JPH1186869A - 二次電池に用いる孔開き集電体 - Google Patents
二次電池に用いる孔開き集電体Info
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- JPH1186869A JPH1186869A JP9252898A JP25289897A JPH1186869A JP H1186869 A JPH1186869 A JP H1186869A JP 9252898 A JP9252898 A JP 9252898A JP 25289897 A JP25289897 A JP 25289897A JP H1186869 A JPH1186869 A JP H1186869A
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- holes
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 貫通孔のパターンを工夫することにより、貫
通孔の存在に起因する破断荷重の低下を少なくした集電
体を提供する。 【解決手段】 この集電体は、多数の貫通孔を持つ金属
箔よりなる。貫通孔は、集電体の長手方向と平行な一線
に並ぶ複数の列と、集電体の幅方向と平行な一線に並ぶ
複数の行とからなるパターンで配列されている。隣合う
列における各々の貫通孔は、一つの行に並んでいない。
即ち、一以上の列を隔てた列間において、各々の貫通孔
は一つの行に並んでいる。この集電体を二次電池の負極
して用いる場合には、銅箔又は銅合金箔であるのが好ま
しい。また、破断荷重は、１６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅
であるのが好ましい。一方、この集電体を二次電池の正
極して用いる場合には、アルミニウム箔又はアルミニウ
ム合金箔であるのが好ましい。また、破断荷重は、８〜
１８０Ｎ／２０ｍｍ幅であるのが好ましい。
通孔の存在に起因する破断荷重の低下を少なくした集電
体を提供する。 【解決手段】 この集電体は、多数の貫通孔を持つ金属
箔よりなる。貫通孔は、集電体の長手方向と平行な一線
に並ぶ複数の列と、集電体の幅方向と平行な一線に並ぶ
複数の行とからなるパターンで配列されている。隣合う
列における各々の貫通孔は、一つの行に並んでいない。
即ち、一以上の列を隔てた列間において、各々の貫通孔
は一つの行に並んでいる。この集電体を二次電池の負極
して用いる場合には、銅箔又は銅合金箔であるのが好ま
しい。また、破断荷重は、１６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅
であるのが好ましい。一方、この集電体を二次電池の正
極して用いる場合には、アルミニウム箔又はアルミニウ
ム合金箔であるのが好ましい。また、破断荷重は、８〜
１８０Ｎ／２０ｍｍ幅であるのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池、特にリ
チウム系二次電池に用いる集電体に関するものである。
チウム系二次電池に用いる集電体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は、基本的には、正極，負極，
正極と負極とを絶縁するセパレーター，及び正極と負極
との間でイオンの移動を可能にするための電解液で構成
されている。正極及び負極は、金属箔からなる集電体の
表面に、各種の活物質が塗布されてなるものである。例
えば、リチウム系二次電池においては、正極として、コ
バルト酸リチウム等を含む活物質がアルミニウム箔より
なる集電体に塗布されてなるものが用いられ、一方、負
極としては、難黒鉛化カーボン等を含む活物質が銅箔よ
りなる集電体に塗布されてなるものが用いられている。
正極と負極とを絶縁するセパレーター，及び正極と負極
との間でイオンの移動を可能にするための電解液で構成
されている。正極及び負極は、金属箔からなる集電体の
表面に、各種の活物質が塗布されてなるものである。例
えば、リチウム系二次電池においては、正極として、コ
バルト酸リチウム等を含む活物質がアルミニウム箔より
なる集電体に塗布されてなるものが用いられ、一方、負
極としては、難黒鉛化カーボン等を含む活物質が銅箔よ
りなる集電体に塗布されてなるものが用いられている。
【０００３】一般に、アルミニウム箔や銅箔等の各種金
属箔面に、各種の活物質を塗布した場合、金属箔と活物
質とが一体化しにくく、比較的、活物質が脱落しやすい
ということがあった。二次電池作成の際、例えば、正極
及び負極の巻き上げの際に、活物質が脱落すると、所望
の容量を持つ二次電池が得られないという欠点が生じ
る。また、二次電池を作成した後に、活物質が脱落する
と、二次電池の充放電容量が徐々に低下してゆくという
欠点が生じる。
属箔面に、各種の活物質を塗布した場合、金属箔と活物
質とが一体化しにくく、比較的、活物質が脱落しやすい
ということがあった。二次電池作成の際、例えば、正極
及び負極の巻き上げの際に、活物質が脱落すると、所望
の容量を持つ二次電池が得られないという欠点が生じ
る。また、二次電池を作成した後に、活物質が脱落する
と、二次電池の充放電容量が徐々に低下してゆくという
欠点が生じる。
【０００４】このため、金属箔に貫通孔を多数穿ち、こ
の貫通孔を介して表裏面に塗布された活物質等を一体化
させ、金属箔面から活物質が脱落するのを防止すること
が行なわれている。しかしながら、金属箔に多数の貫通
孔を穿つと、金属箔の破断荷重が低下し、次のような問
題が生じることがあった。即ち、金属箔面に活物質を塗
布する際には、金属箔に比較的高い張力が負荷されるの
であるが、このときに、金属箔が破断してしまうという
問題があった。また、活物質を塗布した極板（正極又は
負極）を、二次電池に組み込むために巻き上げるときに
も、極板に比較的高い張力が負荷されるので、極板（極
板を構成する金属箔）が破断してしまうという問題があ
った。
の貫通孔を介して表裏面に塗布された活物質等を一体化
させ、金属箔面から活物質が脱落するのを防止すること
が行なわれている。しかしながら、金属箔に多数の貫通
孔を穿つと、金属箔の破断荷重が低下し、次のような問
題が生じることがあった。即ち、金属箔面に活物質を塗
布する際には、金属箔に比較的高い張力が負荷されるの
であるが、このときに、金属箔が破断してしまうという
問題があった。また、活物質を塗布した極板（正極又は
負極）を、二次電池に組み込むために巻き上げるときに
も、極板に比較的高い張力が負荷されるので、極板（極
板を構成する金属箔）が破断してしまうという問題があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、金属
箔に多数の貫通孔が穿たれていても、その金属箔の破断
荷重の低下を少なくすることにある。具体的には、金属
箔に活物質を塗布する際、又は活物質を塗布した後に極
板として巻き上げる際、張力が加わる方向における破断
荷重の低下を少なくすることにある。
箔に多数の貫通孔が穿たれていても、その金属箔の破断
荷重の低下を少なくすることにある。具体的には、金属
箔に活物質を塗布する際、又は活物質を塗布した後に極
板として巻き上げる際、張力が加わる方向における破断
荷重の低下を少なくすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を、金属箔に穿たれる貫通孔の配列を工夫することによ
って達成したものである。即ち、本発明は、多数の貫通
孔が設けられている金属箔からなる孔開き集電体であっ
て、該多数の貫通孔は、該集電体の長手方向と平行な一
線に並ぶ複数の列と、該集電体の幅方向と平行な一線に
並ぶ複数の行とからなるパターンで配列され、隣合う列
における各々の貫通孔は一つの行に並んでいないことを
特徴とする二次電池に用いる孔開き集電体に関するもの
である。
を、金属箔に穿たれる貫通孔の配列を工夫することによ
って達成したものである。即ち、本発明は、多数の貫通
孔が設けられている金属箔からなる孔開き集電体であっ
て、該多数の貫通孔は、該集電体の長手方向と平行な一
線に並ぶ複数の列と、該集電体の幅方向と平行な一線に
並ぶ複数の行とからなるパターンで配列され、隣合う列
における各々の貫通孔は一つの行に並んでいないことを
特徴とする二次電池に用いる孔開き集電体に関するもの
である。
【０００７】
【用語の説明】本発明において、「集電体の長手方向」
とは、集電体に活物質が塗布される際、又は活物質が塗
布された集電体を二次電池に組み込むために巻き上げる
際、張力が負荷される方向のことを意味している。従っ
て、集電体に活物質が塗布される際における、流れ方向
（即ち、塗布方向）のこと、又は集電体が巻き上げられ
る際における、巻き上げ方向のことを意味している。一
般的には、塗布方向と巻き上げ方向とは一致しているこ
とが多い。しかしながら、この方向が一致していない場
合、本発明における集電体の長手方向とは、塗布方向又
は巻き上げ方向という意味に解釈される。本発明におい
て、「集電体の幅方向」とは、前記した集電体の長手方
向と直行する方向のことを意味している。
とは、集電体に活物質が塗布される際、又は活物質が塗
布された集電体を二次電池に組み込むために巻き上げる
際、張力が負荷される方向のことを意味している。従っ
て、集電体に活物質が塗布される際における、流れ方向
（即ち、塗布方向）のこと、又は集電体が巻き上げられ
る際における、巻き上げ方向のことを意味している。一
般的には、塗布方向と巻き上げ方向とは一致しているこ
とが多い。しかしながら、この方向が一致していない場
合、本発明における集電体の長手方向とは、塗布方向又
は巻き上げ方向という意味に解釈される。本発明におい
て、「集電体の幅方向」とは、前記した集電体の長手方
向と直行する方向のことを意味している。
【０００８】本発明において、「列」とは、集電体の長
手方向と平行な一線に並んでいる貫通孔列のことを意味
している。本発明において、「行」とは、集電体の幅方
向と平行な一線に並んでいる貫通孔行のことを意味して
いる。本発明において、「集電体の破断荷重」とは、幅
２０ｍｍで長さ１２０ｍｍの集電体試料を用いて、ＪＩ
Ｓ Ｚ ２２４１記載の方法で引張試験を行ない、集電
体試料が破断する際の荷重のことを意味している。ここ
で、引張試験の条件は、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、引
張試験機のチャック間距離５０ｍｍである。また、試料
の幅は、上記した集電体の幅方向と合致し、試料の長さ
は、上記した集電体の長手方向と合致するものである。
手方向と平行な一線に並んでいる貫通孔列のことを意味
している。本発明において、「行」とは、集電体の幅方
向と平行な一線に並んでいる貫通孔行のことを意味して
いる。本発明において、「集電体の破断荷重」とは、幅
２０ｍｍで長さ１２０ｍｍの集電体試料を用いて、ＪＩ
Ｓ Ｚ ２２４１記載の方法で引張試験を行ない、集電
体試料が破断する際の荷重のことを意味している。ここ
で、引張試験の条件は、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、引
張試験機のチャック間距離５０ｍｍである。また、試料
の幅は、上記した集電体の幅方向と合致し、試料の長さ
は、上記した集電体の長手方向と合致するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る孔開き集電体は、多
数の貫通孔が設けられている金属箔よりなる。金属箔と
しては、従来公知の各種金属箔を用いうるが、特に、銅
箔，銅合金箔，アルミニウム箔，アルミニウム合金箔を
用いるのが好ましい。銅箔及び銅合金箔は、リチウム系
二次電池の負極を構成する集電体として用いられること
が多く、またアルミニウム箔及びアルミニウム合金箔
は、リチウム系二次電池の正極を構成する集電体として
用いられることが多いからである。また、金属箔は、圧
延法や電解法等の任意の方法で得ることができる。特
に、銅箔又は銅合金箔については、圧延銅箔又は電解銅
箔を用いるのが好ましく、アルミニウム箔又はアルミニ
ウム合金箔については、圧延法によるアルミニウム箔を
用いるのが好ましい。
数の貫通孔が設けられている金属箔よりなる。金属箔と
しては、従来公知の各種金属箔を用いうるが、特に、銅
箔，銅合金箔，アルミニウム箔，アルミニウム合金箔を
用いるのが好ましい。銅箔及び銅合金箔は、リチウム系
二次電池の負極を構成する集電体として用いられること
が多く、またアルミニウム箔及びアルミニウム合金箔
は、リチウム系二次電池の正極を構成する集電体として
用いられることが多いからである。また、金属箔は、圧
延法や電解法等の任意の方法で得ることができる。特
に、銅箔又は銅合金箔については、圧延銅箔又は電解銅
箔を用いるのが好ましく、アルミニウム箔又はアルミニ
ウム合金箔については、圧延法によるアルミニウム箔を
用いるのが好ましい。
【００１０】金属箔の厚さは、適宜設計しうる事項であ
る。しかしながら、厚すぎると二次電池の軽量化を図り
にくくなり、また、薄すぎると破断荷重が低下して極板
を作成しにくくなるので、一般的に８〜３０μｍ程度で
あるのが好ましい。金属箔が銅箔又は銅合金箔である場
合は、特に、８〜２５μｍ程度が好ましく、金属箔がア
ルミニウム箔又はアルミニウム合金箔である場合は、特
に、１０〜３０μｍ程度が好ましい。
る。しかしながら、厚すぎると二次電池の軽量化を図り
にくくなり、また、薄すぎると破断荷重が低下して極板
を作成しにくくなるので、一般的に８〜３０μｍ程度で
あるのが好ましい。金属箔が銅箔又は銅合金箔である場
合は、特に、８〜２５μｍ程度が好ましく、金属箔がア
ルミニウム箔又はアルミニウム合金箔である場合は、特
に、１０〜３０μｍ程度が好ましい。
【００１１】金属箔に設けられる貫通孔の孔径も、適宜
設計しうる事項である。しかしながら、孔径が大きすぎ
ると破断荷重が低下して極板を作成しにくくなり、ま
た、孔径が小さすぎると活物質等が貫通孔を介して一体
化しにくくり、活物質等が脱落しやすくなるので、孔径
は０．１〜３ｍｍ程度であるのが好ましい。なお、貫通
孔の形状は、一般的には円形であるが、四角形，三角
形，楕円形，六角形等のその他の形状であっても差し支
えない。貫通孔の形状がその他の形状である場合の孔径
は、その他の形状の面積に相当する仮想円の直径をもっ
て、孔径とする。また、孔のピッチも、適宜設計しうる
事項である。しかしながら、孔のピッチが狭すぎると破
断荷重が低下して極板を作成しにくくなり、また、孔の
ピッチが広すぎると、活物質等が貫通孔を介して一体化
している箇所が少なくなり、活物質等が脱落しやすくな
るので、孔のピッチは０．５〜１０ｍｍ程度が好まし
い。ここで、孔のピッチとは、一つの列における各貫通
孔間の距離のこと、及び一つの行における各貫通孔間の
距離のことを意味している。
設計しうる事項である。しかしながら、孔径が大きすぎ
ると破断荷重が低下して極板を作成しにくくなり、ま
た、孔径が小さすぎると活物質等が貫通孔を介して一体
化しにくくり、活物質等が脱落しやすくなるので、孔径
は０．１〜３ｍｍ程度であるのが好ましい。なお、貫通
孔の形状は、一般的には円形であるが、四角形，三角
形，楕円形，六角形等のその他の形状であっても差し支
えない。貫通孔の形状がその他の形状である場合の孔径
は、その他の形状の面積に相当する仮想円の直径をもっ
て、孔径とする。また、孔のピッチも、適宜設計しうる
事項である。しかしながら、孔のピッチが狭すぎると破
断荷重が低下して極板を作成しにくくなり、また、孔の
ピッチが広すぎると、活物質等が貫通孔を介して一体化
している箇所が少なくなり、活物質等が脱落しやすくな
るので、孔のピッチは０．５〜１０ｍｍ程度が好まし
い。ここで、孔のピッチとは、一つの列における各貫通
孔間の距離のこと、及び一つの行における各貫通孔間の
距離のことを意味している。
【００１２】本発明においては、多数の貫通孔が、複数
の列と複数の行とをなして整然としたパターンで並んで
いる。そして、特徴的なことは、隣合う列における各貫
通孔が、一つの行に存在しないことである。具体的に例
示すれば、図１〜図３のとおりである。図１には、集電
体の一部であって、貫通孔が三列・六行で配列されてい
る部分のみが示されており、また図３には、列間の距離
が図１の半分となっているものであって、六列・三行で
配列されている部分のみが示されており、各々、隣合う
列における各貫通孔は、一つの行を構成しておらず、一
の列を隔てた列間における各貫通孔が一つの行を構成し
ている態様が示されている。図２には、集電体の一部で
あって、貫通孔が四列・十行で配列されている部分のみ
が示されているが、隣合う列における各貫通孔は、一つ
の行を構成しておらず、二の列を隔てた列間における各
貫通孔が一つの行を構成している態様が示されている。
の列と複数の行とをなして整然としたパターンで並んで
いる。そして、特徴的なことは、隣合う列における各貫
通孔が、一つの行に存在しないことである。具体的に例
示すれば、図１〜図３のとおりである。図１には、集電
体の一部であって、貫通孔が三列・六行で配列されてい
る部分のみが示されており、また図３には、列間の距離
が図１の半分となっているものであって、六列・三行で
配列されている部分のみが示されており、各々、隣合う
列における各貫通孔は、一つの行を構成しておらず、一
の列を隔てた列間における各貫通孔が一つの行を構成し
ている態様が示されている。図２には、集電体の一部で
あって、貫通孔が四列・十行で配列されている部分のみ
が示されているが、隣合う列における各貫通孔は、一つ
の行を構成しておらず、二の列を隔てた列間における各
貫通孔が一つの行を構成している態様が示されている。
【００１３】金属箔に貫通孔を穿つには、従来公知の任
意の方法によることができ、例えば、化学的エッチング
法，機械的エンボス法，打ち抜き法等を採用することが
できる。また、上記したパターンで貫通孔を穿つには、
化学的エッチング法の場合は、本発明に合うパターンを
持つレジスト（マスキング）を用いて行なえば良い。機
械的エンボス法の場合は、エンボスロールとしては、本
発明に合うパターンの凸部を持つ凹凸ロールを用いて行
なえば良い。
意の方法によることができ、例えば、化学的エッチング
法，機械的エンボス法，打ち抜き法等を採用することが
できる。また、上記したパターンで貫通孔を穿つには、
化学的エッチング法の場合は、本発明に合うパターンを
持つレジスト（マスキング）を用いて行なえば良い。機
械的エンボス法の場合は、エンボスロールとしては、本
発明に合うパターンの凸部を持つ凹凸ロールを用いて行
なえば良い。
【００１４】上記したような特定のパターンで配列され
た多数の貫通孔を持つ、本発明に係る集電体は、一定の
破断荷重を持っているのが好ましい。具体的には、金属
箔が銅箔又は銅合金箔である場合には、１６〜３６０Ｎ
／２０ｍｍ幅の破断荷重を持っているのが好ましい。破
断荷重が１６Ｎ／２０ｍｍ幅未満であると、集電体に活
物質が塗布される際、又は活物質が塗布された集電体を
二次電池に組み込むために巻き上げる際、張力の負荷に
よって、集電体が破断する恐れがある。また、破断荷重
が３６０Ｎ／２０ｍｍ幅を超えるようにするには、集電
体自体の厚さを厚くしなければならず、二次電池の軽量
化の要請に反する。更に、金属箔がアルミニウム箔又は
アルミニウム合金箔である場合には、８〜１８０Ｎ／２
０ｍｍ幅の破断荷重を持っているのが好ましい。破断荷
重が８Ｎ／２０ｍｍ幅未満であると、集電体に活物質が
塗布される際、又は活物質が塗布された集電体を二次電
池に組み込むために巻き上げる際、張力の負荷によっ
て、集電体が破断する恐れがある。また、破断荷重が１
８０Ｎ／２０ｍｍ幅を超えるようにするには、集電体自
体の厚さを厚くしなければならず、二次電池の軽量化の
要請に反する。なお、銅箔又は銅合金箔よりなる集電体
は二次電池の負極を構成し、アルミニウム箔又はアルミ
ニウム合金箔よりなる集電体は二次電池の正極を構成す
るものである。銅箔等とアルミニウム箔等とにおいて、
好ましい破断荷重の範囲が異なるのは、正極と負極と
で、負荷される張力が異なることがあるためである。
た多数の貫通孔を持つ、本発明に係る集電体は、一定の
破断荷重を持っているのが好ましい。具体的には、金属
箔が銅箔又は銅合金箔である場合には、１６〜３６０Ｎ
／２０ｍｍ幅の破断荷重を持っているのが好ましい。破
断荷重が１６Ｎ／２０ｍｍ幅未満であると、集電体に活
物質が塗布される際、又は活物質が塗布された集電体を
二次電池に組み込むために巻き上げる際、張力の負荷に
よって、集電体が破断する恐れがある。また、破断荷重
が３６０Ｎ／２０ｍｍ幅を超えるようにするには、集電
体自体の厚さを厚くしなければならず、二次電池の軽量
化の要請に反する。更に、金属箔がアルミニウム箔又は
アルミニウム合金箔である場合には、８〜１８０Ｎ／２
０ｍｍ幅の破断荷重を持っているのが好ましい。破断荷
重が８Ｎ／２０ｍｍ幅未満であると、集電体に活物質が
塗布される際、又は活物質が塗布された集電体を二次電
池に組み込むために巻き上げる際、張力の負荷によっ
て、集電体が破断する恐れがある。また、破断荷重が１
８０Ｎ／２０ｍｍ幅を超えるようにするには、集電体自
体の厚さを厚くしなければならず、二次電池の軽量化の
要請に反する。なお、銅箔又は銅合金箔よりなる集電体
は二次電池の負極を構成し、アルミニウム箔又はアルミ
ニウム合金箔よりなる集電体は二次電池の正極を構成す
るものである。銅箔等とアルミニウム箔等とにおいて、
好ましい破断荷重の範囲が異なるのは、正極と負極と
で、負荷される張力が異なることがあるためである。
【００１５】本発明においては、金属箔が銅箔又は銅合
金箔である場合には、１６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅の破
断荷重を持っているのが好ましく、金属箔がアルミニウ
ム箔又はアルミニウム合金箔である場合には、８〜１８
０Ｎ／２０ｍｍ幅の破断荷重を持っているのが好ましい
との技術的事項を利用して、以下のような組み合わせの
負極用集電体及び正極用集電体を用いて二次電池を作成
することもできる。即ち、貫通孔が本発明における特定
のパターンで配列されていない銅箔又は銅合金箔であっ
て、破断荷重が１６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅の負極用集
電体と、貫通孔が本発明における特定のパターンで配列
されているアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔であ
って、破断荷重が８〜１８０Ｎ／２０ｍｍ幅の正極用集
電体とを組み合わせて、二次電池を作成することができ
る。また、貫通孔が本発明における特定のパターンで配
列されている銅箔又は銅合金箔であって、破断荷重が１
６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅の負極用集電体と、貫通孔が
本発明における特定のパターンで配列されていないアル
ミニウム箔又はアルミニウム合金箔であって、破断荷重
が８〜１８０Ｎ／２０ｍｍ幅の正極用集電体とを組み合
わせて、二次電池を作成することができる。
金箔である場合には、１６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅の破
断荷重を持っているのが好ましく、金属箔がアルミニウ
ム箔又はアルミニウム合金箔である場合には、８〜１８
０Ｎ／２０ｍｍ幅の破断荷重を持っているのが好ましい
との技術的事項を利用して、以下のような組み合わせの
負極用集電体及び正極用集電体を用いて二次電池を作成
することもできる。即ち、貫通孔が本発明における特定
のパターンで配列されていない銅箔又は銅合金箔であっ
て、破断荷重が１６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅の負極用集
電体と、貫通孔が本発明における特定のパターンで配列
されているアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔であ
って、破断荷重が８〜１８０Ｎ／２０ｍｍ幅の正極用集
電体とを組み合わせて、二次電池を作成することができ
る。また、貫通孔が本発明における特定のパターンで配
列されている銅箔又は銅合金箔であって、破断荷重が１
６〜３６０Ｎ／２０ｍｍ幅の負極用集電体と、貫通孔が
本発明における特定のパターンで配列されていないアル
ミニウム箔又はアルミニウム合金箔であって、破断荷重
が８〜１８０Ｎ／２０ｍｍ幅の正極用集電体とを組み合
わせて、二次電池を作成することができる。
【００１６】本発明に係る孔開き集電体は、各種二次電
池用の集電体として好適に用いられる。即ち、孔開き集
電体に、活物質を塗布して、二次電池の極板が得られる
のである。具体的には、例えば、カーボン又はグラファ
イトよりなる活物質と、ポリビニリデンフルオライド
（ＰＶＤＦ）等のフッ素系バインダーとを混合したペー
スト状物を、銅箔又は銅合金箔よりなる孔開き集電体に
塗布し、リチウムイオン電池やポリマー電池等のリチウ
ム系二次電池の負極が得られるのである。また、コバル
ト酸リチウム等よりなる活物質と、ポリビニリデンフル
オライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素系バインダーとを混合
したペースト状物を、アルミニウム箔又はアルミニウム
合金箔よりなる孔開き集電体に塗布し、リチウムイオン
電池，金属リチウム電池，ポリマー電池等のリチウム系
二次電池の正極が得られるのである。
池用の集電体として好適に用いられる。即ち、孔開き集
電体に、活物質を塗布して、二次電池の極板が得られる
のである。具体的には、例えば、カーボン又はグラファ
イトよりなる活物質と、ポリビニリデンフルオライド
（ＰＶＤＦ）等のフッ素系バインダーとを混合したペー
スト状物を、銅箔又は銅合金箔よりなる孔開き集電体に
塗布し、リチウムイオン電池やポリマー電池等のリチウ
ム系二次電池の負極が得られるのである。また、コバル
ト酸リチウム等よりなる活物質と、ポリビニリデンフル
オライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素系バインダーとを混合
したペースト状物を、アルミニウム箔又はアルミニウム
合金箔よりなる孔開き集電体に塗布し、リチウムイオン
電池，金属リチウム電池，ポリマー電池等のリチウム系
二次電池の正極が得られるのである。
【００１７】
【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明は実施例に限定されるものではない。本発明は、
特定のパターンで貫通孔が設けられた集電体は、貫通孔
の存在による破断荷重の低下を防止しうるという技術的
思想に基づいて解釈されるべきである。
本発明は実施例に限定されるものではない。本発明は、
特定のパターンで貫通孔が設けられた集電体は、貫通孔
の存在による破断荷重の低下を防止しうるという技術的
思想に基づいて解釈されるべきである。
【００１８】実施例１〜３ 厚さ１８μｍの銅箔に、図１（実施例１），図２（実施
例２）及び図３（実施例３）のパターンで貫通孔を設け
た集電体を準備した。なお、図中のｄ（貫通孔の直径）
は１ｍｍであり、ａは５ｍｍであり、ｂは５ｍｍであ
る。
例２）及び図３（実施例３）のパターンで貫通孔を設け
た集電体を準備した。なお、図中のｄ（貫通孔の直径）
は１ｍｍであり、ａは５ｍｍであり、ｂは５ｍｍであ
る。
【００１９】各集電体の破断荷重を測定したところ、実
施例１のものは９９Ｎ／２０ｍｍ幅であり、実施例２の
ものは１０４Ｎ／２０ｍｍ幅であり、実施例３のものは
８９Ｎ／２０ｍｍ幅であった。従って、これらの各集電
体は、活物質を塗布する際に負荷される張力に、又は活
物質が塗布された各集電体を二次電池に組み込むために
巻き上げる際に負荷される張力に、十分に耐えうるもの
である。
施例１のものは９９Ｎ／２０ｍｍ幅であり、実施例２の
ものは１０４Ｎ／２０ｍｍ幅であり、実施例３のものは
８９Ｎ／２０ｍｍ幅であった。従って、これらの各集電
体は、活物質を塗布する際に負荷される張力に、又は活
物質が塗布された各集電体を二次電池に組み込むために
巻き上げる際に負荷される張力に、十分に耐えうるもの
である。
【００２０】
【作用】本発明に係る集電体は、貫通孔で構成される隣
合う列間において、各貫通孔が一つの行を構成していな
い。従って、一つの行においては、列の数の半分以下の
貫通孔が存在するだけである。例えば、列の数をＸとし
たとき、一つの行においては、（Ｘ／２）個以下の貫通
孔が存在するだけである。
合う列間において、各貫通孔が一つの行を構成していな
い。従って、一つの行においては、列の数の半分以下の
貫通孔が存在するだけである。例えば、列の数をＸとし
たとき、一つの行においては、（Ｘ／２）個以下の貫通
孔が存在するだけである。
【００２１】ところで、集電体の長手方向に張力を負荷
すると、一つの行に負荷される応力は、貫通孔の存在し
ない箇所に加わるため、一つの行の貫通孔が少ないほ
ど、応力が加わる箇所は広くなる。そして、応力の加わ
る箇所が広くなればなるほど、破断荷重は大きくなる。
従って、一つの行における貫通孔を、列の数の半分以下
に減らすことによって、応力の加わる箇所を広くし、貫
通孔の存在による破断荷重の低下を防止しうるのであ
る。
すると、一つの行に負荷される応力は、貫通孔の存在し
ない箇所に加わるため、一つの行の貫通孔が少ないほ
ど、応力が加わる箇所は広くなる。そして、応力の加わ
る箇所が広くなればなるほど、破断荷重は大きくなる。
従って、一つの行における貫通孔を、列の数の半分以下
に減らすことによって、応力の加わる箇所を広くし、貫
通孔の存在による破断荷重の低下を防止しうるのであ
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る集電体は、貫通孔を設けて
なるものであるが、上記したように、貫通孔の存在によ
る長手方向の破断荷重の低下を少なくしたものである。
従って、集電体に活物質等を塗布する際、又は活物質等
が塗布された集電体を二次電池に組み込むために巻き上
げる際、その長手方向に張力が負荷されても、破断しに
くく、二次電池製造時におけるトラブルを防止しうると
いう効果を奏する。
なるものであるが、上記したように、貫通孔の存在によ
る長手方向の破断荷重の低下を少なくしたものである。
従って、集電体に活物質等を塗布する際、又は活物質等
が塗布された集電体を二次電池に組み込むために巻き上
げる際、その長手方向に張力が負荷されても、破断しに
くく、二次電池製造時におけるトラブルを防止しうると
いう効果を奏する。
【００２３】また、二次電池の充放電時に、活物質の膨
潤・収縮が繰り返され、二次電池中に組み込まれた集電
体に大きな外力が負荷された場合においても、本発明に
係る集電体は、破断荷重の低下を少なくしてあるので、
破断しにくく、二次電池の寿命を延ばすことができると
いう予期せぬ効果をも奏する。
潤・収縮が繰り返され、二次電池中に組み込まれた集電
体に大きな外力が負荷された場合においても、本発明に
係る集電体は、破断荷重の低下を少なくしてあるので、
破断しにくく、二次電池の寿命を延ばすことができると
いう予期せぬ効果をも奏する。
【図１】本発明の一例に係る孔開き集電体の一部を模式
的に示した平面図であり、貫通孔の配列パターンの一例
を示したものである。
的に示した平面図であり、貫通孔の配列パターンの一例
を示したものである。
【図２】本発明の一例に係る孔開き集電体の一部を模式
的に示した平面図であり、貫通孔の配列パターンの一例
を示したものである。
的に示した平面図であり、貫通孔の配列パターンの一例
を示したものである。
【図３】本発明の一例に係る孔開き集電体の一部を模式
的に示した平面図であり、貫通孔の配列パターンの一例
を示したものである。
的に示した平面図であり、貫通孔の配列パターンの一例
を示したものである。
Claims (6)
- 【請求項１】 多数の貫通孔が設けられている金属箔か
らなる孔開き集電体であって、該多数の貫通孔は、該集
電体の長手方向と平行な一線に並ぶ複数の列と、該集電
体の幅方向と平行な一線に並ぶ複数の行とからなるパタ
ーンで配列され、隣合う列における各々の貫通孔は一つ
の行に並んでいないことを特徴とする二次電池に用いる
孔開き集電体。 - 【請求項２】 金属箔が銅箔又は銅合金箔である請求項
１記載の二次電池の負極に用いる孔開き集電体。 - 【請求項３】 集電体の破断荷重が１６〜３６０Ｎ／２
０ｍｍ幅である請求項２記載の二次電池の負極に用いる
孔開き集電体。 - 【請求項４】 金属箔がアルミニウム箔又はアルミニウ
ム合金箔である請求項１記載の二次電池の正極に用いる
孔開き集電体。 - 【請求項５】 集電体の破断荷重が８〜１８０Ｎ／２０
ｍｍ幅である請求項４記載の二次電池の正極に用いる孔
開き集電体。 - 【請求項６】 二次電池が、リチウムイオン電池，金属
リチウム電池又はポリマー電池である請求項１乃至５の
いずれか一項に記載の二次電池に用いる孔開き集電体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252898A JPH1186869A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 二次電池に用いる孔開き集電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252898A JPH1186869A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 二次電池に用いる孔開き集電体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186869A true JPH1186869A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17243715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9252898A Pending JPH1186869A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 二次電池に用いる孔開き集電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1186869A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000243401A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-09-08 | Kazunori Yamada | 電池用集電体 |
| KR20020039573A (ko) * | 2000-11-22 | 2002-05-27 | 이중구 | 이차 전지의 집전체 |
| JP2005078991A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| WO2011108467A1 (ja) | 2010-03-01 | 2011-09-09 | 古河電気工業株式会社 | 銅箔の表面処理方法、表面処理銅箔およびリチウムイオン二次電池の負極集電体用銅箔 |
| JP2011216478A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 二次電池集電体用穴あき粗化処理銅箔、その製造方法及びリチウムイオン二次電池負極電極 |
| CN102471835A (zh) * | 2009-07-07 | 2012-05-23 | 东洋铝株式会社 | 具有贯通孔的铝箔 |
| KR20120139684A (ko) * | 2010-01-29 | 2012-12-27 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 전기 화학 디바이스 |
| FR3004290A1 (fr) * | 2013-04-08 | 2014-10-10 | Accumulateurs Fixes | Collecteur de courant pour electrode d'element electrochimique |
| WO2017188021A1 (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 日立マクセル株式会社 | 電気化学素子用電極およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2019186204A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ | 集電体、その極シート及び電気化学デバイス |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP9252898A patent/JPH1186869A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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Effective date: 20050322 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050516 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050614 |