本发明专利技术提供了一种电极，所述电极包含：金属箔41；在所述金属箔的至少一个表面上形成的电极层42；以及在所述电极层上形成的绝缘层45。所述绝缘层与所述电极层之间的界面部分使得所述绝缘层的一部分嵌入所述电极层的一部分中。当在其中所述金属箔延伸的方向上的直线的基准长度是L，平行于所述金属箔的特定直线上的基准长度是L，并且沿着所述绝缘层与所述电极层之间的界面的边界长度是Ls时，则Ls/L是1.25以上。
Electrodes and secondary batteries
The invention provides an electrode comprising: a metal foil 41; an electrode layer 42 formed on at least one surface of the metal foil; and an insulating layer 45 formed on the electrode layer. The interface part between the insulating layer and the electrode layer causes a part of the insulating layer to be embedded in a part of the electrode layer. When the reference length of the straight line in the direction in which the metal foil extends is L, the reference length parallel to the specific straight line of the metal foil is L, and the boundary length along the interface between the insulating layer and the electrode layer is L, the Ls/L is more than 1.25.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极和二次电池
本专利技术涉及一种电极和一种使用所述电极的锂离子二次电池，所述电极中至少一个表面涂有绝缘层，特别是涉及一种电极和一种二次电池，其中绝缘层的剥离强度提高并且电极之间短路的发生能够减少。
技术介绍
特征在于小尺寸和大容量的锂离子二次电池已经广泛用作诸如移动电话和笔记本电脑的电子装置的电源并且有助于提高移动IT装置的便利性。近年来，更大型化的用途，如用于驱动摩托车和汽车的电源以及用于智能电网的蓄电池，已经引起关注。随着对锂离子二次电池的需求增加并且它们已经被用于多种领域，已经需要电池具有诸如如下特征：进一步更高的能量密度、能够经受长期使用的寿命特征以及在宽范围的温度条件下的可用性。对于二次电池中的电极，使用绝缘涂层提高安全性的各种技术已经被提出并且投入实际使用。在制备具有绝缘层(无机材料层)的活性材料层的情况下，常见的是，分别施涂活性材料层和绝缘层。同时，还已经提出了依次或同时施涂两层的方法。在其中在单独的步骤中形成活性材料层和绝缘层的情况下，首先，施涂作为第一层的活性材料层，干燥并且加压成形，然后涂布作为第二层的绝缘层，干燥并且加压成形。另一方面，在依次或同时涂布的情况下，在施涂活性材料层之后施涂绝缘层而不每一次都进行干燥。对于活性材料层与绝缘层之间的界面结构，专利文献1公开了一种结构，其中活性材料层具有存在于它的表面附近的多个凹部，其中绝缘层的一部分进入所述凹部中，从而提高绝缘层与电极之间的粘结强度。此外，专利文献2公开了一种结构，其中在负极活性材料层上形成涂层(绝缘层)以在正极与负极之间进行绝缘，并且其中负极活性材料与绝缘层之间的界面的一部分包含具有表面粗糙度Ra＝0.7μm以上的粗糙化区域。引文清单专利文献专利文献1：WO2013/136426专利文献2：日本特开2014-127275号公报
技术实现思路
技术问题在上述常规结构中，存在不能充分确保绝缘层与电极层之间的粘附强度的情况并且因此存在进一步改进的空间。因此，本专利技术的目的在于提供一种电极等，其中绝缘层的剥离强度提高并且电极之间短路的发生能够减少。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个实施方式的电池如下：电极，所述电极包含：金属箔；在所述金属箔的至少一个表面上形成的电极层；以及在所述电极层上形成的绝缘层；其中所述绝缘层与所述电极层之间的界面部分处于其中所述绝缘层的一部分进入所述电极层的一部分中的状态，并且Ls/L是1.25以上，其中所述金属箔延伸的方向上的直线的基准长度被设为L并且沿着所述绝缘层与所述电极层之间的界面的边界长度被设为Ls。专利技术的有益效果根据本专利技术，可以提供一种电极等，其中绝缘层的剥离强度提高并且电极之间短路的发生能够减少。附图说明图1是示出了膜包装电池的基本结构的截面图。图2是示意性地示出了本实施方式的电极(负极)的截面结构的截面图。图3是示意性地示出了本实施方式的电极(负极)的截面结构的截面图(图3(a))和示意性地示出了参考实施方式的电极(负极)的截面结构的截面图(图3(b))。图4是示意性地示出了电极活性材料层与绝缘层之间的界面的一些形状的图。图5是示意性地示出了电极活性材料层与绝缘层之间的界面的一些形状的图。图6是示意性地示出了电极活性材料层与绝缘层之间的界面的一些形状的图。图7是示意性地示出了将电极活性材料层与绝缘层之间的界面形状近似为折线的结果的图。具体实施方式1.膜包装电池的基本结构对于膜包装电池的基本结构，将通过采用具有堆叠型电池元件的膜包装电池作为实例来进行说明。如图1中所示，根据本专利技术的一个实施方式的膜包装电池1包含电池元件20、用于将电池元件20与电解质一起容纳的膜外包装体10、正极极耳和负极极耳(在下文也仅称为“电极极耳”。在图1中仅示出了负极极耳52)。在该实例中，所述膜外包装体利用通过热封被粘附在一起的两个膜10-1和10-2而形成为袋形状。在电池元件20中，多个正极30和多个负极40隔着插入其间的隔膜25交替堆叠。在正极30中，金属箔31的两个表面都已经涂有正极活性材料层(电极层)32，并且类似地，在负极40中，金属箔41的两个面都已经涂有负极活性材料层(电极层)42。电池元件20的整体外形没有特别限制，本例中是扁平的大致长方体。在图1中，省略了待施涂于正极或负极上的绝缘层的图示。2.各部分的结构将针对锂离子二次电池的每一个构件描述本专利技术的实施方式。[负极]负极具有如下结构，其中将负极活性材料作为通过负极粘合剂一体化的负极活性材料层施涂到集电器上。负极活性材料是能够在充放电中可逆地接收和释放锂离子的材料。图2是示意性地示出了负极结构的截面图。在本专利技术的一个实施方式中，在作为集电器的金属箔41上形成有负极活性材料层42，并且在其上进一步形成有绝缘层45。在下文中，将描述其中在负极上形成有绝缘层45的实例，但是本专利技术的技术思想能够类似地应用于其中在正极上设置绝缘层的情况。换句话说，本专利技术能够适用于具有集电器、形成于集电器上的电极层以及电极层上的绝缘层的电极，并且对于具有导电性的电极的种类，可以使用正极和负极。在本实施方式中，考虑了负极活性材料层42的表面(具体来说，是负极活性材料层42与绝缘层45之间的界面部分)的表面积Sa。在其中在相同的条件下制造绝缘层和包含负极活性材料的负极活性材料层的情况下，认为绝缘层与负极活性材料层之间的粘附性能会随着表面积Sa增加而增加。然而，难以估计实际电极中的表面积Sa。因此，当认为电极表面在整个电极表面上相对均匀地形成时，可以将表面积Sa用当在垂直于电极表面的方向上切割电极时截面中负极活性材料层与绝缘层之间的界面的长度La代替。在这种情况下，可认为随着连接负极活性材料层与绝缘层之间的界面的两端的长度La长于沿着平行于金属箔的特定直线的基准长度Lb，粘附性能增加。在本说明书中，使用表述“负极活性材料层42”，但是当然，除了活性材料之外，层42还可以含有粘合剂或导电材料等。因此，负极活性材料层42与绝缘层45之间的界面由参数“L值”限定。“L值”被定义为比La/Lb，即活性材料层与绝缘层之间的界面的长度La相对于基准长度Lb的比。认为随着L值更大，因为绝缘层与负极活性材料之间的粘附面积更大，粘附性能增加。因此，L值优选地是1.25以上，更优选地是1.45以上。随着“L值”增加，绝缘层与负极活性材料层之间的界面的表面积相应地增加。因此，这是优选的，这是因为绝缘层从负极活性材料层剥离的风险降低。然而，一般来说，随着“L值”增加，界面显著起伏。因此，在其中“L值”大的构造中，当电极表面被形成为基本上平坦时，因为绝缘层的厚度变化显著，因此不优选。此外，当绝缘层被形成为具有恒定的厚度时，因为作为电极而言，表面不平坦，因此不优选。根据允许范围设定L值的上限。作为表示界面状态的参数，常常使用表面粗糙度Ra。Ra被称为算术平均粗糙度并且定义为基准长度(在此，尽管它被假定为约100μm至1mm，但是不限于此)中垂直于绝缘层表面的偏差量的平均绝对值。也就是说，图3(a)和图3(b)具有相同的值作为Ra。然而，当比较图3(a)和图3(b)时，锚定结构45a在图3(a)中错综复杂地形成，能够获得更高的防止绝缘层分离的效果。在这种意义上，单独的Ra不足以表示界面的粘附状态。此外，存本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电极，所述电极包含：金属箔；在所述金属箔的至少一个表面上形成的电极层；以及在所述电极层上形成的绝缘层；其中所述绝缘层与所述电极层之间的界面部分处于其中所述绝缘层的一部分进入所述电极层的一部分中的状态，并且Ls/L是1.25以上，其中，在所述金属箔延伸的方向上的直线的基准长度被设为L，并且沿着所述绝缘层与所述电极层之间的界面的边界长度被设为Ls。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.29 JP 2016-1919941.一种电极，所述电极包含：金属箔；在所述金属箔的至少一个表面上形成的电极层；以及在所述电极层上形成的绝缘层；其中所述绝缘层与所述电极层之间的界面部分处于其中所述绝缘层的一部分进入所述电极层的一部分中的状态，并且Ls/L是1.25以上，其中，在所述金属箔延伸的方向上的直线的基准长度被设为L，并且沿着所述绝缘层与所述电极层之间的界面的边界长度被设为Ls。2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：须藤信也，井上和彦，吉田登，乙幡牧宏，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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