JPH1197030A - 集電材用銅箔 - Google Patents
集電材用銅箔Info
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- JPH1197030A JPH1197030A JP9253606A JP25360697A JPH1197030A JP H1197030 A JPH1197030 A JP H1197030A JP 9253606 A JP9253606 A JP 9253606A JP 25360697 A JP25360697 A JP 25360697A JP H1197030 A JPH1197030 A JP H1197030A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃ材料を含み、かつ、ＮＭＰと水との混合液
あるいは水を溶媒として用いた混合スラリーとの濡れ性
に優れた集電材用銅箔を提供するものである。 【解決手段】 銅箔４の片面あるいは両面に、水および
空気に対して安定で、かつ、これらとの化合物を生成し
にくい金属からなるメッキ層を形成したものである。
あるいは水を溶媒として用いた混合スラリーとの濡れ性
に優れた集電材用銅箔を提供するものである。 【解決手段】 銅箔４の片面あるいは両面に、水および
空気に対して安定で、かつ、これらとの化合物を生成し
にくい金属からなるメッキ層を形成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集電材用銅箔に係
り、特に、Ｌｉイオン電池の負極集電材用銅箔に関する
ものである。
り、特に、Ｌｉイオン電池の負極集電材用銅箔に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｌｉイオン電池は、単位体積、単位質量
当たりのエネルギー密度が、他の電池（例えば、Ｎｉ−
Ｃｄ、ＮｉＭＨなど）に比べて高く、小型・軽量化が進
む携帯情報機器の電源（二次電池）として今後の需要の
伸びが見込まれている。
当たりのエネルギー密度が、他の電池（例えば、Ｎｉ−
Ｃｄ、ＮｉＭＨなど）に比べて高く、小型・軽量化が進
む携帯情報機器の電源（二次電池）として今後の需要の
伸びが見込まれている。
【０００３】Ｌｉイオン電池の基本原理と構造を図２に
示す。図２（ａ）はＬｉイオン電池の基本原理を示し、
図２（ｂ）は円筒型のＬｉイオン電池の基本構造を示し
ている。
示す。図２（ａ）はＬｉイオン電池の基本原理を示し、
図２（ｂ）は円筒型のＬｉイオン電池の基本構造を示し
ている。
【０００４】図２（ａ）に示すように、Ｌｉイオン電池
の基本原理は、容器１内に満たされた有機電解液２中
に、正極集電材であるＡｌ箔３にコバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ2 ）を塗布してなる正極板と、負極集電材
である銅箔４にＣ（黒鉛）を塗布してなる負極板を、セ
パレータ５を挟んで向かい合わせた構成となっている。
の基本原理は、容器１内に満たされた有機電解液２中
に、正極集電材であるＡｌ箔３にコバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ2 ）を塗布してなる正極板と、負極集電材
である銅箔４にＣ（黒鉛）を塗布してなる負極板を、セ
パレータ５を挟んで向かい合わせた構成となっている。
【０００５】Ｌｉイオン電池の基本構造は、図２（ｂ）
に示すように、正極板／セパレータ５／負極板の３層構
造のシート材を、芯材８の周りに密巻きして円筒状に形
成し、その円筒状のシート材をケーシング９内に収納し
たものである。正極板は正極端子１０ａに接続されると
共に、負極板は負極端子１０ｂに接続され、Ｌｉイオン
電池を構成する。
に示すように、正極板／セパレータ５／負極板の３層構
造のシート材を、芯材８の周りに密巻きして円筒状に形
成し、その円筒状のシート材をケーシング９内に収納し
たものである。正極板は正極端子１０ａに接続されると
共に、負極板は負極端子１０ｂに接続され、Ｌｉイオン
電池を構成する。
【０００６】ここで、シート材におけるセパレータ５
は、厳密には、セパレータ・電解液体７の形で積層され
る。
は、厳密には、セパレータ・電解液体７の形で積層され
る。
【０００７】Ｌｉイオン電池の反応式を、化１に示す。
【０００８】
【化１】
【０００９】化１に示すように、放電時には、負極から
Ｌｉイオンが放出され、このＬｉイオンが正極に取り込
まれてＬｉＣｏＯ2 が形成される。また、充電時には、
Ｌｉイオンが負極に取り込まれ、負極において、Ｌｉと
Ｃが層間化合物（黒鉛層間に原子や原子団をドープした
もの；以下、ＧＩＣ（Graphite Intercalation Compoun
d ）と呼ぶ）を形成する。このＬｉイオンが正極に移動
することで電流を供給している。
Ｌｉイオンが放出され、このＬｉイオンが正極に取り込
まれてＬｉＣｏＯ2 が形成される。また、充電時には、
Ｌｉイオンが負極に取り込まれ、負極において、Ｌｉと
Ｃが層間化合物（黒鉛層間に原子や原子団をドープした
もの；以下、ＧＩＣ（Graphite Intercalation Compoun
d ）と呼ぶ）を形成する。このＬｉイオンが正極に移動
することで電流を供給している。
【００１０】ＬｉとＣの層間化合物の構成を図３に示
す。図３（ａ）は層間化合物の平面模式図を示し、図３
（ｂ）は図３（ａ）におけるユニットセルの結晶構造を
示している。
す。図３（ａ）は層間化合物の平面模式図を示し、図３
（ｂ）は図３（ａ）におけるユニットセルの結晶構造を
示している。
【００１１】図３（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｌｉと
ＣのＧＩＣは、Ｃ原子１２が正六角形状に規則配列して
なるＣ層間に、Ｌｉ原子１３が正三角形状に規則配列し
たＬｉ層が挟まれた構造となっている。このＧＩＣのユ
ニットセル１１は、上層および下層のＣ層における積層
方向に重なり合った各６個のＣ原子１２と、それらのＣ
原子１２に挟まれた１個のＬｉ原子１３からなり、その
理論組成はＬｉＣ6 に相当する。
ＣのＧＩＣは、Ｃ原子１２が正六角形状に規則配列して
なるＣ層間に、Ｌｉ原子１３が正三角形状に規則配列し
たＬｉ層が挟まれた構造となっている。このＧＩＣのユ
ニットセル１１は、上層および下層のＣ層における積層
方向に重なり合った各６個のＣ原子１２と、それらのＣ
原子１２に挟まれた１個のＬｉ原子１３からなり、その
理論組成はＬｉＣ6 に相当する。
【００１２】近年、Ｌｉイオン電池の高性能化を図るべ
く、各構成部材の素材の研究が盛んに行われており、例
えば、正極板の材料として、金属酸化物、金属硫化物な
どを始め、非常に多くの種類が報告されており、現在で
は、高電圧・高エネルギー密度が得られ、かつ、サイク
ル特性にも優れたＬｉＣｏＯ2 が主に用いられている。
く、各構成部材の素材の研究が盛んに行われており、例
えば、正極板の材料として、金属酸化物、金属硫化物な
どを始め、非常に多くの種類が報告されており、現在で
は、高電圧・高エネルギー密度が得られ、かつ、サイク
ル特性にも優れたＬｉＣｏＯ2 が主に用いられている。
【００１３】また、負極板のＣ材料として、Ｌｉ量をで
きる限り理論値に近付けると共に、放電容量を大きくす
るＣ材料が多数提案されている。Ｌｉを電気化学的にイ
ンターカーレート／脱インターカーレートできるＣ材料
として、これまでに、天然黒鉛、人造黒鉛、熱分解グラ
ファイト、各種炭素繊維、コークス、ガラス状カーボ
ン、ポリマーの低温炭化物など非常に多くの種類が報告
されており、現在でも、電池メーカーによって使用する
Ｃ材料が異なっている場合がある。
きる限り理論値に近付けると共に、放電容量を大きくす
るＣ材料が多数提案されている。Ｌｉを電気化学的にイ
ンターカーレート／脱インターカーレートできるＣ材料
として、これまでに、天然黒鉛、人造黒鉛、熱分解グラ
ファイト、各種炭素繊維、コークス、ガラス状カーボ
ン、ポリマーの低温炭化物など非常に多くの種類が報告
されており、現在でも、電池メーカーによって使用する
Ｃ材料が異なっている場合がある。
【００１４】負極板の負極集電材である銅箔としては、
肉厚の素条に圧延加工を施して１０μｍ程度まで薄くし
た圧延銅箔と、Ｃｕイオンを含む電解液から金属Ｃｕを
電析させて箔にした電解銅箔との２種類がある。
肉厚の素条に圧延加工を施して１０μｍ程度まで薄くし
た圧延銅箔と、Ｃｕイオンを含む電解液から金属Ｃｕを
電析させて箔にした電解銅箔との２種類がある。
【００１５】圧延銅箔は強度が高く、後述するＣ材料の
塗布工程における高張力加工に十分耐え得るものである
が、その製造工程において加工油が使用されているた
め、普通の洗浄工程を経た圧延銅箔は表面の清浄度が十
分ではない。このため、圧延銅箔メーカーは、圧延加工
後の洗浄工程を改善し、加工油の残存量を無視できるレ
ベルまで低減している。
塗布工程における高張力加工に十分耐え得るものである
が、その製造工程において加工油が使用されているた
め、普通の洗浄工程を経た圧延銅箔は表面の清浄度が十
分ではない。このため、圧延銅箔メーカーは、圧延加工
後の洗浄工程を改善し、加工油の残存量を無視できるレ
ベルまで低減している。
【００１６】一方、電解銅箔は、電析によって形成され
る箔であり、加工油を一切用いていないため、表面の清
浄度は高く保たれているものの、強度が不十分であり、
Ｃ材料塗布工程における設定条件によっては銅箔が破断
するおそれもある。
る箔であり、加工油を一切用いていないため、表面の清
浄度は高く保たれているものの、強度が不十分であり、
Ｃ材料塗布工程における設定条件によっては銅箔が破断
するおそれもある。
【００１７】すなわち、Ｌｉイオン電池用の銅箔として
は、圧延銅箔および電解銅箔のどちらにおいても一長一
短があり、現状では、適宜使い分けを行っている。
は、圧延銅箔および電解銅箔のどちらにおいても一長一
短があり、現状では、適宜使い分けを行っている。
【００１８】銅箔に対するＣ材料の塗布方法としては、
Ｃ材料をバインダと一緒に溶媒中に分散させてなる混合
スラリーを銅箔に塗布する方法が挙げられる。
Ｃ材料をバインダと一緒に溶媒中に分散させてなる混合
スラリーを銅箔に塗布する方法が挙げられる。
【００１９】バインダとしては主にポリフッ化ビニリデ
ン（以下、ＰＶｄＦと示す）が、溶媒としてはＮ−メチ
ル２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと示す）が用いられて
いる。ＰＶｄＦは他用途のバインダとしても広く使われ
ており、ＮＭＰは有機物および無機物に対する溶解度が
大きく、化学的に安定であり腐食がなく、かつ、銅箔と
混合スラリーとの濡れ性が良好である等の理由から採用
するものである。
ン（以下、ＰＶｄＦと示す）が、溶媒としてはＮ−メチ
ル２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと示す）が用いられて
いる。ＰＶｄＦは他用途のバインダとしても広く使われ
ており、ＮＭＰは有機物および無機物に対する溶解度が
大きく、化学的に安定であり腐食がなく、かつ、銅箔と
混合スラリーとの濡れ性が良好である等の理由から採用
するものである。
【００２０】ここで、溶媒としてＮＭＰを用いた場合、
次のような問題点があった。
次のような問題点があった。
【００２１】（ａ） ＮＭＰの有機物および無機物に対
する溶解度が大きすぎるため、混合スラリー塗布装置に
おけるプラスチック材料の使用が制限され、装置コスト
が上昇する。
する溶解度が大きすぎるため、混合スラリー塗布装置に
おけるプラスチック材料の使用が制限され、装置コスト
が上昇する。
【００２２】（ｂ） 使用後のＮＭＰの処理に専用設備
が必要になり、装置コストが上昇する。
が必要になり、装置コストが上昇する。
【００２３】（ｃ） ＮＭＰ自体が高価であるため、製
造コストが上昇する。
造コストが上昇する。
【００２４】そこで、Ｌｉイオン電池メーカーでは、溶
媒をＮＭＰ１００％のものから、ＮＭＰと水との混合液
あるいは水に変更するという手段を講じている。
媒をＮＭＰ１００％のものから、ＮＭＰと水との混合液
あるいは水に変更するという手段を講じている。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶媒と
してＮＭＰ１００％のものを用いた場合は、銅箔とＣ材
料を含む混合スラリーとの濡れ性は良好であったが、溶
媒としてＮＭＰと水との混合液あるいは水を用いた場
合、溶媒が銅箔表面ではじかれ（濡れ性が低下し）、銅
箔に対する混合スラリーの均一塗布が困難となってしま
うという問題が新たに生じた。
してＮＭＰ１００％のものを用いた場合は、銅箔とＣ材
料を含む混合スラリーとの濡れ性は良好であったが、溶
媒としてＮＭＰと水との混合液あるいは水を用いた場
合、溶媒が銅箔表面ではじかれ（濡れ性が低下し）、銅
箔に対する混合スラリーの均一塗布が困難となってしま
うという問題が新たに生じた。
【００２６】そこで本発明は、上記課題を解決し、Ｃ材
料を含み、かつ、ＮＭＰと水との混合液あるいは水を溶
媒として用いた混合スラリーとの濡れ性に優れた集電材
用銅箔を提供することにある。
料を含み、かつ、ＮＭＰと水との混合液あるいは水を溶
媒として用いた混合スラリーとの濡れ性に優れた集電材
用銅箔を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、銅箔の片面あるいは両面に、水お
よび空気に対して安定で、かつ、これらとの化合物を生
成しにくい金属からなるメッキ層を形成したものであ
る。
に請求項１の発明は、銅箔の片面あるいは両面に、水お
よび空気に対して安定で、かつ、これらとの化合物を生
成しにくい金属からなるメッキ層を形成したものであ
る。
【００２８】請求項２の発明は、上記メッキ層が、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉから選択される金属の単層あるい
はこれらを多層に積層したものからなる請求項１記載の
集電材用銅箔である。
ｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉから選択される金属の単層あるい
はこれらを多層に積層したものからなる請求項１記載の
集電材用銅箔である。
【００２９】請求項３の発明は、上記メッキ層の層厚
が、０．２〜２μｍである請求項１または請求項２記載
の集電材用銅箔である。
が、０．２〜２μｍである請求項１または請求項２記載
の集電材用銅箔である。
【００３０】上記数値範囲の限定理由を以下に述べる。
【００３１】メッキ層の層厚を０．２〜２μｍとしたの
は、層厚が０．２μｍ未満では銅素地の被覆が不十分で
あり、めっき後においても銅素地表面の酸化が進行し
て、表面の多数箇所に銅酸化物が露出する。すなわち、
メッキ層に対するＮＭＰと水との混合溶媒あるいは水の
濡れ性およびメッキ層に対する混合スラリーの均一塗布
性が低下するためである。
は、層厚が０．２μｍ未満では銅素地の被覆が不十分で
あり、めっき後においても銅素地表面の酸化が進行し
て、表面の多数箇所に銅酸化物が露出する。すなわち、
メッキ層に対するＮＭＰと水との混合溶媒あるいは水の
濡れ性およびメッキ層に対する混合スラリーの均一塗布
性が低下するためである。
【００３２】また、銅箔の片面あるいは両面にメッキ層
を形成する場合、メッキ層の厚さの分だけ銅箔の厚さを
薄くする必要がある。Ｌｉイオン電池においては、銅箔
の厚さは１０μｍ前後であるため、メッキ層の層厚を２
μｍよりも厚くすると銅箔を２μｍ以上薄くしなければ
ならなくなる。すなわち、銅箔の強度が不十分となり、
混合スラリーの塗布工程における高張力加工により銅箔
が破断するためである。
を形成する場合、メッキ層の厚さの分だけ銅箔の厚さを
薄くする必要がある。Ｌｉイオン電池においては、銅箔
の厚さは１０μｍ前後であるため、メッキ層の層厚を２
μｍよりも厚くすると銅箔を２μｍ以上薄くしなければ
ならなくなる。すなわち、銅箔の強度が不十分となり、
混合スラリーの塗布工程における高張力加工により銅箔
が破断するためである。
【００３３】以上の構成によれば、銅箔の片面あるいは
両面に、水および空気に対して安定で、かつ、これらと
の化合物を生成しにくい金属からなるメッキ層を形成し
たため、Ｃ材料を含み、かつ、ＮＭＰと水との混合液あ
るいは水を溶媒として用いた混合スラリーとの濡れ性に
優れた集電材用銅箔を得ることができる。
両面に、水および空気に対して安定で、かつ、これらと
の化合物を生成しにくい金属からなるメッキ層を形成し
たため、Ｃ材料を含み、かつ、ＮＭＰと水との混合液あ
るいは水を溶媒として用いた混合スラリーとの濡れ性に
優れた集電材用銅箔を得ることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００３５】溶剤と銅箔との濡れ性を低下させる要因と
しては、以下のものが挙げられる。
しては、以下のものが挙げられる。
【００３６】 銅箔表面には、圧延加工油や変色防止
剤であるＢＴＡ（１，２，３−ベンゾトリアゾール）な
どの有機汚染物質が付着しており、溶媒がＮＭＰと水と
の混合液あるいは水では、有機汚染物質に対する溶解度
が低すぎる。（溶媒としてＮＭＰ１００％のものを用い
ていた場合、ＮＭＰがこれらの有機汚染物質を溶解しな
がら混合スラリーが拡散していたため、多少の有機汚染
物質が銅箔表面に付着していても全く問題がなく、これ
まで顕在化しなかった問題である。） 銅箔表面には銅の自然酸化膜が形成されており、表
面張力が８１ｄｙｎ／ｃｍ2 （８．１×１０-5Ｎ／ｃｍ
2 ）の水では濡れ性が十分ではない。（溶媒としてＮＭ
Ｐ１００％のものを用いていた場合、ＮＭＰの表面張力
が４１ｄｙｎ／ｃｍ2 （４．１×１０-5Ｎ／ｃｍ2 ）と
小さいため（濡れ性が良好であるため）、銅の自然酸化
膜が形成されていても全く問題がなく、これまで顕在化
しなかった問題である。） ここで、の有機汚染物質については、銅箔製造の最終
工程で十分に洗浄した圧延銅箔を用いる、または電解銅
箔を用いる、あるいはＢＴＡ処理を施さないといった対
策で解決することができるが、の銅箔表面の自然酸化
膜による溶剤の濡れ性の低下については、有効な対策が
なかった。
剤であるＢＴＡ（１，２，３−ベンゾトリアゾール）な
どの有機汚染物質が付着しており、溶媒がＮＭＰと水と
の混合液あるいは水では、有機汚染物質に対する溶解度
が低すぎる。（溶媒としてＮＭＰ１００％のものを用い
ていた場合、ＮＭＰがこれらの有機汚染物質を溶解しな
がら混合スラリーが拡散していたため、多少の有機汚染
物質が銅箔表面に付着していても全く問題がなく、これ
まで顕在化しなかった問題である。） 銅箔表面には銅の自然酸化膜が形成されており、表
面張力が８１ｄｙｎ／ｃｍ2 （８．１×１０-5Ｎ／ｃｍ
2 ）の水では濡れ性が十分ではない。（溶媒としてＮＭ
Ｐ１００％のものを用いていた場合、ＮＭＰの表面張力
が４１ｄｙｎ／ｃｍ2 （４．１×１０-5Ｎ／ｃｍ2 ）と
小さいため（濡れ性が良好であるため）、銅の自然酸化
膜が形成されていても全く問題がなく、これまで顕在化
しなかった問題である。） ここで、の有機汚染物質については、銅箔製造の最終
工程で十分に洗浄した圧延銅箔を用いる、または電解銅
箔を用いる、あるいはＢＴＡ処理を施さないといった対
策で解決することができるが、の銅箔表面の自然酸化
膜による溶剤の濡れ性の低下については、有効な対策が
なかった。
【００３７】本発明者らは鋭意研究した結果、銅箔の表
面に、自然酸化膜などを生成しない金属からなるメッキ
層を形成することによって、溶剤と銅箔との濡れ性が低
下しなくなるということを見出した。
面に、自然酸化膜などを生成しない金属からなるメッキ
層を形成することによって、溶剤と銅箔との濡れ性が低
下しなくなるということを見出した。
【００３８】本発明の集電材用銅箔は、銅箔の片面ある
いは両面に、水および空気に対して安定で、かつ、これ
らとの化合物を生成しにくい金属からなるメッキ層を形
成したものである。
いは両面に、水および空気に対して安定で、かつ、これ
らとの化合物を生成しにくい金属からなるメッキ層を形
成したものである。
【００３９】メッキ層を形成する金属としては、水およ
び空気に対して安定で、かつ、これらとの化合物（例え
ば、酸化物、水酸化物など）を生成しにくい金属であれ
ばよく、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉなどが挙げら
れる。
び空気に対して安定で、かつ、これらとの化合物（例え
ば、酸化物、水酸化物など）を生成しにくい金属であれ
ばよく、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉなどが挙げら
れる。
【００４０】また、メッキ層は、上述した金属の単層あ
るいはこれらを多層に積層したものからなるものであ
り、例えば、銀メッキ層／Ｎｉメッキ層／銅箔／Ｎｉメ
ッキ層／銀メッキ層という構成の多層メッキであっても
よい。
るいはこれらを多層に積層したものからなるものであ
り、例えば、銀メッキ層／Ｎｉメッキ層／銅箔／Ｎｉメ
ッキ層／銀メッキ層という構成の多層メッキであっても
よい。
【００４１】さらに、メッキ層の層厚としては、０．２
〜２μｍが特に好ましい。
〜２μｍが特に好ましい。
【００４２】次に、本発明の作用を説明する。
【００４３】銅箔表面に、例えば、銀メッキ層を０．２
〜２μｍの厚さで形成することにより、Ｃ材料を含む混
合スラリーは銀メッキ層と接触することになり、銀メッ
キ層に対する混合スラリー中における溶剤の濡れ性が問
題になる。
〜２μｍの厚さで形成することにより、Ｃ材料を含む混
合スラリーは銀メッキ層と接触することになり、銀メッ
キ層に対する混合スラリー中における溶剤の濡れ性が問
題になる。
【００４４】ここで、電析により形成した銀メッキ層の
表面には有機汚染物質は付着しておらず、また、Ａｇは
Ｃｕと異なり、水および空気に対して安定であるため、
自然酸化膜の生成は無視できるレベルである。
表面には有機汚染物質は付着しておらず、また、Ａｇは
Ｃｕと異なり、水および空気に対して安定であるため、
自然酸化膜の生成は無視できるレベルである。
【００４５】すなわち、銀メッキ層と、ＮＭＰと水との
混合液あるいは水からなる溶媒との濡れ性および銀メッ
キ層に対する混合スラリーの均一塗布性は良好となるた
め、混合スラリーの溶媒を、ＮＭＰ１００％のものから
ＮＭＰと水との混合液あるいは水に変更することが可能
となる。
混合液あるいは水からなる溶媒との濡れ性および銀メッ
キ層に対する混合スラリーの均一塗布性は良好となるた
め、混合スラリーの溶媒を、ＮＭＰ１００％のものから
ＮＭＰと水との混合液あるいは水に変更することが可能
となる。
【００４６】これによって、混合スラリーの有機物に対
する溶解度が低下するため、混合スラリー塗布装置にお
けるプラスチック材料の使用が制限されることはなくな
り、装置を大幅に簡略化することができると共に、装置
コストが低減する。
する溶解度が低下するため、混合スラリー塗布装置にお
けるプラスチック材料の使用が制限されることはなくな
り、装置を大幅に簡略化することができると共に、装置
コストが低減する。
【００４７】また、溶剤としてＮＭＰと水との混合液を
用いた場合、高価なＮＭＰの使用量が減少するため、製
造コストを低減することができ、さらに、溶剤として水
１００％のものを用いた場合、ＮＭＰの専用処理設備も
不要になるため、装置コストを更に低減することができ
る。
用いた場合、高価なＮＭＰの使用量が減少するため、製
造コストを低減することができ、さらに、溶剤として水
１００％のものを用いた場合、ＮＭＰの専用処理設備も
不要になるため、装置コストを更に低減することができ
る。
【００４８】
【実施例】各実施例を行うに先立って、組成の異なる３
種類の混合スラリー（Ａ，Ｂ，Ｃ）を作製する。
種類の混合スラリー（Ａ，Ｂ，Ｃ）を作製する。
【００４９】混合スラリーＡの組成は、Ｃ材料である天
然黒鉛が４０％、バインダであるＰＶｄＦが１０％、溶
媒であるＮＭＰが５０％となるように、それぞれ混合し
たものである。
然黒鉛が４０％、バインダであるＰＶｄＦが１０％、溶
媒であるＮＭＰが５０％となるように、それぞれ混合し
たものである。
【００５０】混合スラリーＢの組成は、Ｃ材料である天
然黒鉛が４０％、バインダであるＰＶｄＦが１０％、溶
媒であるＮＭＰが２５％および水が２５％となるよう
に、それぞれ混合したものである。
然黒鉛が４０％、バインダであるＰＶｄＦが１０％、溶
媒であるＮＭＰが２５％および水が２５％となるよう
に、それぞれ混合したものである。
【００５１】混合スラリーＣの組成は、Ｃ材料である天
然黒鉛が４０％、バインダであるＰＶｄＦが１０％、溶
媒であるＮＭＰが１０％および水が４０％となるよう
に、それぞれ混合したものである。
然黒鉛が４０％、バインダであるＰＶｄＦが１０％、溶
媒であるＮＭＰが１０％および水が４０％となるよう
に、それぞれ混合したものである。
【００５２】各混合スラリーの諸元を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】（実施例１）厚さ１０μｍの銅箔の片面
に、厚さ０．２μｍの銀メッキ層を形成する。
に、厚さ０．２μｍの銀メッキ層を形成する。
【００５５】（実施例２）厚さ１０μｍの銅箔の片面
に、厚さ２．０μｍの銀メッキ層を形成する。
に、厚さ２．０μｍの銀メッキ層を形成する。
【００５６】（実施例３）厚さ８μｍの銅箔の片面に、
厚さ２．０μｍの銀メッキ層を形成する。
厚さ２．０μｍの銀メッキ層を形成する。
【００５７】（比較例１）いずれのメッキ層も形成して
いない厚さ１０μｍの銅箔を使用する。
いない厚さ１０μｍの銅箔を使用する。
【００５８】（比較例２）厚さ７μｍの銅箔の片面に、
厚さ３．０μｍの銀メッキ層を形成する。
厚さ３．０μｍの銀メッキ層を形成する。
【００５９】実施例１〜実施例３および比較例１、２の
各銅箔に、各混合スラリーを塗布した場合の濡れ性につ
いて評価した。濡れ性の評価は、良く濡れたものを○、
部分的に濡れたものを△、全く濡れなかったものを×と
した。
各銅箔に、各混合スラリーを塗布した場合の濡れ性につ
いて評価した。濡れ性の評価は、良く濡れたものを○、
部分的に濡れたものを△、全く濡れなかったものを×と
した。
【００６０】また、実施例１〜実施例３および比較例
１、２の各銅箔に、Ｌｉイオン電池製造工程における混
合スラリー塗布工程を模擬した条件で荷重を加えた場合
の銅箔の破断性について評価した。銅箔の破断性の評価
は、破断しなかったものを○、破断したものを×とし
た。
１、２の各銅箔に、Ｌｉイオン電池製造工程における混
合スラリー塗布工程を模擬した条件で荷重を加えた場合
の銅箔の破断性について評価した。銅箔の破断性の評価
は、破断しなかったものを○、破断したものを×とし
た。
【００６１】実施例１〜実施例３および比較例１、２の
各銅箔の諸元および各評価結果を表２に示す。
各銅箔の諸元および各評価結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】表２に示すように、実施例１〜実施例３の
各銅箔は、混合スラリーＡ、混合スラリーＢ、および混
合スラリーＣのいずれに対しても濡れ性が良好であり、
かつ、銅箔の破断も無く、すなわち、濡れ性および強度
に優れた銅箔であった。
各銅箔は、混合スラリーＡ、混合スラリーＢ、および混
合スラリーＣのいずれに対しても濡れ性が良好であり、
かつ、銅箔の破断も無く、すなわち、濡れ性および強度
に優れた銅箔であった。
【００６４】これに対して、比較例１の銅箔は、銅箔の
破断は無かったものの、混合スラリーＡに対する濡れ性
は良好、混合スラリーＢに対する濡れ性は部分的に良
好、混合スラリーＣに対する濡れ性は不良となってい
る。すなわち、銅箔の表面に、水および空気に対して安
定で、かつ、これらとの化合物を生成しにくい金属から
なるメッキ層を形成していないため、混合スラリーの溶
剤中におけるＮＭＰの濃度が低くなるにつれて、銅箔表
面の自然酸化膜によって濡れ性が低下している。
破断は無かったものの、混合スラリーＡに対する濡れ性
は良好、混合スラリーＢに対する濡れ性は部分的に良
好、混合スラリーＣに対する濡れ性は不良となってい
る。すなわち、銅箔の表面に、水および空気に対して安
定で、かつ、これらとの化合物を生成しにくい金属から
なるメッキ層を形成していないため、混合スラリーの溶
剤中におけるＮＭＰの濃度が低くなるにつれて、銅箔表
面の自然酸化膜によって濡れ性が低下している。
【００６５】また、比較例２の銅箔は、混合スラリー
Ａ、混合スラリーＢ、および混合スラリーＣのいずれに
対しても濡れ性は良好であるものの、銅箔の破断があっ
た。すなわち、銅箔の表面に、銅箔に比べて強度が弱い
銀メッキ層を規定範囲（０．２〜２．０μｍ）以上の厚
さ（３μｍ）で形成した分、銅箔の厚さが薄くなってお
り、混合スラリー塗布工程に供するには強度が不十分と
なっている。
Ａ、混合スラリーＢ、および混合スラリーＣのいずれに
対しても濡れ性は良好であるものの、銅箔の破断があっ
た。すなわち、銅箔の表面に、銅箔に比べて強度が弱い
銀メッキ層を規定範囲（０．２〜２．０μｍ）以上の厚
さ（３μｍ）で形成した分、銅箔の厚さが薄くなってお
り、混合スラリー塗布工程に供するには強度が不十分と
なっている。
【００６６】次に、酸化促進環境において、表面に厚さ
１μｍの銀メッキ層を形成した銅箔と、表面に何のメッ
キ層も形成していない銅箔との２種類の銅箔の重量増加
について評価した。重量増加の測定には、水晶振動子の
共振周波数から電極に用いた各銅箔の微小重量変化を測
定するＱＣＭ（Quartz Crystal Microbalance ）法を用
い、それぞれの水晶振動子を、６５℃、９０％ＲＨの酸
化促進環境に暴露した状態で重量増加の測定を行った。
１μｍの銀メッキ層を形成した銅箔と、表面に何のメッ
キ層も形成していない銅箔との２種類の銅箔の重量増加
について評価した。重量増加の測定には、水晶振動子の
共振周波数から電極に用いた各銅箔の微小重量変化を測
定するＱＣＭ（Quartz Crystal Microbalance ）法を用
い、それぞれの水晶振動子を、６５℃、９０％ＲＨの酸
化促進環境に暴露した状態で重量増加の測定を行った。
【００６７】本発明の銅箔および従来の銅箔の酸化促進
環境における重量増加曲線を図１に示す。図中の横軸は
時間（ｈｒ）を示し、縦軸は重量増加量（μｇ／ｃ
ｍ2 ）を示し、また、図中の黒三角印を結んだ線は本発
明の銅箔を示し、図中の黒丸印を結んだ線は従来の銅箔
を示している。
環境における重量増加曲線を図１に示す。図中の横軸は
時間（ｈｒ）を示し、縦軸は重量増加量（μｇ／ｃ
ｍ2 ）を示し、また、図中の黒三角印を結んだ線は本発
明の銅箔を示し、図中の黒丸印を結んだ線は従来の銅箔
を示している。
【００６８】図１に示すように、表面に何のメッキ層も
形成していない従来の銅箔の場合は、時間の経過と共
に、銅箔表面が酸化されて重量が増加しており、約４５
時間後には１ｃｍ2 当たり約１．４μｇも重量が増加し
ていた。
形成していない従来の銅箔の場合は、時間の経過と共
に、銅箔表面が酸化されて重量が増加しており、約４５
時間後には１ｃｍ2 当たり約１．４μｇも重量が増加し
ていた。
【００６９】これに対して、表面に厚さ１μｍの銀メッ
キ層を形成した本発明の銅箔の場合は、時間が経過して
も銅箔重量はほとんど増加しておらず、約４５時間後に
おいても１ｃｍ2 当たりの重量増加は約０．１μｇであ
った。すなわち、銅箔の表面に銀メッキ層を形成するこ
とによって、下地である銅箔表面の酸化が防止されると
共に、銀メッキ層自体の酸化も生じないことが伺える。
キ層を形成した本発明の銅箔の場合は、時間が経過して
も銅箔重量はほとんど増加しておらず、約４５時間後に
おいても１ｃｍ2 当たりの重量増加は約０．１μｇであ
った。すなわち、銅箔の表面に銀メッキ層を形成するこ
とによって、下地である銅箔表面の酸化が防止されると
共に、銀メッキ層自体の酸化も生じないことが伺える。
【００７０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、銅箔の片
面あるいは両面に、水および空気に対して安定で、か
つ、これらとの化合物を生成しにくい金属からなるメッ
キ層を形成することで、メッキ層と溶媒との濡れ性およ
びメッキ層に対する混合スラリーの均一塗布性が良好と
なり、混合スラリーの溶媒を、ＮＭＰ１００％のものか
らＮＭＰと水との混合液あるいは水に変更することがで
きるという優れた効果を発揮する。
面あるいは両面に、水および空気に対して安定で、か
つ、これらとの化合物を生成しにくい金属からなるメッ
キ層を形成することで、メッキ層と溶媒との濡れ性およ
びメッキ層に対する混合スラリーの均一塗布性が良好と
なり、混合スラリーの溶媒を、ＮＭＰ１００％のものか
らＮＭＰと水との混合液あるいは水に変更することがで
きるという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の銅箔および従来の銅箔の酸化促進環境
における重量増加曲線である。
における重量増加曲線である。
【図２】Ｌｉイオン電池の基本原理と構造を示す図であ
る。
る。
【図３】ＬｉとＣの層間化合物の構成を示す図である。
４ 銅箔
Claims (3)
- 【請求項１】 銅箔の片面あるいは両面に、水および空
気に対して安定で、かつ、これらとの化合物を生成しに
くい金属からなるメッキ層を形成したことを特徴とする
集電材用銅箔。 - 【請求項２】 上記メッキ層が、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎ
ｉから選択される金属の単層あるいはこれらを多層に積
層したものからなる請求項１記載の集電材用銅箔。 - 【請求項３】 上記メッキ層の層厚が、０．２〜２μｍ
である請求項１または請求項２記載の集電材用銅箔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9253606A JPH1197030A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 集電材用銅箔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9253606A JPH1197030A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 集電材用銅箔 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197030A true JPH1197030A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17253719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9253606A Pending JPH1197030A (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 集電材用銅箔 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197030A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008035045A2 (en) | 2006-09-20 | 2008-03-27 | The Queen's University Of Belfast | Method of coating a metallic article with a surface of tailored wettability |
| US8734946B2 (en) | 2008-06-03 | 2014-05-27 | The Queen's University Of Belfast | Product with tailored wettability |
| CN104466202A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-25 | 北京化工大学常州先进材料研究院 | 一种氟掺杂的负载活性金属的氧化镍纳米多孔锂空气电池正极材料制备 |
| JP2018181823A (ja) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 深▲セン▼▲シン▼智美科技有限公司Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｘｉｎｚｈｉｍｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 負極集電体、その製造方法及びその応用 |
| JP2020198290A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ | リチウムイオン二次電池、セル及び負極シート |
| US11646424B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-05-09 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Lithium-ion secondary battery |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP9253606A patent/JPH1197030A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008035045A2 (en) | 2006-09-20 | 2008-03-27 | The Queen's University Of Belfast | Method of coating a metallic article with a surface of tailored wettability |
| WO2008035045A3 (en) * | 2006-09-20 | 2008-10-02 | Univ Belfast | Method of coating a metallic article with a surface of tailored wettability |
| AU2007298837B2 (en) * | 2006-09-20 | 2011-08-25 | The Queen's University Of Belfast | Method of coating a metallic article with a surface of tailored wettability |
| US9103034B2 (en) | 2006-09-20 | 2015-08-11 | The Queen's University Of Belfast | Method of coating a metallic article with a surface of tailored wettability |
| US8734946B2 (en) | 2008-06-03 | 2014-05-27 | The Queen's University Of Belfast | Product with tailored wettability |
| CN104466202A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-25 | 北京化工大学常州先进材料研究院 | 一种氟掺杂的负载活性金属的氧化镍纳米多孔锂空气电池正极材料制备 |
| JP2018181823A (ja) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 深▲セン▼▲シン▼智美科技有限公司Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｘｉｎｚｈｉｍｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 負極集電体、その製造方法及びその応用 |
| JP2020198290A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ | リチウムイオン二次電池、セル及び負極シート |
| US11611081B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-03-21 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Lithium ion secondary battery, battery core, negative electrode plate, and apparatus |
| US11646424B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-05-09 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Lithium-ion secondary battery |
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