电极材料、电极和二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种实现电极材料和活性物质层之间的接触电阻的低电阻化的二次电池用电极材料。集电体(电极材料)(1)以如下的方式构成，即具备包含金属箔的基材(1a)和导电物质(1b)，所述导电物质(1b)含有BET比表面积为300m2/g以下的炭黑，且基材(1a)的表面中的所述炭黑的每单位面积的附着量为400mg/m2以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种实现电极材料和活性物质层之间的接触电阻的低电阻化的二次电池用电极材料。集电体(电极材料)(1)以如下的方式构成，即具备包含金属箔的基材(1a)和导电物质(1b)，所述导电物质(1b)含有BET比表面积为300m2/g以下的炭黑，且基材(1a)的表面中的所述炭黑的每单位面积的附着量为400mg/m2以下。【专利说明】电极材料、电极和二次电池
本专利技术涉及用于二次电池的电极的电极材料、使用了该电极材料的电极和使用了该电极的二次电池。
技术介绍
对于用作二次电池用电极的基材的铝箔、铜箔等金属箔上涂布碳系导电物质而成的集电体的研究，一直以来在各种研究机构中进行。另外也完成了大量专利申请，可以列举例如专利文献I?专利文献4。在专利文献I和专利文献2中记载了在铝箔、铜箔等基材的表面形成有包含作为导电物质的碳微粒(导电物质)和皮膜形成用化合物的皮膜的集电体。另外，在专利文献3记载了将包含碳粉末(导电物质)和胶粘剂的导电层设置于活性物质之间的集电体。另夕卜，在专利文献4中记载有将以碳作为导电剂的导电性涂料层设置于表面的集电体。上述这些均是降低集电体和形成于其上的活性物质层之间的接触电阻，并实现提高电池的高速充放电特性、循环特性的技术。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-226969号公报专利文献2:日本特开2010-135338号公报专利文献3:日本特开平9-97625号公报专利文献4:日本特开2001-351612号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，目前要求集电体和活性物质层之间的接触电阻进一步降低。因此，本专利技术的课题在于提供作为二次电池的电极使用时，能够进一步降低与活性物质层的接触电阻的电极材料，并提供降低了内部电阻的二次电池。用于解决课题的方法为了解决所述的课题，本专利技术的电极材料以如下方式构成，所述电极材料具备包含金属箔的基材、和设置于该基材的至少一侧的表面的导电物质，导电物质含有BET比表面积为300m2/g以下的炭黑，并且基材的表面中的所述炭黑的每单位面积的附着量为400mg/m2 以下。根据该构成，通过使用少量的炭黑，在作为二次电池的电极使用时，电极材料和活性物质层之间的接触电阻得以低电阻化。另外，本专利技术的电极材料优选炭黑的BET比表面积为200m2/g以下。根据该构成，通过使用少量的炭黑，在作为二次电池的电极使用时，电极材料和活性物质层之间的接触电阻进一步得以低电阻化。本专利技术的二次电池用的电极是使用前述的电极材料的二次电池用电极，在该电极材料的设置有导电物质的表面设置活性物质层而构成。根据该构成，通过配置于基材的表面的导电物质，而使作为集电体的电极材料和活性物质层之间的接触电阻得以低电阻化。本专利技术的二次电池是具有正电极和负电极的二次电池，正电极或负电极的至少一者使用本专利技术所述的电极而构成。根据该构成，就二次电池的电极而言，作为集电体的电极材料和活性物质层之间的接触电阻得以低电阻化，因此作为二次电池，其内部电阻得以低电阻化。专利技术效果根据本专利技术的电极材料，在作为二次电池的电极材料使用时，通过电极材料中设置的该BET比表面积的炭黑，而使电极材料和活性物质层之间的接触电阻低电阻化，因此可以得到明显的接触电阻的降低效果。根据本专利技术的电极，能够降低电极材料和活性物质层之间的接触电阻。另外，根据本专利技术的二次电池能够降低内部电阻。【专利附图】【附图说明】图1是用于说明本专利技术的集电体的结构的示意截面图。图2是用于说明使用本专利技术的集电体的电极的结构的示意截面图。图3是用于说明使用本专利技术的电极的二次电池的结构的示意截面图。图4是表示本专利技术的集电体的制造方法的流程的流程图。【具体实施方式】下面对本专利技术的电极材料(下面也称为集电体)的实施方式进行详细说明。对于本实施方式的集电体的结构，参照图1进行说明。在图1中表示的例子中，本实施方式的集电体(电极材料)I由包含金属箔的基材Ia和配置于基材Ia的表面的导电物质Ib构成。另外，导电物质Ib配置于基材Ia的两面。此外，导电物质Ib在基材Ia的表面可以是同样地被配置成薄膜状，而不是岛状，另外，导电物质Ib也可以配置于基材Ia的单面。在此，在基材Ia的表面的配置有导电物质Ib的任意的区域内，在利用面积为0.1mm2的正方形的视野(约300 μ m见方的视野)观察时,优选导电物质Ib以岛状或薄膜状配置于基材Ia的表面。此外，在本申请的说明书中，“岛状”是指导电物质Ib以基材Ia的表面的至少一部分未被导电物质Ib覆盖而露出的方式配置的状态。例如，可以是如图1所示那样多个导电物质Ib的凝聚体相互孤立地配置，也可以是凝聚体彼此接合而配置为网状的状态。另外，无论导电物质Ib以岛状或薄膜状的何种状态配置于基材Ia的表面时，优选在导电物质Ib中，以达到400mg/m2以下的碳附着量含有BET比表面积为300m2/g以下的炭黑，该BET比表面积是依据“JIS Z8830:2001基于气体吸附法的粉体(固体)的比表面积测定方法”测定的。由此，与使用BET比表面积超过300m2/g的炭黑的情况相比，用同量的碳附着量能够降低接触电阻。另外，进一步优选使用BET比表面积为200m2/g以下的炭黑。由此，能够得到显著的接触电阻的降低效果。此外，BET比表面积的下限值没有特别的规定，为了使炭黑理想地分散于导电物质中，优选为20m2/g以上。本实施方式的集电体I可以优选用作例如锂离子二次电池的电极的集电体。以少量的碳量即可得到明显的接触电阻的降低效果，因此可以减少导电物质Ib的量，即可以使导电物质Ib的厚度变薄，其结果是可以使使用了该集电体I的电极10(图2参照)的厚度也变薄。对于使用了集电体I的电极在后详述。由炭黑所带来的导电性的表现被认为与导电通路(炭黑的粒子彼此的连接)的易形成度有关。通常认为导电通路是炭黑的BET比表面积越大越容易形成，但潜心研究的结果发现，对于导电物质Ib少量(具体为400mg/m2以下)附着于基材Ia的表面时(例如以岛状或薄膜状形成时)的接触电阻的降低效果的表现中，使用BET比表面积小的炭黑反而有效。通过使用BET比表面积为300m2/g以下的炭黑，与其它的碳相比接触电阻降低的机理目前尚不明确，但推测如下。即推测为:通过使用BET比表面积小的粒子，炭黑的粒子彼此之间难以形成凝聚体，因此所形成的凝聚体尺寸变细小，而作为凝聚体的数量变多。因此，集电体I的作为基材Ia的金属箔和作为导电物质Ib的炭黑的接触点增加，其结果是导电通路增加而接触电阻降低。使用该BET比表面积为300m2/g以下的炭黑所带来的接触电阻的降低效果，在导电物质Ib以岛状或薄膜状涂布于基材Ia上时，特别有效地表现出来。接着，对于各构成要素进行说明。(基材)就基材Ia而言，作为二次电池用电极材料可以使用通常使用的铝(Al)、铜(Cu)等金属。作为二次电池用电极的集电体I使用时，通常以厚度为5?50 μ m左右的箔状来使用基材la。此外，基材Ia并不限定于特定的组成的Al、Cu等，用于电极时可以使用适用于该电极的使用环境的各种纯金属及其合金。(导电物质)导电物质Ib以岛状或薄膜状形成于基材Ia的表面，且降低与基材Ia—起构成的集电体I和活性物质层(参照图2)之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极材料，其特征在于，所述电极材料具备包含金属箔的基材、和设置于该基材的至少一侧的表面的导电物质，所述导电物质含有BET比表面积为300m2/g以下的炭黑，所述基材的表面中的所述炭黑的每单位面积的附着量为400mg/m2以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂翔生，细川护，高田悟，铃木顺，佐藤俊树，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP