KR20220145281A - 이차 전지의 집전체 및 이차 전지 - Google Patents

이차 전지의 집전체 및 이차 전지 Download PDF

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다이스케 호리카와
요헤이 신도
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프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

이차 전지의 집전체는, 수지층과, 수지층의 양면을 덮는 금속박을 갖는다. 금속박에는, 다수의 구멍이 형성되어 있다.

Description

이차 전지의 집전체 및 이차 전지{ELECTRICAL COLLECTOR BODY OF SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차 전지의 집전체와 이차 전지에 관한 것이다.
이온을 흡장하는 활물질층을 집전체 상에 형성한 전극 시트를 갖는 이차 전지가 종래부터 알려져 있다. 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2007-26913호 공보에는, 조면화된 2매의 금속박의 조면화된 면끼리를 마주보게 하고, 2매의 금속박의 사이에 공극을 갖거나, 또는 수지를 끼운 적층 금속박을 구비한 리튬 이온 전지용이 개시되어 있다. 금속박 상에는, 리튬 이온을 흡장하는 활물질층이 형성된다. 일본 특허 출원 공개 제2007-26913호 공보에 의하면, 금속박의 사이의 공극 또는 수지가 활물질층의 팽창을 완화하기 때문에, 충방전에 수반하여 활물질이 집전체로부터 박리되는 것이 억제된다고 되어 있다. 그 때문에, 사이클 특성이 우수한 리튬 이온 전지를 얻는 것이 가능해진다고 되어 있다.
또한, 일본 특허 출원 공개 제2008-311171호 공보에는, 관통 구멍을 형성한 집전체 상에 활물질 합재층을 형성한 전극을 갖는 리튬 이온 이차 전지가 개시되어 있다. 이들 관통 구멍의 주위는, 집전체의 다른 부분보다도 돌출된 돌출부로 되어 있다. 일본 특허 출원 공개 제2008-311171호 공보에 의하면, 구멍 주위의 돌출부에 의해, 집전체 표면에 형성되는 활물질 합재층의 유지 능력이 향상되어, 활물질 합재층의 집전체로부터의 박리를 방지할 수 있다고 되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2007-26913호 공보 일본 특허 출원 공개 제2008-311171호 공보
여기서는, 활물질층이 박리되기 어렵고, 또한 내부 단락 시에 이차 전지를 셧다운하기 쉬운 이차 전지의 집전체를 제안한다. 또한, 그러한 집전체를 구비한 이차 전지를 제안한다.
여기서 제안되는 이차 전지의 집전체는, 수지층과, 수지층의 양면을 덮는 금속박을 갖고 있고, 금속박에는, 다수의 구멍이 형성되어 있다. 이러한 이차 전지의 집전체에 의하면, 활물질층을 집전체로부터 박리되기 어렵게 할 수 있다. 또한, 이러한 이차 전지의 집전체에 의하면, 내부 단락 시에 이차 전지를 보다 셧다운하기 쉽다.
상기 집전체에 있어서, 금속박은, 다수의 구멍 중 적어도 일부의 주위에 각각 형성되고, 수지층의 측을 향하여 돌출되는 돌출부를 갖고 있어도 된다. 돌출부의 돌출 높이는, 바람직하게는, 0.01㎛ 이상 3㎛ 이하여도 된다. 이러한 이차 전지의 집전체에 의하면, 이차 전지의 사이클 특성을 향상시킬 수 있고, 집전체와 활물질층의 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 집전체에 있어서, 구멍의 직경은, 0.001㎛ 이상 100㎛ 이하여도 된다. 이러한 이차 전지의 집전체에 의하면, 이차 전지의 사이클 특성을 향상시킬 수 있고, 집전체와 활물질층의 박리 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 집전체에 있어서, 금속박에 있어서의 다수의 구멍의 개구율은, 10％ 이상 80％ 이하여도 된다. 이러한 이차 전지의 집전체에 의하면, 이차 전지의 사이클 특성, 및 집전체와 활물질층의 박리 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 집전체에 있어서, 수지층의 융점은, 255℃ 이하여도 된다. 이러한 이차 전지의 집전체에 의하면, 내부 단락 시에 이차 전지를 보다 셧다운하기 쉽게 할 수 있다.
이차 전지는, 상기한 어느 것의 집전체 상에 정극 활물질층이 형성된 정극 시트, 및 상기한 어느 것의 집전체 상에 부극 활물질층이 형성된 부극 시트 중 적어도 한쪽을 구비할 수 있다. 이러한 이차 전지에 의하면, 집전체에 의해 향상되는 특성을 이차 전지가 갖게 할 수 있다.
도 1은 이차 전지의 단면도이다.
도 2는 부극 시트의 모식적인 단면도이다.
이하, 이차 전지의 일 실시 형태를 설명한다. 또한, 여기서 설명되는 실시 형태는, 당연히 특별히 본 발명을 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 또한, 각 도면은, 모식도이고, 반드시 실제의 실시품이 충실하게 반영된 것은 아니다. 이하에서는, 동일한 작용을 발휘하는 부재, 부위에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 적절히 생략 또는 간략화한다.
[이차 전지의 구성]
도 1은, 이차 전지(100)의 단면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이차 전지(100)는, 전지 케이스(10)와, 전극체(20)와, 전극 단자(50)를 구비하고 있다. 전지 케이스(10)는 전극체(20)와, 전해액을 수용하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 전지 케이스(10)는 케이스 본체(11)와 덮개(12)를 구비하고 있다. 케이스 본체(11)는, 대략 직육면체의 편평한 각형의 용기이다.
전극체(20)는 시트상의 부극 시트(30)와, 시트상의 정극 시트(40)가 세퍼레이터 시트(21, 22)를 개재하여 겹쳐져, 대략 직육면체 형상으로 형성된 것이다. 전극체(20)는 케이스 본체(11)에 수용되어 있다. 제1 세퍼레이터 시트(21), 정극 시트(40), 제2 세퍼레이터 시트(22), 부극 시트(30)는 이 순서대로 겹쳐져 권회되어, 케이스 본체(11) 내에 수용되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 전극체(20)는 정극 시트(40)와, 부극 시트(30)와, 세퍼레이터 시트(21, 22)가 권회된 권회 전극체이지만, 정극 시트와, 부극 시트와, 세퍼레이터 시트가 적층된 적층 전극체여도 된다.
부극 시트(30)는 미리 정해진 폭 및 두께의 박상의 집전체(31)의 양면에, 부극 활물질을 포함하는 부극 활물질층(32)이 형성된 부재이다. 부극 활물질은, 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지에서는, 천연 흑연과 같이, 충전 시에 리튬 이온을 흡장하고, 충전 시에 흡장한 리튬 이온을 방전 시에 방출할 수 있는 재료이다. 부극 활물질은, 일반적으로 천연 흑연 이외에도 여러 가지 제안되어 있고, 특별히 한정되지 않는다. 부극의 집전체(31)의 구성에 대해서는 후술한다.
정극 시트(40)는 미리 정해진 폭 및 두께의 박상의 집전체(41)의 양면에, 정극 활물질을 포함하는 정극 활물질층(42)이 형성된 부재이다. 정극 활물질은, 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지에서는, 리튬 전이 금속 복합 재료와 같이, 충전 시에 리튬 이온을 방출하고, 방전 시에 리튬 이온을 흡수할 수 있는 재료이다. 정극 활물질은, 일반적으로 리튬 전이 금속 복합 재료 이외에도 여러 가지 제안되어 있고, 특별히 한정되지 않는다. 정극의 집전체(41)의 구성에 대해서는 후술한다. 부극 시트(30) 및 정극 시트(40)는 각각 전지 케이스(10)의 외부에 마련된 전극 단자(50)에 접속되어 있다.
[집전체의 구성]
이하에서는, 부극의 집전체(31)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 부극 시트(30)의 모식적인 단면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 부극의 집전체(31)는 수지층(33)과, 수지층(33)의 양면을 덮는 금속박(34, 35)을 갖고 있다. 금속박(34 및 35)에는, 각각 다수의 구멍(34a, 35a)이 형성되어 있다. 금속박(34 및 35)은, 예를 들어, 구리박이다. 단, 금속박(34 및 35)의 재료는, 부극의 집전박으로서 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 금속박(34 및 35)의 두께는, 바람직하게는, 2㎛ 이상 10㎛ 이하여도 된다. 금속박(34)의 다수의 구멍(34a)은 금속박(34)을 두께 방향으로 관통하고 있다. 구멍(34a)의 직경은, 바람직하게는, 0.001㎛ 이상 100㎛ 이하여도 된다. 구멍(34a)은, 비교적 큰 경우에는, 펀칭 가공에 의해 형성되어도 된다. 구멍(34a)은, 비교적 작은 경우에는, 레이저에 의한 천공 가공이나, 약액에 의한 에칭 등에 의해 형성되어도 된다.
다수의 구멍(34a)은, 여기서는, 금속박(34)에 있어서 대략 균일하게 분산 배치되어 있다. 단, 다수의 구멍(34a)은, 예를 들어, 금속박(34) 중 부극 활물질층(32)이 형성되는 부분에만 형성되어 있어도 된다. 금속박(34)의 다수의 구멍(34a)이 형성된 부분에서는 적어도, 다수의 구멍(34a)은 대략 균일하게 분산 배치되어 있는 것이 바람직하다. 금속박(34)의 다수의 구멍(34a)이 형성된 부분에 있어서의 다수의 구멍(34a)의 개구율은, 10％ 이상 80％ 이하여도 된다. 개구율은, 금속박(34) 중 다수의 구멍(34a)이 형성된 부분에 있어서, 금속박(34)의 표면에 차지하는 구멍(34a)의 비율이다.
금속박(34)은, 다수의 구멍(34a)의 주위에 각각 형성되고, 수지층(33)의 측을 향하여 돌출되는 돌출부(34b)를 갖고 있다. 단, 돌출부(34b)는, 다수의 구멍(34a) 중 적어도 일부의 주위에 형성되어 있으면 되고, 모든 구멍(34a)의 주위에 형성되어 있지 않아도 된다. 돌출부(34b)는, 구멍(34a)을 가공할 때 생기는 펀칭 버여도 된다. 돌출부(34b)의 돌출 높이는, 0.01㎛ 이상 3㎛ 이하여도 된다. 돌출부(34b)는 수지층(33) 내에 돌입되어 있다.
금속박(35)도, 금속박(34)과 마찬가지로 구성되어 있다. 금속박(35)의 돌출부(35b)도, 수지층(33)의 측을 향하여 돌출되어 있다. 단, 구멍(35a)의 직경 및 개구율은, 금속박(34)의 구멍(34a)의 직경 및 개구율과 동일하지 않아도 된다. 돌출부(35b)의 돌출 높이는, 금속박(34)의 돌출부(34b)의 돌출 높이와 동일하지 않아도 된다.
수지층(33)은 2개의 금속박(34 및 35) 사이에 끼어 있다. 수지층(33)은, 여기서는, 폴리에틸렌(PE)에 의해 구성되어 있다. 단, 수지층(33)은 어느 정도 낮은 융점을 갖는 한 한정되지 않는다. 수지층(33)의 융점은, 적합하게는, 255℃ 이하여도 된다. PE의 융점은, 분자량 등에 따라 다르지만, 95℃ 내지 135℃ 정도이다. 수지층(33)의 두께는, 예를 들어 10㎛ 이상 30㎛ 이하여도 된다.
집전체(31)는, 예를 들어 구멍(34a 및 35a)이 각각 형성된 금속박(34 및 35)의 사이에 수지층(33)을 끼우고, 가압 압축(핫 프레스)함으로써 제작된다. 금속박(34 및 35)의 외표면(수지층(33)에 접한 면의 이면)에는, 부극 활물질층(32)이 형성된다.
정극 시트(40)의 집전체(41)는, 금속박의 재료를 제외하고 부극 시트(30)의 집전체(31)와 마찬가지로 구성되어 있어도 된다. 정극의 금속박의 재료는, 예를 들어 알루미늄이다. 단, 이차 전지(100)는, 집전체(41) 상에 정극 활물질층(42)이 형성된 정극 시트(40), 및 집전체(31) 상에 부극 활물질층(32)이 형성된 부극 시트(30) 중 적어도 한쪽을 구비하고 있으면 된다. 따라서, 정극 시트(40) 또는 부극 시트(30)는, 전형적인 종래의 정극 시트 또는 부극 시트와 마찬가지로, 금속박에 활물질층이 형성된 것이어도 된다.
[집전박의 평가 시험 결과]
표 1 및 표 2는 집전체의 평가 시험의 결과를 나타내는 표이다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서는, 25개의 샘플을 준비하여 평가 시험을 행하였다. 표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 샘플 1 내지 25는, 수지층의 유무 및 재료, 금속박의 구멍의 유무, 돌출부의 높이(돌출부의 높이 「0」은, 돌출부를 마련하지 않은 것을 나타냄), 구멍의 직경, 및 구멍의 개구율(구멍의 직경 「0」 및 구멍의 개구율 「0」은, 구멍을 마련하지 않은 것을 나타냄)을 변화시켜 제작한 평가용 샘플이다.
평가 시험을 위해 제작한 샘플 1 내지 25에서는, 금속박(구리박)의 두께는, 5㎛로 하였다. 또한, 수지층의 두께는, 20㎛로 하였다. 샘플 1 내지 25 중, 금속박의 구멍의 직경이 100㎛보다도 큰 것은, 펀칭 가공에 의해 구멍을 형성하였다. 금속박의 구멍의 직경이 5㎛보다도 크고, 100㎛ 이하인 것은, 레이저 가공에 의해 구멍을 형성하였다. 금속박의 구멍의 직경이 5㎛ 이하인 것은, 약액에 의한 에칭에 의해 구멍을 형성하였다. 돌출부는, 전자기 유도 가열법에 의해 금속박을 급속 가열하여 금속박의 일부를 늘어뜨림으로써 형성하였다. 돌출부의 돌출 높이는, 가열 시간에 의해 제어하였다. 여기서 사용한 PE의 융점은, 120℃이다. 핫 프레스는, 온도 100℃, 압력 5MPa, 시간 30초의 조건에서 행하였다.
용량 유지율은, 전압 3.3V 내지 4.2V 사이의 충방전을, 60℃의 환경 하에서 200 사이클 실시한 전후의 용량을 비교하여 산출되었다. 용량 유지율은, 200 사이클 후의 용량을 초기의 용량으로 제산한 값이다. 초기 및 200 사이클 후의 용량은, 각각, 만충전 상태로 한 이차 전지를 소정 조건에서 방전한 후의 용량을 사용하였다. 이차 전지를 만충전 상태로 할 때에는, 1/3C의 전류값으로 4.2V까지 정전류 충전을 행한 후, 전류값이 1/50C가 될 때까지 정전압 충전을 행하였다. 이차 전지를 만충전 상태로 한 후의 방전은, 1/3C의 전류값으로 전압이 3V가 될 때까지 행하였다. 용량 측정 시의 온도는 25℃로 하였다. 용량 유지율의 산출에서는, 이때의 용량을 사용하였다.
안전성 평가에서는, 전류값 1/3C, 충전 상한 전압을 4.2V로 하여 정전류 충전을 행한 후에, 전류값이 1/10C가 될 때까지 정전압 충전함으로써 만충전 상태로 한 이차 전지에 대하여, 직경 3mm의 철제의 못을 10mm/s의 속도로 전지 중앙부에 관통시켰다. 이때의 전지의 외표면 온도를 열전대로 측정하여, 최고 온도가 200℃ 미만을 「○」, 200℃ 이상을 「×」로 하였다. 시험 온도는, 25℃로 하였다. 단, 표 2에 나타내는 수지층의 재료의 평가에 있어서는, 상기와 동일한 온도 측정을 행한 후, 최고 온도가 150℃ 미만을 「○」, 150℃ 이상을 「×」로 하였다. 안전성 평가는, 못을 박음으로써 이차 전지를 내부 단락시켜, 내부 단락 후의 집전체의 용단성을 평가하는 시험이다.
박리 강도의 측정에서는, 활물질층의 표면에 폭 24mm, 길이 300mm의 일반용 점착 테이프를 부착하여 시험판에 고정하고, 시험판에 대하여 90°의 각도로 활물질층을 떼어낼 수 있었을 때의 힘을 측정하여, 박리 강도로 하였다. 측정한 박리 강도는, 샘플 1의 박리 강도를 기준으로 하여 규격화하였다.
[수지층 및 금속박의 구멍의 작용 효과]
표 1에 있어서, 샘플 1 및 2와, 샘플 11을 비교한다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 수지층이 마련되지 않은 샘플 1 및 2에서는, 안전성 시험의 결과가 「×」로 되어 있다. 수지층이 마련된 샘플 11에서는, 안전성 시험의 결과가 「○」로 되어 있다. 이는, 수지층이 마련된 집전체에서는, 내부 단락이 일어났을 때, 이차 전지의 외표면 온도가 200℃가 되기 전에 금속박이 용단되었음을 나타내고 있다. 내부 단락에 의해 금속박의 온도가 상승하면, 그 열에 의해 집전체의 수지층이 용융된다. 구멍이 다수 마련된 금속박은 파단되기 쉽기 때문에, 수지층이 용융되면, 지지를 상실하여 부분적으로 찢어진다. 이에 의해, 샘플 11에서는, 전류의 경로가 감소되어 국소적인 과열이 진행된다. 이 국소적인 과열 부분의 용단이 연쇄됨으로써, 집전체는, 금속박의 융점(여기서는, 구리의 융점 약 1084℃)보다도 저온에서 파단된다. 따라서, 샘플 11에 관한 집전체에 의하면, 내부 단락 시에 이차 전지를 보다 셧다운하기 쉽다.
또한, 표 1에 나타내는 바와 같이, 샘플 11의 박리 강도는, 샘플 1 및 2의 박리 강도보다도 크다. 이는, 샘플 11에서는 활물질층이 금속박의 다수의 구멍에 들어가서, 구멍에 걸리기 때문이라고 생각된다.
또한, 표 1에 나타내는 바와 같이, 샘플 11의 용량 유지율은, 샘플 1 및 2의 용량 유지율보다도 높다. 따라서, 샘플 11은 샘플 1 및 2보다도 사이클 특성이 양호하다고 생각된다. 이는, 2개의 금속박 사이에 수지층이 존재함으로써, 충방전에 의한 활물질층의 팽창 수축의 영향이 완화되어 활물질층이 집전체로부터 박리되기 어려워지기 때문이라고 생각된다.
[돌출부의 작용 효과]
표 1에 있어서, 샘플 1 내지 4와, 샘플 13 내지 15를 비교한다. 돌출부의 높이가 낮은 경우(샘플 1 내지 3, 돌출부가 존재하지 않는 경우를 포함함)와, 돌출부의 높이가 높은 경우(샘플 4)는, 돌출부의 높이가 적합한 경우(샘플 13 내지 15)와 비교하여, 용량 유지율이 낮고, 규격화 박리 강도가 작다. 어느 정도의 높이 이상의 돌출부를 마련함으로써, 사이클 특성이 향상되고, 박리 강도가 커진다. 단, 돌출부의 높이가 적합한 높이보다도 높아지면, 다시 사이클 특성이 나빠져서, 박리 강도가 저하된다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 돌출부의 돌출 높이가 0.01㎛ 이상 3㎛ 이하에서는 적어도, 그 이외의 범위보다도 사이클 특성이 향상되고, 박리 강도가 커진다. 돌출부의 돌출 높이가 적당할 때 사이클 특성이 향상되는 것은, 수지층과 금속박의 결합력이 적당한 결합력이 되어, 충방전 시에 금속박과 수지층이 움직일 수 있고, 또한 박리되기 어렵기 때문이라고 추측된다. 돌출부의 돌출 높이가 너무 높으면 사이클 특성이 나빠지는 것은, 수지층과 금속박의 결합력이 너무 강해, 충방전 시에 금속박과 수지층이 움직이기 어렵고, 집전체가 파손되기 쉽기 때문이라고 추측된다. 돌출부의 돌출 높이가 적당할 때 박리 강도가 향상되는 것은, 박리 시험 시에 금속박과 수지층이 적당히 움직여서 박리력의 일부를 흡수하기 때문이라고 추측된다. 돌출부의 돌출 높이가 너무 높으면 박리 강도가 나빠지는 것은, 반대로, 박리 시험 시에 금속박과 수지층이 움직이기 어렵기 때문이라고 추측된다. 돌출부의 돌출 높이가 작으면 효과를 볼 수 없는 것은, 돌출 높이가 너무 낮아서 돌출부로서 기능하지 않기 때문이라고 추측된다. 또한, 돌출부의 돌출 높이가 적당할 때 안전성 시험의 결과도 향상되는 것이 기대된다. 본원 발명자는, 돌출부의 돌출 높이가 3㎛보다도 높을 때는, 수지층과 금속박이 함께 움직이기 쉽고, 금속층이 파단되기 어려워지는 것을 확인하였다.
[구멍 직경의 작용 효과]
표 1에 있어서, 샘플 5, 6과, 샘플 2 및 16 내지 19를 비교한다. 금속박의 구멍의 직경이 작은 경우(샘플 5)와 큰 경우(샘플 6)에는, 구멍의 직경이 적합한 경우(샘플 2 및 16 내지 19)보다도, 용량 유지율이 낮고, 규격화 박리 강도가 작다. 구멍의 직경을 어느 정도보다도 크게 함으로써, 사이클 특성이 향상되고, 박리 강도가 커진다. 단, 구멍의 크기가 적합한 크기보다도 커지면, 다시 사이클 특성이 나빠져서, 박리 강도가 저하된다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 금속박의 구멍의 직경이 0.001㎛ 이상 100㎛ 이하에서는 적어도, 그 이외의 범위보다도 사이클 특성이 향상되고, 박리 강도가 커진다. 금속박의 구멍의 직경이 50㎛ 이상 100㎛ 이하에서는, 사이클 특성 및 박리 강도는, 보다 양호한 값을 나타낸다. 구멍의 크기가 적당할 때 사이클 특성이 향상되는 것은, 수지층이 적당히 구멍에 들어가서, 충방전 시에 금속박과 수지층이 움직일 수 있고, 또한 박리되기 어렵기 때문이라고 추측된다. 구멍의 크기가 적당할 때 박리 강도가 커지는 것은, 활물질층이 구멍에 들어가고, 또한 강고하게 구멍에 걸리기 때문이라고 추측된다.
[개구율의 작용 효과]
표 1에 있어서, 샘플 7 내지 10과, 샘플 8 및 20 내지 23을 비교한다. 금속박에 있어서의 구멍의 개구율이 작은 경우(샘플 7 및 8)와 큰 경우(샘플 9 및 10)는, 구멍의 개구율이 적합한 경우(샘플 8 및 20 내지 23)보다도, 용량 유지율이 낮고, 규격화 박리 강도가 작다. 구멍의 개구율을 어느 정도보다도 크게 함으로써, 사이클 특성이 향상되고, 박리 강도가 커진다. 단, 개구율이 적합한 개구율보다도 높아지면, 다시 사이클 특성이 나빠져서, 박리 강도가 저하된다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 금속박에 있어서의 구멍의 개구율이 10％ 이상 80％ 이하에서는 적어도, 그 이외의 범위보다도 사이클 특성이 향상되고, 박리 강도가 커진다. 개구율이 적당할 때 사이클 특성이 향상되는 것은, 수지층이 적당히 구멍에 들어가서, 충방전 시에 금속박과 수지층이 움직일 수 있고, 또한 박리되기 어렵기 때문이라고 추측된다. 개구율이 적당할 때 박리 강도가 커지는 것은, 많은 활물질층이 구멍에 들어가고, 또한 금속박의 강도도 적합한 강도로 유지되어 있기 때문이라고 생각된다. 또한, 구멍의 개구율이 10％ 이상 80％ 이상일 때 안전성 시험의 결과도 향상되는 것이 확인되었다. 본원 발명자는, 구멍의 개구율이 10％ 이상 80％ 이상일 때, 표 2에 나타내는 보다 엄격한 안전성 시험(판정 역치 150℃)에 이차 전지가 합격하는 것을 확인하였다.
[수지층의 융점 작용 효과]
표 2에 있어서, 샘플 24와, 샘플 2 및 25를 비교한다. 표 2에 나타내는 바와 같이, 수지층의 융점이 높은 경우(샘플 24)에는, 수지층의 융점이 적합한 경우(샘플 2 및 25)보다도, 내부 단락 시의 전지의 온도가 높아진다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 수지층의 융점이 255℃ 이하인 경우에는 적어도, 이차 전지는, 판정 역치가 낮은(여기서는, 판정 역치가 150℃) 보다 엄격한 안전성 시험에 합격한다. 수지층의 융점이 265℃인 경우에는, 이차 전지는 이 시험에 합격하지 않는다는 점에서, 수지층에 융점이 255℃ 이하인 재료를 사용하면, 보다 엄격한 안전성 시험 레벨의 안전성을 확보할 수 있음을 알 수 있다. 이와 같이, 수지층에 융점이 255℃ 이하인 재료를 사용하면, 내부 단락 시에 이차 전지가 보다 셧다운되기 쉬워진다.
이상, 여기서 제안되는 이차 전지의 집전체 및 이차 전지의 일 실시 형태에 대하여 설명하였다. 그러나, 상기 실시 형태는 일례에 지나지 않고, 다른 양태로 실시할 수도 있다. 상기한 실시 형태는, 특별히 언급된 경우를 제외하고 본 발명을 한정하지 않는다.

Claims (7)

  1. 수지층과,
    상기 수지층의 양면을 덮는 금속박을 갖고,
    상기 금속박에는, 다수의 구멍이 형성되어 있는,
    이차 전지의 집전체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속박은, 상기 다수의 구멍 중 적어도 일부의 주위에 각각 형성되고, 상기 수지층의 측을 향하여 돌출되는 돌출부를 갖고 있는,
    이차 전지의 집전체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌출부의 돌출 높이는, 0.01㎛ 이상 3㎛ 이하인,
    이차 전지의 집전체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구멍의 직경은, 0.001㎛ 이상 100㎛ 이하인,
    이차 전지의 집전체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속박의 상기 다수의 구멍이 형성된 부분에 있어서의 상기 다수의 구멍의 개구율은, 10％ 이상 80％ 이하인,
    이차 전지의 집전체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지층의 융점은, 255℃ 이하인,
    이차 전지의 집전체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 집전체 상에 정극 활물질층이 형성된 정극 시트와,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 집전체 상에 부극 활물질층이 형성된 부극 시트 중 적어도 한쪽을 구비하는 이차 전지.
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