JPH11297331A - 二次電池並びにその集電体 - Google Patents
二次電池並びにその集電体Info
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- JPH11297331A JPH11297331A JP10108802A JP10880298A JPH11297331A JP H11297331 A JPH11297331 A JP H11297331A JP 10108802 A JP10108802 A JP 10108802A JP 10880298 A JP10880298 A JP 10880298A JP H11297331 A JPH11297331 A JP H11297331A
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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
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- Secondary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜に、且つ高開孔率に構成でき、しかも任
意の開孔パターンに構成できる二次電池用集電体と、こ
の集電体を用いた二次電池を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 三角形状、六角形状等の多数のメッシュ
孔を備えた、膜厚５０μｍ以下、開孔率１０％以上の電
解箔として構成した集電体を用いてアルカリ二次電池や
リチウム二次電池等の二次電池を構成する。電解箔の電
着層本体の剥離面と電着成長面に沿って電着層本体の形
成電流密度よりも小さな電流密度による微粒子層を設け
るようにする。
意の開孔パターンに構成できる二次電池用集電体と、こ
の集電体を用いた二次電池を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 三角形状、六角形状等の多数のメッシュ
孔を備えた、膜厚５０μｍ以下、開孔率１０％以上の電
解箔として構成した集電体を用いてアルカリ二次電池や
リチウム二次電池等の二次電池を構成する。電解箔の電
着層本体の剥離面と電着成長面に沿って電着層本体の形
成電流密度よりも小さな電流密度による微粒子層を設け
るようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の電極を
構成するために用いる集電体に関する。更に、詳しくは
アルカリ二次電池やリチウム二次電池等の二次電池の電
極材として使用するのに好適な集電体の改良に関する。
構成するために用いる集電体に関する。更に、詳しくは
アルカリ二次電池やリチウム二次電池等の二次電池の電
極材として使用するのに好適な集電体の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ二次電池の電極として
は、ニッケルメッキされた薄い鋼板や、ニッケル箔、銅
箔等の金属集電体に活物質を充填、塗布したものが用い
られている。このような集電体は、メッシュ孔の周縁部
も利用して活物質と接触する表面積を増やし、また、集
電体の表裏両面に存在する電解質イオンの移動を図るた
め、例えばクラッド法により製造された金属箔に微細な
スリットを入れて引っ張ることによりエキスパンドメタ
ルのようなメッシュ孔を多数形成して開孔率を大きくす
るように構成されている。前記集電体に形成されるメッ
シュ孔は、前記の通り、集電体の表面積を増やし、ま
た、集電体の表裏における電解質イオンの移動を図る観
点から、開孔率を大きくする方がよいことが知られてい
る。また、限られた電池容積において、高容量の電池を
得るためには、集電体の膜厚をできるだけ薄くして活物
質の充填量を増やした方がよいことも知られている。
は、ニッケルメッキされた薄い鋼板や、ニッケル箔、銅
箔等の金属集電体に活物質を充填、塗布したものが用い
られている。このような集電体は、メッシュ孔の周縁部
も利用して活物質と接触する表面積を増やし、また、集
電体の表裏両面に存在する電解質イオンの移動を図るた
め、例えばクラッド法により製造された金属箔に微細な
スリットを入れて引っ張ることによりエキスパンドメタ
ルのようなメッシュ孔を多数形成して開孔率を大きくす
るように構成されている。前記集電体に形成されるメッ
シュ孔は、前記の通り、集電体の表面積を増やし、ま
た、集電体の表裏における電解質イオンの移動を図る観
点から、開孔率を大きくする方がよいことが知られてい
る。また、限られた電池容積において、高容量の電池を
得るためには、集電体の膜厚をできるだけ薄くして活物
質の充填量を増やした方がよいことも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の集電体の場合、金属箔に微細なスリットを入れて引
っ張ることにより開口率の高いメッシュ孔を形成しよう
とすると、メッシュ孔が鋭角な形状であるため金属箔の
引っ張り強度が不足し、製法上、開孔率を大きくするこ
とに限界がある。また、孔径にも限度があり、孔のパタ
ーンも変えることができず、何よりも強度不足によりア
ルミニウムのような集電体にはメッシュ孔を開けること
ができないという不都合を有する。また、集電体を薄膜
に構成して活物質の充填量を増やそうとしても、前記の
ような製法では集電体を７０μｍ以下の薄膜に形成する
ことができず、また、２５０ｍｍ以上の広幅に形成する
こともできないという不都合を有する。
来の集電体の場合、金属箔に微細なスリットを入れて引
っ張ることにより開口率の高いメッシュ孔を形成しよう
とすると、メッシュ孔が鋭角な形状であるため金属箔の
引っ張り強度が不足し、製法上、開孔率を大きくするこ
とに限界がある。また、孔径にも限度があり、孔のパタ
ーンも変えることができず、何よりも強度不足によりア
ルミニウムのような集電体にはメッシュ孔を開けること
ができないという不都合を有する。また、集電体を薄膜
に構成して活物質の充填量を増やそうとしても、前記の
ような製法では集電体を７０μｍ以下の薄膜に形成する
ことができず、また、２５０ｍｍ以上の広幅に形成する
こともできないという不都合を有する。
【０００４】本発明は、以上の問題点を解決することを
目的とするもので、薄膜に、且つ高開孔率に構成でき、
しかも任意の開孔パターンに構成できる二次電池用集電
体と、この集電体を用いた二次電池を提供することを目
的とする。
目的とするもので、薄膜に、且つ高開孔率に構成でき、
しかも任意の開孔パターンに構成できる二次電池用集電
体と、この集電体を用いた二次電池を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の集電体は、前記
目的を達成するべく、多数のメッシュ孔を備えた電解箔
として構成したことを特徴とする二次電池の集電体であ
る。また、請求項２記載の二次電池の集電体は、多数の
メッシュ孔を備え、５０μｍ以下の膜厚の電解箔として
構成したことを特徴とする二次電池の集電体である。ま
た、請求項３記載の二次電池の集電体は、請求項２記載
の二次電池の集電体において、前記電解箔が１０〜４５
μｍの膜厚であることを特徴とする。また、請求項４記
載の二次電池の集電体は、多数のメッシュ孔を備え、１
０％以上の開口率の電解箔として構成したことを特徴と
する二次電池の集電体である。また、請求項５記載の二
次電池の集電体は、請求項４記載の二次電池の集電体に
おいて、前記電解箔の開孔率が２０〜７０％であること
を特徴とする。また、請求項６記載の二次電池の集電体
は、請求項１乃至５の何れかに記載の二次電池の集電体
において、前記メッシュ孔が三角形状であることを特徴
とする。また、請求項７記載の二次電池の集電体は、請
求項１乃至５の何れかに記載の二次電池の集電体におい
て、前記メッシュ孔が六角形状であることを特徴とす
る。また、請求項８記載の二次電池の集電体は、請求項
１乃至７の何れかに記載の二次電池の集電体において、
前記メッシュ孔の周縁部に一体形成された突起片を突出
させたことを特徴とする。また、請求項９記載の二次電
池の集電体は、請求項１乃至８の何れかに記載の二次電
池の集電体において、補強部を一体に形成されたことを
特徴とする。また、請求項１０記載の二次電池の集電体
は、請求項９記載の二次電池の集電体において、前記補
強部は集電体素材の切り代から得られたものであること
を特徴とする。また、請求項１１記載の二次電池の集電
体は、請求項１乃至１０の何れかに記載の二次電池の集
電体において、リード部を一体に形成されたことを特徴
とする。また、請求項１２記載の二次電池の集電体は、
請求項１乃至１１の何れかに記載の二次電池の集電体に
おいて、電解箔の電着層本体の剥離面側に電着層本体の
形成電流密度より小さな電流密度による微粒子層を設け
てなることを特徴とする。また、請求項１３記載の二次
電池の集電体は、請求項１乃至１２の何れかに記載の二
次電池の集電体において、電解箔の電着層本体の電着成
長面に沿って電着層本体の形成電流密度より小さな電流
密度による微粒子層を設けてなることを特徴とする。ま
た、請求項１４記載の二次電池の集電体は、請求項１乃
至１３の何れかに記載の二次電池の集電体において、前
記電解箔は銅電解箔、銅合金電解箔、ニッケル電解箔、
或いは、ニッケル合金電解箔であることを特徴とする。
また、請求項１５記載の二次電池の集電体は、請求項４
乃至１３の何れかに記載の二次電池の集電体において、
前記電解箔は銅電解箔、銅合金電解箔、ニッケル電解
箔、或いは、ニッケル合金電解箔を芯体として、その両
面に芯体と異種金属である、銅電解箔、銅合金電解箔、
或いは、溶融メッキによるアルミ被膜を設けたものであ
ることを特徴とする。また、請求項１６記載の二次電池
は、前記請求項１乃至１５の何れかに記載の集電体を電
極材として用いてなる二次電池である。
目的を達成するべく、多数のメッシュ孔を備えた電解箔
として構成したことを特徴とする二次電池の集電体であ
る。また、請求項２記載の二次電池の集電体は、多数の
メッシュ孔を備え、５０μｍ以下の膜厚の電解箔として
構成したことを特徴とする二次電池の集電体である。ま
た、請求項３記載の二次電池の集電体は、請求項２記載
の二次電池の集電体において、前記電解箔が１０〜４５
μｍの膜厚であることを特徴とする。また、請求項４記
載の二次電池の集電体は、多数のメッシュ孔を備え、１
０％以上の開口率の電解箔として構成したことを特徴と
する二次電池の集電体である。また、請求項５記載の二
次電池の集電体は、請求項４記載の二次電池の集電体に
おいて、前記電解箔の開孔率が２０〜７０％であること
を特徴とする。また、請求項６記載の二次電池の集電体
は、請求項１乃至５の何れかに記載の二次電池の集電体
において、前記メッシュ孔が三角形状であることを特徴
とする。また、請求項７記載の二次電池の集電体は、請
求項１乃至５の何れかに記載の二次電池の集電体におい
て、前記メッシュ孔が六角形状であることを特徴とす
る。また、請求項８記載の二次電池の集電体は、請求項
１乃至７の何れかに記載の二次電池の集電体において、
前記メッシュ孔の周縁部に一体形成された突起片を突出
させたことを特徴とする。また、請求項９記載の二次電
池の集電体は、請求項１乃至８の何れかに記載の二次電
池の集電体において、補強部を一体に形成されたことを
特徴とする。また、請求項１０記載の二次電池の集電体
は、請求項９記載の二次電池の集電体において、前記補
強部は集電体素材の切り代から得られたものであること
を特徴とする。また、請求項１１記載の二次電池の集電
体は、請求項１乃至１０の何れかに記載の二次電池の集
電体において、リード部を一体に形成されたことを特徴
とする。また、請求項１２記載の二次電池の集電体は、
請求項１乃至１１の何れかに記載の二次電池の集電体に
おいて、電解箔の電着層本体の剥離面側に電着層本体の
形成電流密度より小さな電流密度による微粒子層を設け
てなることを特徴とする。また、請求項１３記載の二次
電池の集電体は、請求項１乃至１２の何れかに記載の二
次電池の集電体において、電解箔の電着層本体の電着成
長面に沿って電着層本体の形成電流密度より小さな電流
密度による微粒子層を設けてなることを特徴とする。ま
た、請求項１４記載の二次電池の集電体は、請求項１乃
至１３の何れかに記載の二次電池の集電体において、前
記電解箔は銅電解箔、銅合金電解箔、ニッケル電解箔、
或いは、ニッケル合金電解箔であることを特徴とする。
また、請求項１５記載の二次電池の集電体は、請求項４
乃至１３の何れかに記載の二次電池の集電体において、
前記電解箔は銅電解箔、銅合金電解箔、ニッケル電解
箔、或いは、ニッケル合金電解箔を芯体として、その両
面に芯体と異種金属である、銅電解箔、銅合金電解箔、
或いは、溶融メッキによるアルミ被膜を設けたものであ
ることを特徴とする。また、請求項１６記載の二次電池
は、前記請求項１乃至１５の何れかに記載の集電体を電
極材として用いてなる二次電池である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の集電体は、図１に示すよ
うに、多数のメッシュ孔２を備えた電解箔１として構成
したために、図１３に示す電解メッシュ箔の製造装置２
０を利用して、５０μｍ以下の任意の薄膜に、また、開
口率１０％以上の任意の開口率に、任意のパターンで連
続製造できる。前記電解箔の膜厚は１０μｍ未満である
と機械的強度が不足して、製造時に電解メッシュ箔の製
造装置２０のドラムマンドレル２２から剥離することが
難しくなる等、取り扱い性が悪くなる。また、膜厚が、
５０μｍを超えるものでは、集電体としては厚すぎて、
活物質の充填量も不足するので、１０〜４５μｍの膜厚
のものが特に好ましい。また、前記電解箔の開口率は１
０％未満であると電解箔の表裏に存在する電解質の移動
を図ることができず、また、７０％を超えると機械的強
度が不足して、製造時にドラムマンドレルから剥離する
ことが難しくなる等、取り扱い性が悪くなるので、２０
〜７０％の開口率のものが特に好ましい。前記電解メッ
シュ箔の製造装置２０は、塩化ビニル樹脂槽からなる電
解槽２１の中心部に回転自在のステンレス製、チタン
製、或いは、クロムメッキされたドラムマンドレル（陰
極）２２が配置され、また、電解槽２１内にはドラムマ
ンドレル２２の外周面に沿って電極（陽極）２３が複数
個、図示の例では７個配置されている。尚、図中２４は
送りロールを示し、ドラムマンドレル２２の外周面に形
成される電解箔素材１０を連続的に巻き取るものであ
る。
うに、多数のメッシュ孔２を備えた電解箔１として構成
したために、図１３に示す電解メッシュ箔の製造装置２
０を利用して、５０μｍ以下の任意の薄膜に、また、開
口率１０％以上の任意の開口率に、任意のパターンで連
続製造できる。前記電解箔の膜厚は１０μｍ未満である
と機械的強度が不足して、製造時に電解メッシュ箔の製
造装置２０のドラムマンドレル２２から剥離することが
難しくなる等、取り扱い性が悪くなる。また、膜厚が、
５０μｍを超えるものでは、集電体としては厚すぎて、
活物質の充填量も不足するので、１０〜４５μｍの膜厚
のものが特に好ましい。また、前記電解箔の開口率は１
０％未満であると電解箔の表裏に存在する電解質の移動
を図ることができず、また、７０％を超えると機械的強
度が不足して、製造時にドラムマンドレルから剥離する
ことが難しくなる等、取り扱い性が悪くなるので、２０
〜７０％の開口率のものが特に好ましい。前記電解メッ
シュ箔の製造装置２０は、塩化ビニル樹脂槽からなる電
解槽２１の中心部に回転自在のステンレス製、チタン
製、或いは、クロムメッキされたドラムマンドレル（陰
極）２２が配置され、また、電解槽２１内にはドラムマ
ンドレル２２の外周面に沿って電極（陽極）２３が複数
個、図示の例では７個配置されている。尚、図中２４は
送りロールを示し、ドラムマンドレル２２の外周面に形
成される電解箔素材１０を連続的に巻き取るものであ
る。
【０００７】特に、前記電解箔１のメッシュ孔２を、図
２に示すように三角形状、或いは、図３に示すように六
角形状とすれば、メッシュ孔２の形成間隔となる集電部
３を均等間隔にでき、強度を高く構成でき、開口率を高
め、また、電解箔を薄膜に構成するのに最適のメッシュ
孔パターンとなる。特に、六角形状とした場合、メッシ
ュ孔に鋭角部分が現れないので最適のメッシュ孔パター
ンとなる。
２に示すように三角形状、或いは、図３に示すように六
角形状とすれば、メッシュ孔２の形成間隔となる集電部
３を均等間隔にでき、強度を高く構成でき、開口率を高
め、また、電解箔を薄膜に構成するのに最適のメッシュ
孔パターンとなる。特に、六角形状とした場合、メッシ
ュ孔に鋭角部分が現れないので最適のメッシュ孔パター
ンとなる。
【０００８】また、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す
ように、電解箔１のメッシュ孔２の周縁部に突起片４を
一体に形成し、屈曲させる等してメッシュ面から突出さ
せることが可能なパターンに形成しておけば、このよう
にして得られた電解箔１に気体、液体等による流体圧を
加え、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、前記
突起片４を突出させ、三次元構造の集電体に構成でき
る。このように構成された集電体は、図６に示すよう
に、積層させたり、図７に示すように、折り返して重ね
ることにより、より、三次元的に開口率の高い集電体と
して構成することもできる。
ように、電解箔１のメッシュ孔２の周縁部に突起片４を
一体に形成し、屈曲させる等してメッシュ面から突出さ
せることが可能なパターンに形成しておけば、このよう
にして得られた電解箔１に気体、液体等による流体圧を
加え、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、前記
突起片４を突出させ、三次元構造の集電体に構成でき
る。このように構成された集電体は、図６に示すよう
に、積層させたり、図７に示すように、折り返して重ね
ることにより、より、三次元的に開口率の高い集電体と
して構成することもできる。
【０００９】また、集電体は、前記の通り、任意のパタ
ーンに形成できるので、例えば、図８に示すように、補
強部５を一体に形成することも、また、図９に示すよう
に、リード部６を一体に形成することもできる。尚、前
記補強部４は、図１０に切断線で示すように、ドラムマ
ンドレル２２の外周面に沿って形成される集電体素材１
０を個々の集電体（電解箔）１に切断する際の切り代１
１から得られたものとすることが、集電体素材の取り扱
い強度を上げるためにも好ましい。尚、図中１２はドラ
ムマンドレル２２に対する集電体素材１０の位置合わせ
孔を示す。
ーンに形成できるので、例えば、図８に示すように、補
強部５を一体に形成することも、また、図９に示すよう
に、リード部６を一体に形成することもできる。尚、前
記補強部４は、図１０に切断線で示すように、ドラムマ
ンドレル２２の外周面に沿って形成される集電体素材１
０を個々の集電体（電解箔）１に切断する際の切り代１
１から得られたものとすることが、集電体素材の取り扱
い強度を上げるためにも好ましい。尚、図中１２はドラ
ムマンドレル２２に対する集電体素材１０の位置合わせ
孔を示す。
【００１０】また、集電体は、陽極側電極２３の電流密
度を調整することにより、例えば、図１１に示すよう
に、電解箔１の電着層本体１Ａの剥離面１ｂ側に電着層
本体１Ａの形成電流密度よりも小さな電流密度による緻
密な微粒子層１Ｂを設けることができる。この場合、脆
い電着層本体１Ａを微粒子層１Ｂで補強することがで
き、集電体製造時、電極製造時、或いは、電池組立時の
取り扱い性が向上する。また、同様に前記製造装置を用
い、図１２に示すように、電解箔１の電着層本体１Ａの
電着成長面１ｃに沿って電着層本体１Ａの形成電流密度
よりも小さな電流密度による緻密な微粒子層１Ｃを設け
ることができる。前記電着層本体１Ａは活物質を密接状
態で充填できる構造をとるが、脆いという欠点を有して
いたが、前記微粒子層１Ｂと同様に、脆い電着層本体１
Ａを微粒子層１Ｃで補強することができ、集電体製造
時、電極製造時、或いは、電池組立時の取り扱い性が向
上する。
度を調整することにより、例えば、図１１に示すよう
に、電解箔１の電着層本体１Ａの剥離面１ｂ側に電着層
本体１Ａの形成電流密度よりも小さな電流密度による緻
密な微粒子層１Ｂを設けることができる。この場合、脆
い電着層本体１Ａを微粒子層１Ｂで補強することがで
き、集電体製造時、電極製造時、或いは、電池組立時の
取り扱い性が向上する。また、同様に前記製造装置を用
い、図１２に示すように、電解箔１の電着層本体１Ａの
電着成長面１ｃに沿って電着層本体１Ａの形成電流密度
よりも小さな電流密度による緻密な微粒子層１Ｃを設け
ることができる。前記電着層本体１Ａは活物質を密接状
態で充填できる構造をとるが、脆いという欠点を有して
いたが、前記微粒子層１Ｂと同様に、脆い電着層本体１
Ａを微粒子層１Ｃで補強することができ、集電体製造
時、電極製造時、或いは、電池組立時の取り扱い性が向
上する。
【００１１】前記の通り、本発明の集電体は、電解メッ
シュ箔の製造装置により電解箔として形成されるので、
電極材料と、電解液の選択、或いは、複数回の電解メッ
キ、溶融メッキとの組み合わせにより、銅電解箔、銅合
金電解箔、ニッケル電解箔、或いは、ニッケル合金電解
箔として、或いは、これら電解箔を芯体として、その両
面に芯体と異種金属である、銅電解箔、銅合金電解箔、
或いは、溶融メッキによるアルミ箔を設けた集電体とし
て簡単に構成できる。
シュ箔の製造装置により電解箔として形成されるので、
電極材料と、電解液の選択、或いは、複数回の電解メッ
キ、溶融メッキとの組み合わせにより、銅電解箔、銅合
金電解箔、ニッケル電解箔、或いは、ニッケル合金電解
箔として、或いは、これら電解箔を芯体として、その両
面に芯体と異種金属である、銅電解箔、銅合金電解箔、
或いは、溶融メッキによるアルミ箔を設けた集電体とし
て簡単に構成できる。
【００１２】前記のようにして得られた集電体を利用し
て、銅箔や、ニッケル箔を芯体としてその両面に銅電解
箔を設けた集電体は、黒鉛層間化合物のカーボンペース
トを塗布してリチウムイオン二次電池の負極に構成でき
る。また、ニッケル電解箔を芯体としてその両面に溶融
アルミメッキによるアルミ被膜を設けた集電体は、Ｌｉ
ＣｏＯ2のペーストを塗布してリチウムイオン二次電池
の正極に構成できる。
て、銅箔や、ニッケル箔を芯体としてその両面に銅電解
箔を設けた集電体は、黒鉛層間化合物のカーボンペース
トを塗布してリチウムイオン二次電池の負極に構成でき
る。また、ニッケル電解箔を芯体としてその両面に溶融
アルミメッキによるアルミ被膜を設けた集電体は、Ｌｉ
ＣｏＯ2のペーストを塗布してリチウムイオン二次電池
の正極に構成できる。
【００１３】また、ニッケル電解箔からなる集電体は、
水酸化カドミウム球状微粒子を充填し、或いは、オキシ
水酸化ニッケルと水酸化ニッケル微粒子を充填してニッ
ケル・カドミ蓄電池の負極、或いは、正極に構成でき
る。
水酸化カドミウム球状微粒子を充填し、或いは、オキシ
水酸化ニッケルと水酸化ニッケル微粒子を充填してニッ
ケル・カドミ蓄電池の負極、或いは、正極に構成でき
る。
【００１４】また、ニッケル電解箔からなる集電体は、
水素吸蔵合金粉末ペーストを充填し、或いは、オキシ水
酸化ニッケルと水酸化ニッケル微粒子を充填してニッケ
ル・水素蓄電池の負極、或いは、正極を構成できる。
水素吸蔵合金粉末ペーストを充填し、或いは、オキシ水
酸化ニッケルと水酸化ニッケル微粒子を充填してニッケ
ル・水素蓄電池の負極、或いは、正極を構成できる。
【００１５】これら電極を用い、リチウムイオン二次電
池、ニッケル・カドミ電池、ニッケル・水素二次電池等
を構成することができる。この場合、集電体を薄膜に、
しかも高開口率に構成できるので、コンパクトで高容量
の二次電池を得ることができる。尚、前記集電体を構成
する電解箔には、光沢剤、メッキ補助剤等、各種添加剤
を含ませることは任意である。
池、ニッケル・カドミ電池、ニッケル・水素二次電池等
を構成することができる。この場合、集電体を薄膜に、
しかも高開口率に構成できるので、コンパクトで高容量
の二次電池を得ることができる。尚、前記集電体を構成
する電解箔には、光沢剤、メッキ補助剤等、各種添加剤
を含ませることは任意である。
【００１６】
【実施例】次に、具体的な実施例を説明する。 （実施例１）銅電解箔集電体の製造 図１３に示す電解被膜の製造装置を用い、電極２３ａ，
２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｇを銅
電極、電解液を硫酸銅メッキ浴とし、電流密度を５Ａ／
ｄｍ2として、２０分の電着を行ったところ、厚み３０
μｍの銅電解箔が得られた。尚、メッシュパターンは図
１，２に示すものとして、開口率４１．２％のものを得
た。また、補強部、リード部も一体に形成した。得られ
た銅電解箔集電体を観察したところ、ドラムマンドレル
からの電着層本体の剥離面側は平滑に形成され、電着層
本体の電着成長面側は粗面に形成されていた。
２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｇを銅
電極、電解液を硫酸銅メッキ浴とし、電流密度を５Ａ／
ｄｍ2として、２０分の電着を行ったところ、厚み３０
μｍの銅電解箔が得られた。尚、メッシュパターンは図
１，２に示すものとして、開口率４１．２％のものを得
た。また、補強部、リード部も一体に形成した。得られ
た銅電解箔集電体を観察したところ、ドラムマンドレル
からの電着層本体の剥離面側は平滑に形成され、電着層
本体の電着成長面側は粗面に形成されていた。
【００１７】（実施例２） 微粒子層を備えた銅電解箔
集電体の製造 次に、前記実施例１と同様に、但し、８個の電極２３
ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｇ
を、それぞれ、３Ａ／ｄｍ2 ，５Ａ／ｄｍ2 ，５Ａ／ｄ
ｍ2，１０Ａ／ｄｍ2，１０Ａ／ｄｍ2，１０Ａ／ｄｍ2，
５Ａ／ｄｍ2，３Ａ／ｄｍ2の電流密度として、２０分の
電着を行ったところ、厚み３０μｍの銅電解箔が得られ
た。得られた銅電解箔集電体を観察したところ、ドラム
マンドレルからの電着層本体の剥離面側に微粒子層が形
成され、また、電着層本体の電着成長面側にも電着成長
面に沿った微粒子層が形成されていた。そして、得られ
た銅電解箔集電体は前記実施例１の一定の電流密度５Ａ
ｍ／ｄｍ2の電着で得られたものに比べ、機械的強度が
格段に高く、取り扱い性に優れたものであった。
集電体の製造 次に、前記実施例１と同様に、但し、８個の電極２３
ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｇ
を、それぞれ、３Ａ／ｄｍ2 ，５Ａ／ｄｍ2 ，５Ａ／ｄ
ｍ2，１０Ａ／ｄｍ2，１０Ａ／ｄｍ2，１０Ａ／ｄｍ2，
５Ａ／ｄｍ2，３Ａ／ｄｍ2の電流密度として、２０分の
電着を行ったところ、厚み３０μｍの銅電解箔が得られ
た。得られた銅電解箔集電体を観察したところ、ドラム
マンドレルからの電着層本体の剥離面側に微粒子層が形
成され、また、電着層本体の電着成長面側にも電着成長
面に沿った微粒子層が形成されていた。そして、得られ
た銅電解箔集電体は前記実施例１の一定の電流密度５Ａ
ｍ／ｄｍ2の電着で得られたものに比べ、機械的強度が
格段に高く、取り扱い性に優れたものであった。
【００１８】（実施例３）アルミ被膜集電体の製造 前記実施例１並びに実施例２で得られた銅電解箔を芯体
として、これを水洗、フラックス浸けした後、溶融アル
ミ槽に浸け、余分なアルミを除去し、銅電解箔の両面に
溶融アルミメッキによる各１０μｍのアルミ被膜を形成
した。
として、これを水洗、フラックス浸けした後、溶融アル
ミ槽に浸け、余分なアルミを除去し、銅電解箔の両面に
溶融アルミメッキによる各１０μｍのアルミ被膜を形成
した。
【００１９】（実施例４） ニッケル電解箔集電体の製
造 前記実施例２と同様に、但し、銅電をニッケル電極に代
え、また、硫酸銅メッキ浴をスルファミン酸ニッケル浴
に代え、２０分の電着を行ったところ、厚み３０μｍニ
ッケル銅電解箔が得られた 得られた銅電解箔集電体を観察したところ、ドラムマン
ドレルからの電着層本体の剥離面側に微粒子層が形成さ
れ、また、電着層本体の電着成長面側にも電着成長面に
沿った微粒子層が形成されていた。
造 前記実施例２と同様に、但し、銅電をニッケル電極に代
え、また、硫酸銅メッキ浴をスルファミン酸ニッケル浴
に代え、２０分の電着を行ったところ、厚み３０μｍニ
ッケル銅電解箔が得られた 得られた銅電解箔集電体を観察したところ、ドラムマン
ドレルからの電着層本体の剥離面側に微粒子層が形成さ
れ、また、電着層本体の電着成長面側にも電着成長面に
沿った微粒子層が形成されていた。
【００２０】
【発明の効果】このように、本発明によれば、薄膜に、
且つ高開孔率に構成でき、しかも任意の開孔パターンに
構成できる二次電池用集電体と、この集電体を用いた二
次電池を提供することができる。
且つ高開孔率に構成でき、しかも任意の開孔パターンに
構成できる二次電池用集電体と、この集電体を用いた二
次電池を提供することができる。
【図１】 本発明集電体の平面図
【図２】 本発明集電体のメッシュ孔のパターンを示す
平面図
平面図
【図３】 本発明集電体のメッシュ孔のパターンを示す
平面図
平面図
【図４】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明集電体の三
次元メッシュ孔の各パターンを示す平面図
次元メッシュ孔の各パターンを示す平面図
【図５】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明集電体の三
次元メッシュ孔の各パターンを示す斜視図
次元メッシュ孔の各パターンを示す斜視図
【図６】 本発明三次元メッシュ孔パターンを備える集
電体の積層状態を示す側面図
電体の積層状態を示す側面図
【図７】 本発明三次元メッシュ孔パターンを備える集
電体の折り返しによる積層状態を示す側面図
電体の折り返しによる積層状態を示す側面図
【図８】 本発明ガイド部を備えた集電体の平面図
【図９】 本発明リード部を備えた集電体の平面図
【図１０】本発明集電体を得るための集電体素材の平面
図
図
【図１１】本発明集電体の断面を模式的に示した線図
【図１２】本発明集電体の断面を模式的に示した線図
【図１３】本発明集電体を製造するための製造装置の構
成線図
成線図
１ 電解被膜 １Ａ 電着層本体 １Ｂ 微粒子層 １Ｃ 微粒子層 １ｂ 剥離面 １ｃ 電着成長面 ２ メッシュ孔 ３ 形成間隔（集電部） ４ 突起片 ５ 補強部 ６ リード部 １０ 集電体素材 １１ 切り代 １２ 位置合わせ孔 ２０ 電解メッシュ箔の製造装置 ２１ 電解槽 ２２ ドラムマンドレル（陰極） ２３ 電極（陽極） ２４ 送りロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ (72)発明者 大木 朝照 大阪府吹田市南吹田２丁目19番１号 住友 特殊金属株式会社吹田製作所内 (72)発明者 中村 克弘 大阪府東大阪市柏田西１丁目12番26号 帝 国イオン株式会社内 (72)発明者 仁里 圭一 大阪府大阪市城東区諏訪３丁目12番33号 有限会社昭和電鍍工業所内
Claims (16)
- 【請求項１】 多数のメッシュ孔を備えた電解箔として
構成したことを特徴とする二次電池の集電体。 - 【請求項２】 多数のメッシュ孔を備え、５０μｍ以下
の膜厚の電解箔として構成したことを特徴とする二次電
池の集電体。 - 【請求項３】 前記電解箔の膜厚が１０〜４５μｍであ
ることを特徴とする請求項２記載の二次電池の集電体。 - 【請求項４】 多数のメッシュ孔を備え、１０％以上の
開口率の電解箔として構成したことを特徴とする二次電
池の集電体。 - 【請求項５】 前記電解箔の開孔率が２０〜７０％であ
ることを特徴とする請求項４記載の二次電池の集電体。 - 【請求項６】 前記メッシュ孔が三角形状であることを
特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の二次電池の
集電体。 - 【請求項７】 前記メッシュ孔が六角形状であることを
特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の二次電池の
集電体。 - 【請求項８】 前記メッシュ孔の周縁部に一体形成され
た突起片を突出させたことを特徴とする請求項１乃至７
の何れかに記載の二次電池の集電体。 - 【請求項９】 補強部を一体に形成されたことを特徴と
する請求項１乃至８の何れかに記載の二次電池の集電
体。 - 【請求項10】 前記補強部は集電体素材の切り代から得
られたものであることを特徴とする請求項９記載の二次
電池の集電体。 - 【請求項11】 リード部を一体に形成されたことを特徴
とする請求項１乃至１０の何れかに記載の二次電池の集
電体。 - 【請求項12】 電解箔の電着層本体の剥離面側に電着層
本体の形成電流密度よりも小さな電流密度による微粒子
層を設けてなることを特徴とする請求項１乃至１１の何
れかに記載の二次電池の集電体。 - 【請求項13】 電解箔の電着層本体の電着成長面に沿っ
て電着層本体の形成電流密度よりも小さな電流密度によ
る微粒子層を設けてなることを特徴とする請求項１乃至
１２の何れかに記載の二次電池の集電体。 - 【請求項14】 前記電解箔は銅電解箔、銅合金電解箔、
ニッケル電解箔、或いは、ニッケル合金電解箔であるこ
とを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の二次
電池の集電体。 - 【請求項15】 前記電解箔は銅電解箔、銅合金電解箔、
ニッケル電解箔、或いは、ニッケル合金電解箔を芯体と
して、その両面に芯体と異種金属である、銅電解箔、銅
合金電解箔、或いは、溶融メッキによるアルミ被膜を設
けたものであることを特徴とする請求項４乃至１３の何
れかに記載の二次電池の集電体。 - 【請求項16】 前記請求項１乃至１５の何れかに記載の
集電体を電極材として用いてなる二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10108802A JPH11297331A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 二次電池並びにその集電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10108802A JPH11297331A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 二次電池並びにその集電体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297331A true JPH11297331A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14493862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10108802A Withdrawn JPH11297331A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 二次電池並びにその集電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11297331A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002038834A1 (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Porous nickel foil for alkaline battery cathode, production method therefor and production device therefor |
| JP2002184409A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ニッケル水素電池用の負極集電体とその製造方法、およびニッケル水素電池用の負極 |
| JP2002184411A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非水電池用の負極集電体とその製造方法、および非水電池用の負極 |
| JP2005509736A (ja) * | 2001-07-25 | 2005-04-14 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | テクスチュア化金属帯状体の製造方法および製造装置 |
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| WO2009021379A1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Shenzhen Bak Battery Co., Ltd | A current collector of lithium ion battery, a high-capacity cylindrical lithium ion battery and the preparation method of the same |
| KR101127024B1 (ko) | 2009-01-09 | 2012-03-13 | 주식회사 엘지화학 | 탄성 박막 전지, 이의 제조방법, 및 상기 탄성 박막 전지를 사용하는 발열 또는 냉각장치 |
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| JPWO2023033118A1 (ja) * | 2021-09-01 | 2023-03-09 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10108802A patent/JPH11297331A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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