JP2014225351A - Method of manufacturing negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば、リチウム二次電池、マグネシウム二次電池またはナトリウム二次電池などの負極電極板を製造するための、非水電解質二次電池用負極の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery for producing a negative electrode plate such as a lithium secondary battery, a magnesium secondary battery, or a sodium secondary battery.
近年、リチウムイオンを正極と負極との間で移動させて充放電を行うリチウム二次電池などの非水電解質二次電池の高エネルギー密度化および高出力化を目指して、負極活物質として、黒鉛などの炭素質材料に替えて、ケイ素、ゲルマニウム、錫および亜鉛などのようにリチウムと合金化する材料を用いることが、検討されている。 In recent years, with the aim of increasing the energy density and output of non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries that charge and discharge by moving lithium ions between the positive electrode and the negative electrode, graphite has been used as a negative electrode active material. Instead of carbonaceous materials such as, it has been studied to use materials that are alloyed with lithium, such as silicon, germanium, tin, and zinc.
しかしながら、たとえば、ケイ素を含む材料を負極活物質として使用した負極は、電子の受け渡しに関与する活物質はリチウムが吸蔵されると膨張しリチウムが放出されると収縮するので、リチウムの吸蔵および放出時に、大きな体積膨張および収縮を伴う。 However, for example, in a negative electrode using a material containing silicon as a negative electrode active material, an active material involved in electron transfer expands when lithium is occluded and contracts when lithium is released. Sometimes accompanied by large volume expansion and contraction.
そのため、ケイ素を含む材料を負極活物質とした負極を備える非水電解質二次電池においては、電池の膨れ、負極活物質の微粉化、および応力による集電体からの負極活物質の剥離などが充放電サイクルを経るに従って生じ、これらがサイクル特性の低下につながることがある。 Therefore, in a non-aqueous electrolyte secondary battery including a negative electrode using a material containing silicon as a negative electrode active material, battery swelling, pulverization of the negative electrode active material, peeling of the negative electrode active material from the current collector due to stress, etc. It occurs as it goes through a charge / discharge cycle, which may lead to deterioration of cycle characteristics.
このようなサイクル特性の低下を考慮して、たとえば、銅箔からなる集電体上に上述された負極活物質を微細な多数の柱状構造として配置し、リチウムの吸蔵および放出時に発生する体積膨張および収縮を吸収するスペースを確保する非水電解質二次電池用負極の製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 In consideration of such deterioration of cycle characteristics, for example, the above-described negative electrode active material is arranged as a large number of columnar structures on a current collector made of copper foil, and volume expansion that occurs when lithium is occluded and released In addition, a method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery that secures a space for absorbing shrinkage is known (see, for example, Patent Document 1).
そこで、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、従来の非水電解質二次電池用負極の製造方法について説明する。 Therefore, a conventional method for manufacturing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery will be described with reference to FIGS.
ここに、図４（ａ）〜（ｄ）は、従来の非水電解質二次電池用負極の製造方法の工程フローを説明するための概略断面図（その一〜その四）である。 4A to 4D are schematic cross-sectional views (No. 1 to No. 4) for explaining the process flow of the conventional method for producing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery.
まず、図４（ａ）に示すように、集電体５１となる銅箔上にフォトレジスト５２を塗布してからマスキング露光処理を行う。
First, as shown in FIG. 4A, a masking exposure process is performed after applying a
その後、図４（ｂ）に示すように、現像処理により未露光部分を溶解除去して、形成しようとしている柱状体５４間の空隙部分に対応する、凸部としてのレジスト５３ａを有するパターンレジスト５３を集電体５１の上に形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the unexposed portion is dissolved and removed by development processing, and a pattern resist 53 having a
レジスト５３ａで被覆されていない部分は、柱状体５４に対応する円形状の凹部としての開口部５３ｂとなっている。
The portion not covered with the
次に、図４（ｃ）に示すように、レジスト５３ａの高さの範囲内で、集電体５１のうちレジスト５３ａで被覆されていない表面に、ここでは錫である負極活物質を電界めっき法により析出させて、柱状体５４を形成する。
Next, as shown in FIG. 4C, within the height range of the
その後に、剥離液などを用いてレジスト５３ａを除去して、柱状体５４の周囲に集電体５１の表面まで達する空隙５５を形成する。
Thereafter, the
このようにして、図４（ｄ）に示すように、集電体５１である銅箔上に微細な凹凸パターンを形成している。
Thus, as shown in FIG.4 (d), the fine uneven | corrugated pattern is formed on the copper foil which is the
柱状体５４による多数の柱状構造と類似した構造を実現するための、上述された従来のものとは異なる非水電解質二次電池用負極の製造方法も、知られている（たとえば、特許文献２参照）。
A method for manufacturing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery different from the above-described conventional one for realizing a structure similar to a number of columnar structures by the
すなわち、下地層となるケイ素薄膜を、負極集電体の表面にスパッタリング法によって形成し、さらにケイ素からなる柱状凸部を、その表面にスパッタリング法およびエッチング法を組み合わせたリフトオフ法によって形成することによって、非水電解質二次電池の負極を製造する。 That is, by forming a silicon thin film as an underlayer on the surface of the negative electrode current collector by a sputtering method, and further forming columnar convex portions made of silicon on the surface by a lift-off method that combines sputtering and etching methods. The negative electrode of the nonaqueous electrolyte secondary battery is manufactured.
すると、充放電時の負極活物質の体積膨張を収容する空隙が柱状凸部の周囲に確保されているので、電池の膨張が抑制されるとともに、負極集電体には大きな応力がかからない。 Then, since the space | gap which accommodates the volume expansion | swelling of the negative electrode active material at the time of charging / discharging is ensured around the columnar convex part, expansion | swelling of a battery is suppressed and a big stress is not applied to a negative electrode collector.
しかしながら、上述された従来の非水電解質二次電池用負極の製造方法はいずれも、フォトリソグラフィーまたはスパッタリングなどの、いわゆる半導体製造方法を用いる方法である。 However, any of the conventional methods for manufacturing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery described above is a method using a so-called semiconductor manufacturing method such as photolithography or sputtering.
このため、あくまでも汎用品である非水電解質二次電池を簡便で低コストに製造する方法が強く求められているにもかかわらず、これら従来の非水電解質二次電池用負極の製造方法においては製造コストが結果的に高くなってしまっている。 For this reason, in spite of the strong demand for a simple and low-cost method for manufacturing non-aqueous electrolyte secondary batteries, which are general-purpose products, in these conventional methods for manufacturing negative electrodes for non-aqueous electrolyte secondary batteries, Manufacturing costs have increased as a result.
前者の非水電解質二次電池用負極の製造方法においては、フォトリソグラフィーによるレジストのパターニングを行っている。 In the former method for producing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery, resist patterning is performed by photolithography.
このような方法は微細な凹凸パターンの形成に有用な方法ではあるが、露光のためには高価な焼付け装置が必要であり、剥離および洗浄に大量の薬液および純水が必要であり、そして大量の廃液が同時に発生するので、これの処理設備も必要である。 Such a method is a useful method for forming a fine concavo-convex pattern, but an expensive printing apparatus is required for exposure, a large amount of chemicals and pure water are required for peeling and cleaning, and a large amount is required. Since the waste liquid is generated at the same time, a treatment facility for this is also required.
後者の非水電解質二次電池用負極の製造方法においては、薄膜の形成にスパッタリング装置が必要である。 In the latter method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a sputtering apparatus is required for forming a thin film.
二次電池用極板の製造においては、長尺の集電体に連続的に薄膜を形成するロール・トゥ・ロール工法が一般的であり、この一連の機構をスパッタリング装置の中に配置して処理を行うためには非常に大きな真空チャンバーが必要であり、設備がしばしば複雑化したり大型化したりするので、その設備のための費用が高価になりやすい。 In the production of a secondary battery electrode plate, a roll-to-roll method is generally used in which a thin film is continuously formed on a long current collector. This series of mechanisms is arranged in a sputtering apparatus. A very large vacuum chamber is required to perform the processing, and the equipment is often complicated and enlarged, so that the cost for the equipment tends to be expensive.
本発明は、上述された従来の課題を考慮し、製造コストを低減することが可能な、非水電解質二次電池用負極の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery that can reduce the manufacturing cost in consideration of the above-described conventional problems.
第１の本発明は、負極活物質で構成され、微細な凹凸パターンを有する薄膜を集電体の上に形成する、非水電解質二次電池用負極の製造方法であって、
前記凹凸パターンの凸部分が形成される予定の前記集電体の表面箇所における表面粗さを、前記凹凸パターンの凹部分が形成される予定の前記集電体の表面箇所における表面粗さよりも大きくする第一の工程と、
前記負極活物質を前記集電体の上に供給することによって、前記薄膜を形成する第二の工程と、
を備えることを特徴とする、非水電解質二次電池用負極の製造方法である。
1st this invention is a manufacturing method of the negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries which comprises a negative electrode active material, and forms the thin film which has a fine uneven | corrugated pattern on a collector,
The surface roughness at the surface portion of the current collector where the convex portion of the concave-convex pattern is to be formed is larger than the surface roughness at the surface portion of the current collector where the concave portion of the concave-convex pattern is to be formed. The first step to
A second step of forming the thin film by supplying the negative electrode active material onto the current collector;
It is a manufacturing method of the negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries characterized by including.
第２の本発明は、前記集電体の上に供給され、前記凹凸パターンの凹部分が形成される予定の前記集電体の表面箇所に付着している前記負極活物質を除去する第三の工程を備えることを特徴とする、第１の本発明の非水電解質二次電池用負極の製造方法である。 2nd this invention removes the said negative electrode active material adhering to the surface location of the said collector which is supplied on the said collector and the recessed part part of the said uneven | corrugated pattern is to be formed. It is a manufacturing method of the negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries of 1st this invention characterized by including these processes.
第３の本発明は、前記第一の工程は、前記凹凸パターンの凸部分に対応して設けられた多数の孔を有するマスクを前記集電体の上に載置して施すブラスト処理によって行われることを特徴とする、第１の本発明の非水電解質二次電池用負極の製造方法である。 In a third aspect of the present invention, the first step is carried out by a blasting process in which a mask having a large number of holes provided corresponding to the convex portions of the concavo-convex pattern is placed on the current collector. A method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the first aspect of the present invention.
第４の本発明は、前記第一の工程は、前記凹凸パターンの凸部分に対応して設けられた多数の突起を有する型を前記集電体の上に押圧する型押し当て処理によって行われ、
前記突起の先端部分は粗面化処理されていることを特徴とする、第１の本発明の非水電解質二次電池用負極の製造方法である。
In a fourth aspect of the present invention, the first step is performed by a mold pressing process in which a mold having a large number of protrusions provided corresponding to the convex portions of the concavo-convex pattern is pressed onto the current collector. ,
The method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the first aspect of the present invention is characterized in that a tip portion of the protrusion is roughened.
第５の本発明は、前記第二の工程は、スプレー法によって行われることを特徴とする、第１の本発明の非水電解質二次電池用負極の製造方法である。 The fifth aspect of the present invention is the method for producing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the first aspect of the present invention, wherein the second step is performed by a spray method.
本発明によって、製造コストを低減することが可能な、非水電解質二次電池用負極の製造方法を提供することができる。 By this invention, the manufacturing method of the negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries which can reduce manufacturing cost can be provided.
以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｄ）を主として参照しながら、本実施の形態の非水電解質二次電池用負極の製造方法について説明する。
(Embodiment 1)
A method for producing the negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.
ここに、図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明における実施の形態１の非水電解質二次電池用負極の製造方法の工程フローを説明するための概略断面図（その一〜その四）である。
1A to 1D are schematic cross-sectional views for explaining the process flow of the method for manufacturing the negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to
なお、図１（ｂ）には、基材１の表面凹凸部５の概略部分拡大断面図も併せて示されている。
FIG. 1B also shows a schematic partial enlarged cross-sectional view of the surface
もちろん、以下の説明に用いられる実験条件および設定数値などについては、あくまでも本実施の形態を実現するための例示的なものが述べられているにすぎず、本発明を限定することは意図されていない。 Of course, the experimental conditions and setting numerical values used in the following description are merely exemplary for realizing the present embodiment, and are intended to limit the present invention. Absent.
なお、負極活物質７は、本発明の負極活物質の一例である。
The negative electrode
また、基材１は、本発明の集電体の一例である。
Moreover, the
また、表面凹凸部５は、本発明の凹凸パターンの凸部分が形成される予定の本発明の集電体の表面箇所の一例である。
Moreover, the surface uneven | corrugated |
また、負極活物質膜８ａは、本発明の薄膜の一例である。
The negative electrode
まず、図１（ａ）に示すように、集電体としての基材１の上に、微細な凹凸パターンの凸部分を形成する部分に孔が配置されているメタルマスク２を設置する。
First, as shown in FIG. 1A, a
この時、基材１とメタルマスク２とは、接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
At this time, the
次に、矢印Ｘで示される向きに動かされるブラストガン３を用いて、メタルマスク２の表面のうちで基材１と対向していない表面の側から、エッチング用微粒子４を吹きつける。
Next, using the blast gun 3 moved in the direction indicated by the arrow X, the etching
そして、図１（ｂ）に示すように、メタルマスク２の上からエッチング用微粒子４を基材１の一部に衝突させることにより、表面凹凸部５を形成する。
And as shown in FIG.1 (b), the surface uneven | corrugated |
このようなブラスト処理は、ブラストガン３を基材１の表面に平行な平面内で移動させることにより、基材１の表面全体で行った。
Such a blasting process was performed on the entire surface of the
ブラスト処理が完了した段階で、メタルマスク２を基材１から除去する。
When the blasting process is completed, the
次に、図１（ｃ）に示すように、矢印Ｘで示される向きに動かされる成膜用ガン６を用いて、粉末状の負極活物質７を基材１の表面凹凸部５が形成されている表面に吹きつけ、負極活物質７の粒子を付着させ、負極活物質膜８ａを形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, the
このような成膜処理は、成膜用ガン６を基材１の表面に平行な平面内で移動させることにより、基材１の表面全体で行った。
Such a film forming process was performed on the entire surface of the
かくして、図１（ｄ）に示すように、微細な凹凸パターンを有する負極活物質膜８ａが基材１の上に形成される。
Thus, a negative electrode
表面凹凸部５に到達した負極活物質７は、成膜用ガン６に関する条件が調整されているので、アンカー効果によって基材１に密着する。
The negative electrode
しかしながら、基材１の表面のうちで表面凹凸部５を除く領域は表面凹凸部５よりも大幅に平滑であるために、アンカー効果はほとんど発現せず、負極活物質７は、付着しないか、または非常に弱い付着力でしか付着しないか、である。
However, since the region of the surface of the
そこで、図１（ｄ）においては、負極活物質７が基材１の表面のうちで表面凹凸部５を除く領域に付着していない状態を示している。
Therefore, FIG. 1D shows a state in which the negative electrode
次に、本実施の形態で用いられる具体的な材料および条件についてより具体的に説明する。 Next, specific materials and conditions used in this embodiment will be described more specifically.
基材１としては厚み１２マイクロメートルの銅箔を用い、負極活物質７としては中心粒径１０マイクロメートルのケイ素粉末を用いる。
A copper foil having a thickness of 12 micrometers is used as the
メタルマスク２は、ステンレス製である。
The
メタルマスク２の孔の大きさは直径１００マイクロメートルであり、孔の配置は千鳥配置であり、孔の中心間のピッチはすべて１２０マイクロメートルである。
The hole size of the
孔の加工方法は、ウエットエッチング法である。 The hole processing method is a wet etching method.
エッチング用微粒子４としては、アルミナビーズを用いる。
As the
成膜用ガン６としては、プラズマ溶射トーチを用いる。 A plasma spraying torch is used as the film forming gun 6.
負極活物質７としてのケイ素粉末は、プラズマ溶射トーチで加熱され、溶解し、基材１へ吹きつけられる。
The silicon powder as the negative electrode
そして、基材１の表面凹凸部５におけるＲｚ（表面粗さを表す最大高さ粗さ、以下同様）値はおよそ１〜２マイクロメートルであり、表面凹凸部５を除く領域におけるＲｚ値はおよそ０．４マイクロメートル以下である。
The Rz (maximum height roughness representing surface roughness, hereinafter the same) value in the surface
（実施の形態２）
図２（ａ）〜（ｄ）を主として参照しながら、本実施の形態の非水電解質二次電池用負極の製造方法について説明する。
(Embodiment 2)
A method for manufacturing the negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.
ここに、図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明における実施の形態２の非水電解質二次電池用負極の製造方法の工程フローを説明するための概略断面図（その一〜その四）である。 2A to 2D are schematic cross-sectional views for explaining the process flow of the method for manufacturing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the second embodiment of the present invention (No. 1 to No. 4). ).
まず、図２（ａ）に示すように、表面凹凸部５を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, the
図２（ａ）においては、上述された実施の形態１の場合と同様であるが、表面凹凸部５が基材１の上に部分的に形成された状態を示している。
FIG. 2A shows a state in which the surface
本実施の形態における表面凹凸部５の形成方法は上述された実施の形態１における表面凹凸部５の形成方法と同様であるので、その詳細な記述を省略する。
Since the method for forming the surface
次に、図２（ｂ）に示すように、矢印Ｘで示される向きに動かされる成膜用ガン６を用いて、粉末状の負極活物質７を基材１の表面凹凸部５が形成されている表面に吹きつけ、負極活物質７の粒子を付着させる。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the
表面凹凸部５には負極活物質７がアンカー効果によって選択的に付着するが、基材１表面のうちの、表面凹凸部５を除く領域にも、弱い付着力でではあるが、負極活物質７が付着する。
The negative electrode
そこで、図２（ｃ）に示すように、エアブロー９による高圧エアーで、弱い付着力の不要負極活物質膜８ｂのみを選択的に除去する。
Therefore, as shown in FIG. 2 (c), only the unnecessary negative electrode
もちろん、たとえば、基材１の全体に外部より振動を与えて弱い付着力の不要負極活物質膜８ｂのみを選択的に除去するのも有効である。
Of course, for example, it is also effective to selectively remove only the unnecessary negative electrode
かくして、図２（ｄ）に示すように、微細な凹凸パターンを有する負極活物質膜８ａが基材１の上に形成される。
Thus, as shown in FIG. 2 (d), the negative electrode
（実施の形態３）
図３（ａ）〜（ｄ）を主として参照しながら、本実施の形態の非水電解質二次電池用負極の製造方法について説明する。
(Embodiment 3)
A method for manufacturing the negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.
ここに、図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明における実施の形態３の非水電解質二次電池用負極の製造方法の工程フローを説明するための概略断面図（その一〜その四）である。 3A to 3D are schematic cross-sectional views for explaining the process flow of the manufacturing method of the negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 3 of the present invention (No. 1 to No. 4). ).
なお、図３（ａ）には、型１０の転写部１１の概略部分拡大断面図も併せて示されている。
FIG. 3A also shows a schematic partial enlarged sectional view of the
まず、図３（ａ）に示すように、その先端部分の粗面化処理が表面凹凸部５の凹凸形状に応じて行われた多数の突起より構成される転写部１１を有する型１０を、基材１に所定の圧力で押し当てる。
First, as shown in FIG. 3 (a), a die 10 having a
そして、図３（ｂ）に示すように、基材１の表面の所望の位置に表面凹凸部５を形成する。
And as shown in FIG.3 (b), the surface uneven | corrugated |
本実施の形態における残りの工程は、上述された実施の形態１における当該工程の場合と同様に行われる。 The remaining steps in the present embodiment are performed in the same manner as in the steps in the first embodiment described above.
すなわち、図３（ｃ）に示すように、矢印Ｘで示される向きに動かされる成膜用ガン６を用いて、粉末状の負極活物質７を基材１の表面凹凸部５が形成されている表面に吹きつけ、負極活物質７の粒子を付着させ、負極活物質膜８ａを形成する。
That is, as shown in FIG. 3C, the
かくして、図３（ｄ）に示すように、微細な凹凸パターンを有する負極活物質膜８ａが基材１の上に形成される。
Thus, as shown in FIG. 3 (d), the negative electrode
実施の形態１〜３において詳細に説明されたように、上述された非水電解質二次電池用負極の製造方法は、第一の工程および第二の工程を備えている。 As described in detail in the first to third embodiments, the method for manufacturing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery described above includes a first step and a second step.
まず、第一の工程においては、基材１の光沢表面の、凸部分を形成したい部分に、基材１と凸部分を構成する材料との密着性を向上させるための粗面化を、所定の加工方法であらかじめ行う。
First, in the first step, a rough surface for improving the adhesion between the
つまり、第一の工程においては、凹凸パターンの凸部分が形成される予定の基材１の表面箇所における表面粗さを、凹凸パターンの凹部分が形成される予定の基材１の表面箇所における表面粗さよりも大きくする。
That is, in the first step, the surface roughness at the surface portion of the
そして、第二の工程においては、基材１の表面全体にむけて凸部分を構成する材料を吹き付ける。
And in the 2nd process, the material which comprises a convex part toward the whole surface of the
つまり、第二の工程においては、負極活物質７を基材１の上に供給することによって、負極活物質膜８ａを形成する。
That is, in the second step, the negative electrode
第一の工程で基材１の表面の表面粗さが大きくされた部分は凸部分となり、それ以外の部分は凹部分となる。
A portion where the surface roughness of the surface of the
すなわち、第二の工程においては、密着力の差が、基材１の表面箇所における表面粗さの差によって生じることを利用して、凹凸パターンを形成する。
That is, in the second step, the uneven pattern is formed by utilizing the fact that the difference in adhesion occurs due to the difference in surface roughness at the surface portion of the
第二の工程においては、スプレー方式、より具体的には（１）上述されたプラズマ溶射法、または（２）その溶融点以下の温度において非酸化性ガス流の中で加速された凸部分を構成する材料の粉末を基材に衝突させるコールドスプレー法を利用して、負極活物質７を吹き付ける。
In the second step, a spray method, more specifically, (1) the plasma spraying method described above, or (2) a convex portion accelerated in a non-oxidizing gas stream at a temperature below its melting point is used. The negative electrode
真空プロセスを用いない大気圧雰囲気下でのロール・トゥ・ロールの製造方法によって微細な凹凸パターンの形成を実現することができるので、真空設備のような高価な設備投資は不要である。 Since it is possible to form a fine concavo-convex pattern by a roll-to-roll manufacturing method under an atmospheric pressure atmosphere that does not use a vacuum process, an expensive equipment investment such as a vacuum equipment is unnecessary.
そして、剥離工程、洗浄工程およびエッチング工程が存在しないので、薬液および純水が不要であり、これに伴う廃液も削減することができる。 And since there is no peeling process, washing process, and etching process, chemical solution and pure water are unnecessary, and the waste liquid accompanying this can be reduced.
基材１の表面の表面粗さを大きくする加工によるアンカー効果が発現し、基材１と負極活物質７との密着力が向上するので、負極活物質７の膨張および収縮がリチウムの吸蔵および放出時、すなわち電池の充電および放電時に発生しても、負極活物質７の剥離が発生しにくくなる。
The anchor effect by the process of increasing the surface roughness of the surface of the
その結果、二次電池の繰り返し充放電による容量劣化を低減させることができ、品質の向上にもつながる。 As a result, capacity deterioration due to repetitive charging / discharging of the secondary battery can be reduced, leading to improvement in quality.
かくして、製造コストが大幅に削減された高容量二次電池を市場に提供することができる。 Thus, a high-capacity secondary battery whose manufacturing cost is greatly reduced can be provided to the market.
製造された非水電解質二次電池用負極、およびこれを用いた非水電解質二次電池は、携帯電話、ノートパソコンおよびＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの移動情報端末の駆動電源のような、高エネルギー密度が必要とされる用途に適用することができる。 The manufactured negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and the non-aqueous electrolyte secondary battery using the same are high power sources such as a mobile information terminal drive power source such as a mobile phone, a notebook computer, and a PDA (Personal Digital Assistant). It can be applied to applications where energy density is required.
もちろん、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）もしくはＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの電動自動車、または電動工具のような高出力が必要とされる用途への展開も、期待することができる。 Of course, electric vehicles such as EV (Electric Vehicle), HEV (Hybrid Electric Vehicle) or PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle), or applications that require high output such as electric tools are also expected. be able to.
本発明における非水電解質二次電池用負極の製造方法は、製造コストを低減することが可能であり、リチウム二次電池、マグネシウム二次電池またはナトリウム二次電池などの負極電極板を製造するための、非水電解質二次電池用負極の製造方法に利用するために有用である。 The method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery in the present invention can reduce the production cost and produce a negative electrode plate such as a lithium secondary battery, a magnesium secondary battery, or a sodium secondary battery. This is useful for use in a method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
１ 基材
２ メタルマスク
３ ブラストガン
４ エッチング用微粒子
５ 表面凹凸部
６ 成膜用ガン
７ 負極活物質
８ａ 負極活物質膜
８ｂ 不要負極活物質膜
９ エアブロー
１０ 型
１１ 転写部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記凹凸パターンの凸部分が形成される予定の前記集電体の表面箇所における表面粗さを、前記凹凸パターンの凹部分が形成される予定の前記集電体の表面箇所における表面粗さよりも大きくする第一の工程と、
前記負極活物質を前記集電体の上に供給することによって、前記薄膜を形成する第二の工程と、
を備えることを特徴とする、非水電解質二次電池用負極の製造方法。 A method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising forming a thin film having a fine concavo-convex pattern on a current collector, comprising a negative electrode active material,
The surface roughness at the surface portion of the current collector where the convex portion of the concave-convex pattern is to be formed is larger than the surface roughness at the surface portion of the current collector where the concave portion of the concave-convex pattern is to be formed. The first step to
A second step of forming the thin film by supplying the negative electrode active material onto the current collector;
A method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
前記突起の先端部分は粗面化処理されていることを特徴とする、請求項１に記載の非水電解質二次電池用負極の製造方法。 The first step is performed by a mold pressing process of pressing a mold having a large number of protrusions provided corresponding to the convex portions of the uneven pattern on the current collector,
The method for producing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein a tip portion of the protrusion is roughened.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013103236A JP2014225351A (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Method of manufacturing negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery |
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| JP2013103236A JP2014225351A (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Method of manufacturing negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery |
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| JP2014225351A true JP2014225351A (en) | 2014-12-04 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105633338A (en) * | 2016-03-25 | 2016-06-01 | 张五星 | Preparation method of composite metal anode for secondary battery and product thereof |
-
2013
- 2013-05-15 JP JP2013103236A patent/JP2014225351A/en active Pending
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