で容易に得ることができ（但し、加工
限度を超えて圧延加工する点で、従来の圧延加工法とは
異なる。）、集電体を廉価に提供することができるとい
う効果を奏する。
【図１】本発明の一例に係るすだれ様孔開き集電体表面
を、顕微鏡で観察した際の模式図である。
を、顕微鏡で観察した際の模式図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 多数の貫通孔が設けられている金属箔か
らなるすだれ様孔開き集電体であって、該貫通孔の長径
は５〜１０００μｍの範囲であり、該貫通孔の短径は２
〜１００μｍの範囲であり、且つ、各々の該貫通孔の長
径と短径の比が、２．５≦長径／短径≦１００であるこ
とを特徴とする二次電池に用いるすだれ様孔開き集電
体。 - 【請求項２】 金属箔が銅箔又は銅合金箔である請求項
１記載の二次電池の負極に用いるすだれ様孔開き集電
体。 - 【請求項３】 金属箔がアルミニウム箔又はアルミニウ
ム合金箔である請求項１記載の二次電池の正極に用いる
すだれ様孔開き集電体。 - 【請求項４】 二次電池がポリマー電池又はリチウムイ
オン電池である請求項１記載の二次電池に用いるすだれ
様孔開き集電体。 - 【請求項５】 金属薄板に圧延加工を施すことによっ
て、長径が５〜１０００μｍの範囲で、短径が２〜１０
０μｍの範囲であり、且つ、各々の長径と短径の比が、
２．５≦長径／短径≦１００である貫通孔を多数発現さ
せた金属箔を得ることを特徴とする二次電池に用いるす
だれ様孔開き集電体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9273894A JPH1197035A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 二次電池に用いるすだれ様孔開き集電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9273894A JPH1197035A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 二次電池に用いるすだれ様孔開き集電体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197035A true JPH1197035A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17534063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9273894A Pending JPH1197035A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 二次電池に用いるすだれ様孔開き集電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197035A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050404A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | シート状リチウム電池構造及びシート状リチウム電池の製造方法 |
| JP2005078991A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP2009295665A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子用電極、その製造方法および該電気化学素子用電極を用いた電気二重層キャパシタ |
| US20100035150A1 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electric storage device |
| JP2011054339A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 薄膜電極および積層型電池 |
| JP2012134109A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Fdk Twicell Co Ltd | 負極板の製造方法、負極板、該負極板を備えた円筒形電池 |
| WO2015115531A1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 富士フイルム株式会社 | アルミニウム板の製造方法、アルミニウム板、蓄電デバイス用集電体および蓄電デバイス |
| US9548497B2 (en) | 2011-06-10 | 2017-01-17 | Eaglepicher Technologies, Llc | Layered composite current collector with plurality of openings, methods of manufacture thereof, and articles including the same |
| WO2023039883A1 (zh) * | 2021-09-18 | 2023-03-23 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极及其制备方法、电池及用电装置 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP9273894A patent/JPH1197035A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050404A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | シート状リチウム電池構造及びシート状リチウム電池の製造方法 |
| JP4565713B2 (ja) * | 2000-08-04 | 2010-10-20 | トータル ワイヤレス ソリューショオンズ リミテッド | シート状リチウム電池構造及びシート状リチウム電池の製造方法 |
| JP2005078991A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP2009295665A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子用電極、その製造方法および該電気化学素子用電極を用いた電気二重層キャパシタ |
| US20100035150A1 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electric storage device |
| US8232009B2 (en) * | 2008-08-06 | 2012-07-31 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electric storage device |
| JP2011054339A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 薄膜電極および積層型電池 |
| JP2012134109A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Fdk Twicell Co Ltd | 負極板の製造方法、負極板、該負極板を備えた円筒形電池 |
| US9548497B2 (en) | 2011-06-10 | 2017-01-17 | Eaglepicher Technologies, Llc | Layered composite current collector with plurality of openings, methods of manufacture thereof, and articles including the same |
| WO2015115531A1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 富士フイルム株式会社 | アルミニウム板の製造方法、アルミニウム板、蓄電デバイス用集電体および蓄電デバイス |
| WO2023039883A1 (zh) * | 2021-09-18 | 2023-03-23 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极及其制备方法、电池及用电装置 |
| EP4181228A4 (en) * | 2021-09-18 | 2024-05-01 | Contemporary Amperex Technology Co Ltd | ELECTRODE AND PREPARATION METHOD THEREFOR, BATTERY AND ELECTRICAL DEVICE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1478038B1 (en) | Negative electrode material for lithium ion secondary battery | |
| KR101758405B1 (ko) | 리튬 이차 전지 및 리튬 이차 전지용 집전박의 제조 방법 및 리튬 이차 전지용 집전박 | |
| WO2013014742A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| KR101656552B1 (ko) | 다공성 실리콘계 음극 활물질, 이의 제조 방법 | |
| WO2001063687A1 (fr) | Element secondaire a electrolyte non-aqueux | |
| US20210050599A1 (en) | High loading electrodes having high areal capacity and energy storage devices including the same | |
| CN207504104U (zh) | 一种集流体及使用该集流体的二次电池 | |
| JPH1197035A (ja) | 二次電池に用いるすだれ様孔開き集電体 | |
| JP2005108523A (ja) | 薄膜電極とその製造方法およびその薄膜電極を用いたリチウム二次電池 | |
| JP3987851B2 (ja) | 二次電池用負極及びそれを備えた二次電池 | |
| JP6149031B2 (ja) | 非水電解質二次電池用電極の製造方法 | |
| KR20200081305A (ko) | 입자를 구비하는 전극, 이의 제조방법, 및 리튬 이차전지 | |
| JP2009199744A (ja) | リチウム二次電池用負極とその製造方法。 | |
| JP2006216565A (ja) | 二次電池用電極及びその製造方法並びに二次電池 | |
| WO2021125225A1 (ja) | 集電体一体型二次電池用負極及びリチウム二次電池 | |
| KR20190066867A (ko) | 음극 활물질, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극, 및 상기 음극을 포함하는 리튬 이차전지 | |
| JP6583993B2 (ja) | リチウム二次電池の充放電方法 | |
| KR101737197B1 (ko) | 다공성 실리콘계 음극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
| JP5645971B2 (ja) | リチウム二次電池用負極活物質およびその製造方法 | |
| EP4317500A1 (en) | Negative electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery | |
| JP2007172963A (ja) | リチウムイオン二次電池用負極及びその製造方法 | |
| JP2013214374A (ja) | 非水電解質二次電池用正極及びこれを用いた非水電解質二次電池 | |
| JP2014022150A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2013232295A (ja) | 非水電解質二次電池用正極、当該非水電解質二次電池用正極の製造方法、ならびに、当該非水電解質二次電池用正極を用いた非水電解質二次電池 | |
| JP6122580B2 (ja) | 多孔質金属集電体を用いた電極の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |