本发明专利技术的课题在于，提供一种可制作容量保持率及循环特性优异的二次电池的集电体用铝基材、以及使用其的集电体、正极、负极及二次电池。本发明专利技术的集电体用铝基材是具有至少一部分被糙面化了的表面的集电体用铝基材，未被糙面化的表面的面积率为20％以下、被糙面化了的表面以10个/100μm2以上的密度具有平均开口直径0.5μm～3.0μm的凹部。
【技术实现步骤摘要】
集电体用铝基材、集电体、正极、负极及二次电池
本专利技术涉及一种集电体用铝基材、以及使用了该铝基材的集电体、正极、负极以及 二次电池。
技术介绍
近年来，随着个人计算机、移动电话等便携式设备、以及混合动力车、电动车等的 开发，对作为其电源的二次电池（特别是锂离子二次电池）的需要不断增大。 作为这样的二次电池的正极或负极中使用的电极用集电体（以下简称为集电 体），已知使用铝基材。 另外，已知：为了改善集电体与含有活性物质的层（以下，也称为活性物质层。） 的密合性，使铝基材的表面变粗糙的技术。 例如，在专利文献1中，记载着一种集电体用铝基材，其具有选自平均开口直径 超过5μπι且为ΙΟΟμπι以下的大波结构、平均开口直径超过0. 5μπι且为5μπι以下的中波 结构及平均开口直径超过0. 01μm且为0. 5μm以下的小波结构的至少两种结构重叠而成 的表面， 所述表面的剖面曲线的最大剖面高度Pt为10μm以下。。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2012-216513号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 本专利技术人等对专利文献1中记载的集电体进行了研究，结果明确了 ：如果通过糙 面化处理的方式，集电体与活性物质层的密合性变得不充分，容量保持率、循环特性有改善 的余地。 因此，本专利技术的目的在于，提供可以制作容量保持率及循环特性优异的集电体用 铝基材以及使用了其的集电体、正极、负极及二次电池。 解决课题的手段 本专利技术人为了达成上述目的而潜心研究，结果发现，作为集电体，使用将未被糙面 化的表面设置为特定的面积率以下，并且被糙面化了的表面以特定的密度具有特定的平均 开口直径的凹部的铝基材，由此可以制作容量保持率及循环特性优异的二次电池，从而完 成了本专利技术。 即发现：通过以下的构成可以达成上述目的。 [1]一种集电体用铝基材，其是具有至少一部分被糙面化了的表面的集电体用铝 基材，其中， 未被糙面化的表面的面积率为20%以下， 被糙面化了的表面以10个/ΙΟΟμπι2以上的密度具有平均开口直径0. 5μπι? 3.Ομ--的凹部。 [2]根据[1]所述的集电体用铝基材，其中，通过对铝基材的表面实施电化学的糙 面化处理而进行糙面化。 [3]根据[2]所述的集电体用铝基材，其中，所述电化学的糙面化处理是如下的电 解处理：在硝酸电解液中，使用交流电流，将峰值电流密度设置为30A/dm2以上，将平均电流 密度设置为13A/dm2以上，并且将电量设置为150C/dm2以上，在所述条件下实施。 [4] 一种集电体，其具有[1]?[3]中任一项所述的集电体用铝基材。 [5] -种正极，其具有：在正极中使用了 [4]所述的集电体的正极集电体、和包含 在所述正极集电体的表面形成的正极活性物质的层。 [6]根据[5]所述的正极，其中，所述正极集电体所具有的[1]?[3]中任一项所 述的集电体用铝基材中的凹部的平均开口直径与正极活性物质的平均粒径的比率为〇. 03 以上。 需要说明的是，比率是指凹部的平均开口直径相对于正极活性物质的平均粒径的 比例。 [7] -种负极，其具有：在负极中使用了 [4]所述的集电体的负极集电体、和包含 在负极集电体的表面形成的负极活性物质的层。 [8]根据[7]所述的负极，其中，所述负极集电体所具有的[1]?[3]中任一项所 述的集电体用铝基材中的凹部的平均开口直径与负极活性物质的平均粒径的比率为〇. 03 以上。 需要说明的是，比率是指凹部的平均开口直径相对于负极活性物质的平均粒径的 比例。 [9] -种二次电池，是具有正极、负极及电解液的二次电池，其为下述任意一种以 上的方式：所述正极为[5]或[6]所述的正极的方式、以及所述负极为[7]或[8]所述的负 极的方式。 专利技术效果 像以下所说明的那样，根据本专利技术，可以提供可以制作容量保持率及循环特性优 异的二次电池的集电体用铝基材以及使用了其的集电体、正极、负极及二次电池。 【附图说明】 图1是表示本专利技术的集电体用铝基材的表面中的凹部的一例的示意剖面图。 图2是表示本专利技术的集电体用铝基材的表面中的凹部的另一例的示意剖面图。 图3是表示本专利技术的集电体用铝基材的制作中的电化学的糙面化处理中使用的 交流波形电流波形图的一例的曲线图。 图4是表示本专利技术的集电体用铝基材的制作中的使用了交流的电化学的糙面化 处理中的径向型单元（5 7 >型)的一例的概略图。 图5是表示本专利技术的集电体用铝基材的制作中的阳极氧化处理中使用的阳极氧 化处理装置的一例的概略图。 图6是表示本专利技术的二次电池的实施方式的一例的示意剖面图。 图7是表示本专利技术的二次电池的其他实施方式的一例的示意剖面图。 图8是用高分辨率扫描型电子显微镜（SEM)以倍率750倍拍摄比较例1中制作的 集电体用铝基材的表面得到的SEM图像。 图9是表示用高分辨率扫描型电子显微镜（SEM)以倍率2000倍拍摄实施例1中 制作的集电体用铝基材的表面得到的SEM图像。 图10是表示用高分辨率扫描型电子显微镜（SEM)以倍率2000倍拍摄比较例1中 制作的集电体用铝基材的表面得到的SEM图像。 【具体实施方式】 以下，对本专利技术进行详细说明。 有基于本专利技术的代表性的实施方式来进行以下记载的构成要件的说明的情况，但 本专利技术不限于这样的实施方式。 需要说明的是，在本说明书中，使用?表示的数值范围是指将?的前后记载 的数值作为下限值及上限值所包含的范围，即，下限值以上、上限值以下。 [集电体用铝基材] 本专利技术的集电体用铝基材（以下，也称为本专利技术的铝基材。）是具有至少一部 分被糙面化了的表面，未被糙面化的表面的面积率为20%以下，被糙面化了的表面以10个 /100μm2以上的密度具有平均开口直径0. 5μπι?3.Ομπι的凹部的铝基材。 需要说明的是，在本专利技术中，在铝基材的至少单侧具有上述表面即可，但优选在铝 基材的两侧具有上述表面。 以下，对本专利技术的铝基材的表面形状及制造方法进行详细说明。 〔表面形状〕 如上所述，本专利技术的特征点之一是未被糙面化的表面的面积率为20%以下，并且， 被糙面化了的表面以10个/100μHi2以上的密度具有平均开口直径0. 5μm?3. 0μm的凹 部。 本专利技术人如下推测能获得本专利技术的效果的理由。需要说明的是，该推测不对本发 明的范围进行限定性地解释。 即，认为其是因为，在以80%以上的面积率被糙面化了的表面中，通过以10个 /100μm2以上的密度具有平均开口直径0. 5μπι?3.Ομπι的凹部，与后述的具有特定的平 均粒径的活性物质的密合性良好。 〈未被糙面化的部分的面积率〉 此处，未被糙面化的部分的面积率是指如下算出的值。 S卩，首先，使用高分辨率扫描型电子显微镜（SEM)从正上方以倍率750倍拍摄铝 基材的表面，在得到的SEM图像上放置OHP片，用油性笔（7 7涂上未形成凹部的 部分。接着，在OHP片中记录入拍摄部整体后，使用扫描仪读取OHP本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种集电体用铝基材，其是具有至少一部分被糙面化了的表面的集电体用铝基材，其中，未被糙面化的表面的面积率为20％以下，被糙面化了的表面以10个/100μm2以上的密度具有平均开口直径0.5μm～3.0μm的凹部。
【技术特征摘要】
2013.09.09 JP 2013-1866071. 一种集电体用铝基材，其是具有至少一部分被糙面化了的表面的集电体用铝基材， 其中， 未被糙面化的表面的面积率为20%以下， 被糙面化了的表面以10个/100 U m2以上的密度具有平均开口直径0. 5iim?3. Oiim 的凹部。2. 根据权利要求1所述的集电体用铝基材，其中， 通过对铝基材的表面实施电化学的糙面化处理而进行糙面化。3. 根据权利要求2所述的集电体用铝基材，其中， 所述电化学的糙面化处理是在如下的条件下实施的电解处理：在硝酸电解液中，使用 交流电流，将峰值电流密度设置为30A/dm2以上，将平均电流密度设置为13A/dm2以上，并且 将电量设置为150C/dm2以上。4. 一种集电体，其具有权利要求1?3中任一项所述的集电体用铝基材。5. -种正极，其具有： 在正极中使用了权利要求4所述的集电体的正极集电体、和 包含在所述正极集电体的表面形成的正...
【专利技术属性】
技术研发人员：松浦睦，糟谷雄一，堀田吉则，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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