JP6939760B2 - Positive electrode current collector foil - Google Patents
Positive electrode current collector foil Download PDFInfo
- Publication number
- JP6939760B2 JP6939760B2 JP2018235355A JP2018235355A JP6939760B2 JP 6939760 B2 JP6939760 B2 JP 6939760B2 JP 2018235355 A JP2018235355 A JP 2018235355A JP 2018235355 A JP2018235355 A JP 2018235355A JP 6939760 B2 JP6939760 B2 JP 6939760B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- positive electrode
- foil
- thickness
- current collector
- 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
Images
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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本開示は正極集電箔に関する。 The present disclosure relates to a positive electrode current collector foil.
特開2016−076504号公報(特許文献1)は、チタン箔を有する電極を開示している。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-07654 (Patent Document 1) discloses an electrode having a titanium foil.
従来、正極集電箔にアルミニウム(Al)箔が使用されている。一般に電極の製造プロセスにはロールプレスが含まれる。ロールプレス時にAl箔が破断しないように、Al箔は所定以上の厚さを有している。 Conventionally, an aluminum (Al) foil has been used for the positive electrode current collector foil. Generally, the electrode manufacturing process includes a roll press. The Al foil has a thickness of a predetermined value or more so that the Al foil does not break during roll pressing.
Al箔の代替材料としてチタン(Ti)箔が考えられる。Ti箔は伸び等の機械的性質においてAl箔よりも優れている。正極集電箔にTi箔が使用されることにより、従来のAl箔と同等の強度が維持されたまま、正極集電箔の厚さが削減され得る。電池容量に直接寄与しない正極集電箔の厚さが削減されることにより、電池の体積エネルギー密度が向上し得ると考えられる。 Titanium (Ti) foil can be considered as an alternative material to Al foil. Ti foil is superior to Al foil in mechanical properties such as elongation. By using the Ti foil for the positive electrode current collector foil, the thickness of the positive electrode current collector foil can be reduced while maintaining the same strength as the conventional Al foil. It is considered that the volumetric energy density of the battery can be improved by reducing the thickness of the positive electrode current collector foil that does not directly contribute to the battery capacity.
ただしTiはAlに比して大きい電気抵抗率を有する。Ti箔の使用により、無視できない程度に電池抵抗が増加する可能性がある。 However, Ti has a larger electrical resistivity than Al. The use of Ti foil can increase battery resistance to a non-negligible extent.
本開示の目的は体積エネルギー密度と電池抵抗との両立にある。 An object of the present disclosure is to achieve both volumetric energy density and battery resistance.
以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否により、特許請求の範囲が限定されるべきではない。 Hereinafter, the technical configuration and the action and effect of the present disclosure will be described. However, the mechanism of action of the present disclosure includes estimation. The scope of claims should not be limited by the correctness of the mechanism of action.
本開示の正極集電箔は第1アルミニウム層、チタン層および第2アルミニウム層を含む。チタン層は第1主面および第2主面を有する。第2主面は第1主面の反対面である。第1アルミニウム層は第1主面を被覆している。第2アルミニウム層は第2主面を被覆している。チタン層の厚さは2μm以上6μm以下である。第1アルミニウム層および第2アルミニウム層の各々の厚さは0.1μm以上であり、かつチタン層の厚さ未満である。 The positive electrode current collector foil of the present disclosure includes a first aluminum layer, a titanium layer and a second aluminum layer. The titanium layer has a first main surface and a second main surface. The second main surface is the opposite surface of the first main surface. The first aluminum layer covers the first main surface. The second aluminum layer covers the second main surface. The thickness of the titanium layer is 2 μm or more and 6 μm or less. The thickness of each of the first aluminum layer and the second aluminum layer is 0.1 μm or more and less than the thickness of the titanium layer.
正極集電箔の基層はTi層である。Ti層の厚さが2μm以上であることにより、正極集電箔がロールプレスに耐え得る強度を有し得る。Ti層の厚さが6μm以下であることにより、体積エネルギー密度の向上が期待される。 The base layer of the positive electrode current collector foil is a Ti layer. When the thickness of the Ti layer is 2 μm or more, the positive electrode current collector foil can have the strength to withstand the roll press. It is expected that the volumetric energy density will be improved when the thickness of the Ti layer is 6 μm or less.
Ti層の表裏両面に、第1Al層および第2Al層がそれぞれ形成されている。以下、本明細書では、「第1Al層および第2Al層の各々」が「Al層」と総称される場合がある。AlはTiに比して小さい電気抵抗率を有する。Ti層の表面にAl層が形成されていることにより、電池抵抗の増加が抑制されることが期待される。 A first Al layer and a second Al layer are formed on both the front and back surfaces of the Ti layer. Hereinafter, in the present specification, "each of the first Al layer and the second Al layer" may be collectively referred to as "Al layer". Al has a small electrical resistivity as compared with Ti. It is expected that the increase in battery resistance is suppressed by forming the Al layer on the surface of the Ti layer.
Al層の厚さは0.1μm以上である。Al層の厚さが0.1μm未満であると、無視できない程度に電池抵抗が増加する可能性がある。Al層の厚さが大きくなる程、電池抵抗の低減が期待される。ただしAl層の厚さはTi層の厚さ未満である。Al層の厚さがTi層の厚さ以上になると、ロールプレス時に波打ち、皺等が発生する可能性がある。 The thickness of the Al layer is 0.1 μm or more. If the thickness of the Al layer is less than 0.1 μm, the battery resistance may increase to a non-negligible degree. The larger the thickness of the Al layer, the lower the battery resistance is expected. However, the thickness of the Al layer is less than the thickness of the Ti layer. If the thickness of the Al layer is greater than or equal to the thickness of the Ti layer, wrinkles and wrinkles may occur during roll pressing.
以上より、本開示の正極集電箔によれば、体積エネルギー密度と電池抵抗との両立が期待される。 From the above, according to the positive electrode current collector foil of the present disclosure, it is expected that both the volumetric energy density and the battery resistance are compatible.
以下、本開示の実施形態(本明細書では「本実施形態」と記される)が説明される。ただし以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure (referred to as “the present embodiment” in the present specification) will be described. However, the following description does not limit the scope of claims.
<正極集電箔>
図1は本実施形態の正極集電箔の構成を示す概略断面図である。
正極集電箔11は第1Al層1、Ti層3および第2Al層2を含む。正極集電箔11の厚さは例えば2.2μm以上16μm以下であってもよい。正極集電箔11の厚さは例えば13μm以下であってもよいし、10μm以下であってもよい。正極集電箔11の厚さは例えば3.2μm以上であってもよいし、4.2μm以上であってもよい。
<Positive current collector foil>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the positive electrode current collector foil of the present embodiment.
The positive electrode
《Ti層》
Ti層3は正極集電箔11の基層である。Ti層3は第1主面3aおよび第2主面3bを有する。第2主面3bは第1主面3aの反対面である。Ti層3は例えば実質的にTiのみからなっていてもよい。Ti層3は例えば1質量%以下の不純物と、残部のTiとからなっていてもよい。不純物は例えば0.2質量%以下であってもよい。不純物は例えば酸素等であってもよい。Ti層3は例えば純Ti箔等であってもよい。
《Ti layer》
The Ti layer 3 is a base layer of the positive electrode
Ti層3の厚さは2μm以上6μm以下である。Ti層3の厚さが2μm以上であることにより、正極集電箔11がロールプレスに耐え得る強度を有し得る。Ti層3の厚さが6μm以下であることにより、体積エネルギー密度の向上が期待される。Ti層3の厚さは、例えば2μm以上4μm以下であってもよいし、4μm以上6μm以下であってもよい。
The thickness of the Ti layer 3 is 2 μm or more and 6 μm or less. When the thickness of the Ti layer 3 is 2 μm or more, the positive electrode
《Al層》
第1Al層1は第1主面3aを被覆している。第2Al層2は第2主面3bを被覆している。第1Al層1および第2Al層2に接して正極活物質層(不図示)が形成され得る。Ti層3の表面に第1Al層1および第2Al層2が形成されていることにより、電池抵抗の増加が抑制されることが期待される。
《Al layer》
The
第1Al層1および第2Al層2の各々は、例えば真空蒸着等により形成され得る。第1Al層1および第2Al層2の各々は、例えば実質的にAlのみからなっていてもよい。第1Al層1および第2Al層2の各々は、例えば1質量%以下の不純物と、残部のAlとからなっていてもよい。不純物は例えば酸素等であってもよい。第1Al層1と第2Al層2とは、例えば実質的に同一組成を有していてもよいし、互いに異なる組成を有していてもよい。
Each of the
第1Al層1および第2Al層2の各々の厚さは0.1μm以上である。Al層の厚さが0.1μm未満であると、無視できない程度に電池抵抗が増加する可能性がある。Al層の厚さが大きくなる程、電池抵抗の低減が期待される。第1Al層1および第2Al層2の各々の厚さは、例えば1μm以上であってもよい。
The thickness of each of the
ただし第1Al層1および第2Al層2の各々の厚さはTi層3の厚さ未満である。Al層の厚さがTi層3の厚さ以上になると、ロールプレス時に波打ち、皺等が発生する可能性がある。第1Al層1および第2Al層2の各々の厚さは、例えば3μm以下であってもよいし、1μm以下であってもよい。
However, the thickness of each of the
なお第1Al層1の厚さと第2Al層2の厚さとは、例えば実質的に同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
The thickness of the
以下、本開示の実施例(本明細書では「本実施例」と記される)が説明される。ただし以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, examples of the present disclosure (referred to as “the present examples” in the present specification) will be described. However, the following description does not limit the scope of claims.
<正極集電箔の製造>
《比較例1〜3》
下記表1の厚さを有するAl箔(1N30材)がそれぞれ準備された。比較例1〜3では、Al箔が正極集電箔として使用された。すなわち比較例1〜3において正極集電箔は単一のAl層のみからなる。下記表1においてAl箔の厚さは便宜上「第1Al層」の欄に記されている。
<Manufacturing of positive electrode current collector foil>
<< Comparative Examples 1 to 3 >>
Al foils (1N30 material) having the thicknesses shown in Table 1 below were prepared. In Comparative Examples 1 to 3, the Al foil was used as the positive electrode current collector foil. That is, in Comparative Examples 1 to 3, the positive electrode current collector foil is composed of only a single Al layer. In Table 1 below, the thickness of the Al foil is described in the column of "1st Al layer" for convenience.
《比較例4〜8》
下記表1の厚さを有するTi箔がそれぞれ準備された。Ti箔は「JIS H 4600」の「純チタン 1種」に相当する化学成分からなる。比較例4〜8では、Ti箔がそのまま正極集電箔として使用された。すなわち比較例4〜8において正極集電箔は単一のTi層のみからなる。
<< Comparative Examples 4 to 8 >>
Ti foils having the thicknesses shown in Table 1 below were prepared respectively. The Ti foil is composed of a chemical component corresponding to "
《実施例1》
以下の手順により3層構造を有する正極集電箔が製造された。
Ti箔が準備された。Ti箔は後にTi層3となる材料である。Ti箔は「JIS H 4600」の「純チタン 1種」に相当する化学成分からなる。Ti箔の厚さは4μmであった。
<< Example 1 >>
A positive electrode current collector foil having a three-layer structure was produced by the following procedure.
Ti foil was prepared. The Ti foil is a material that will later become the Ti layer 3. The Ti foil is composed of a chemical component corresponding to "
Ti箔が5分間に亘ってアセトンに浸漬された。これによりTi箔が脱脂された。脱脂後、Ti箔が5分間に亘って洗浄液に浸漬された。洗浄液は0.25質量%のフッ酸と、4質量%の硝酸と、残部の水とからなる。洗浄後、Ti箔がイオン交換水によって十分濯がれた。以上よりTi箔の表面が清浄化された。 The Ti foil was immersed in acetone for 5 minutes. As a result, the Ti foil was degreased. After degreasing, the Ti foil was immersed in the cleaning solution for 5 minutes. The cleaning solution consists of 0.25% by mass of hydrofluoric acid, 4% by mass of nitric acid, and the balance of water. After washing, the Ti foil was thoroughly rinsed with ion-exchanged water. From the above, the surface of the Ti foil was cleaned.
Ti箔が45mm×20mmの平面寸法に切断された。真空蒸着装置が準備された。チャンバ内のホルダーにTi箔が配置された。抵抗加熱ボート(タングステン製)が準備された。Al塊が秤量された。Al塊が抵抗加熱ボートに載せられた。抵抗加熱ボートがチャンバ内に配置された。チャンバ内において抵抗加熱ボードはTi箔の下方に位置していた。Ti箔と抵抗加熱ボートとの距離は約40cmであった。 The Ti foil was cut into plane dimensions of 45 mm x 20 mm. A vacuum deposition apparatus was prepared. Ti foil was placed on the holder in the chamber. A resistance heating boat (made of tungsten) was prepared. Al mass was weighed. The Al mass was placed on a resistance heating boat. A resistance heating boat was placed in the chamber. The resistance heating board was located below the Ti foil in the chamber. The distance between the Ti foil and the resistance heating boat was about 40 cm.
チャンバ内が10-4Pa以下の真空度まで減圧された。減圧操作には、ロータリーポンプおよびターボ分子ポンプが使用された。抵抗加熱ボートに電流が流されることにより、Al塊が加熱された。これによりAl蒸気が発生した。Al蒸気がTi箔の表面で凝固し、Ti箔の表面にAlが堆積した。これにより第1Al層1が形成された。第1Al層1の形成後、Ti箔(Ti層3)の反対面に第2Al層2が形成された。第2Al層2は第1Al層1と同様に形成された。
The inside of the chamber was depressurized to a degree of vacuum of 10 -4 Pa or less. A rotary pump and a turbo molecular pump were used for the depressurization operation. The Al mass was heated by passing an electric current through the resistance heating boat. As a result, Al steam was generated. Al vapor solidified on the surface of the Ti foil, and Al was deposited on the surface of the Ti foil. As a result, the
第1Al層1および第2Al層2の各々の厚さは、Alの堆積に伴う質量増分と、Alの比重(2.7g/cm3)とから算出された。第1Al層1および第2Al層2の各々の厚さは3μmであった。該計算値は、厚さ計による実測値とよく一致することが確認された。以上より実施例1の正極集電箔11が製造された。
The thickness of each of the
《実施例2および3、比較例9および10》
下記表1に示されるように、第1Al層および第2Al層の厚さが変更されることを除いては、実施例1と同様に正極集電箔が製造された。
<< Examples 2 and 3, Comparative Examples 9 and 10 >>
As shown in Table 1 below, a positive electrode current collector foil was produced in the same manner as in Example 1 except that the thicknesses of the first Al layer and the second Al layer were changed.
<電池の製造>
上記で得られた各正極集電箔が使用され、正極が製造された。さらに該正極を含む電池が製造された。手順は以下のとおりである。
<Battery manufacturing>
Each positive electrode current collector foil obtained above was used to manufacture a positive electrode. Further, a battery containing the positive electrode was manufactured. The procedure is as follows.
1.正極の製造
以下の材料が準備された。
正極活物質:ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)
導電材:アセチレンブラック(AB)
バインダ:ポリフッ化ビニリデン(PVdF)
分散媒:N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
1. 1. Manufacture of positive electrode The following materials were prepared.
Positive electrode active material: Lithium nickel cobalt manganate (LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 )
Conductive material: Acetylene black (AB)
Binder: Polyvinylidene fluoride (PVdF)
Dispersion medium: N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
分散媒に正極活物質、導電材およびバインダが分散されることにより、塗料が調製された。固形分の混合比は「正極活物質/導電材/バインダ=95/2/3(質量比)」であった。 A coating material was prepared by dispersing the positive electrode active material, the conductive material, and the binder in the dispersion medium. The mixing ratio of the solid content was "positive electrode active material / conductive material / binder = 95/2/3 (mass ratio)".
アプリケータにより塗料が正極集電箔の表面(表裏両面)に塗布され、乾燥されることにより、正極活物質層が形成された。正極活物質層の目付量は片面あたり200g/m2であった。乾燥操作には熱風乾燥機が使用された。乾燥温度は80℃であった。乾燥時間は15分であった。ロールプレス機により、正極活物質層および正極集電箔が圧縮された。ロールプレス後の正極活物質層の狙い密度は3.5g/cm3であった。 The paint was applied to the surface (both front and back surfaces) of the positive electrode current collector foil by the applicator and dried to form the positive electrode active material layer. The basis weight of the positive electrode active material layer was 200 g / m 2 per side. A hot air dryer was used for the drying operation. The drying temperature was 80 ° C. The drying time was 15 minutes. The positive electrode active material layer and the positive electrode current collector foil were compressed by a roll press machine. The target density of the positive electrode active material layer after roll pressing was 3.5 g / cm 3 .
2.負極の製造
以下の材料が準備された。
負極活物質:球形化天然黒鉛(平均粒子径=10μm、比表面積=4.7m2/g)
バインダ:カルボキシメチルセルロース(CMC)/スチレンブタジエンゴム(SBR)=1/1(質量比)
分散媒:水
負極集電箔:銅(Cu)箔(厚さ=10μm)
2. Manufacture of negative electrode The following materials were prepared.
Negative electrode active material: Spherical natural graphite (average particle size = 10 μm, specific surface area = 4.7 m 2 / g)
Binder: Carboxymethyl cellulose (CMC) / Styrene butadiene rubber (SBR) = 1/1 (mass ratio)
Dispersion medium: Water Negative electrode current collector foil: Copper (Cu) foil (thickness = 10 μm)
分散媒に負極活物質およびバインダが分散されることにより、塗料が調製された。固形分の混合比は「負極活物質/バインダ=97/3」であった。 A paint was prepared by dispersing the negative electrode active material and the binder in the dispersion medium. The mixing ratio of the solid content was "negative electrode active material / binder = 97/3".
アプリケータにより塗料が負極集電箔の表面(片面)に塗布され、乾燥されることにより、負極活物質層が形成された。負極活物質層の目付量は125g/m2であった。乾燥操作には熱風乾燥機が使用された。乾燥時間は10分であった。ロールプレス機により、負極活物質層および負極集電箔が圧縮された。ロールプレス後の負極活物質層の狙い密度は1.6g/cm3であった。 The paint was applied to the surface (one side) of the negative electrode current collector foil by the applicator and dried to form the negative electrode active material layer. The basis weight of the negative electrode active material layer was 125 g / m 2 . A hot air dryer was used for the drying operation. The drying time was 10 minutes. The negative electrode active material layer and the negative electrode current collector foil were compressed by a roll press machine. The target density of the negative electrode active material layer after roll pressing was 1.6 g / cm 3 .
3.組み立て
3層構造を有するセパレータが準備された。セパレータはポリプロピレン層、ポリエチレン層およびポリプロピレン層がこの順序で積層されることにより形成されていた。セパレータは20μmの厚さを有していた。
3. 3. Assembly A separator with a three-layer structure was prepared. The separator was formed by laminating a polypropylene layer, a polyethylene layer and a polypropylene layer in this order. The separator had a thickness of 20 μm.
図2は本実施例の電極群の構成を示す概略断面図である。
負極20、セパレータ30、正極10、セパレータ30および負極20がこの順序で積層されることにより、電極群50が形成された。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the electrode group of this embodiment.
The
図3は本実施例の正極の構成を示す概略平面図である。
正極活物質層12は40mm×15mmの平面寸法(xy平面における寸法)を有していた。x軸方向の一端にリード接合部が形成された。リード接合部では正極集電箔11が正極活物質層12から露出していた。リード接合部の幅寸法(x軸方向の幅寸法)は5mmであった。超音波接合によりリード接合部に正極リード端子13が接合された。正極リード端子13はAl製であった。
FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the positive electrode of this embodiment.
The positive electrode
図4は本実施例の負極の構成を示す概略平面図である。
負極活物質層22は42mm×16mmの平面寸法を有していた。x軸方向の一端にリード接合部が形成された。リード接合部では負極集電箔21が負極活物質層22から露出していた。リード接合部の幅寸法は7mmであった。超音波接合によりリード接合部に負極リード端子23が接合された。負極リード端子23はCu製であった。
FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the negative electrode of this embodiment.
The negative electrode
アルミラミネートフィルム製のパウチが準備された。パウチに電極群50が収納された。パウチに電解液が注入された。電解液は以下の溶媒およびリチウム塩を含んでいた。
A pouch made of aluminum laminated film was prepared. The
溶媒:EC/EMC=1/3(体積比)
リチウム塩:LiFP6(1mоl/L)
Solvent: EC / EMC = 1/3 (volume ratio)
Lithium salt: LiFP 6 (1 mol / L)
ここで「EC」はエチレンカーボネートを示す。「EMC」はエチルメチルカーボネートを示す。 Here, "EC" indicates ethylene carbonate. "EMC" indicates ethyl methyl carbonate.
ヒートシーラによりパウチが密封された。以上より電池が製造された。本実施例の電池はラミネート型リチウムイオン電池である。 The pouch was sealed with a heat sealer. From the above, the battery was manufactured. The battery of this embodiment is a laminated lithium-ion battery.
4.初期充放電
以下の充電、休止および放電の一巡により、初期の放電容量が測定された。いずれの電池も、初期の放電容量が43±1mAhの範囲内であった。
4. Initial charge / discharge The initial discharge capacity was measured by a cycle of charging, pausing, and discharging. The initial discharge capacity of each battery was within the range of 43 ± 1 mAh.
充電:CCCV方式、CC電流=5mA、CV電圧=4.2V、カット電流=1mA
休止:30分
放電:CC方式、CC電流=5mA、カット電圧=2.5V
Charging: CCCV method, CC current = 5mA, CV voltage = 4.2V, cut current = 1mA
Pause: 30 minutes Discharge: CC method, CC current = 5mA, cut voltage = 2.5V
ここで「CCCV方式」は定電流−定電圧方式を示す。「CC電流」は定電流充電時(または定電流放電時)の電流を示す。「CV電圧」は定電圧充電時の電圧を示す。 Here, the "CCCV method" indicates a constant current-constant voltage method. "CC current" indicates the current during constant current charging (or constant current discharging). "CV voltage" indicates the voltage at the time of constant voltage charging.
<評価>
《ロールプレス》
上記「1.正極の製造」において、ロールプレス後の正極の状態が確認された。結果は下記表1に示される。下記表1の「ロールプレス」の欄において、「OK」は正極に異常が認められなかったことを示す。「NG」は正極に異常が認められたことを示す。
<Evaluation>
《Roll press》
In the above "1. Manufacture of positive electrode", the state of the positive electrode after roll pressing was confirmed. The results are shown in Table 1 below. In the "Roll press" column of Table 1 below, "OK" indicates that no abnormality was found in the positive electrode. "NG" indicates that an abnormality was found in the positive electrode.
《電池抵抗》
CC方式の充電(CC電流=5mA)により、電池のSOC(state of charge)が50%に調整された。SOCの調整後、30分の休止が設けられた。休止後、50mAの電流(I)により電池が10秒間充電された。充電開始から10秒後の端子間電圧の上昇量(ΔV)が測定された。「ΔV/I=R」の関係式により、電池抵抗(R)が算出された。結果は下記表1に示される。
《Battery resistance》
The SOC (state of charge) of the battery was adjusted to 50% by CC-type charging (CC current = 5 mA). After adjusting the SOC, a 30-minute rest was provided. After the rest, the battery was charged for 10 seconds with a current (I) of 50 mA. The amount of increase in voltage between terminals (ΔV) 10 seconds after the start of charging was measured. The battery resistance (R) was calculated by the relational expression of "ΔV / I = R". The results are shown in Table 1 below.
<結果>
《比較例1〜3》
Al箔の厚さが12μmから20μmに増加しても、電池抵抗は実質的に増加しなかった(比較例1および2)。電池抵抗に対するAl箔の電気抵抗の寄与度は小さいと考えられる。
<Result>
<< Comparative Examples 1 to 3 >>
Even if the thickness of the Al foil was increased from 12 μm to 20 μm, the battery resistance did not substantially increase (Comparative Examples 1 and 2). The contribution of the electrical resistance of the Al foil to the battery resistance is considered to be small.
比較例3ではAl箔の厚さが10μmであった。比較例3では、ロールプレス時、Al箔に切れが発生した。比較例3では所定品質の正極が製造できなかったため、電池が製造されなかった。 In Comparative Example 3, the thickness of the Al foil was 10 μm. In Comparative Example 3, the Al foil was cut during the roll press. In Comparative Example 3, a positive electrode of a predetermined quality could not be manufactured, so that a battery was not manufactured.
《比較例4〜8》
比較例5〜7では、Ti箔の厚さが2μm以上6μm以下であった。比較例5〜7ではロールプレスが可能であった。しかし比較例5〜7の電池抵抗は、比較例1(Al箔)の電池抵抗に対して、無視できない程度に増加していた。
<< Comparative Examples 4 to 8 >>
In Comparative Examples 5 to 7, the thickness of the Ti foil was 2 μm or more and 6 μm or less. In Comparative Examples 5 to 7, roll pressing was possible. However, the battery resistance of Comparative Examples 5 to 7 increased to a non-negligible degree with respect to the battery resistance of Comparative Example 1 (Al foil).
比較例8ではTi箔の厚さが1μmであった。比較例8では、ロールプレス時、Ti箔に切れが発生した。比較例8では所定品質の正極が製造できなかったため、電池が製造されなかった。 In Comparative Example 8, the thickness of the Ti foil was 1 μm. In Comparative Example 8, the Ti foil was cut during the roll press. In Comparative Example 8, a positive electrode of a predetermined quality could not be manufactured, so that a battery was not manufactured.
比較例4ではTi箔の厚さが10μmであった。比較例4では、ロールプレス時、正極活物質層が剥がれ落ちた。ロールプレス時、Ti箔の伸び量と正極活物質層の伸び量との差が大きいため、正極活物質層が剥がれ落ちたと考えられる。比較例4では、所定品質の正極が製造できなかったため、電池が製造されなかった。 In Comparative Example 4, the thickness of the Ti foil was 10 μm. In Comparative Example 4, the positive electrode active material layer was peeled off during the roll press. It is considered that the positive electrode active material layer was peeled off because the difference between the amount of elongation of the Ti foil and the amount of elongation of the positive electrode active material layer was large during the roll press. In Comparative Example 4, a battery was not manufactured because a positive electrode of a predetermined quality could not be manufactured.
《実施例1〜3、比較例9および10》
実施例1〜3では、正極集電箔の厚さ(3層の合計厚さ)が10μm以下であった。実施例1〜3では、ロールプレスが可能であった。さらに実施例1〜3の電池抵抗は許容範囲内であった。
<< Examples 1 to 3, Comparative Examples 9 and 10 >>
In Examples 1 to 3, the thickness of the positive electrode current collector foil (total thickness of the three layers) was 10 μm or less. In Examples 1 to 3, roll pressing was possible. Further, the battery resistances of Examples 1 to 3 were within the permissible range.
比較例9ではTi層の厚さとAl層の厚さとが同一であった。比較例9では、ロールプレス時、皺が発生した。比較例9では所定品質の正極が製造できなかったため、電池が製造されなかった。 In Comparative Example 9, the thickness of the Ti layer and the thickness of the Al layer were the same. In Comparative Example 9, wrinkles were generated during the roll press. In Comparative Example 9, a positive electrode of a predetermined quality could not be manufactured, so that a battery was not manufactured.
比較例10ではTi層の厚さが0.1μm未満であった。比較例10では、無視できない程度に電池抵抗が増加していた。 In Comparative Example 10, the thickness of the Ti layer was less than 0.1 μm. In Comparative Example 10, the battery resistance increased to a non-negligible degree.
本実施形態および本実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。特許請求の範囲の記載によって確定される技術的範囲は、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。 The present embodiment and the present embodiment are exemplary in all respects and are not restrictive. The technical scope defined by the description of the claims includes all changes within the meaning and scope equivalent to the claims.
1 第1Al層(第1アルミニウム層)、2 第2Al層(第2アルミニウム層)、3 Ti層(チタン層)、3a 第1主面、3b 第2主面、10 正極、11 正極集電箔、12 正極活物質層、13 正極リード端子、20 負極、21 負極集電箔、22 負極活物質層、23 負極リード端子、30 セパレータ、50 電極群。 1 1st Al layer (1st aluminum layer), 2 2nd Al layer (2nd aluminum layer), 3 Ti layer (titanium layer), 3a 1st main surface, 3b 2nd main surface, 10 positive electrode, 11 positive electrode current collector foil , 12 Positive electrode active material layer, 13 Positive electrode lead terminal, 20 Negative electrode, 21 Negative electrode current collector foil, 22 Negative electrode active material layer, 23 Negative electrode lead terminal, 30 Separator, 50 Electrode group.
Claims (1)
チタン層および
第2アルミニウム層
を含み、
前記チタン層は第1主面および第2主面を有し、
前記第2主面は前記第1主面の反対面であり、
前記第1アルミニウム層は前記第1主面を被覆しており、
前記第2アルミニウム層は前記第2主面を被覆しており、
前記チタン層の厚さは2μm以上6μm以下であり、
前記第1アルミニウム層および前記第2アルミニウム層の各々の厚さは0.1μm以上であり、かつ前記チタン層の前記厚さ未満であり、
前記チタン層はチタン箔であり、
前記第1アルミニウム層および前記第2アルミニウム層の各々は、1質量%以下の不純物と、残部のアルミニウムとからなる、
正極集電箔。 First aluminum layer,
Includes titanium layer and second aluminum layer
The titanium layer has a first main surface and a second main surface.
The second main surface is the opposite surface of the first main surface.
The first aluminum layer covers the first main surface, and the first aluminum layer covers the first main surface.
The second aluminum layer covers the second main surface, and the second aluminum layer covers the second main surface.
The thickness of the titanium layer is 2 μm or more and 6 μm or less.
The thickness of each of the first aluminum layer and the second aluminum layer is 0.1 μm or more and less than the thickness of the titanium layer.
The titanium layer is a titanium foil.
Each of the first aluminum layer and the second aluminum layer is composed of 1% by mass or less of impurities and the remaining aluminum.
Positive electrode current collector foil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018235355A JP6939760B2 (en) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Positive electrode current collector foil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018235355A JP6939760B2 (en) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Positive electrode current collector foil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020098683A JP2020098683A (en) | 2020-06-25 |
| JP6939760B2 true JP6939760B2 (en) | 2021-09-22 |
Family
ID=71106592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018235355A Active JP6939760B2 (en) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Positive electrode current collector foil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6939760B2 (en) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63236260A (en) * | 1987-03-24 | 1988-10-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Lithium negative electrode for secondary batteries |
| JPH0670159U (en) * | 1993-03-15 | 1994-09-30 | 日本電池株式会社 | Electrode current collector for organic electrolyte secondary battery |
| JPH10189037A (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| JP2007042413A (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Gs Yuasa Corporation:Kk | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| JP5217596B2 (en) * | 2007-05-24 | 2013-06-19 | 日産自動車株式会社 | Non-aqueous solvent secondary battery current collector and electrode and battery using the same |
| JP5782869B2 (en) * | 2011-07-01 | 2015-09-24 | 株式会社Gsユアサ | Nonaqueous electrolyte secondary battery and current collector for nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN104285335A (en) * | 2012-05-09 | 2015-01-14 | 索尼公司 | Direct aluminum fuel cell and electronic device |
| JP2013165250A (en) * | 2012-06-07 | 2013-08-22 | Japan Capacitor Industrial Co Ltd | Collector and electrode, and power storage element using the same |
-
2018
- 2018-12-17 JP JP2018235355A patent/JP6939760B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020098683A (en) | 2020-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5304796B2 (en) | Positive electrode plate for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, vehicle, battery-mounted device, and method for producing positive electrode plate for lithium ion secondary battery | |
| US10297874B2 (en) | Method of manufacturing all-solid-state battery | |
| CN101983448B (en) | The positive pole of lithium secondary battery and manufacture method thereof | |
| JP7680766B2 (en) | Secondary battery and its manufacturing method | |
| JP6529700B1 (en) | Current collector for power storage device, method for producing the same, and coating liquid used for the production | |
| KR20150089000A (en) | Method for producing electrode/separator laminate, and lithium-ion rechargeable battery | |
| CN104205467A (en) | All-solid-state lithium secondary battery | |
| CN105283984A (en) | Negative electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery using same | |
| WO2022000308A1 (en) | Bipolar current collector, electrochemical device, and electronic device | |
| CN110875492B (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| CN108365164B (en) | Method for manufacturing battery | |
| JP2020510976A (en) | Cathode for secondary battery, method of manufacturing the same, and lithium secondary battery manufactured using the same | |
| JP7151036B2 (en) | Positive electrode and lithium ion secondary battery | |
| CN110911640A (en) | Multilayer anode and lithium secondary battery including the multilayer anode | |
| JP6848644B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
| JP6136809B2 (en) | Positive electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery | |
| JP5375959B2 (en) | Positive electrode plate, battery, and method for manufacturing positive electrode plate | |
| JP5590173B2 (en) | Negative electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery | |
| JP2017022076A (en) | Negative electrode for lithium ion secondary battery | |
| JP2020087627A (en) | Negative electrode active material composite for all solid state battery | |
| JP6939760B2 (en) | Positive electrode current collector foil | |
| US20050221186A1 (en) | Lithium rechargeable battery | |
| JP6844602B2 (en) | electrode | |
| JP6939045B2 (en) | Electrical device | |
| JP2007109454A (en) | Lithium secondary battery and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190709 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200901 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201012 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210105 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210218 |
|
| 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: 20210803 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210816 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6939760 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |