JP2000294250A - Liイオン電池の負極集電体用銅材およびLiイオン電池 - Google Patents
Liイオン電池の負極集電体用銅材およびLiイオン電池Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボン層との密着性に優れ、単位重量当た
りの出力電流を増大させることのできるLiイオン電池
の負極集電体用銅材とこれを使用したLiイオン電池を
提供する。 【解決手段】 Liイオン電池の負極集電体用銅材とし
て、その内径dが厚さtの2倍未満の大きさに形成され
た貫通孔2を有した銅箔1を使用する
りの出力電流を増大させることのできるLiイオン電池
の負極集電体用銅材とこれを使用したLiイオン電池を
提供する。 【解決手段】 Liイオン電池の負極集電体用銅材とし
て、その内径dが厚さtの2倍未満の大きさに形成され
た貫通孔2を有した銅箔1を使用する
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Liイオン電池の
負極集電体用銅材およびLiイオン電池に関し、特に、
カーボン層との密着性に優れ、単位重量当たりの出力電
流を増大させたLiイオン電池の負極集電体用銅材とこ
れを使用したLiイオン電池に関する。
負極集電体用銅材およびLiイオン電池に関し、特に、
カーボン層との密着性に優れ、単位重量当たりの出力電
流を増大させたLiイオン電池の負極集電体用銅材とこ
れを使用したLiイオン電池に関する。
【0002】
【従来の技術】単位体積、および単位重量当たりのエネ
ルギー密度において、Liイオン電池は、他のたとえば
Ni‐Cd電池、NiMH電池等に比べて高い性能を有
しており、小型・軽量化が進む携帯用情報機器の電源
(二次電池)としての需要が大きく伸びることが予想さ
れる。
ルギー密度において、Liイオン電池は、他のたとえば
Ni‐Cd電池、NiMH電池等に比べて高い性能を有
しており、小型・軽量化が進む携帯用情報機器の電源
(二次電池)としての需要が大きく伸びることが予想さ
れる。
【0003】図3にLiイオン電池の概要を示す。Li
イオン電池は、正極集電体としてのアルミニウム箔4に
正極としてのコバルト酸リチウム(LiCoO2 )5を
形成し、負極集電体としての銅箔1に負極としての黒鉛
等のカーボン層6を形成し、正極5と負極6の間にセパ
レータ7を位置させて円筒形に巻き、これらを有機電解
液8に接触させた構成を有する。
イオン電池は、正極集電体としてのアルミニウム箔4に
正極としてのコバルト酸リチウム(LiCoO2 )5を
形成し、負極集電体としての銅箔1に負極としての黒鉛
等のカーボン層6を形成し、正極5と負極6の間にセパ
レータ7を位置させて円筒形に巻き、これらを有機電解
液8に接触させた構成を有する。
【0004】Liイオン電池の充電と放電は、以下のよ
うにして行われる。即ち、充電は、スイッチSが端子T
1 にオンしたときに行われ、負極においてLiとCが、
黒鉛層間に原子や原子団をドープした層間化合物GIC
(Graphite Intercalation C
ompound。このGICの理論組成はLiC6 に相
当)を作ることで行われる。一方、放電は、スイッチS
が端子T2 にオンしたときに行われ、黒鉛の負極からL
iが放出され、これが陽極に取り込まれてLiCoO2
が形成されることによって行われる。図2(a)、
(b)はこのLiC6 の構造を示す。
うにして行われる。即ち、充電は、スイッチSが端子T
1 にオンしたときに行われ、負極においてLiとCが、
黒鉛層間に原子や原子団をドープした層間化合物GIC
(Graphite Intercalation C
ompound。このGICの理論組成はLiC6 に相
当)を作ることで行われる。一方、放電は、スイッチS
が端子T2 にオンしたときに行われ、黒鉛の負極からL
iが放出され、これが陽極に取り込まれてLiCoO2
が形成されることによって行われる。図2(a)、
(b)はこのLiC6 の構造を示す。
【0005】負極集電体を構成する銅箔1としては、厚
さが10μm程度のものが使用され、これには、肉厚の
素条から圧延加工した圧延銅箔と、銅イオンを含む電解
液から金属銅を析出させて所定の厚さの箔状体とした電
解銅箔が使用されている。
さが10μm程度のものが使用され、これには、肉厚の
素条から圧延加工した圧延銅箔と、銅イオンを含む電解
液から金属銅を析出させて所定の厚さの箔状体とした電
解銅箔が使用されている。
【0006】これらの銅箔は、前者は表面が不清浄で強
度が高く、後者は表面が清浄で強度が弱いことによって
特徴づけられる。即ち、圧延銅箔の場合には、圧延加工
々程において加工油が不可欠となることから、表面に加
工油が付着して不清浄であり、これに対し後者の電解銅
箔は、加工油の使用を一切必要としないことから表面清
浄である。
度が高く、後者は表面が清浄で強度が弱いことによって
特徴づけられる。即ち、圧延銅箔の場合には、圧延加工
々程において加工油が不可欠となることから、表面に加
工油が付着して不清浄であり、これに対し後者の電解銅
箔は、加工油の使用を一切必要としないことから表面清
浄である。
【0007】しかし、機械的強度の面においては、逆の
評価となり、繰り返しの圧延加工により製造される圧延
銅箔が電解銅箔よりも優れている。いずれの銅箔も、こ
れらの特質に対する個別配慮のもとに負極集電体用銅材
の好適な構成材として使用されている。
評価となり、繰り返しの圧延加工により製造される圧延
銅箔が電解銅箔よりも優れている。いずれの銅箔も、こ
れらの特質に対する個別配慮のもとに負極集電体用銅材
の好適な構成材として使用されている。
【0008】負極を構成するカーボン層6は、平均粒径
が10数μm程度のカーボン粉、人造黒鉛、天然黒鉛、
あるいはコークス等をバインダーとともに溶剤に分散
し、スラリー化した液を塗布した後、これを乾燥するこ
とによって形成され、100μm程度の厚さに形成され
る。通常、バインダーとしてはPVdF(ポリ弗化ビニ
リデン)が使用され、分散剤としてはNMP(N−メチ
ル−2−ピロリドン)が使用される。
が10数μm程度のカーボン粉、人造黒鉛、天然黒鉛、
あるいはコークス等をバインダーとともに溶剤に分散
し、スラリー化した液を塗布した後、これを乾燥するこ
とによって形成され、100μm程度の厚さに形成され
る。通常、バインダーとしてはPVdF(ポリ弗化ビニ
リデン)が使用され、分散剤としてはNMP(N−メチ
ル−2−ピロリドン)が使用される。
【0009】以上のように構成されるLiイオン電池の
重要事項として、負極の集電体用銅材を構成する銅箔1
とカーボン層6の密着性、および単位重量当たりの出力
電流が挙げられる。前者は、充放電時の負極からのカー
ボンの脱落とこれを原因とする電極間の短絡、電池容量
の低下、あるいはサイクル特性の低下等を防止するため
の重要項目であり、後者は電池としての基本性能とな
る。
重要事項として、負極の集電体用銅材を構成する銅箔1
とカーボン層6の密着性、および単位重量当たりの出力
電流が挙げられる。前者は、充放電時の負極からのカー
ボンの脱落とこれを原因とする電極間の短絡、電池容量
の低下、あるいはサイクル特性の低下等を防止するため
の重要項目であり、後者は電池としての基本性能とな
る。
【0010】これらの特性を向上させる手段として、以
下の方法が知られている。即ち、前者については、カー
ボンスラリー中のバインダーの割合を多くすることで改
善が可能であるとされ、一方、後者については、電極の
表面積、特に、集電体を構成する銅箔1の表面積を増加
させることによって改善可能であるとされている。
下の方法が知られている。即ち、前者については、カー
ボンスラリー中のバインダーの割合を多くすることで改
善が可能であるとされ、一方、後者については、電極の
表面積、特に、集電体を構成する銅箔1の表面積を増加
させることによって改善可能であるとされている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の対策によると、前者のバインダーの量を多くする対
策の場合、実際にこれを実施した結果によれば、カーボ
ン粒子間の密着性の向上には効果があるが、負極集電体
用銅材とカーボン層の密着性向上には実質的効果が認め
られない。また、後者の対策にしても、単純に表面積を
大きくしたのでは、電池の重量も増大する結果となり、
単位重量当たりの出力電流の増大には結びつかないた
め、実行が難しい。
来の対策によると、前者のバインダーの量を多くする対
策の場合、実際にこれを実施した結果によれば、カーボ
ン粒子間の密着性の向上には効果があるが、負極集電体
用銅材とカーボン層の密着性向上には実質的効果が認め
られない。また、後者の対策にしても、単純に表面積を
大きくしたのでは、電池の重量も増大する結果となり、
単位重量当たりの出力電流の増大には結びつかないた
め、実行が難しい。
【0012】従って、本発明の目的は、カーボン層との
密着性に優れ、単位重量当たりの出力電流を増大させる
ことのできるLiイオン電池の負極集電体用銅材とこれ
を使用したLiイオン電池を提供することにある。
密着性に優れ、単位重量当たりの出力電流を増大させる
ことのできるLiイオン電池の負極集電体用銅材とこれ
を使用したLiイオン電池を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、銅箔から構成されるLiイオン電池の負
極集電体用銅材において、前記銅箔には、所定の表面積
を有した内周面を有する複数の貫通孔が形成されている
ことを特徴とするLiイオン電池の負極集電体用銅材を
提供するものである。
達成するため、銅箔から構成されるLiイオン電池の負
極集電体用銅材において、前記銅箔には、所定の表面積
を有した内周面を有する複数の貫通孔が形成されている
ことを特徴とするLiイオン電池の負極集電体用銅材を
提供するものである。
【0014】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、集電体用銅材の表面にカーボン層を形成した負極
と、正極と、前記負極および正極の間に位置させられた
セパレータと、前記負極、正極およびセパレータと接触
させられた有機電解液から構成されるLiイオン電池に
おいて、前記集電体用銅材は、所定の表面積を有した内
周面を有する複数の貫通孔が形成された銅箔によって構
成されることを特徴とするLiイオン電池を提供するも
のである。
め、集電体用銅材の表面にカーボン層を形成した負極
と、正極と、前記負極および正極の間に位置させられた
セパレータと、前記負極、正極およびセパレータと接触
させられた有機電解液から構成されるLiイオン電池に
おいて、前記集電体用銅材は、所定の表面積を有した内
周面を有する複数の貫通孔が形成された銅箔によって構
成されることを特徴とするLiイオン電池を提供するも
のである。
【0015】上記の貫通孔の形状としては、形成の簡便
さから円形であることが好ましく、さらには、正方形、
長方形(矩形)のような四角形であることが好ましい。
貫通孔を円形に形成するときの内径は、内径をd、銅箔
の厚さをtとしたとき、2(d/2)2 π<dtπの式
を満足することが必要であり、この式を整理すると、d
<2tとなるように、貫通孔の内径は、銅箔の厚さの2
倍未満に設定することが必要となる。
さから円形であることが好ましく、さらには、正方形、
長方形(矩形)のような四角形であることが好ましい。
貫通孔を円形に形成するときの内径は、内径をd、銅箔
の厚さをtとしたとき、2(d/2)2 π<dtπの式
を満足することが必要であり、この式を整理すると、d
<2tとなるように、貫通孔の内径は、銅箔の厚さの2
倍未満に設定することが必要となる。
【0016】また、貫通孔を正方形に形成するときに
は、正方形の一辺の長さをa、銅箔の厚さをtとしたと
き、2a2 <4atの式を満足することが必要であり、
この式を整理すると、a<2tとなるように、正方形の
一辺の長さを銅箔の厚さの2倍未満に設定することが必
要となる。貫通孔を長方形に形成するときには、長方形
のいずれの一辺も、a<2tを満足するように設定すべ
きである。
は、正方形の一辺の長さをa、銅箔の厚さをtとしたと
き、2a2 <4atの式を満足することが必要であり、
この式を整理すると、a<2tとなるように、正方形の
一辺の長さを銅箔の厚さの2倍未満に設定することが必
要となる。貫通孔を長方形に形成するときには、長方形
のいずれの一辺も、a<2tを満足するように設定すべ
きである。
【0017】貫通孔を以上のように構成する結果、銅箔
の両面における貫通孔の面積は、貫通孔の内周面の表面
積よりも小さなものとなり、従って、この結果、銅箔全
体としての総表面積は、貫通孔を形成しないものに比べ
て大きなものとなる。
の両面における貫通孔の面積は、貫通孔の内周面の表面
積よりも小さなものとなり、従って、この結果、銅箔全
体としての総表面積は、貫通孔を形成しないものに比べ
て大きなものとなる。
【0018】銅箔は、カーボンを塗布するときの破断等
を防止するために所定の強度を有していることが必要で
あり、狭小すぎるピッチでの貫通孔の形成は避ける必要
がある。この意味から、貫通孔が円形のときの最小ピッ
チは、貫通孔の内径寸法の2倍とすることが好ましく、
また、正方形の貫通孔を形成するときにも、正方形の一
辺の長さの2倍を最小ピッチとして設定することが好ま
しい。
を防止するために所定の強度を有していることが必要で
あり、狭小すぎるピッチでの貫通孔の形成は避ける必要
がある。この意味から、貫通孔が円形のときの最小ピッ
チは、貫通孔の内径寸法の2倍とすることが好ましく、
また、正方形の貫通孔を形成するときにも、正方形の一
辺の長さの2倍を最小ピッチとして設定することが好ま
しい。
【0019】円形および正方形のいずれの貫通孔も、そ
の内径あるいは一辺の長さの10倍を超えるピッチでの
形成は好ましくない。10倍を超えて形成するときに
は、総表面積の増大化効果に充分なものが得にくくなる
ので、避けるべきである。なお、本発明においては、貫
通孔の数に特に制約はなく、銅箔の強度の許す範囲内に
おいてできるだけ多数形成することが好ましい。
の内径あるいは一辺の長さの10倍を超えるピッチでの
形成は好ましくない。10倍を超えて形成するときに
は、総表面積の増大化効果に充分なものが得にくくなる
ので、避けるべきである。なお、本発明においては、貫
通孔の数に特に制約はなく、銅箔の強度の許す範囲内に
おいてできるだけ多数形成することが好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるLiイオン電
池の負極集電体用銅材およびLiイオン電池の実施の形
態を説明する。
池の負極集電体用銅材およびLiイオン電池の実施の形
態を説明する。
【0021】
【実施例】幅210mm、長さ297mm、および厚さ
20μmの圧延銅箔にフォトレジストを塗布し、これ
に、所定の形状、大きさ、ピッチの孔を有するマスクに
基づいた露光と現像を施した後、エッチング処理を施す
ことによって各実施例の負極集電体用銅材を製造した。
貫通孔は、銅箔の幅方向および長さ方向に同じピッチで
形成した。
20μmの圧延銅箔にフォトレジストを塗布し、これ
に、所定の形状、大きさ、ピッチの孔を有するマスクに
基づいた露光と現像を施した後、エッチング処理を施す
ことによって各実施例の負極集電体用銅材を製造した。
貫通孔は、銅箔の幅方向および長さ方向に同じピッチで
形成した。
【0022】一方、カーボンとPVdFの重量比を9
5:5に設定し、分散剤としてNMPを使用したカーボ
ンスラリーを準備して、これを各実施例の負極集電体用
銅材に塗布し、乾燥することにより各実施例に基づく負
極用構成材をそれぞれ製作した。
5:5に設定し、分散剤としてNMPを使用したカーボ
ンスラリーを準備して、これを各実施例の負極集電体用
銅材に塗布し、乾燥することにより各実施例に基づく負
極用構成材をそれぞれ製作した。
【0023】図1は、この実施例において、貫通孔を円
形に形成した銅箔の断面を示したもので、1は銅箔、2
はこの銅箔1に形成された貫通孔を示し、その内径d
は、銅箔1の厚さtの2倍未満の大きさに形成されてい
る。
形に形成した銅箔の断面を示したもので、1は銅箔、2
はこの銅箔1に形成された貫通孔を示し、その内径d
は、銅箔1の厚さtの2倍未満の大きさに形成されてい
る。
【0024】図2は、この実施例において、貫通孔を正
方形に形成した銅箔の断面構造を示す。図2(a)に示
される正方形の貫通孔3の一片の長さaは、図2(b)
に示す銅箔1の厚さtの2倍未満の寸法に形成されてい
る。
方形に形成した銅箔の断面構造を示す。図2(a)に示
される正方形の貫通孔3の一片の長さaは、図2(b)
に示す銅箔1の厚さtの2倍未満の寸法に形成されてい
る。
【0025】表1は、各実施例の負極集電体用銅材の構
成と、これを使用した負極材に対する試験結果をまとめ
たものである。試験は、銅材とカーボン層の密着強度を
測定することによって行われ、幅50mmの粘着テープ
をカーボン層に貼り付け、このテープを1mm/分の速
度で90°方向に引っ張ったときの、銅材とカーボン層
が剥離するときの最大引張強度を密着強度とした。従来
例としては、厚さ20μmmの圧延銅箔を使用した。
成と、これを使用した負極材に対する試験結果をまとめ
たものである。試験は、銅材とカーボン層の密着強度を
測定することによって行われ、幅50mmの粘着テープ
をカーボン層に貼り付け、このテープを1mm/分の速
度で90°方向に引っ張ったときの、銅材とカーボン層
が剥離するときの最大引張強度を密着強度とした。従来
例としては、厚さ20μmmの圧延銅箔を使用した。
【0026】
【表1】
【0027】表1によれば、貫通孔のない従来例の密着
強度(/kgfmm-1)が8.2であるのに対し、実施
例1〜4は12.0〜13.2と格段に高い密着強度を
示しており、本発明の効果が如実に現れている。なお、
参考例1は、円形の貫通孔2の内径dを銅箔1の厚さt
の2倍以上に設定した例であり、参考例2は、正方形の
貫通孔3の一辺の長さaを銅箔1の厚さtの2倍以上に
設定した例であるが、いずれも従来例と同レベルの密着
強度しか得られていない。
強度(/kgfmm-1)が8.2であるのに対し、実施
例1〜4は12.0〜13.2と格段に高い密着強度を
示しており、本発明の効果が如実に現れている。なお、
参考例1は、円形の貫通孔2の内径dを銅箔1の厚さt
の2倍以上に設定した例であり、参考例2は、正方形の
貫通孔3の一辺の長さaを銅箔1の厚さtの2倍以上に
設定した例であるが、いずれも従来例と同レベルの密着
強度しか得られていない。
【0028】次に、貫通孔の形成ピッチと銅箔の厚さの
関係を解析した結果を示す。表2は、円形の貫通孔2を
形成した集電体用銅材において、形成された貫通孔2の
形成ピッチがおよぼす、銅材の引張強度と銅材とカーボ
ン層の密着強度への影響を示したものである。
関係を解析した結果を示す。表2は、円形の貫通孔2を
形成した集電体用銅材において、形成された貫通孔2の
形成ピッチがおよぼす、銅材の引張強度と銅材とカーボ
ン層の密着強度への影響を示したものである。
【0029】
【表2】
【0030】表2によれば、実施例が引張強度と密着強
度の双方において良好な結果を示しているのに対し、参
考例3は、貫通孔2の形成ピッチが貫通孔2の内径dの
2倍未満に設定されているため引張強度に劣り、また、
参考例4においても、貫通孔2の形成ピッチが貫通孔2
の内径dの10倍を超えて設定されているためカーボン
層との密着強度に充分なものが得られていない。
度の双方において良好な結果を示しているのに対し、参
考例3は、貫通孔2の形成ピッチが貫通孔2の内径dの
2倍未満に設定されているため引張強度に劣り、また、
参考例4においても、貫通孔2の形成ピッチが貫通孔2
の内径dの10倍を超えて設定されているためカーボン
層との密着強度に充分なものが得られていない。
【0031】表1および表2に示された実施例1〜6に
よる負極集電体用銅材が、従来例よりも大きな総表面積
を有していることは、貫通孔2、3の寸法d、aと銅箔
1の厚さtの関係から明白であり、さらに、実施例1〜
6による集電体用銅材が従来例よりも軽量であること
も、貫通孔2、3の存在からして明白である。
よる負極集電体用銅材が、従来例よりも大きな総表面積
を有していることは、貫通孔2、3の寸法d、aと銅箔
1の厚さtの関係から明白であり、さらに、実施例1〜
6による集電体用銅材が従来例よりも軽量であること
も、貫通孔2、3の存在からして明白である。
【0032】従って、実施例1〜6の集電体用銅材を負
極に使用したLiイオン電池は、負極からのカーボン層
の脱落が起こりにくいとともに、単位重量当たりの出力
電流において従来のLiイオン電池よりも増大すること
になり、電源電池としての基本機能において優れた性能
を発揮することができる。
極に使用したLiイオン電池は、負極からのカーボン層
の脱落が起こりにくいとともに、単位重量当たりの出力
電流において従来のLiイオン電池よりも増大すること
になり、電源電池としての基本機能において優れた性能
を発揮することができる。
【0033】
【発明の効果】以上のように、本発明によるLiイオン
電池の負極集電体用銅材およびこれを使用したLiイオ
ン電池によれば、所定の表面積を有した内周面を有する
複数の貫通孔を銅箔に形成し、この銅箔を負極集電体用
銅材として使用するので、負極集電体用銅材の表面積が
増大することになり、従って、集電体用銅材とカーボン
層との密着強度を向上させることができるとともに、貫
通孔の形成による電池重量の低減が可能となるために単
位重量当たりの出力電流を増大させることができ、全体
として性能の高いLiイオン電池を提供することができ
る。
電池の負極集電体用銅材およびこれを使用したLiイオ
ン電池によれば、所定の表面積を有した内周面を有する
複数の貫通孔を銅箔に形成し、この銅箔を負極集電体用
銅材として使用するので、負極集電体用銅材の表面積が
増大することになり、従って、集電体用銅材とカーボン
層との密着強度を向上させることができるとともに、貫
通孔の形成による電池重量の低減が可能となるために単
位重量当たりの出力電流を増大させることができ、全体
として性能の高いLiイオン電池を提供することができ
る。
【図1】本発明によるLiイオン電池の負極集電体用銅
材の実施の形態における銅箔の断面構造を示す説明図。
材の実施の形態における銅箔の断面構造を示す説明図。
【図2】本発明によるLiイオン電池の負極集電体用銅
材の他の実施の形態における銅箔の構造を示す説明図。
材の他の実施の形態における銅箔の構造を示す説明図。
【図3】Liイオン電池の説明図。
【図4】LiC6 の構造図。
1 銅箔 2、3 貫通孔 4 アルミニウム箔 5 コバルト酸リチウム 6 カーボン層 7 セパレータ 8 有機電解液 S スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H014 AA04 CC01 EE05 EE07 HH01 HH06 5H017 AA03 AS10 CC01 DD05 DD08 EE01 EE08 HH01 HH03 5H029 AJ06 AK03 AL06 AM02 BJ14 DJ07 DJ08 DJ14 EJ01 EJ04 HJ04 HJ05 HJ06
Claims (6)
- 【請求項1】銅箔から構成されるLiイオン電池の負極
集電体用銅材において、 前記銅箔には、所定の表面積を有した内周面を有する複
数の貫通孔が形成されていることを特徴とするLiイオ
ン電池の負極集電体用銅材。 - 【請求項2】前記貫通孔は、円形に形成され、前記銅箔
の厚さの2倍未満の内径を有することを特徴とする請求
項1項記載のLiイオン電池の負極集電体用銅材。 - 【請求項3】前記貫通孔は、前記内径の2〜10倍のピ
ッチで形成されることを特徴とする請求項2項記載のL
iイオン電池の負極集電体用銅材。 - 【請求項4】前記貫通孔は、四角形に形成され、前記四
角形のいずれの一辺も前記銅箔の厚さの2倍未満に設定
されることを特徴とする請求項1項記載のLiイオン電
池の負極集電体用銅材。 - 【請求項5】前記貫通孔は、前記正方形の一辺の2〜1
0倍のピッチで形成されることを特徴とする請求項4項
記載のLi電池の負極集電体用銅材。 - 【請求項6】集電体用銅材の表面にカーボン層を形成し
た負極と、正極と、前記負極および正極の間に位置させ
られたセパレータと、前記負極、正極およびセパレータ
と接触させられた有機電解液から構成されるLiイオン
電池において、 前記集電体用銅材は、所定の表面積を有した内周面を有
する複数の貫通孔が形成された銅箔によって構成される
ことを特徴とするLiイオン電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100781A JP2000294250A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | Liイオン電池の負極集電体用銅材およびLiイオン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100781A JP2000294250A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | Liイオン電池の負極集電体用銅材およびLiイオン電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294250A true JP2000294250A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14283017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11100781A Pending JP2000294250A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | Liイオン電池の負極集電体用銅材およびLiイオン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294250A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029912A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-04-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for lithium cell and lithium secondary cell |
| WO2001031723A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for lithium secondary cell and lithium secondary cell |
| JP2003051313A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の製造方法、及び二次電池 |
| US7122279B2 (en) | 2000-04-26 | 2006-10-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery |
| US7195842B1 (en) | 1999-10-22 | 2007-03-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for use in lithium battery and rechargeable lithium battery |
| US7241533B1 (en) | 1999-10-22 | 2007-07-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery |
| US7410728B1 (en) | 1999-10-22 | 2008-08-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for lithium batteries and rechargeable lithium battery |
| 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 |
| KR20160039732A (ko) * | 2014-10-01 | 2016-04-12 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 안전성이 향상된 이차전지 전극용 집전체 |
| CN109494374A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 桑顿新能源科技有限公司 | 锂离子电池硅碳负极片及其制备方法 |
| JP2023523740A (ja) * | 2020-04-29 | 2023-06-07 | ヴァルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | リチウムイオン二次電気化学セル |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP11100781A patent/JP2000294250A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7794881B1 (en) | 1999-10-22 | 2010-09-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for lithium batteries and rechargeable lithium battery |
| US7241533B1 (en) | 1999-10-22 | 2007-07-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery |
| US7410728B1 (en) | 1999-10-22 | 2008-08-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for lithium batteries and rechargeable lithium battery |
| WO2001029912A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-04-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for lithium cell and lithium secondary cell |
| US7192673B1 (en) | 1999-10-22 | 2007-03-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery |
| US7195842B1 (en) | 1999-10-22 | 2007-03-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for use in lithium battery and rechargeable lithium battery |
| WO2001031723A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for lithium secondary cell and lithium secondary cell |
| US7235330B1 (en) | 1999-10-22 | 2007-06-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for use in lithium battery and rechargeable lithium battery |
| US7122279B2 (en) | 2000-04-26 | 2006-10-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery |
| JP2003051313A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の製造方法、及び二次電池 |
| 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 |
| KR20160039732A (ko) * | 2014-10-01 | 2016-04-12 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 안전성이 향상된 이차전지 전극용 집전체 |
| KR102275363B1 (ko) * | 2014-10-01 | 2021-07-09 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 안전성이 향상된 이차전지 전극용 집전체 |
| CN109494374A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 桑顿新能源科技有限公司 | 锂离子电池硅碳负极片及其制备方法 |
| JP2023523740A (ja) * | 2020-04-29 | 2023-06-07 | ヴァルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | リチウムイオン二次電気化学セル |
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