JP7751264B2 - Secondary battery, electrode for secondary battery, method for manufacturing secondary battery, and method for manufacturing electrode for secondary battery - Google Patents
Secondary battery, electrode for secondary battery, method for manufacturing secondary battery, and method for manufacturing electrode for secondary batteryInfo
- Publication number
- JP7751264B2 JP7751264B2 JP2022118686A JP2022118686A JP7751264B2 JP 7751264 B2 JP7751264 B2 JP 7751264B2 JP 2022118686 A JP2022118686 A JP 2022118686A JP 2022118686 A JP2022118686 A JP 2022118686A JP 7751264 B2 JP7751264 B2 JP 7751264B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- electrode
- metal substrate
- protrusions
- metal
- 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
Classifications
-
- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
-
- 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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
-
- 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
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- 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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- 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
-
- 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
-
- 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)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本願は、二次電池、二次電池用電極、二次電池の製造方法、および、二次電池用電極の製造方法に関する。 This application relates to a secondary battery, an electrode for a secondary battery, a method for manufacturing a secondary battery, and a method for manufacturing an electrode for a secondary battery.
充放電可能な蓄電デバイスの一態様として、二次電池が知られている。通常、二次電池の電極には、集電体の表面に、二次電池の電池反応に関与する物質によって構成された活物質層が形成される。例えば、下記の特許文献1,2に開示されているリチウムイオン二次電池では、正極にリチウム(Li)を含む活物質層が設けられ、負極に炭素(C)によって構成された活物質層が設けられている。 Secondary batteries are known as one type of chargeable and dischargeable electricity storage device. Typically, the electrodes of secondary batteries have an active material layer formed on the surface of a current collector, which is composed of a substance involved in the battery reaction of the secondary battery. For example, in the lithium-ion secondary batteries disclosed in Patent Documents 1 and 2 listed below, an active material layer containing lithium (Li) is provided on the positive electrode, and an active material layer composed of carbon (C) is provided on the negative electrode.
これまで、二次電池の技術分野では、電極の活物質層が電池性能に大きな影響を与えることが一般的な技術的知見とされ、二次電池の電池性能を向上させるために、様々な活物質層の研究が重ねられてきた。その研究結果の一例として、例えば、リチウムイオン二次電池では、負極の活物質層を、特許文献1のようにグラファイトで構成した場合よりも、特許文献2のようにカーボンナノウォールによって構成した方が、電池性能が向上することが見出されている。 Until now, in the technical field of secondary batteries, it has been common knowledge that the active material layer of the electrode has a significant impact on battery performance, and extensive research has been conducted into various active material layers to improve the performance of secondary batteries. As an example of the results of this research, it has been found that in lithium-ion secondary batteries, battery performance is improved when the negative electrode active material layer is made of carbon nanowalls, as in Patent Document 2, rather than when it is made of graphite, as in Patent Document 1.
しかしながら、上記のように、リチウムイオン二次電池に、カーボンナノウォールの活物質層を適用したとしても、その電池性能は、依然として、二次電池に求められている高い電池性能の目標を十分に達成できてはいない。このことは、リチウムイオン二次電池以外の二次電池において、カーボンナノウォール以外の他の物質を活物質に適用した場合でも同様である。 However, as mentioned above, even if an active material layer of carbon nanowalls is applied to a lithium-ion secondary battery, the battery performance still does not fully achieve the high battery performance required of secondary batteries. This is also true when a substance other than carbon nanowalls is used as the active material in secondary batteries other than lithium-ion secondary batteries.
また、活物質層の種類によっては、二次電池用の電極の量産化を困難にする場合もある。例えば、リチウムイオン二次電池の製造工程では、カーボンナノウォールの活物質層を有する電極を運搬や保管のためにロール状に巻くなどしたときに、カーボンナノウォールが圧縮応力やせん断応力によって破壊されたり、脱落したりする場合があった。 Furthermore, depending on the type of active material layer, mass production of electrodes for secondary batteries may be difficult. For example, in the manufacturing process of lithium-ion secondary batteries, when electrodes having an active material layer of carbon nanowalls are rolled up for transportation or storage, the carbon nanowalls may be destroyed or fall off due to compressive stress or shear stress.
上述したような課題は、リチウムイオン二次電池に限らず、種々の二次電池に共通する。本願は、高い電池性能を実現でき、かつ、構成が簡素で製造が容易な二次電池用の電極、および、その電極を備える二次電池を提供することを目的とする。 The above-mentioned issues are not limited to lithium-ion secondary batteries, but are common to various types of secondary batteries. The present application aims to provide an electrode for a secondary battery that can achieve high battery performance, has a simple configuration, and is easy to manufacture, as well as a secondary battery equipped with such an electrode.
本願発明の発明者は、蓄電デバイス用の電極の研究を重ねるうちに、上述した活物質層についての一般的な技術的知見を覆す発見に至り、従来より簡素な構成で、製造が容易であり、電池性能を飛躍的に向上させることができる二次電池用の電極の開発に成功した。本願発明は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。 Through extensive research into electrodes for electricity storage devices, the inventors of the present invention made a discovery that overturned conventional technical knowledge about the active material layer described above, and succeeded in developing an electrode for secondary batteries that has a simpler configuration than conventional ones, is easy to manufacture, and can dramatically improve battery performance. The present invention can be realized, for example, in the following forms:
本願発明の一形態は、二次電池として提供される。この形態の二次電池は、電解液で満たされた容器と、電気絶縁性とイオン伝導性とを有し、前記容器の内部空間を第1電極室と第2電極室とに区画するセパレータと、金属基板によって構成され、前記第1電極室に収容されている第1電極と、前記第2電極室に収容され、イオン化して前記第1電極に移動する金属原子を含む第2電極と、を備える。前記金属基板は、外表面に、金属粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部によって構成された微細な凹凸構造を有し、充電時に前記凸部の表面に前記金属原子が析出する。 One aspect of the present invention is provided as a secondary battery. This secondary battery comprises a container filled with an electrolyte solution, an electrically insulating and ionically conductive separator that divides the interior space of the container into a first electrode chamber and a second electrode chamber, a first electrode formed from a metal substrate and housed in the first electrode chamber, and a second electrode housed in the second electrode chamber and containing metal atoms that ionize and migrate to the first electrode. The metal substrate has a fine uneven structure on its outer surface, which is made up of metal particles and has a plurality of protrusions with a maximum width of 0.5 μm to 30.0 μm, and the metal atoms precipitate on the surfaces of the protrusions during charging.
本願発明の発明者は、第1電極を、上記寸法の凸部を有する凹凸構造が外表面に形成されている金属基板によって構成すれば、その表面に活物質層がなくとも、活物質層がある場合よりも、二次電池の電池性能を向上させることができることを見出した。この形態の二次電池によれば、第1電極に活物質層を設けない新規な構成により、充電容量や電池性能を向上させることができる。また、この形態の二次電池によれば、第1電極に活物質層を設けなくてもよいため、その分だけ、二次電池の製造工程を容易化することができる。 The inventors of the present invention have discovered that if the first electrode is formed from a metal substrate having an uneven structure with protrusions of the above dimensions formed on its outer surface, the battery performance of the secondary battery can be improved compared to when an active material layer is present, even without an active material layer on the surface. This type of secondary battery has a novel configuration in which an active material layer is not provided on the first electrode, making it possible to improve charge capacity and battery performance. Furthermore, because this type of secondary battery does not require an active material layer to be provided on the first electrode, the manufacturing process for the secondary battery can be simplified accordingly.
本願発明は、二次電池以外の種々の形態で実現することが可能である。本願発明は、例えば、二次電池用電極や、二次電池の製造方法、二次電池用電極の製造方法、それらの製造方法を実行する製造装置等の形態で実現することができる。また、本願発明は、二次電池の電力によって駆動する装置やシステム、二次電池を備える発電装置、発電システム等の形態で実現することもできる。 The present invention can be realized in various forms other than secondary batteries. For example, the present invention can be realized in the form of electrodes for secondary batteries, methods for manufacturing secondary batteries, methods for manufacturing electrodes for secondary batteries, and manufacturing apparatuses for carrying out these manufacturing methods. The present invention can also be realized in the form of devices or systems powered by power from secondary batteries, power generation devices or power generation systems equipped with secondary batteries, etc.
以下、図を参照しながら、本願発明に係る二次電池、二次電池用電極、二次電池の製造方法、および、二次電池用電極の製造方法の実施形態を説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the secondary battery, electrode for the secondary battery, method for manufacturing a secondary battery, and method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present invention will be described.
1.実施形態:
1-1.二次電池の構成:
図1は、本実施形態の二次電池10の構成を示す概略図である。本実施形態の二次電池10は、充放電にリチウム(Li)イオンが関与するリチウムイオン二次電池である。二次電池10は、容器11と、電解液12と、セパレータ15と、第1電極20と、第2電極30と、を備える。図1では、便宜上、容器11を一点鎖線で図示し、セパレータ15を破線で図示してある。
1. Embodiment:
1-1. Secondary battery configuration:
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a secondary battery 10 according to this embodiment. The secondary battery 10 according to this embodiment is a lithium-ion secondary battery in which lithium (Li) ions are involved in charging and discharging. The secondary battery 10 includes a container 11, an electrolyte 12, a separator 15, a first electrode 20, and a second electrode 30. For convenience, the container 11 is shown by a dashed line in FIG. 1 , and the separator 15 is shown by a broken line.
容器11は、電解液12が満たされた内部空間を有している。容器11は、電解液12に対して反応しにくい材質の材料によって液密に構成されている。電解液12は、第1電極20と第2電極30との間で充放電に関与する金属イオンを伝達可能な性質を有する。本実施形態では、電解液12は、リチウム塩を有機溶媒に溶解させた溶液によって構成され、リチウムイオンを伝達可能である。電解液12のリチウム塩としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を用いることができる。また、有機溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)や、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等を用いることができる。 The container 11 has an internal space filled with the electrolyte solution 12. The container 11 is liquid-tight and made of a material that is not easily reactive with the electrolyte solution 12. The electrolyte solution 12 has the property of being able to transfer metal ions involved in charging and discharging between the first electrode 20 and the second electrode 30. In this embodiment, the electrolyte solution 12 is formed of a solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent, and is able to transfer lithium ions. For example, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) can be used as the lithium salt of the electrolyte solution 12. Furthermore, for example, dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), etc. can be used as the organic solvent.
セパレータ15は、容器11の内部空間を、第1電極20が収容される第1電極室16と第2電極30が収容される第2電極室17とに区画する。セパレータ15は、例えば、多孔質構造を有する樹脂フィルムや不織布などの薄膜状部材によって構成され、電気絶縁性とイオン伝導性とを有する。セパレータ15は、第1電極20と第2電極30とを電気的に絶縁するとともに、電解液12を介して伝達される金属イオンを透過する。 The separator 15 divides the internal space of the container 11 into a first electrode chamber 16 that houses the first electrode 20 and a second electrode chamber 17 that houses the second electrode 30. The separator 15 is made of a thin film material, such as a resin film or nonwoven fabric with a porous structure, and is electrically insulating and ion-conductive. The separator 15 electrically insulates the first electrode 20 from the second electrode 30 and allows metal ions transmitted via the electrolyte solution 12 to pass through.
第1電極20は、本実施形態の二次電池用電極に相当する。以下の説明においては、第1電極20を、単に「電極20」とも呼ぶ。本実施形態の二次電池10では、電極20は、負極を構成する。電極20は、金属基板21によって構成される。 The first electrode 20 corresponds to the electrode for the secondary battery of this embodiment. In the following description, the first electrode 20 will also be simply referred to as the "electrode 20." In the secondary battery 10 of this embodiment, the electrode 20 constitutes the negative electrode. The electrode 20 is composed of a metal substrate 21.
本実施形態では、金属基板21は、銅(Cu)の金属箔によって構成される。Cuであれば、外表面に後述する凹凸構造を形成しやすいし、二次電池10の電池性能を高めやすい。また、Cuであれば、入手が容易であり、加工も容易である。金属基板21は、Cu合金によって構成されてもよい。なお、金属基板21は、金属箔によって構成されていなくてもよく、例えば、金属薄板によって構成されてもよい。金属基板21は、平板状に構成されていなくてもよく、例えば、筒状や波状など、様々な形状に曲げ加工されていてもよい。 In this embodiment, the metal substrate 21 is made of copper (Cu) metal foil. Cu makes it easy to form the uneven structure described below on the outer surface and improves the battery performance of the secondary battery 10. Cu is also easy to obtain and process. The metal substrate 21 may be made of a Cu alloy. Note that the metal substrate 21 does not have to be made of metal foil and may be made of, for example, a thin metal plate. The metal substrate 21 does not have to be made in a flat plate shape and may be bent into various shapes, such as a cylindrical or wavy shape.
金属基板21は、電極20の集電体として機能する。従来の二次電池では、通常、集電体の表面には、充放電に関与する物質によって構成された活物質層が設けられる。これに対して、本実施形態の金属基板21の表面には、そのような活物質層は形成されていない。その代わり、本実施形態の金属基板21の外表面には微細な凹凸構造23が形成されている。凹凸構造23は、金属基板21の第1面21aと第2面21bの両方にそれぞれ設けられている。 The metal substrate 21 functions as a current collector for the electrode 20. In conventional secondary batteries, an active material layer composed of materials involved in charging and discharging is typically provided on the surface of the current collector. In contrast, no such active material layer is formed on the surface of the metal substrate 21 of this embodiment. Instead, a fine uneven structure 23 is formed on the outer surface of the metal substrate 21 of this embodiment. The uneven structure 23 is provided on both the first surface 21a and the second surface 21b of the metal substrate 21.
凹凸構造23は、幅の最大値Wmaxが0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部24を含んでいる。凸部24は、金属基板21の厚み方向に突起している部位である。後述するように、凸部24は、1つまたは複数の金属粒子によって構成される。「金属粒子」とは粒子状の形状を有する金属の塊を意味する。この金属粒子は、金属基板21を構成する金属と同種の金属によって構成される。金属粒子は、金属基板21が合金で構成されている場合には、その合金の主体となる金属と同種の金属によって構成される。 The uneven structure 23 includes a plurality of protrusions 24 having a maximum width Wmax of 0.5 μm or more and 30.0 μm or less. The protrusions 24 are portions that protrude in the thickness direction of the metal substrate 21. As will be described later, the protrusions 24 are composed of one or more metal particles. "Metal particles" refer to metal lumps having a particulate shape. These metal particles are composed of the same type of metal as the metal that composes the metal substrate 21. If the metal substrate 21 is composed of an alloy, the metal particles are composed of the same type of metal as the main metal of the alloy.
凸部24の幅の最大値Wmaxは、例えば、走査型電子顕微鏡等によって、金属基板21の表面に正対して写した撮影画像において測定される、凸部24のあらゆる方向の幅のうちの最大値に相当する。「金属基板21の表面に正対する」方向は、金属基板21の厚み方向に相当する。「あらゆる方向」とは、金属基板21の厚み方向に直交する全ての方向に相当する。これらの定義は、以下の説明においても同様である。 The maximum width Wmax of the protrusions 24 corresponds to the maximum width of the protrusions 24 in any direction, as measured in an image taken directly facing the surface of the metal substrate 21, for example, using a scanning electron microscope. The direction "facing the surface of the metal substrate 21" corresponds to the thickness direction of the metal substrate 21. "All directions" corresponds to all directions perpendicular to the thickness direction of the metal substrate 21. These definitions also apply to the following explanations.
凸部24の幅の最大値Wmaxの下限は、0.6μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましい。凸部24の幅の最大値Wmaxの上限は、28.0μm以下であることが好ましく、25.0μm以下であることがより好ましい。なお、凹凸構造23には、上記の幅の最大値Wmaxの数値範囲に含まれる凸部24の他に、上記の幅の最大値Wmaxの数値範囲の下限よりも小さい幅を有する凸部が含まれていてもよい。 The lower limit of the maximum width Wmax of the convex portions 24 is preferably 0.6 μm or more, and more preferably 0.8 μm or more. The upper limit of the maximum width Wmax of the convex portions 24 is preferably 28.0 μm or less, and more preferably 25.0 μm or less. In addition to convex portions 24 within the above-mentioned range of maximum width Wmax, the uneven structure 23 may also include convex portions having a width smaller than the lower limit of the above-mentioned range of maximum width Wmax.
上記のように、金属基板21には活物質層が形成されておらず、凹凸構造23の各凸部24は、充電前の二次電池10において電解液12に直接的に浸漬された状態となっている。ここでの「充電前」とは、製造後、1度も充電がされていない状態を意味する。後述するように、二次電池10での充電の際には、凹凸構造23の凸部24の表面に第2電極30からイオン化して移動してきた金属原子、本実施形態ではLi、が析出する。 As described above, no active material layer is formed on the metal substrate 21, and each convex portion 24 of the uneven structure 23 is directly immersed in the electrolyte solution 12 in the secondary battery 10 before charging. "Before charging" here refers to a state in which the secondary battery 10 has never been charged since manufacture. As will be described later, when the secondary battery 10 is charged, metal atoms (Li in this embodiment) that have ionized and migrated from the second electrode 30 are deposited on the surface of the convex portions 24 of the uneven structure 23.
凸部24の構造の詳細、および、金属基板21の凹凸構造23の形成方法については後述する。 Details of the structure of the convex portions 24 and the method for forming the uneven structure 23 on the metal substrate 21 will be described later.
第2電極30は、二次電池10の正極を構成する。第2電極30は、正極集電体31と、正極活物質層32と、を有する。正極集電体31は、例えば、アルミニウム(Al)やチタン(Ti)等の金属箔によって構成される。正極集電体31は、他の金属によって構成されてもよいし、金属箔以外の形態を有していてもよい。正極集電体31は、平坦な形状で構成されていなくてもよく、筒状や波状など、様々な形状に曲げ加工されていてもよい。 The second electrode 30 constitutes the positive electrode of the secondary battery 10. The second electrode 30 has a positive electrode current collector 31 and a positive electrode active material layer 32. The positive electrode current collector 31 is made of a metal foil such as aluminum (Al) or titanium (Ti). The positive electrode current collector 31 may be made of other metals or may have a form other than a metal foil. The positive electrode current collector 31 does not have to be made in a flat shape, and may be bent into various shapes such as a cylindrical or wavy shape.
正極活物質層32は、正極集電体31の第1面31aと第2面31bのそれぞれに形成されている。正極活物質層32は、Li原子を含む正極活物質と、導電助剤と、結着剤とを含有する。正極活物質層32は、増粘剤を含んでいてもよい。正極活物質としては、例えば、三元系の物質を用いることができ、コバルト酸リチウム(LiCoO2)や、マンガン酸リチウム(LMO)、ニッケル酸リチウム(NCA)を用いることができる。導電助剤としては、例えば、アセチレンブラックやカーボンブラックを用いることができる。結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やスチレンブタジエンゴム(SBR)を用いることができる。増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)を用いることができる。 The positive electrode active material layer 32 is formed on each of the first surface 31a and the second surface 31b of the positive electrode current collector 31. The positive electrode active material layer 32 contains a positive electrode active material containing Li atoms, a conductive additive, and a binder. The positive electrode active material layer 32 may also contain a thickener. Examples of the positive electrode active material include ternary materials such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganese oxide (LMO), and lithium nickel oxide (NCA). Examples of the conductive additive include acetylene black and carbon black. Examples of the binder include polyvinylidene fluoride (PVDF) and styrene butadiene rubber (SBR). Examples of the thickener include carboxymethyl cellulose (CMC).
図2、および、図3を参照して、金属基板21が有する凹凸構造23を構成する凸部24の構造の例を説明する。図2および図3は、厚み方向に沿った任意の切断面における金属基板21の断面構造の一部を模式的に示す概略断面図である。 With reference to Figures 2 and 3, an example of the structure of the convex portions 24 that make up the uneven structure 23 of the metal substrate 21 will be described. Figures 2 and 3 are schematic cross-sectional views that show a portion of the cross-sectional structure of the metal substrate 21 at an arbitrary cross section along the thickness direction.
図2および図3にはそれぞれ、形状が異なる凸部24の形態の例が示されている。図2には、凸部24の第1の形態例として突起部24aが図示されている。図3には、凸部24の第2の形態例としての第1粒状体24bと、第3の形態例としての第2粒状体24cと、が図示されている。以下、凸部24の形態例について、順に説明する。 Figures 2 and 3 each show examples of different shapes of the convex portion 24. Figure 2 shows a protrusion 24a as a first example of the convex portion 24. Figure 3 shows a first granular body 24b as a second example of the convex portion 24, and a second granular body 24c as a third example of the convex portion 24. The following describes the examples of the convex portion 24 in order.
図2を参照する。凸部24の第1の形態例である突起部24aは、粒子径Rpが0.5μm以上5.0μm以下の複数の微小な金属粒子25が密に積み重なるように集まって構成されている。突起部24aは、複数の微小な金属粒子25が房状に集まった構造を有しており、表面に微細な金属粒子25が密に配置された凹凸構造が形成され、全体として周囲から突起している構造を有している。 See Figure 2. The protrusion 24a, which is a first example of the convex portion 24, is composed of a densely stacked collection of multiple minute metal particles 25 with a particle diameter Rp of 0.5 μm or more and 5.0 μm or less. The protrusion 24a has a structure in which multiple minute metal particles 25 are gathered in clusters, and an uneven structure in which the minute metal particles 25 are densely arranged is formed on the surface, giving it a structure that protrudes from the surrounding area as a whole.
本明細書において、「粒子」とは、様々な形状の微小な塊を意味する概念であり、必ずしも略球形状に限定されることはなく、表面にランダムな凹凸構造を有する異形な形状も含む概念である。また、本明細書において、「粒子径」は、例えば、走査型電子顕微鏡等を用いて金属基板21に正対して撮影した複数の画像において測定される、あらゆる方向の粒子の直径のうちの最大値を意味する。 In this specification, the term "particle" refers to tiny lumps of various shapes, and is not necessarily limited to roughly spherical shapes, but also includes irregular shapes with randomly uneven structures on the surface. Furthermore, in this specification, "particle diameter" refers to the maximum diameter of the particle in all directions, measured in multiple images taken directly facing the metal substrate 21 using, for example, a scanning electron microscope.
突起部24aにおいては、上述した凸部24の最大幅Wmaxは、金属基板21の厚み方向に直交する方向における、突起部24aを構成する複数の金属粒子25の端部間の距離のうちの最大値に相当する。突起部24aを構成する各金属粒子25の粒子径Rpの下限は、0.6μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましい。また、金属粒子25の粒子径Rpの上限は、4.0μm以下であることが好ましく、3.0μm以下であることがより好ましい。 In the protrusions 24a, the maximum width Wmax of the convex portions 24 described above corresponds to the maximum distance between the ends of the multiple metal particles 25 that make up the protrusions 24a in a direction perpendicular to the thickness direction of the metal substrate 21. The lower limit of the particle diameter Rp of each metal particle 25 that makes up the protrusions 24a is preferably 0.6 μm or more, and more preferably 0.8 μm or more. The upper limit of the particle diameter Rp of the metal particles 25 is preferably 4.0 μm or less, and more preferably 3.0 μm or less.
突起部24aは、1.0μm以上15.0μm以下の高さHpを有する。突起部24aの高さHpは、例えば、走査電子顕微鏡によって金属基板21の厚み方向に直交する方向から撮影した撮影画像において測定される、突起部24aの最下端と最上端との間の金属基板21の厚み方向における距離に相当する。突起部24aの高さHpの下限は、2.0μm以上であることが好ましく、4.0μm以上であることがより好ましい。突起部24aの高さHpの上限は、12.0μm以下であるとしてもよく、10.0μm以下であるとしてもよい。 The protrusions 24a have a height Hp of 1.0 μm or more and 15.0 μm or less. The height Hp of the protrusions 24a corresponds to the distance in the thickness direction of the metal substrate 21 between the bottom and top ends of the protrusions 24a, as measured, for example, in an image captured using a scanning electron microscope from a direction perpendicular to the thickness direction of the metal substrate 21. The lower limit of the height Hp of the protrusions 24a is preferably 2.0 μm or more, and more preferably 4.0 μm or more. The upper limit of the height Hp of the protrusions 24a may be 12.0 μm or less, or may be 10.0 μm or less.
図3を参照する。凸部24の第2の形態例である第1粒状体24bと第3の形態例である第2粒状体24cとは、単体として認識される金属粒子25によって構成されている点が共通しているが、寸法や形状が異なっている。第1粒状体24aと第2粒状体24bとでは、特に、その高さが異なっている。粒状体24b,24cの高さは、例えば、走査電子顕微鏡によって金属基板21の厚み方向に直交する方向から撮影した撮影画像において測定される、粒状体24b,24cの最下端と最上端との間の金属基板21の厚み方向における距離に相当する。 See Figure 3. The first granular body 24b, which is a second embodiment of the convex portion 24, and the second granular body 24c, which is a third embodiment, have in common that they are composed of metal particles 25 recognized as individual particles, but they differ in size and shape. The first granular body 24a and the second granular body 24b differ in particular in their height. The height of the granular bodies 24b and 24c corresponds to the distance in the thickness direction of the metal substrate 21 between the bottom and top ends of the granular bodies 24b and 24c, measured, for example, in an image captured by a scanning electron microscope from a direction perpendicular to the thickness direction of the metal substrate 21.
第1粒状体24bの粒子径Rqは0.5μm以上5.0μm以下であり、その高さHqは、ほぼその粒子径Rq以下である。第1粒状体24bでは、その粒子径Rqが凸部24の最大幅Wmaxに相当する。第1粒状体24bの粒子径Rqの下限は、0.6μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましい。第1粒状体24bの粒子径Rqの上限は、4.5μm以下としてもよく、4.0μm以下としてもよい。 The particle diameter Rq of the first granules 24b is 0.5 μm or more and 5.0 μm or less, and their height Hq is approximately equal to or less than the particle diameter Rq. For the first granules 24b, the particle diameter Rq corresponds to the maximum width Wmax of the convex portions 24. The lower limit of the particle diameter Rq of the first granules 24b is preferably 0.6 μm or more, and more preferably 0.8 μm or more. The upper limit of the particle diameter Rq of the first granules 24b may be 4.5 μm or less, or may be 4.0 μm or less.
第2粒状体24cは、縦長な形状を有している。第2粒状体24cは、粒子径Rrが0.5μm以上8.0μm以下であり、その粒子径Rrよりも大きい高さHrを有している。第2粒状体24cの粒子径Rrは、凸部24の幅の最大値Wmaxに相当する。第2粒状体24cの粒子径の下限は、0.6μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましい。第2粒状体24cの粒子径の上限は、7.0μm以下としてよく、5.0μm以下としてもよい。 The second granules 24c have a vertically elongated shape. The second granules 24c have a particle diameter Rr of 0.5 μm or more and 8.0 μm or less, and a height Hr greater than the particle diameter Rr. The particle diameter Rr of the second granules 24c corresponds to the maximum width Wmax of the convex portion 24. The lower limit of the particle diameter of the second granules 24c is preferably 0.6 μm or more, and more preferably 0.8 μm or more. The upper limit of the particle diameter of the second granules 24c may be 7.0 μm or less, or may be 5.0 μm or less.
第2粒状体24cの高さHrは、例えば、1.0μm以上12.0μm以下であるとしてよい。第2粒状体24cの高さHrの下限は、2.0μm以上であるとしてもよく、3.0μm以上であるとしてもよい。また、第2粒状体24cの高さHrの上限は、10.0μm以下であるとしてもよく、8.0μm以下であるとしてもよい。 The height Hr of the second granular body 24c may be, for example, 1.0 μm or more and 12.0 μm or less. The lower limit of the height Hr of the second granular body 24c may be 2.0 μm or more, or 3.0 μm or more. The upper limit of the height Hr of the second granular body 24c may be 10.0 μm or less, or 8.0 μm or less.
凹凸構造23は、例えば、突起部24aが、金属基板21の表面に密に配置された構成を有していてもよい。凹凸構造23は、突起部24aの間に第1粒状体24bや第2粒状体24cが配置された構成を有していてもよい。凹凸構造23は、第1粒状体24b、または、第2粒状体24cが、金属基板21の表面全体にわたって分布している構成であってもよい。凹凸構造23は、金属基板21の表面全体にわたって配置された第1粒状体24bの間に、突起部24aや第2粒状体24cが配置されている構成を有していてもよい。凹凸構造23は、突起部24aと、第1粒状体24bと、第2粒状体24cとが混在している構成を有していてもよい。凹凸構造23は、凸部24に加えて、第1粒状体24bや第2粒状体24cよりも小さい粒子状の凸部を含んでいる構成であってもよい。 The uneven structure 23 may have, for example, a configuration in which protrusions 24a are densely arranged on the surface of the metal substrate 21. The uneven structure 23 may have a configuration in which first granules 24b and second granules 24c are arranged between the protrusions 24a. The uneven structure 23 may have a configuration in which the first granules 24b or the second granules 24c are distributed across the entire surface of the metal substrate 21. The uneven structure 23 may have a configuration in which the protrusions 24a and the second granules 24c are arranged between the first granules 24b arranged across the entire surface of the metal substrate 21. The uneven structure 23 may have a configuration in which the protrusions 24a, the first granules 24b, and the second granules 24c are mixed. The uneven structure 23 may have a configuration in which, in addition to the protrusions 24, particulate protrusions smaller than the first granules 24b and the second granules 24c are included.
上述した突起部24aや粒状体24b,24cを含む凸部24を金属基板21の厚み方向に射影した射影領域の面積は、0.01μm2より大きく、10000μm2以下である。また、金属基板21を厚み方向に射影したときの凸部24の射影領域の密度は、1個/mm2以上、108個/mm2未満である。こうした寸法の凸部24は、金属基板21の基材に対する電解析出による表面処理によって容易に形成することができる。 The area of the projected region of the convex portions 24 including the protrusions 24a and the particles 24b, 24c projected in the thickness direction of the metal substrate 21 is greater than 0.01 μm2 and less than 10,000 μm2 . Furthermore, the density of the projected region of the convex portions 24 when projected in the thickness direction of the metal substrate 21 is greater than 1/ mm2 and less than 108 / mm2 . Convex portions 24 with such dimensions can be easily formed by surface treatment using electrolytic deposition on the base material of the metal substrate 21.
1-2.二次電池での電池反応:
二次電池10での充放電の際の化学反応は、例えば、以下のような反応式により表すことができる。正極物質がLiCoO2である場合、正極である第2電極30での反応式は、下記の式(1)で表される。xは、反応する原子の割合を表し、0より大きく1未満の実数である。
Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- ⇔ LiCoO2 …(1)
1-2. Battery reaction in secondary batteries:
The chemical reactions occurring during charging and discharging of the secondary battery 10 can be expressed, for example, by the following reaction formula: When the positive electrode material is LiCoO2 , the reaction formula at the second electrode 30, which is the positive electrode, is expressed by the following formula (1): x represents the proportion of reacting atoms and is a real number greater than 0 and less than 1.
Li 1−x CoO 2 + xLi + + xe− ⇔ LiCoO 2 …(1)
これに対して、負極である電極20での反応式は、下記の式(2)で表される。式(2)が示しているように、二次電池10での充電の際には、電極20の凸部24の表面にLiが析出する。
Li+ + e- ⇔ Li …(2)
In contrast, the reaction formula at the negative electrode 20 is expressed by the following formula (2): As shown in formula (2), when the secondary battery 10 is charged, Li is deposited on the surface of the protrusions 24 of the electrode 20.
Li + + e - ⇔ Li...(2)
上記の式(2)で示されているように、本実施形態の二次電池10によれば、理論的には、電極20においてLiを析出させることができる限り、充電が可能であり、高い充電容量を得ることができる。 As shown in equation (2) above, the secondary battery 10 of this embodiment is theoretically capable of being charged as long as Li can be precipitated on the electrode 20, and a high charge capacity can be obtained.
ここで、本願発明の発明者は、電極20を構成する金属基板21の外表面に、上述した寸法の凸部24を有する凹凸構造23が形成されていると、金属基板21の表面へのLiの析出が促進されることを見出した。このように、Liの析出が促進される理由は、核生成理論に基づく考察によれば、凹凸構造23の凸部24が起点となってLiが析出しやすくなるためであると推察される。 The inventors of the present invention have discovered that when an uneven structure 23 having protrusions 24 of the above-mentioned dimensions is formed on the outer surface of the metal substrate 21 that constitutes the electrode 20, the deposition of Li on the surface of the metal substrate 21 is promoted. According to considerations based on nucleation theory, the reason for this promotion of Li deposition is believed to be that the protrusions 24 of the uneven structure 23 act as starting points for Li deposition.
このように、本実施形態の二次電池10によれば、電極20に活物質層がなくとも、金属基板21の凹凸構造23の凸部24の存在によって、金属基板21の表面におけるLiの析出が促進されるため、充電容量や比容量等の電池性能が高められる。また、本実施形態の二次電池10によれば、電極20の表面の活物質層を省略できる分だけ、二次電池10の構成が簡素化されており、二次電池10の製造に使用される材料が低減されている。 As such, according to the secondary battery 10 of this embodiment, even though the electrode 20 does not have an active material layer, the presence of the convex portions 24 of the uneven structure 23 of the metal substrate 21 promotes Li deposition on the surface of the metal substrate 21, thereby improving battery performance such as charge capacity and specific capacity. Furthermore, according to the secondary battery 10 of this embodiment, the active material layer on the surface of the electrode 20 can be omitted, thereby simplifying the configuration of the secondary battery 10 and reducing the amount of material used in manufacturing the secondary battery 10.
加えて、本実施形態の二次電池10によれば、金属基板21の表面に凹凸構造23の凸部24が一様に分布していることにより、Liを、金属基板21の表面に一様に析出させることができる。よって、電極20においてデンドライトが生成されることを抑制でき、デンドライトによる二次電池10の損傷・劣化を抑制することができる。 In addition, according to the secondary battery 10 of this embodiment, the convex portions 24 of the uneven structure 23 are uniformly distributed on the surface of the metal substrate 21, allowing Li to be uniformly deposited on the surface of the metal substrate 21. This prevents dendrites from being generated in the electrode 20, and prevents damage and deterioration of the secondary battery 10 due to dendrites.
ここで、例えば、カーボンナノウォールの活物質層を有する従来の二次電池の製造工程では、その活物質層が形成されている電極を、運搬や保管等のためにロール状に丸めた場合に、カーボンナノウォールの一部が損傷したり、脱落したりする場合があった。これに対して、本実施形態の電極20によれば、二次電池10の製造工程において、ロール状に丸められて運搬や保管がされたとしても、そうした活物質層の劣化や脱落という問題が発生することはない。よって、本実施形態の電極20によれば、その取り回しが容易であるため、電極20の量産化が容易になる。 Here, for example, in the manufacturing process of conventional secondary batteries having an active material layer of carbon nanowalls, when an electrode on which the active material layer is formed is rolled up for transportation, storage, etc., some of the carbon nanowalls may be damaged or fall off. In contrast, with the electrode 20 of this embodiment, even if the electrode is rolled up and transported or stored in the manufacturing process of the secondary battery 10, problems such as deterioration or fall-off of the active material layer do not occur. Therefore, the electrode 20 of this embodiment is easy to handle, facilitating mass production of the electrode 20.
1-3.二次電池の製造方法:
図4は、二次電池10の製造工程を示す工程フロー図である。工程P1,P2は、電極20の製造工程である。
1-3. Secondary battery manufacturing method:
4 is a process flow diagram showing the manufacturing process of the secondary battery 10. Processes P1 and P2 are processes for manufacturing the electrode 20.
工程P1では、金属基板21の基材BMが準備される。基材BMは、例えば、金属箔や金属薄板であり、平坦な表面を有している。本実施形態では、基材BMは、銅箔である。工程P2では、基材BMに対して電解析出による表面処理をおこなうことによって、上述した凹凸構造23が両面に形成される。 In process P1, a base material BM of the metal substrate 21 is prepared. The base material BM is, for example, a metal foil or a thin metal plate, and has a flat surface. In this embodiment, the base material BM is copper foil. In process P2, the base material BM is subjected to surface treatment by electrolytic deposition, thereby forming the above-mentioned uneven structure 23 on both sides.
図5は、工程P2で用いられる表面処理装置50の構成を示す概略図である。表面処理装置50は、基材BMの搬送部として、処理前の基材BMが巻き取られている送出ローラ51と、基材BMの搬送をガイドする複数の案内ローラ52と、表面処理後の基材BMを巻き取る巻取ローラ53と、を備える。また、表面処理装置50は、さらに、電解析出の実行部として、電解液56で満たされている電解浴槽55と、電解浴槽55に設置された電極板58と、を備える。また、図示は省略するが、表面処理装置50は、電極板58および基材BMに通電する電源部を備える。 Figure 5 is a schematic diagram showing the configuration of the surface treatment device 50 used in process P2. The surface treatment device 50 includes, as a transport section for the substrate BM, a feed roller 51 around which the substrate BM before treatment is wound, multiple guide rollers 52 that guide the transport of the substrate BM, and a take-up roller 53 that winds up the substrate BM after surface treatment. The surface treatment device 50 also includes, as a section for performing electrolytic deposition, an electrolytic bath 55 filled with electrolyte 56 and an electrode plate 58 installed in the electrolytic bath 55. Although not shown, the surface treatment device 50 also includes a power supply section that applies electricity to the electrode plate 58 and the substrate BM.
基材BMは、送出ローラ51から繰り出され、複数の案内ローラ52によってガイドされて、巻取ローラ53へと搬送される。案内ローラ52のうちの一つは、電解浴槽55内に設置されている。これにより、基材BMは電解浴槽55内に搬送されて、電解浴槽55内の電解液56に浸漬された後、電解浴槽55内で折り返して、電解浴槽55の外へと搬送される。基材BMが電解浴槽55の電解液56の中を通過する間に、以下に説明する電解析出による表面処理が基材BM表面に施される。 The substrate BM is unwound from a feed roller 51 and guided by multiple guide rollers 52 before being transported to a take-up roller 53. One of the guide rollers 52 is installed inside the electrolytic bath 55. This transports the substrate BM into the electrolytic bath 55, where it is immersed in the electrolyte 56 inside the electrolytic bath 55, then turns around inside the electrolytic bath 55 and transported out of the electrolytic bath 55. While the substrate BM passes through the electrolyte 56 in the electrolytic bath 55, the surface of the substrate BM is subjected to a surface treatment by electrolytic deposition, as described below.
電解浴槽55内の電解液56は、基材BMを構成する金属と同種の金属原子が溶解可能な溶液であり、例えば、硫酸(H2SO4)を用いることができる。電解液56は、例えば、0.5~2.0M(体積モル濃度mol/L)程度の濃度でよい。 The electrolytic solution 56 in the electrolytic bath 55 is a solution capable of dissolving metal atoms of the same type as the metal constituting the base material BM, and may be, for example, sulfuric acid (H 2 SO 4 ). The electrolytic solution 56 may have a concentration of, for example, about 0.5 to 2.0 M (volume molar concentration mol/L).
電解浴槽55内の電極板58は、基材BMを構成する金属と同種の金属原子を含む。本実施形態では、電極板58は粗銅によって構成されている。電極板58は、電解浴槽55内を搬送されていく基材BMの表面と面するように設置されている。電極板58は、基材BMの表面に対してほぼ平行に設置されていることが好ましい。電極板58と基材BMとの間の距離は、例えば、2.0~6.0cm程度でよい。 The electrode plate 58 in the electrolytic bath 55 contains metal atoms of the same type as the metal that constitutes the substrate BM. In this embodiment, the electrode plate 58 is made of blister copper. The electrode plate 58 is installed so that it faces the surface of the substrate BM as it is transported through the electrolytic bath 55. The electrode plate 58 is preferably installed approximately parallel to the surface of the substrate BM. The distance between the electrode plate 58 and the substrate BM may be, for example, approximately 2.0 to 6.0 cm.
基材BMの搬送中に、電源部により、電極板58を陽極とし、基材BMを陰極として電圧が印加され、電流が流される。印加電圧は、例えば、0.5~2.0V程度でよい。電流は、例えば、80.0~200.0mA程度でよく、電流密度は、15.0~30.0mA/cm2程度でよい。また、環境温度としては、室温でよく、10~30℃の範囲内の温度としてもよい。表面処理装置50での電解液56の種類や濃度、通電電圧、基材BMの搬送速度などの処理条件は、上述したサイズの凸部24が形成されるように、適宜、調整される。 During transport of the substrate BM, a voltage is applied from the power supply unit to the electrode plate 58 as the anode and the substrate BM as the cathode, causing a current to flow. The applied voltage may be, for example, about 0.5 to 2.0 V. The current may be, for example, about 80.0 to 200.0 mA, and the current density may be about 15.0 to 30.0 mA/ cm² . The ambient temperature may be room temperature or may be within a range of 10 to 30°C. The treatment conditions in the surface treatment device 50, such as the type and concentration of the electrolytic solution 56, the applied voltage, and the transport speed of the substrate BM, are appropriately adjusted so that convex portions 24 of the above-mentioned size are formed.
表面処理装置50での電解析出では、電極板58のCuは、酸化されて電解液56中にCuイオンとして溶出し、基材BMの方へ移動して、基材BMの表面で還元されて析出する。基材BM表面には、析出したCuの粒子によって凸部24が次々に形成される。凸部24は、基材BM表面全体にわたって分布するように形成される。 During electrolytic deposition in the surface treatment device 50, Cu on the electrode plate 58 is oxidized and dissolved into the electrolyte 56 as Cu ions, which then migrate toward the substrate BM and are reduced and precipitated on the surface of the substrate BM. The precipitated Cu particles form protrusions 24 one after another on the substrate BM surface. The protrusions 24 are formed so as to be distributed across the entire surface of the substrate BM.
なお、表面処理装置50は、1つの電解浴槽55に複数の案内ローラ52が配置されていることにより、1つの電解浴槽55に対して、基材BMの電解液56中への浸漬が複数回繰り返されるように構成されていてもよい。あるいは、表面処理装置50は、複数の電解浴槽55を備え、それぞれの電解浴槽55内に案内ローラ52が配置され、基材BMが各電解浴槽55の電解液56への浸漬を繰り返すように搬送される多段構成を有していてもよい。この場合にも、各電解浴槽55での電解液56の種類や濃度、通電電圧、基材BMの搬送速度などの処理条件は、上述したサイズの凸部24が形成されるように、適宜、調整される。 The surface treatment device 50 may be configured such that multiple guide rollers 52 are arranged in one electrolytic bath 55, thereby allowing the substrate BM to be repeatedly immersed in the electrolytic solution 56 for one electrolytic bath 55 multiple times. Alternatively, the surface treatment device 50 may have a multi-stage configuration with multiple electrolytic baths 55, each with a guide roller 52 arranged in it, and the substrate BM transported so as to be repeatedly immersed in the electrolytic solution 56 of each electrolytic bath 55. In this case, too, the treatment conditions, such as the type and concentration of the electrolytic solution 56 in each electrolytic bath 55, the energization voltage, and the transport speed of the substrate BM, are adjusted appropriately so that protrusions 24 of the above-mentioned size are formed.
工程P2の表面処理は、基材BMの両面に対して実施されることが好ましい。表面処理装置50では、一方の面が表面処理された基材BMが巻き取られた巻取ローラ53を送出ローラ51として付け替え、再度、基材BMを電解浴槽55内に搬送させることにより、他方の面の表面処理が実行される。これにより、両面に微細な凹凸構造23を有する金属基板21が完成する。 The surface treatment in process P2 is preferably performed on both sides of the substrate BM. In the surface treatment device 50, the take-up roller 53 on which the substrate BM, which has been surface-treated on one side, is wound is replaced as the feed roller 51, and the substrate BM is transported again into the electrolytic bath 55, whereby the surface treatment is performed on the other side. This completes the production of a metal substrate 21 having a fine uneven structure 23 on both sides.
図4を参照する。続く工程P3では、正極となる第2電極30が製造される。工程P4では、図1に示すように、第1電極20と第2電極30とが、電解液12が満たされた容器11に組付けられる。第1電極20を構成する金属基板21は、凹凸構造23の凸部24が電解液12に直接的に浸漬された状態で容器11内に収容される。以上の工程により、二次電池10が完成する。 See Figure 4. In the following process P3, the second electrode 30, which will serve as the positive electrode, is manufactured. In process P4, as shown in Figure 1, the first electrode 20 and the second electrode 30 are assembled into a container 11 filled with electrolyte 12. The metal substrate 21 that constitutes the first electrode 20 is housed in the container 11 with the convex portions 24 of the uneven structure 23 directly immersed in the electrolyte 12. Through these processes, the secondary battery 10 is completed.
以上のように、本実施形態の二次電池10の製造工程によれば、電解析出による表面処理により、凹凸構造23を両面に有する金属基板21を効率よく製造することができる。また、金属基板21に活物質層を設けなくてもよいため、その分だけ、工程数を低減させることができ、二次電池10の製造コストの低威が可能である。 As described above, the manufacturing process for the secondary battery 10 of this embodiment allows for efficient production of a metal substrate 21 having a concave-convex structure 23 on both sides through surface treatment by electrolytic deposition. Furthermore, because it is not necessary to provide an active material layer on the metal substrate 21, the number of steps can be reduced accordingly, enabling lower manufacturing costs for the secondary battery 10.
工程P1,P2で準備された電極20は、上述したように、ロール状に丸めて搬送したとしても、活物質層の損傷や脱落という問題が発生することがないため、取り回しが容易である。よって、電極20の量産性が高められ、電極20を用いた二次電池10の製造が容易化される。 As described above, the electrode 20 prepared in steps P1 and P2 is easy to handle, even when rolled up and transported, because the active material layer is not damaged or removed. This improves the mass productivity of the electrode 20 and facilitates the manufacture of secondary batteries 10 using the electrode 20.
図6、および、図7を参照して、本実施形態の電極20の実施例E1,E2とその比較例C1,C2,C3とを説明する。 Referring to Figures 6 and 7, examples E1 and E2 of the electrode 20 of this embodiment and comparative examples C1, C2, and C3 will be described.
図6(a),(b)にはそれぞれ、実施例E1の金属基板21の凹凸構造23の撮影画像が示されている。また、図6(c),(d)にはそれぞれ、実施例E2の凹凸構造23の表面の撮影画像が示されている。図6(a)および図6(c)は、走査電子顕微鏡によって金属基板21の厚み方向に直交する方向から見たときの凸部24を撮影した画像である。図6(b)および図6(d)は、走査電子顕微鏡によって金属基板21の表面を金属基板21の厚み方向に撮影した画像である。図6(b)および図6(d)の画像は、凸部24を金属基板21の厚み方向に射影した射影領域の画像に相当する。 Figures 6 (a) and (b) each show photographed images of the uneven structure 23 of the metal substrate 21 of Example E1. Figures 6 (c) and (d) each show photographed images of the surface of the uneven structure 23 of Example E2. Figures 6 (a) and 6 (c) are images taken with a scanning electron microscope of the convex portions 24 when viewed from a direction perpendicular to the thickness direction of the metal substrate 21. Figures 6 (b) and 6 (d) are images taken with a scanning electron microscope of the surface of the metal substrate 21 in the thickness direction of the metal substrate 21. The images of Figures 6 (b) and 6 (d) correspond to images of the projected area obtained by projecting the convex portions 24 in the thickness direction of the metal substrate 21.
実施例E1,E2の金属基板21は、基材として銅箔を用いて、上述した電解析出による表面処理を施すことにより作製された。実施例E2の電解析出では、電解液として、1.5MのH2SO4溶液を用い、基材にその電解液中で1.0Vの直流電圧を印加し、128maの電流を流した。基材と電極との間の距離は、3.5cmであった。この電解析出は、室温環境下で実行された。電解液中での基材の搬送速度は、事前の実験結果に基づき、凸部24の目標寸法に応じて、適宜、調整した。 The metal substrate 21 of Examples E1 and E2 was prepared by using copper foil as the substrate and performing the above-described electrolytic deposition surface treatment. In Example E2, a 1.5 M H2SO4 solution was used as the electrolyte, and a DC voltage of 1.0 V was applied to the substrate in the electrolyte, allowing a current of 128 mA to flow. The distance between the substrate and the electrode was 3.5 cm. This electrolytic deposition was performed in a room temperature environment. The transport speed of the substrate in the electrolyte was appropriately adjusted according to the target dimensions of the convex portion 24 based on the results of a previous experiment.
図6(a),(b)に示すように、実施例E1の凹凸構造23は、凸部24として、金属粒子25が密に集まることによって構成された複数の突起部24aを有していた。実施例E1では、複数の突起部24aが、互いに隣接する状態で金属基板21の表面全体にわたって分布していた。各突起部24aの幅の最大値Wmaxは、概ね、1.0~30.0μmの範囲内であった。各突起部24aの高さHpは、概ね、1.0~15.0μmの範囲内であった。突起部24aを構成する金属粒子25の粒子径Rpは、概ね、0.5~5.0μmの範囲内であった。 As shown in Figures 6 (a) and (b), the uneven structure 23 of Example E1 had, as the convex portions 24, a plurality of protrusions 24a formed by densely packed metal particles 25. In Example E1, the plurality of protrusions 24a were distributed adjacent to one another across the entire surface of the metal substrate 21. The maximum width Wmax of each protrusion 24a was generally within the range of 1.0 to 30.0 μm. The height Hp of each protrusion 24a was generally within the range of 1.0 to 15.0 μm. The particle diameter Rp of the metal particles 25 constituting the protrusions 24a was generally within the range of 0.5 to 5.0 μm.
図6(c),(d)に示すように、実施例E2の凹凸構造23は、凸部24として、第1粒状体24bと、第2粒状体24cとを有していた。実施例E2では、金属基板21の表面全体にわたって分布している第1粒状体24bの中に、第2粒状体24cが混在していた。 6 (c) and (d), the uneven structure 23 of Example E2 had first granular bodies 24b and second granular bodies 24c as the convex portions 24. In Example E2, the second granular bodies 24c were mixed in with the first granular bodies 24b distributed over the entire surface of the metal substrate 21.
第1粒状体24bの粒子径Rqは、概ね、0.5~5.0μmの範囲内であった。第1粒状体24bの高さHqは、概ね、0.1~5.0μmの範囲内であった。 The particle diameter Rq of the first granules 24b was generally within the range of 0.5 to 5.0 μm. The height Hq of the first granules 24b was generally within the range of 0.1 to 5.0 μm.
第2粒状体24cの粒子径Rrは、概ね、0.5~8.0μmの範囲内であった。また、第2粒状体24cの高さHrは、概ね、1.0~15.0μmの範囲内であった。第2粒状体24cは、縦長な楕円球形状を有するものが多く存在した。 The particle diameter Rr of the second granules 24c was generally within the range of 0.5 to 8.0 μm. Furthermore, the height Hr of the second granules 24c was generally within the range of 1.0 to 15.0 μm. Many of the second granules 24c had a vertically elongated oval spherical shape.
実施例E1,E2ではいずれも、凸部24を金属基板21の厚み方向に射影した射影領域の面積は、0.01μm2より大きく、10000μm2以下の範囲内であった。また、金属基板21を厚み方向に射影したときの凸部24の射影領域の密度は、1個/mm2以上、108個/mm2未満の範囲内であった。 In both Examples E1 and E2, the area of the projected region of the protrusions 24 projected in the thickness direction of the metal substrate 21 was within the range of more than 0.01 μm 2 and not more than 10,000 μm 2. Furthermore, the density of the projected region of the protrusions 24 when projected in the thickness direction of the metal substrate 21 was within the range of 1 piece/mm 2 or more and less than 10 8 pieces/mm 2 .
図7(a),(b)にはそれぞれ、比較例C1の電極を構成する金属基板の表面の撮影画像が示されている。図7(a)は、走査電子顕微鏡によって比較例C1の金属基板の表面に正対して撮影した画像である。図7(b)は、図7(a)の撮影画像よりも高い倍率で撮影した画像である。 Figures 7(a) and (b) each show photographed images of the surface of the metal substrate constituting the electrode of Comparative Example C1. Figure 7(a) is an image taken directly facing the surface of the metal substrate of Comparative Example C1 using a scanning electron microscope. Figure 7(b) is an image taken at a higher magnification than the image of Figure 7(a).
比較例C1の電極は、実施例E1,E2と同様に活物質層を有しておらず、集電体を構成する金属基板によって構成した。比較例C1の金属基板は、実施例E1,E2のような電解析出による表面処理を行わなかった点以外は、実施例E1,E2の金属基板とほぼ同じ構成を有していた。図7(a),(b)の画像に示されているように、比較例C1の金属基板は、凹凸がほとんどない平坦な面を有していた。 The electrode of Comparative Example C1, like Examples E1 and E2, did not have an active material layer and was composed of a metal substrate that constituted a current collector. The metal substrate of Comparative Example C1 had almost the same configuration as the metal substrates of Examples E1 and E2, except that it was not subjected to surface treatment by electrolytic deposition as in Examples E1 and E2. As shown in the images in Figures 7(a) and (b), the metal substrate of Comparative Example C1 had a flat surface with almost no irregularities.
図7(c)には、比較例C2の電極の撮影画像が示されている。図7(c)は、走査電子顕微鏡によって、比較例C2の活物質層の表面に正対して撮影した画像である。比較例C2の電極は、比較例C1と同様な平坦面を有する金属基板の表面にグラファイトの活物質層を設けた構成とした。図7(c)には、その活物質層を構成するグラファイトの粒子が写っている。 Figure 7(c) shows an image of the electrode of Comparative Example C2. Figure 7(c) is an image taken directly on the surface of the active material layer of Comparative Example C2 using a scanning electron microscope. The electrode of Comparative Example C2 is configured by providing a graphite active material layer on the surface of a metal substrate with a flat surface similar to that of Comparative Example C1. Figure 7(c) shows the graphite particles that make up the active material layer.
図7(d),(e)には、比較例C3の電極の撮影画像が示されている。図7(d)は、走査電子顕微鏡によって比較例C1の電極の厚み方向に直交する方向から電極の表層を撮影した画像である。図7(e)は、走査電子顕微鏡によって、比較例C1の電極の表面に正対して撮影した画像である。 Figures 7(d) and (e) show images of the electrode of Comparative Example C3. Figure 7(d) is an image of the surface layer of the electrode of Comparative Example C1 taken with a scanning electron microscope from a direction perpendicular to the thickness direction of the electrode. Figure 7(e) is an image of the surface of the electrode of Comparative Example C1 taken with a scanning electron microscope from directly facing it.
比較例C3の電極は、比較例C1と同様な平坦面を有する金属基板の表面に、活物質層としてカーボンナノウォールを設けた構成とした。図7(d)の画像における、ひだ状の白い像、および、図7(e)の画像における、網目状の白い筋状の像がカーボンナノウォールである。カーボンナノウォールは、CVD法によって、約1.0μmのほぼ一様な高さで、金属基板の表面の全体にわたってランダムな網目状に形成された。 The electrode of Comparative Example C3 was constructed by providing carbon nanowalls as an active material layer on the surface of a metal substrate with a flat surface similar to that of Comparative Example C1. The white folds in the image in Figure 7(d) and the white mesh-like streaks in the image in Figure 7(e) are carbon nanowalls. The carbon nanowalls were formed by CVD in a random mesh pattern across the entire surface of the metal substrate, with a nearly uniform height of approximately 1.0 μm.
図8~図13は、上記の実施例E1,E2および比較例C1,C2,C3の電極を負極とする二次電池の電池性能の評価試験結果を示す説明図である。図8および図9にはそれぞれ、実施例E1,E2の電極を用いた二次電池において得られたグラフが示されている。また、図10、図11、および、図12にはそれぞれ、比較例C1,C2,C3の電極を用いた二次電池において得られたグラフが示されている。図8~図12では、二次電池の電圧と充電容量との関係が、充電時については実線のグラフで、放電時については一点鎖線のグラフで示されている。図13には、実施例E1および比較例C2,C3を用いた二次電池の充電容量および比容量がそれぞれ棒グラフで示されている。本評価試験では、充電電流および放電電流はいずれも0.5mAとした。 Figures 8 to 13 are explanatory diagrams showing the results of evaluation tests of the battery performance of secondary batteries using the electrodes of Examples E1 and E2 and Comparative Examples C1, C2, and C3 as the negative electrodes. Figures 8 and 9 show graphs obtained for secondary batteries using the electrodes of Examples E1 and E2, respectively. Figures 10, 11, and 12 show graphs obtained for secondary batteries using the electrodes of Comparative Examples C1, C2, and C3, respectively. In Figures 8 to 12, the relationship between the voltage and charge capacity of the secondary battery is shown as a solid line during charging and as a dashed-dotted line during discharging. Figure 13 shows the charge capacity and specific capacity of secondary batteries using Example E1 and Comparative Examples C2 and C3, respectively, as bar graphs. In these evaluation tests, the charge current and discharge current were both 0.5 mA.
実施例E1,E2および比較例C1,C2,C3を用いた二次電池は、リチウムイオン二次電池であり、下記の表1に示す構成で作製した。 The secondary batteries used in Examples E1 and E2 and Comparative Examples C1, C2, and C3 were lithium-ion secondary batteries, and were fabricated with the configurations shown in Table 1 below.
図10に示すように、比較例C1の平坦面を有する金属基板のみで構成した電極を負極とした二次電池では、充放電をすることができなかった。この結果から、外表面に凹凸構造を有していない金属基板では二次電池の電極として機能しないことがわかる。 As shown in Figure 10, a secondary battery using an electrode composed only of a metal substrate with a flat surface (Comparative Example C1) as the negative electrode was unable to charge or discharge. This result shows that a metal substrate without an uneven structure on its outer surface does not function as an electrode for a secondary battery.
図11と図13に示すように、グラファイトの活物質層を有する比較例C2を用いた二次電池によれば、充電容量が4.0[mAh]であり、比容量が2.0[mAh/cm2]であった。また、図12と図13に示すように、一様な厚みのカーボンナノウォールの活物質層を有する比較例C3を用いた二次電池によれば、充電容量が12.6[mAh]であり、比容量が9.4[mAh/cm2]であった。 11 and 13, the secondary battery using Comparative Example C2 with a graphite active material layer had a charge capacity of 4.0 mAh and a specific capacity of 2.0 mAh/ cm2 . Also, as shown in Figures 12 and 13, the secondary battery using Comparative Example C3 with a uniformly thick carbon nanowall active material layer had a charge capacity of 12.6 mAh and a specific capacity of 9.4 mAh/ cm2 .
比較例C1,C2,C3の結果から、平坦な金属基板に活物質層を設けることにより、二次電池の電極としての機能が発揮されることがわかる。また、カーボンナノウォールを負極の活物質層に適用した方が、グラファイトを活物質層に適用した場合よりも著しく二次電池の電池性能を向上させることができることがわかる。 The results of Comparative Examples C1, C2, and C3 show that providing an active material layer on a flat metal substrate allows it to function as an electrode in a secondary battery. It also shows that using carbon nanowalls in the negative electrode active material layer can significantly improve the battery performance of a secondary battery compared to using graphite in the active material layer.
ところが、図8および図9に示すように、実施例E1,E2を用いた二次電池ではいずれも、充電容量がほぼ14.0[mAh]であった。また、図13に示すように、実施例E1を用いた二次電池では、比容量が10.5[mAh/cm2]であった。図13では図示は省略されているが、実施例E2を用いた二次電池においても同等な比容量が実現されていた。 However, as shown in Figures 8 and 9, the charge capacity of both the secondary batteries using Examples E1 and E2 was approximately 14.0 [mAh]. Also, as shown in Figure 13, the secondary battery using Example E1 had a specific capacity of 10.5 [mAh/ cm2 ]. Although not shown in Figure 13, the secondary battery using Example E2 also achieved a similar specific capacity.
このように、実施例E1,E2のいずれについても、活物質層を有する比較例C2,C3を用いた二次電池よりも明らかに電池性能が著しく向上していた。このような結果になったのは、実施例E1,E2の金属基板21に形成された凹凸構造23の凸部24が、活物質層よりもLiの析出を促進させることができたためであると考えられる。この結果は、二次電池の電極には活物質層が必要であるとする従来の一般的な知見を覆すものと言える。また、活物質層がない方がかえって電池性能が向上するというのは、そうした従来の技術常識からは容易には想到できない新たな発見であると言える。 As such, in both Examples E1 and E2, the battery performance was clearly significantly improved compared to the secondary batteries using Comparative Examples C2 and C3, which had an active material layer. This result is thought to be due to the fact that the convex portions 24 of the uneven structure 23 formed on the metal substrate 21 of Examples E1 and E2 were able to promote Li deposition more effectively than the active material layer. This result overturns the conventional wisdom that an active material layer is necessary for electrodes in secondary batteries. Furthermore, the fact that battery performance is actually improved without an active material layer is a new discovery that would not be easily arrived at based on conventional technical common sense.
以上のように、本願発明に係る二次電池用電極およびそれを用いた二次電池によれば、二次電池の電池性能を著しく向上させることができる。また、本願発明に係る二次電池用電極によれば、活物質層を有していない簡素な構成を有しているため、二次電池用電極の製造および二次電池の製造が容易化される。 As described above, the secondary battery electrode according to the present invention and the secondary battery using the same can significantly improve the battery performance of the secondary battery. Furthermore, the secondary battery electrode according to the present invention has a simple configuration that does not include an active material layer, which facilitates the manufacture of the secondary battery electrode and the secondary battery.
2.他の実施形態:
本願発明は、上述の実施形態や実施例の構成に限定されることはなく、例えば、以下のような形態で実現することもできる。以下において、他の実施形態として説明する構成はいずれも、上記の実施形態や、上記実施形態中で他の実施形態として説明した構成、実施例と同様に、本願発明を実施するための一形態例として位置づけられる。
2. Other embodiments:
The present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments and examples, and can also be realized in the following forms, for example. Any configurations described below as other embodiments are positioned as examples of forms for implementing the present invention, similar to the above-described embodiments and the configurations and examples described as other embodiments within the above-described embodiments.
2-1.他の実施形態1:
上記実施形態の金属基板21は、Cu以外の金属によって構成されてもよい。金属基板21は、例えば、Cu合金や、Al、Al合金のうちのいずれかによって構成されてもよい。
2-1. Other embodiment 1:
The metal substrate 21 in the above embodiment may be made of a metal other than Cu, for example, a Cu alloy, Al, or an Al alloy.
2-2.他の実施形態2:
上記実施形態の電極20を用いた二次電池は、リチウムイオン以外の金属イオンを充放電に関与させる構成であってもよい。上記実施形態の電極20を用いた二次電池は、例えば、ナトリウム(Na)イオンや、カリウム(K)イオン、マグネシウム(Mg)イオン等を充放電に関与させる構成であってもよい。
2-2. Other embodiment 2:
A secondary battery using the electrode 20 of the above embodiment may be configured so that metal ions other than lithium ions are involved in charging and discharging. For example, a secondary battery using the electrode 20 of the above embodiment may be configured so that sodium (Na) ions, potassium (K) ions, magnesium (Mg) ions, etc. are involved in charging and discharging.
2-3.他の実施形態3:
凹凸構造23の凸部24は、突起部24aや粒状体24b,24cとは異なる構造を有していてもよい。凹凸構造23の凸部24は、例えば、略半円形状や略円錐形状の形状で構成されていてもよい。
2-3. Other embodiment 3:
The convex portions 24 of the uneven structure 23 may have a structure different from the protrusions 24a and the granular bodies 24b and 24c. The convex portions 24 of the uneven structure 23 may be configured in, for example, a substantially semicircular shape or a substantially conical shape.
2-4.他の実施形態4:
上記実施形態で説明した二次電池10の製造方法において、工程P2では、電解析出以外の方法で金属基板21の基材BMに凹凸構造23が形成されてもよい。金属基板21の凹凸構造23は、例えば、CVD法による表面処理や、金属基板の酸化処理等によって形成されてもよい。
2-4. Other embodiment 4:
In the manufacturing method of the secondary battery 10 described in the above embodiment, in step P2, the uneven structure 23 may be formed on the base material BM of the metal substrate 21 by a method other than electrolytic deposition. The uneven structure 23 of the metal substrate 21 may be formed, for example, by a surface treatment using a CVD method or an oxidation treatment of the metal substrate.
3.形態例:
本願発明は、以下のような形態によって実現することが可能である。
3. Example of form:
The present invention can be realized in the following forms.
[第1形態]第1形態は、二次電池として提供される。第1形態の二次電池は、電解液で満たされた容器と、電気絶縁性とイオン伝導性とを有し、前記容器の内部空間を第1電極室と第2電極室とに区画するセパレータと、金属基板によって構成され、前記第1電極室に収容されている第1電極と、前記第2電極室に収容され、イオン化して前記第1電極に移動する金属原子を含む第2電極と、を備える。前記金属基板は、外表面に、金属粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部によって構成された微細な凹凸構造を有し、充電時に前記凸部の表面に前記金属原子が析出する。
第1形態の二次電池によれば、金属基板に金属粒子で構成された凸部を含む凹凸構造を設け、第1電極に活物質層を設けない新規で簡素な構成により、充電容量や電池性能を向上させることができる。また、第1形態の二次電池によれば、第1電極に活物質層を設けなくてもよいため、その分だけ、二次電池の製造工程を容易化することができ、二次電池の製造コストを低減することができる。
[First Aspect] The first aspect is provided as a secondary battery. The secondary battery of the first aspect includes a container filled with an electrolyte solution, an electrically insulating and ionically conductive separator that divides the interior space of the container into a first electrode chamber and a second electrode chamber, a first electrode formed of a metal substrate and housed in the first electrode chamber, and a second electrode housed in the second electrode chamber and containing metal atoms that ionize and migrate to the first electrode. The metal substrate has a fine uneven structure on its outer surface that is composed of a plurality of protrusions made of metal particles and having a maximum width of 0.5 μm to 30.0 μm, and the metal atoms precipitate on the surfaces of the protrusions during charging.
The secondary battery of the first aspect has a novel and simple configuration in which a metal substrate is provided with a concave-convex structure including protrusions made of metal particles, and the first electrode does not have an active material layer, thereby improving charge capacity and battery performance. Furthermore, since the secondary battery of the first aspect does not require an active material layer to be provided on the first electrode, the manufacturing process of the secondary battery can be simplified and the manufacturing cost of the secondary battery can be reduced.
[第2形態]上記第1形態の二次電池において、前記凸部は、粒子径が0.5μm以上5.0μm以下の複数の金属粒子が密に集まって構成された突起部を含んでよい。
この第2形態の二次電池によれば、微小金属粒子が密に集まって構成された突起部によって凸部を容易に構成することができ、電池性能をより向上させることができる。
[Second embodiment] In the secondary battery of the first embodiment, the convex portion may include a protrusion formed by a plurality of metal particles having a particle diameter of 0.5 μm or more and 5.0 μm or less, densely packed together.
According to the secondary battery of the second embodiment, the convex portions can be easily formed by protrusions formed by densely gathering fine metal particles, and the battery performance can be further improved.
[第3形態]上記第2形態の二次電池において、前記突起部は、1.0μm以上15.0μm以下の高さを有していてよい。
この第3形態の二次電池によれば、突起部によって、電池反応に関与する金属原子の第1電極での析出をより一層促進させることができるため、電池性能をさらに向上させることができる。
[Third Mode] In the secondary battery of the second mode, the protrusion may have a height of 1.0 μm or more and 15.0 μm or less.
According to the secondary battery of the third embodiment, the protrusions can further promote the deposition of metal atoms involved in the battery reaction on the first electrode, thereby further improving the battery performance.
[第4形態]上記第1形態、第2形態、および、第3形態のいずれか1つに記載の二次電池において、前記凸部は、粒子径が0.5μm以上5.0μm以下であり、前記粒子径よりも大きい高さを有する縦長の粒状体を含んでいてもよい。
この第4形態の二次電池によれば、凸部を構成する粒状体を有することにより、電池性能をより向上させることができる。
[Fourth form] In the secondary battery described in any one of the first, second, and third forms, the convex portion may include elongated granular bodies having a particle diameter of 0.5 μm or more and 5.0 μm or less and a height greater than the particle diameter.
According to the secondary battery of the fourth embodiment, the presence of granular materials that form the convex portions makes it possible to further improve the battery performance.
[第5形態]上記第1形態、第2形態、第3形態、および、第4形態のいずれか1つに記載の二次電池において、前記凸部を前記金属基板の厚み方向に射影した射影領域の面積は、0.01μm2より大きく、10000μm2以下であり、前記金属基板を厚み方向に射影したときの前記凸部の射影領域の密度は、1個/mm2以上、108個/mm2未満であってよい。
この第5形態の二次電池によれば、電極表面に多数の凸部を存在させることができるため、電池性能をより向上させることができる。
[Fifth Mode] In the secondary battery according to any one of the first, second, third, and fourth modes, the area of the projected region of the convex portion projected in the thickness direction of the metal substrate may be greater than 0.01 μm2 and less than 10,000 μm2 , and the density of the projected region of the convex portion when projected in the thickness direction of the metal substrate may be greater than 1/ mm2 and less than 108 / mm2 .
According to the secondary battery of the fifth embodiment, a large number of protrusions can be formed on the electrode surface, thereby further improving the battery performance.
[第6形態]上記第1形態、第2形態、第3形態、第4形態、および、第5形態のいずれか1つに記載の二次電池において、前記金属基板は、銅又は銅合金によって構成されていてよい。
この第6形態の二次電池によれば、金属基板の外表面に凹凸構造を形成しやすく、電池性能を簡易に向上させることができる。
[Sixth aspect] In the secondary battery according to any one of the first, second, third, fourth, and fifth aspects, the metal substrate may be made of copper or a copper alloy.
According to the secondary battery of the sixth embodiment, it is easy to form an uneven structure on the outer surface of the metal substrate, and the battery performance can be easily improved.
[第7形態]第7形態は、二次電池の電極として用いられる金属基板として提供される。第7形態の金属基板は、金属粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部によって構成された微細な凹凸構造を有し、電解液で満たされている前記二次電池の容器内に、前記凸部が前記電解液に直接的に浸漬される状態で収容される。
この第7形態の金属基板によれば、外表面に活物質層が設けられていない二次電池用電極として用いることができ、二次電池に高い電池性能を実現させることができる。
[Seventh Aspect] The seventh aspect is provided as a metal substrate used as an electrode of a secondary battery. The metal substrate of the seventh aspect has a fine uneven structure formed by a plurality of protrusions formed of metal particles and having a maximum width of 0.5 μm to 30.0 μm, and is housed in a container of the secondary battery filled with an electrolyte solution, with the protrusions directly immersed in the electrolyte solution.
The metal substrate of the seventh embodiment can be used as an electrode for a secondary battery having no active material layer on its outer surface, and can realize high battery performance in the secondary battery.
[第8形態]第8形態は、二次電池の製造方法として提供される。第8形態の製造方法は、金属基板の表面に、金属粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部が配置されている微細な凹凸構造を形成する工程と、前記金属基板を、電解液で満たされた容器内に、前記二次電池の電極として組み付けて、前記凸部を電解液に浸漬させる工程と、を備える。
この第8形態の製造方法によれば、金属基板の外表面に活物質層を設ける工程がない簡易な製造工程によって、高い電池性能を有する二次電池を得ることができる。
[Eighth Aspect] The eighth aspect is provided as a method for manufacturing a secondary battery, which includes the steps of: forming a fine uneven structure on the surface of a metal substrate, the fine uneven structure including a plurality of protrusions formed of metal particles and having a maximum width of 0.5 μm to 30.0 μm; and assembling the metal substrate as an electrode of the secondary battery in a container filled with an electrolyte solution and immersing the protrusions in the electrolyte solution.
According to the manufacturing method of the eighth embodiment, a secondary battery having high battery performance can be obtained by a simple manufacturing process that does not include a step of providing an active material layer on the outer surface of a metal substrate.
[第9形態]上記第8形態の製造方法であって、前記凹凸構造を形成する工程は、前記金属基板の外表面に、電解析出により、金属粒子を析出させることによって、前記凸部を形成する工程を含んでよい。
この第9形態の製造方法によれば、金属基板の両面に、二次電池の充放電に寄与する凹凸構造を容易に形成することができる。よって、高い電池性能を有する二次電池をより容易に製造することができる。
[9th form] In the manufacturing method of the 8th form, the step of forming the uneven structure may include a step of forming the convex portions by precipitating metal particles on the outer surface of the metal substrate by electrolytic deposition.
According to the manufacturing method of the ninth embodiment, it is possible to easily form a concave-convex structure that contributes to the charging and discharging of the secondary battery on both sides of the metal substrate, and therefore it is possible to more easily manufacture a secondary battery with high battery performance.
[第10形態]第10形態は、二次電池用の電極の製造方法であって、前記電極を構成する金属基板の基材を準備する工程と、前記基材を、電解浴槽の電解液に浸漬させ、電解析出により、金属粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部が配置されている微細な凹凸構造を前記基材に形成する工程と、を備え、前記金属基板は、前記二次電池の容器内に、前記凸部が前記電解液に直接的に浸漬される状態で収容される。
この第10形態の製造方法によれば、金属基板の外表面に、二次電池の充放電に寄与する凹凸構造を容易に形成することができる。
[Tenth Form] The tenth form is a method for manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising the steps of: preparing a base material for a metal substrate that constitutes the electrode; and immersing the base material in an electrolyte in an electrolytic bath and forming, by electrolytic deposition, a fine uneven structure on the base material, the fine uneven structure being composed of metal particles and including a plurality of convex portions each having a maximum width of 0.5 μm or more and 30.0 μm or less. The metal substrate is accommodated in a container for the secondary battery in a state in which the convex portions are directly immersed in the electrolyte.
According to the manufacturing method of the tenth embodiment, it is possible to easily form an uneven structure on the outer surface of the metal substrate, which contributes to the charging and discharging of the secondary battery.
10…二次電池、11…容器、12…電解液、15…セパレータ、16…第1電極室、17…第2電極室、20…電極(第1電極)、21…金属基板、21a…第1面、21b…第2面、23…凹凸構造、24…凸部、24a…突起部、24b…第1粒状体、24c…第2粒状体、25…金属粒子、30…第2電極、31…正極集電体、32…正極活物質層、50…表面処理装置、51…送出ローラ、52…案内ローラ、53…巻取ローラ、55…電解浴槽、56…電解液、58…電極板、BM…基材
REFERENCE SIGNS LIST 10... secondary battery, 11... container, 12... electrolyte, 15... separator, 16... first electrode chamber, 17... second electrode chamber, 20... electrode (first electrode), 21... metal substrate, 21a... first surface, 21b... second surface, 23... uneven structure, 24... convex portion, 24a... protrusion, 24b... first granular body, 24c... second granular body, 25... metal particle, 30... second electrode, 31... positive electrode current collector, 32... positive electrode active material layer, 50... surface treatment device, 51... feed roller, 52... guide roller, 53... winding roller, 55... electrolytic bath, 56... electrolyte, 58... electrode plate, BM... substrate
Claims (15)
電解液で満たされた容器と、
電気絶縁性とイオン伝導性とを有し、前記容器の内部空間を第1電極室と第2電極室とに区画するセパレータと、
金属基板によって構成され、前記第1電極室に収容されている第1電極と、
前記第2電極室に収容され、イオン化して前記第1電極に移動する金属原子を含む第2電極と、
を備え、
前記金属基板は、外表面に、金属粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部によって構成された微細な凹凸構造を有し、
充電時に前記凸部の表面に前記金属原子が析出する、二次電池。 A secondary battery,
a container filled with an electrolyte;
a separator having electrical insulation and ion conductivity, which divides the internal space of the container into a first electrode chamber and a second electrode chamber;
a first electrode made of a metal substrate and accommodated in the first electrode chamber;
a second electrode accommodated in the second electrode chamber and including metal atoms that are ionized and move to the first electrode;
Equipped with
the metal substrate has, on its outer surface, a fine uneven structure formed of a plurality of protrusions made of metal particles and having a maximum width of 0.5 μm or more and 30.0 μm or less;
The metal atoms are deposited on the surfaces of the protrusions during charging.
前記金属基板は、銅又は銅合金によって構成され、前記金属粒子は銅である、二次電池。 2. The secondary battery according to claim 1,
The metal substrate is made of copper or a copper alloy, and the metal particles are copper.
前記凹凸構造は、
前記金属粒子が密に房状に集まった突起部によって構成された前記凸部が互いに隣り合って密に分布している第1の構成、または、
高さが粒子径以下である第1粒状体によって構成された前記凸部と、高さが粒子径よりも大きい縦長の第2粒状体によって構成された前記凸部とが混在して密に分布している第2の構成、
のいずれか一方を有している、二次電池。 2. The secondary battery according to claim 1,
The uneven structure is
A first configuration in which the protrusions, each of which is made up of a cluster of metal particles, are densely distributed adjacent to one another; or
a second structure in which the convex portions constituted by first granular bodies whose height is equal to or smaller than the particle diameter and the convex portions constituted by elongated second granular bodies whose height is greater than the particle diameter are mixed and densely distributed;
A secondary battery having either one of the above.
前記凹凸構造は、前記第1の構成を有しており、
前記突起部は、粒子径が0.5μm以上5.0μm以下の複数の金属粒子が密に集まって構成を有する、二次電池。 4. The secondary battery according to claim 3,
the concave-convex structure has the first configuration,
The secondary battery, wherein the protrusions are configured by a plurality of metal particles having a particle diameter of 0.5 μm or more and 5.0 μm or less densely gathered together.
前記突起部は、1.0μm以上15.0μm以下の高さを有する、二次電池。 5. The secondary battery according to claim 4,
The secondary battery, wherein the protrusion has a height of 1.0 μm or more and 15.0 μm or less.
前記凹凸構造は、前記第2の構成を有しており、
前記第1の粒状体は、粒子径が0.5μm以上5.0μm以下であり、前記第2の粒状体は、粒子径が0.5μm以上8.0μm以下である、二次電池。 4. The secondary battery according to claim 3,
the concave-convex structure has the second configuration,
The first granular material has a particle diameter of 0.5 μm or more and 5.0 μm or less, and the second granular material has a particle diameter of 0.5 μm or more and 8.0 μm or less.
前記凸部を前記金属基板の厚み方向に射影した射影領域の面積は、
0.01μm2より大きく、10000μm2以下であり、
前記金属基板を厚み方向に射影したときの前記凸部の射影領域の密度は、
1個/mm2以上、108個/mm2未満である、二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 6,
The area of a projected region obtained by projecting the convex portion in the thickness direction of the metal substrate is
greater than 0.01 μm 2 and less than or equal to 10,000 μm 2 ;
The density of the projected area of the convex portion when the metal substrate is projected in the thickness direction is
A secondary battery having a density of 1 particle/ mm2 or more and less than 108 particles/ mm2 .
外表面に複数の前記凸部によって構成された前記微細な凹凸構造を有し、
前記二次電池の前記容器内に、前記凸部が前記電解液に直接的に浸漬される状態で収容される、金属基板。 A metal substrate used as the first electrode of the secondary battery according to any one of claims 1 to 6 ,
The fine uneven structure is formed on the outer surface by a plurality of the protrusions ,
The metal substrate is accommodated in the container of the secondary battery with the protrusions directly immersed in the electrolyte.
銅又は銅合金によって構成され、前記金属粒子は銅である、金属基板。 The metal substrate according to claim 8,
A metal substrate made of copper or a copper alloy, wherein the metal particles are copper.
前記凹凸構造は、
前記金属粒子が密に房状に集まった突起部によって構成された前記凸部が互いに隣り合って密に分布している第1の構成、または、
粒子径よりも高さが小さい第1粒状体によって構成された前記凸部と、粒子径よりも高さが大きい縦長の第2粒状体によって構成された前記凸部とが混在して密に分布している第2の構成、
のいずれか一方を有している、金属基板。 The metal substrate according to claim 8,
The uneven structure is
A first configuration in which the protrusions, each of which is made up of a cluster of metal particles, are densely distributed adjacent to one another; or
a second structure in which the convex portions constituted by first granular bodies whose height is smaller than the particle diameter and the convex portions constituted by second granular bodies whose height is larger than the particle diameter are mixed and densely distributed;
A metal substrate having either one of the following:
金属基板の外表面に、金属の粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部が配置されている微細な凹凸構造を形成する工程と、
前記金属基板を、電解液で満たされた容器内に、前記二次電池の電極として組み付けて、前記凸部を電解液に浸漬させる工程と、
を備える、製造方法。 A method for manufacturing a secondary battery,
forming a fine uneven structure on the outer surface of a metal substrate, the fine uneven structure including a plurality of protrusions, each protrusion being made of metal particles and having a maximum width of 0.5 μm or more and 30.0 μm or less;
a step of assembling the metal substrate as an electrode of the secondary battery in a container filled with an electrolyte solution and immersing the convex portion in the electrolyte solution;
A manufacturing method comprising:
前記凹凸構造を形成する工程は、前記金属基板の外表面に、電解析出により、金属粒子を析出させることによって、前記凸部を形成する工程を含む、製造方法。 The method of claim 11,
The manufacturing method, wherein the step of forming the uneven structure includes a step of forming the convex portions by depositing metal particles on the outer surface of the metal substrate by electrolytic deposition.
前記電極を構成する金属基板の基材を準備する工程と、
前記基材を、電解浴槽の電解液に浸漬させ、電解析出により、金属粒子によって構成され、幅の最大値が0.5μm以上30.0μm以下である複数の凸部が配置されている微細な凹凸構造を前記基材に形成する工程と、
を備え、
前記金属基板は、前記二次電池の容器内に、前記凸部が前記電解液に直接的に浸漬される状態で収容される、製造方法。 A method for manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising:
preparing a base material for a metal substrate that constitutes the electrode;
a step of immersing the substrate in an electrolytic solution in an electrolytic bath and forming, by electrolytic deposition, a fine uneven structure on the substrate, the fine uneven structure including a plurality of protrusions, each of which is made of metal particles and has a maximum width of 0.5 μm or more and 30.0 μm or less, arranged thereon;
Equipped with
The metal substrate is accommodated in a container of the secondary battery with the protrusions directly immersed in the electrolyte.
前記金属基板は、銅又は銅合金によって構成され、前記金属粒子は銅である、製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 11 to 13,
The manufacturing method, wherein the metal substrate is made of copper or a copper alloy, and the metal particles are copper.
前記凹凸構造は、
前記金属粒子が密に房状に集まった突起部によって構成された前記凸部が互いに隣り合って密に分布している第1の構成、または、
粒子径よりも高さが小さい第1粒状体によって構成された前記凸部と、粒子径よりも高さが大きい縦長の第2粒状体によって構成された前記凸部とが混在して密に分布している第2の構成、
のいずれか一方を有している、製造方法。 14. A method for producing a semiconductor device according to any one of claims 11 to 13, comprising:
The uneven structure is
A first configuration in which the protrusions, each of which is made up of a cluster of metal particles, are densely distributed adjacent to one another; or
a second structure in which the convex portions constituted by first granular bodies whose height is smaller than the particle diameter and the convex portions constituted by second granular bodies whose height is larger than the particle diameter are mixed and densely distributed;
A manufacturing method comprising either one of the following:
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022118686A JP7751264B2 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Secondary battery, electrode for secondary battery, method for manufacturing secondary battery, and method for manufacturing electrode for secondary battery |
| PCT/JP2023/027077 WO2024024754A1 (en) | 2022-07-26 | 2023-07-24 | Secondary battery, secondary battery electrode, secondary battery manufacturing method, and secondary battery electrode manufacturing method |
| CN202380069107.9A CN120019514A (en) | 2022-07-26 | 2023-07-24 | Secondary battery, electrode for secondary battery, method for producing secondary battery, and method for producing electrode for secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022118686A JP7751264B2 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Secondary battery, electrode for secondary battery, method for manufacturing secondary battery, and method for manufacturing electrode for secondary battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024016511A JP2024016511A (en) | 2024-02-07 |
| JP7751264B2 true JP7751264B2 (en) | 2025-10-08 |
Family
ID=89706443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022118686A Active JP7751264B2 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Secondary battery, electrode for secondary battery, method for manufacturing secondary battery, and method for manufacturing electrode for secondary battery |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7751264B2 (en) |
| CN (1) | CN120019514A (en) |
| WO (1) | WO2024024754A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025187930A (en) * | 2024-06-14 | 2025-12-25 | 国立大学法人東海国立大学機構 | Energy storage devices |
| JP7806386B2 (en) * | 2024-06-27 | 2026-01-27 | 国立大学法人東海国立大学機構 | Method for storing an electricity storage device and system for storing an electricity storage device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002319408A (en) | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Sanyo Electric Co Ltd | Lithium secondary battery electrode and lithium secondary battery |
| JP2008226800A (en) | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | Copper foil for negative electrode current collector of lithium secondary battery and method for producing the same |
| JP2010135342A (en) | 2010-02-08 | 2010-06-17 | Sony Corp | Electrode and battery |
| WO2011090044A1 (en) | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Jx日鉱日石金属株式会社 | Copper foil for secondary battery negative electrode power collector |
| JP2019164907A (en) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Tdk株式会社 | Lithium metal secondary battery |
| JP2019537226A (en) | 2017-06-21 | 2019-12-19 | エルジー・ケム・リミテッド | Lithium secondary battery |
| CN113937269A (en) | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 福州大学 | Three-dimensional porous copper current collector-lithium negative electrode integrated structure modified by silver particle coating and preparation method and application thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7722684B2 (en) * | 2021-06-08 | 2025-08-13 | 国立大学法人東海国立大学機構 | Negative electrode of lithium ion secondary battery, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof, and lithium ion secondary battery |
-
2022
- 2022-07-26 JP JP2022118686A patent/JP7751264B2/en active Active
-
2023
- 2023-07-24 WO PCT/JP2023/027077 patent/WO2024024754A1/en not_active Ceased
- 2023-07-24 CN CN202380069107.9A patent/CN120019514A/en active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002319408A (en) | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Sanyo Electric Co Ltd | Lithium secondary battery electrode and lithium secondary battery |
| JP2008226800A (en) | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | Copper foil for negative electrode current collector of lithium secondary battery and method for producing the same |
| WO2011090044A1 (en) | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Jx日鉱日石金属株式会社 | Copper foil for secondary battery negative electrode power collector |
| JP2010135342A (en) | 2010-02-08 | 2010-06-17 | Sony Corp | Electrode and battery |
| JP2019537226A (en) | 2017-06-21 | 2019-12-19 | エルジー・ケム・リミテッド | Lithium secondary battery |
| JP2019164907A (en) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Tdk株式会社 | Lithium metal secondary battery |
| CN113937269A (en) | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 福州大学 | Three-dimensional porous copper current collector-lithium negative electrode integrated structure modified by silver particle coating and preparation method and application thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN120019514A (en) | 2025-05-16 |
| WO2024024754A1 (en) | 2024-02-01 |
| JP2024016511A (en) | 2024-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108172751B (en) | Negative electrode of rechargeable battery and method of making the same | |
| KR101316191B1 (en) | Negative electrode for lithium secondary battery, method for preparing the negative electrode, lithium secondary battery having the negative electrode, and vehicle having the lithium secondary battery | |
| CN101300694B (en) | Electrode for lithium secondary battery, and method for producing same | |
| CN101233629B (en) | Negative electrode for lithium secondary battery and manufacturing method thereof | |
| CN1192292A (en) | Lithium Ion Battery | |
| JP4036889B2 (en) | battery | |
| US20250226534A1 (en) | Unit Cells Accommodating Expansion of Electrode Active Material | |
| CN111081968B (en) | Negative electrode for lithium secondary battery and manufacturing method thereof | |
| JP6927307B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
| JP6247715B2 (en) | Power storage device | |
| CN114207755A (en) | Atomic layer deposition on high aspect ratio electrode structures | |
| JP7751264B2 (en) | Secondary battery, electrode for secondary battery, method for manufacturing secondary battery, and method for manufacturing electrode for secondary battery | |
| JP7716689B2 (en) | ELECTRODE FOR ELECTRIC STORAGE DEVICE, SECONDARY BATTERY, AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRIC STORAGE DEVICE ELECTRODE | |
| US20250201915A1 (en) | Solid electrolyte, preparation method thereof, secondary battery, battery module, battery pack, and electric apparatus | |
| CN110024184B (en) | Negative electrode for rechargeable battery and rechargeable battery including the same | |
| CN104508871A (en) | Method for preparing silicon-based negative electrode active material, negative electrode active material for lithium secondary battery, and lithium secondary battery including same | |
| JPH11135116A (en) | Negative electrode for lithium secondary battery, lithium secondary battery using the negative electrode, and method for producing negative electrode for lithium secondary battery | |
| JP2012199179A (en) | Lithium secondary battery | |
| CN110620238A (en) | Current collector and preparation method thereof, negative electrode and secondary battery | |
| CN115207301B (en) | Positive electrode and secondary battery containing it | |
| JP5119584B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing the negative electrode | |
| CN115458735B (en) | Negative electrode and non-aqueous electrolyte secondary battery having the same | |
| JP2024540357A (en) | Rechargeable lithium cell having a prelithiated cathode | |
| JP7802114B2 (en) | Positive electrode active material, method for producing the same, positive electrode including the same, and lithium secondary battery | |
| CN115483364B (en) | Negative electrode and non-aqueous electrolyte secondary battery having such negative electrode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231107 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241112 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20250106 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250513 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250712 |
|
| 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: 20250909 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250912 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7751264 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |