TW201511394A - 非水解電解質二次電池用電極及非水解電解質二次電池用電極之製造方法 - Google Patents

非水解電解質二次電池用電極及非水解電解質二次電池用電極之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係具有:包括突出於至少一邊之面側之複數個之突出部(111)之集電體用金屬箔(110)以及形成於前述集電體用金屬箔之表面而埋設前述集電體用金屬箔之活性物質層(120),在前述突出部之前端,形成開口部(112),在前述之活性物質層,在前述突出部之周圍,形成溝槽(121)。

Description

非水解電解質二次電池用電極及非水解電解質二次電池用電極之製造方法
本發明係關於一種代表鋰離子二次電池之非水解電解質二次電池用電極及其製造方法。
現在,鋰離子二次電池係範圍廣泛地利用作為行動電話、筆記型個人電腦、數位相機‧攝影機或可攜式音樂遊戲器等之電子‧電機機器之電源,在近年來,也進行作為稱呼環保車輛之汽車(也就是電動車(EV)、油電車(HEV)、附插頭油電車(P-HEV))等之交通機關之動力源之實用化。隨著這個而不僅是要求鋰離子二次電池之更加高之高容量化,並且,也要求由於電池電阻之減低而造成之大電流充放電特性之提升。由於此種要求,因此,在專利文獻1,揭示一種鋰離子二次電池,係可以藉由在使用於正極或負極之集電箔,形成複數個之貫通孔,一併進行加工而使得該貫通孔之周圍,突出於集電箔之至少一邊之面側,來提升鋰離子二次電池之大容量化以及大電流充放電特性。
此外,在專利文獻1,揭示一種要旨,係藉由在集電箔,進行三次元之形狀加工,而防止由集電箔來剝離活性物質層,同時,藉由集電箔具有孔洞,而提高電子傳導網路,減 低電極電阻,可以進行大電流充放電。換句話說,在專利文獻1,揭示一種技術,係可以藉由改善集電箔和活性物質層之關係而進行大電流充放電。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2008-311171號公報
但是,在前述環保車輛等之交通機關之動力源來使用鋰離子二次電池之狀態下,要求高容量化‧大電流充放電特性之更加提升,因此,僅藉由前述之集電箔和活性物質層之關係改善而不容易充分地達到要求之特性提升。
本發明係有鑒於此種課題而完成的,其目的係提供一種可以達到高容量化‧大電流充放電特性之提升之非水解電解質二次電池用電極以及非水解電解質二次電池用電極之製造方法。
為了達成前述之目的,因此,本發明之非水解電解質二次電池用電極,具有:集電體用金屬箔,包括突出於至少一邊之面側之複數個之突出部;以及活性物質層,形成於前述集電體用金屬箔之表面而埋設前述集電體用金屬箔,其特徵在於:在前述突出部之前端,形成開口部,在前述之活性物質層,在前述突出部之周圍,形成溝槽。
像這樣,在本發明之非水解電解質二次電池用電極,由活性物質層之表內面開始朝向至集電體用金屬箔之表面而延在之溝槽係形成於突出部之周圍,因此,可以比起向來,還更加地減低非水解電解質二次電池用電極之體積電阻率。
此外,在使用本發明之非水解電解質二次電池用電極而製造非水解電解質二次電池時,可以藉由形成該溝槽而提高構成非水解電解質二次電池之電解液之擴散性,確保離子之移動通路,達到非水解電解質二次電池之內部電阻之減低。
在前述之非水解電解質二次電池用電極,前述之溝槽係最好是其至少一部分,到達至前述之集電體用金屬箔為止。此外,在前述之任何一種之非水解電解質二次電池用電極,前述之突出部係最好是突出於前述集電體用金屬箔之兩面側。
在這些非水解電解質二次電池用電極,可以更加良好地達到藉由溝槽之形成而造成之本發明之效果。也就是說,在這些非水解電解質二次電池用電極,可以更進一步地達到非水解電解質二次電池用電極之體積電阻率之減低以及使用非水解電解質二次電池用電極之非水解電解質二次電池之內部電阻之減低。
為了達成前述之目的,因此,本發明之非水解電解質二次電池用電極之製造方法,其特徵在於具有:形成突出於集電體用金屬箔之至少一邊之面側而在前端具有開口部之複數個之突出部之箔加工製程;在前述集電體用金屬箔之表面,塗佈包含活性物質和溶媒之糊膏而埋設前述之集電體用金 屬箔,形成活性物質層之塗佈製程;以及乾燥前述之溶媒,在前述突出部周圍之前述活性物質層,形成溝槽之乾燥‧溝槽形成製程。
像這樣,在本發明之非水解電解質二次電池用電極之製造方法,在突出部之周圍,形成由活性物質層之表內面開始朝向至集電體用金屬箔之表面來延伸之溝槽,因此,可以比起向來習知,還更加減低非水解電解質二次電池用電極之體積電阻率。
此外,在使用藉由本發明之非水解電解質二次電池用電極之製造方法而製造之非水解電解質二次電池用電極來製造非水解電解質二次電池時,可以藉由形成該溝槽而提高構成非水解電解質二次電池之電解液之擴散性,確保離子之移動通路,達到非水解電解質二次電池之內部電阻之減低。
在前述之非水解電解質二次電池用電極之製造方法,在前述之乾燥‧溝槽形成製程,最好是使得前述溝槽之至少一部分,到達至前述之集電體用金屬箔為止。在此種非水解電解質二次電池用電極之製造方法,可以更加良好地達到藉由溝槽之形成而造成之本發明之效果。也就是說,在此種非水解電解質二次電池用電極之製造方法,可以更進一步地達到非水解電解質二次電池用電極之體積電阻率之減低以及使用非水解電解質二次電池用電極之非水解電解質二次電池之內部電阻之減低。
此外,在前述之任何一種之非水解電解質二次電池用電極之製造方法,在前述之塗佈製程,最好是使得無形成 前述突出部之區域之前述活性物質層之層厚,更加薄於形成前述突出部之區域之前述活性物質層之層厚,在前述之乾燥‧溝槽形成製程,以無形成前述突出部之區域之前述活性物質層,作為起點而形成溝槽。可以藉由經過此種製造製程,而在突出部之周圍(無形成突出部之區域)之活性物質層,容易且確實地形成溝槽。
如果藉由本發明的話,則可以提供一種能夠達到高容量化‧大電流充放電特性之提升之非水解電解質二次電池用電極及非水解電解質二次電池用電極之製造方法。
100‧‧‧鋰離子二次電池用正極(非水解電解質二次電池用電極)
110‧‧‧集電體用金屬箔
111‧‧‧突出部
111a‧‧‧表側突出部
111b‧‧‧內側突出部
112‧‧‧開口部
120‧‧‧活性物質層
120a‧‧‧表側活性物質層
120b‧‧‧內側活性物質層
121‧‧‧溝槽
121a‧‧‧表側溝槽
121b‧‧‧內側溝槽
200‧‧‧箔加工裝置
202‧‧‧箔搬送滾筒
203‧‧‧模具
204‧‧‧基台
圖1係顯示成為本發明之某一實施形態之鋰離子二次電池用正極之表面之示意圖。
圖2係沿著圖1之線Ⅱ-Ⅱ之鋰離子二次電池用正極之剖面圖。
圖3係沿著圖1之線Ⅲ-Ⅲ之鋰離子二次電池用正極之剖面圖。
圖4係顯示本發明之鋰離子二次電池用正極之變化例之示意圖。
圖5係顯示本發明之鋰離子二次電池用正極之變化例之示意圖。
圖6係顯示本發明之電極之製造製程之流程圖。
圖7係顯示本發明之箔加工裝置之示意圖。
圖8係實施例2之鋰離子二次電池用正極表面之SEM畫像。
在以下,參考圖式,同時,作為本發明之非水解電解質二次電池用電極之適當之實施形態之一種係以在集電體用金屬箔之兩面來形成活性物質層之鋰離子二次電池用正極,作為例子而詳細地進行說明。此外,本發明係並非限定於以下說明之內容,可以在無變更其要旨之範圍,任意地進行變更而實施。此外,使用於實施形態說明之圖式係皆呈示意地顯示藉由本發明而造成之非水解電解質二次電池用電極,進行應該深化理解之部分之強調、擴大、縮小或省略等,有無法正確地顯示各構造部分之縮尺和形狀等之狀態發生。此外,使用於實施形態及實施例之各種數值係皆顯示一例,可以配合需要而進行各種之變更。
<鋰離子二次電池用正極之構造>
首先,參考圖1乃至圖3,並且,就成為本發明之某一實施形態之鋰離子二次電池用正極100之構造而進行說明。在此,圖1係顯示成為本發明之某一實施形態之鋰離子二次電池用正極100之表面之示意圖。此外,圖2係沿著圖1之線Ⅱ-Ⅱ之鋰離子二次電池用正極100之剖面圖,圖3係沿著圖1之線Ⅲ-Ⅲ之鋰離子二次電池用正極100之剖面圖。
由圖1乃至圖3而得知:在鋰離子二次電池用正極100之內部,埋設集電體用金屬箔110。作為集電體用金屬箔110係例如適合使用鋁箔。此外,在以下,為了有助於鋰離 子二次電池用正極100之構造之說明,因此,以設置於鋰離子二次電池用正極100內之集電體用金屬箔110之某一邊之面側,作為表面,以其他邊之面側,作為內面而進行表現,但是,究竟是表現上之問題,無法定義鋰離子二次電池用正極100之表內側。
此外,由圖1乃至圖3而得知:在集電體用金屬箔110,呈矩陣狀地形成複數個之在前端具有開口部112之突出部111。具體地說,在集電體用金屬箔110之表面,形成表側突出部111a,在集電體用金屬箔110之內面,形成內側突出部111b,呈交互地配置表側突出部111a和內側突出部111b。此外,形成突出部111而突出於集電體用金屬箔110之兩面,但是,不一定必須突出於兩面,可以形成突出於至少一邊之面即可。此外,正如圖3所示,呈交互地配置表側突出部111a和內側突出部111b,但是,突出部111之配置係並非限定於此種配置。
此外,在集電體用金屬箔110之兩面,形成活性物質層120。具體地說,在集電體用金屬箔110之表面側,形成表側活性物質層120a,在集電體用金屬箔110之內面,形成內側活性物質層120b,集電體用金屬箔110係夾住於表側活性物質層120a和內側活性物質層120b。換句話說,集電體用金屬箔110係埋設於活性物質層120內。活性物質層120係以用來出入鋰離子之活性物質,作為主材料,含有幫助電子移動之導電助劑以及用以密合活性物質和導電助劑之黏合劑。作為活性物質係可以使用例如含鋰金屬氧化物、含鋰金屬磷酸化合物 或含鋰離子化合物等。
正如圖1及圖2所示,在活性物質層120,形成溝槽121。更加詳細地說,在表側活性物質層120a,在其周圍,形成表側溝槽121a而包圍表側突出部111a,在內側活性物質層120b,在其周圍,形成內側溝槽121b而包圍內側突出部111b。接著,在目視鋰離子二次電池用正極100之表面側之際,在由4個之表側溝槽121a而組成之概略正方形之區域中心,配置表側突出部111a,在目視鋰離子二次電池用正極100之內面側之際,在由4個之內側溝槽121b而組成之概略正方形之區域中心,配置內側突出部111b。
此外,在本實施形態,以突出部111作為中心,形成溝槽121而配置於四邊,但是,溝槽121之形成位置係並非限定於此種位置。溝槽121係可以形成於突出部111之周圍,例如圖4所示,可以形成為包圍突出部111之多角形(八角形)形狀,或者是如圖5所示,可以在突出部111之某一方向,形成為半圓形狀。
此外,溝槽121係由活性物質層120之各個表面(也就是表側活性物質層120a和內側活性物質層120b之表面)開始朝向至集電體用金屬箔110而進行延伸,到達至集電體用金屬箔110。此外,溝槽121之幅寬、深度等係可以藉由溝槽121之配置或者是構成活性物質層120之活性物質之種類等之條件而任意地選擇,其至少一部分係最好是到達至集電體用金屬箔110為止。
<鋰離子二次電池用正極之製造方法>
接著,就前述之鋰離子二次電池用正極100之製造方法而參考圖6及圖7,並且,進行說明。在此,圖6係本發明之鋰離子二次電池用正極100之製造製程之流程圖。此外,圖7係顯示使用於本發明之鋰離子二次電池用正極100之製造之箔加工裝置200之示意圖。
首先,在箔加工製程,在集電體用金屬箔110,形成複數個之在前端具有開口部112之突出部111(圖6:步驟S1)。例如圖7所示,將藉由箔搬送滾筒202而搬送至L方向之集電體用金屬箔110,安裝於基台204,藉由形成為矩陣狀之模具203而夾入複數個之微細之凸部(例如其形狀為圓錐狀)。更加具體地說,藉由在要求之時間,沿著M方向,來升降基台204,而以配置於上下之模具203,來夾入集電體用金屬箔110。在此,配置於上下之模具203之凸部間係並無接觸,該凸部間係呈相互不同地位處在同一平面上。可以藉此而在集電體用金屬箔110,同時呈矩陣狀地形成複數個之在前端具有開口部112之突出部111。
此外,前述之所謂穿孔沖壓加工係不過是箔加工手段之一例,可以是取代成為藉由在複數個之微細凸部形成於表面之一對之壓輥間,通過箔,而形成在前端具有開口部112之突出部111之所謂壓輥沖壓加工等之其他之手段。
接著,在塗佈製程,在箔加工製程來加工之集電體用金屬箔110之兩面,塗佈活性物質層形成用糊膏而形成活性物質層120(圖6:步驟S2)。在此,活性物質層形成用糊膏係藉由適當之溶媒(水系溶媒或非水系溶媒)而混合活性物 質、導電助劑和黏合劑。作為在集電體用金屬箔110之兩面來塗佈活性物質層形成用糊膏之方法係可以適合採用相同於向來習知方法之同樣之技法。例如使用縫隙塗佈器、模塗佈器、照相凹版印刷塗佈器、逗點塗佈器等之適當之塗佈裝置之方法。
接著,為了在下一個製程之乾燥‧溝槽製程,效率良好地(也就是容易且確實)形成溝槽121,因此,活性物質層形成用糊膏係最好是對於集電體用金屬箔110,產生厚塗佈之部分和薄塗佈之部分。具體地說,在塗佈製程,最好是使得無形成突出部111之區域之活性物質層120之層厚,更加薄於形成突出部111之區域之活性物質層120之層厚。
接著,在乾燥‧溝槽形成製程,由在塗佈製程來塗佈活性物質層形成用糊膏之集電體用金屬箔110,乾燥溶媒,同時,在形成於集電體用金屬箔110之突出部111之周圍之活性物質層120,形成溝槽121(圖6:步驟S3)。作為乾燥溶媒之方法係認為是單獨或組合複數種之自然乾燥、熱風、低溫風、真空、紅外線、遠紅外線和電子線等之向來習知之方法而使用之方法,但是,為了形成溝槽121,因此,可以適合採用在活性物質層形成用糊膏之表面和內部之乾燥進度呈不同之條件者。在此,選擇在活性物質層形成用糊膏之表面和內部之乾燥進度呈不同之條件者係認為是由於發生在活性物質層形成用糊膏內部之應力而形成溝槽之緣故。更加詳細地說,藉由限制相對於集電體用金屬箔110而塗佈之活性物質層形成用糊膏之厚度方向之體積變化(由於乾燥而造成之收縮),而 容易僅產生對於活性物質層形成用糊膏之平面方向之體積變化,同時,藉由在突出部111之前端,形成開口部112,而在活性物質層形成用糊膏之內部,由於體積變化來造成之應力並非呈同樣或不規則地發生,以開口部112作為中心,強烈地產生相對於(開口部112之固定效果)開口部112之方向之拉引應力。結果,並非突出部111附近之活性物質層120,在突出部111周圍之活性物質層120,呈規則狀地形成溝槽121。此外,在前製程之塗佈製程,相對於集電體用金屬箔110而產生厚塗佈活性物質層形成用糊膏之部分和薄塗佈活性物質層形成用糊膏之部分,因此,能夠以薄塗佈之部分,作為起點,更加有效率地形成溝槽。
此外,在前述之塗佈製程及乾燥‧溝槽形成製程,在箔兩面同時塗佈糊膏之後,進行溶媒之乾燥及對於活性物質層之溝槽形成,但是,也可以在箔之某一邊之面來塗佈糊膏之後,進行溶媒之乾燥及對於活性物質層之溝槽形成,並且,關於其他邊之面,也可以進行相同之製程。此外,最好是連續地進行箔加工製程、塗佈製程及乾燥‧溝槽形成製程。
接著,進行沖壓製程(圖6:步驟S4)。在沖壓製程,藉由乾燥‧溝槽形成製程而乾燥溶媒,減少發生於活性物質、導電助劑和黏合劑間之空隙,因此,進行加壓壓縮,形成活性物質層120。作為加壓壓縮之方法係可以採用向來習知之壓輥沖壓法、平板沖壓法等之技法。
經過以上之步驟S1~步驟S4之製程,完成本發明之某一實施形態之鋰離子二次電池用正極100。
<非水解電解質二次電池用電極之效果>
在以下,藉由本發明之實施例及比較例(習知之非水解電解質二次電池用電極),就本發明之非水解電解質二次電池用電極之效果而進行說明。
(實施例1)
作為本發明之實施例之鋰離子二次電池用正極係首先藉由溶媒而混合作為正極活性物質之磷酸鐵鋰(LFP)、導電助劑和黏合劑,製作活性物質形成用糊膏。然後,在厚度20μm之鋁箔之兩面來加工在前端具有開口部之突出部後,在該鋁箔之兩面來塗佈前述之活性物質形成用糊膏而成為單面140g/m2之塗佈量。接著,藉由乾燥溶媒而在形成於該鋁箔之突出部周圍之活性物質層,形成溝槽。接著,沖壓已經結束前述之塗佈‧乾燥‧溝槽形成者,在提高活性物質層之密度後,裁斷成為50mm×50mm之正方形狀,製作鋰離子二次電池用正極。
(比較例1)
作為比較例1係製作不同於實施例之鋰離子二次電池用正極而在活性物質層之表內面無形成溝槽者。因此,作為比較例1之製作方法係乾燥溶媒而在活性物質層,無形成溝槽,其他之製程係採用相同於前述實施例之同樣之製作方法。此外,由防止溝槽產生之觀點來看的話,則活性物質形成用糊膏係對於集電體用金屬箔,儘可能地縮小厚塗佈之部分和薄塗佈之部分之間之膜厚差。也就是說,在集電體用金屬箔上,調整活性物質形成用糊膏之塗佈量而儘可能地相同。
(比較例2)
作為比較例2係不同於實施例之鋰離子二次電池用正極,生成具有平坦之鋁箔來作為集電體用金屬箔並且在活性物質層之表內面無形成溝槽者。也就是說,比較例2之鋰離子二次電池用正極之集電體用金屬箔係不同於實施例之鋰離子二次電池用正極之鋁箔,無形成突出部。因此,作為比較例2之製作方法係使用無施行箔加工製程之平坦之鋁箔,並且,乾燥溶媒而在活性物質層,無形成溝槽,其他之製程係採用相同於前述實施例之同樣之製作方法。此外,在比較例2之鋰離子二次電池用正極,由於成為集電體用金屬箔之鋁箔係平坦,因此,如果是呈平坦地形成塗佈於鋁箔之表內面之活性物質形成用糊膏的話,則鋁箔上之活性物質形成用糊膏之塗佈量係相同,在其後面之乾燥製程,在活性物質層,無形成溝槽。
(體積電阻率之測定1)
作為實施例、比較例1及比較例2之評價係關於在實施例、比較例1及比較例2來得到之鋰離子二次電池用正極,使用低電阻率計(三菱化學Analytech公司製、品名:Loresta GP、型號:MCP-T610),進行各個之體積電阻率之測定。在以下之表1,顯示其結果。
正如表1所示,實施例1之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率係比較例1之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率之大約44%,成為比較例2之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率之大約57%。也就是說,判明得知:實施例1之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率係比起習知之鋰離子二次電池用正極而成為大約1/2,成為電阻低於習知之電極。
(實施例2)
藉由不同於實施例1之組成比,以溶媒而混合磷酸鐵鋰(LFP)、導電助劑和黏合劑,製作活性物質形成用糊膏。然後,藉由相同於實施例1之製程而製作鋰離子二次電池用正極(50mm×50mm之正方形狀)。
藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)而觀察在實施例2所製作之鋰離子二次電池用正極之表面者係圖8(A)、圖8(B)。特別是圖8(A)係顯示在塗佈‧乾燥‧溝槽形成後之(沖壓前)之狀態,顯示圖8(B)之沖壓後之狀態。正如圖8(A)、圖8(B)所示,得知即使是在沖壓前及沖壓後之狀態,也呈規則性地形成溝槽。
(比較例3)
作為比較例3係除了使用在實施例2所製作者來作為活性物質形成用糊膏以外,其餘係藉由相同於比較例1之製程而製作在活性物質層之表內面無形成溝槽之鋰離子二次電池用正極(50mm×50mm之正方形狀)。
(比較例4)
作為比較例4係除了使用在實施例2所製作者來 作為活性物質形成用糊膏以外,其餘係藉由相同於比較例2之製程而製作具有平坦之鋁箔來作為集電體用金屬箔且在活性物質層之表內面無形成溝槽之鋰離子二次電池用正極(50mm×50mm之正方形狀)。
(體積電阻率之測定2)
作為實施例2、比較例3及比較例4之評價係相同於實施例1、比較例1及比較例2而進行各個之體積電阻率之測定。在以下之表2,顯示其結果。
正如表2所示,實施例2之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率係比較例3之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率之大約16%,成為比較例4之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率之大約52%。也就是說,判明得知:本實施例2之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率係比起習知之鋰離子二次電池用正極而成為大約1/2以下,成為電阻低於習知之電極。
此外,表1所示之值和表2所示之值不同1位數之原因係由於活性物質形成用糊膏之組成比呈不同、也就是活性物質形成用糊膏之體積固有電阻率呈不同之緣故。
(實施例3)
藉由不同於實施例1及實施例2之組成比,以溶 媒而混合磷酸鐵鋰(LFP)、導電助劑和黏合劑,製作活性物質形成用糊膏。然後,除了活性物質形成用糊膏之塗佈量為單面120g/m2以外,其餘係藉由相同於實施例1及實施例2之製程而製作鋰離子二次電池用正極(50mm×50mm之正方形狀)。
(比較例5)
作為比較例5係除了使用在實施例3所製作者來作為活性物質形成用糊膏且活性物質形成用糊膏之塗佈量為單面120g/m2以外,其餘係藉由相同於比較例2及比較例4之製程而製作具有平坦之鋁箔來作為集電體用金屬箔且在活性物質層之表內面無形成溝槽之鋰離子二次電池用正極(50mm×50mm之正方形狀)。
(體積電阻率之測定3及反應電阻之測定)
作為實施例3及比較例5之評價係相同於實施例1及實施例2和比較例1乃至比較例4而進行各個之體積電阻率之測定。此外,使用交流阻抗法而也進行反應電阻之測定。在以下之表3,顯示其結果。
正如表3所示,實施例3之鋰離子二次電池用正極之體積電阻率係比較例5之鋰離子二次電池用正極之體積電 阻率之大約87%,此外,實施例3之鋰離子二次電池用正極之反應電阻係比較例5之鋰離子二次電池用正極之反應電阻之大約63%,判明得知:在任何一種要素,也皆一起比起習知之鋰離子二次電池用正極,還顯示比較低之值,因此,實施例3之鋰離子二次電池用正極係電阻低於習知之電極,並且,成為可以更進一步地達到鋰離子二次電池之內部電阻之減低之電極。
作為得到前述結果之理由係認為是影響到形成於活性物質層之溝槽。更加詳細地說,認為在活性物質層,僅形成之溝槽部分之活性物質係產生更加緻密(更加地提高活性物質之密度)之部分,在活性物質呈更加地緻密之部分,容易移動電子,結果,降低鋰離子二次電池用正極之體積電阻率。
像這樣,如果是使用電阻為習知製品之大約1/2之實施例之鋰離子二次電池用正極而製造鋰離子二次電池的話,則可以提供一種能夠充分地達到高容量化‧大電流充放電特性之提升之鋰離子二次電池。
此外,可以藉由在活性物質層,形成前述之溝槽,而增加構成鋰離子二次電池之電解液和活性物質層之接觸面積,縮短該電解液和集電體用金屬箔之距離,提高該電解液之擴散性。可以藉此而提高構成鋰離子二次電池之電解液之擴散性,確保離子之移動通路,達到鋰離子二次電池之內部電阻之減低。
此外,在前述之實施形態及實施例之鋰離子二次電池用正極100,溝槽121係其至少一部分到達至集電體用金屬箔110為止。此外,突出部111係突出於集電體用金屬箔110 之兩面側。可以藉由此種溝槽121之構造而減低鋰離子二次電池用正極100之體積電阻率,並且,更進一步地達到使用鋰離子二次電池用正極100之鋰離子二次電池之內部電阻之減低。
此外,在前述之實施形態及實施例,作為非水解電解質二次電池用之電極係以正極作為一例而進行說明,但是,即使是負極,也可以成為相同之構造。在該狀態下,構成負極之活性物質層及集電體用金屬箔之材料係也不同於正極,但是,可以得到相同於正極之效果。
【產業上之可利用性】
本發明之電極係特別是內部電阻變低,因此,可以適合利用於例如環保車輛等之動力源等之需要大電流充放電之二次電池。
100‧‧‧鋰離子二次電池用正極(非水解電解質二次電池用電極)
112‧‧‧開口部
120‧‧‧活性物質層
120a‧‧‧表側活性物質層
121‧‧‧溝槽
121a‧‧‧表側溝槽
121b‧‧‧內側溝槽

Claims (7)

  1. 一種非水解電解質二次電池用電極,具有:集電體用金屬箔,包括突出於至少一邊之面側之複數個之突出部;以及活性物質層,形成於前述集電體用金屬箔之表面而埋設前述集電體用金屬箔,其特徵在於:在前述突出部之前端,形成開口部,在前述之活性物質層,在前述突出部之周圍,形成溝槽。
  2. 如申請專利範圍第1項之非水解電解質二次電池用電極,其中,前述之溝槽係其至少一部分,到達至前述之集電體用金屬箔為止。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之非水解電解質二次電池用電極,其中,形成前述之溝槽而包圍前述突出部之各個。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之非水解電解質二次電池用電極,其中,前述之突出部係突出於前述集電體用金屬箔之兩面側。
  5. 一種非水解電解質二次電池用電極之製造方法,其特徵在於具有:形成突出於集電體用金屬箔之至少一邊之面側而在前端具有開口部之複數個之突出部之箔加工製程;在前述集電體用金屬箔之表面,塗佈包含活性物質和溶媒之糊膏而埋設前述之集電體用金屬箔,形成活性物質層之塗佈製程;以及 乾燥前述之溶媒,在前述突出部周圍之前述活性物質層,形成溝槽之乾燥‧溝槽形成製程。
  6. 如申請專利範圍第5項之非水解電解質二次電池用電極之製造方法,其中,在前述之乾燥‧溝槽形成製程,使得前述溝槽之至少一部分,到達至前述之集電體用金屬箔為止。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之非水解電解質二次電池用電極之製造方法,其中,在前述之塗佈製程,使得無形成前述突出部之區域之前述活性物質層之層厚,更加薄於形成前述突出部之區域之前述活性物質層之層厚,在前述之乾燥‧溝槽形成製程,以無形成前述突出部之區域之前述活性物質層,作為起點而形成溝槽。
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