负极制造技术

本发明专利技术涉及负极。提供能减小电池的电阻的负极。此处所公开的负极具备负极集电体和由该负极集电体支持的负极合材。负极合材含有负极活性物质。负极集电体为铜或铜合金制。负极集电体的表面被覆有铬。相对于负极集电体的铬的被覆量A为5μg/dm

【技术实现步骤摘要】
负极
本专利技术涉及负极。
技术介绍
近年来，锂二次电池等电池适宜地用作个人电脑、便携终端等的便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的车辆驱动用电源等。典型的电池的负极、特别是锂二次电池的负极一般具有含有负极活性物质的负极合材由负极集电体支持的构成。作为负极集电体，一般使用铜箔。已知的是，为了提高防锈性、与负极合材层的密合性以及充放电循环特性，对铜箔进行铬酸盐处理(例如，参照专利文献1)。即，已知用铬(Cr)被覆铜箔的表面。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请公开平11-158652号公报
技术实现思路
电池(特别是锂二次电池)随着其普及而要求进一步的高性能化。特别地，从高输出化的观点考虑，要求电池电阻进一步地小。因此，本专利技术的目的在于，提供能减小电池的电阻的负极。本专利技术人进行了专心研究，结果发现，负极集电体表面的铬的被覆量和由特定的测定方法求出的负极合材的黑度影响电池电阻。还发现，如果只规定铬的被覆量和负极合材的黑度是不充分的，它们的积也影响电池电阻。即，此处所公开的负极具备负极集电体和由上述负极集电体支持的负极合材。上述负极合材含有负极活性物质。上述负极集电体为铜或铜合金制。上述负极集电体的表面被覆有铬。相对于上述负极集电体的铬的被覆量A为5μg/dm2以上且60μg/dm2以下。上述负极合材的黑度B为3以上且30以下。上述被覆量A和上述黑度B满足60≤A×B≤900。上述黑度B是通过如下求出的值：将负极合材与10倍质量的离子交换水混合并离心分离后，采取上清液，在对将上述上清液用离子交换水稀释至5倍体积而得到的试样以光程25mm进行测定的吸收光谱中，将600nm、700nm、800nm和900nm的各波长的吸光度之和乘以5。根据这样的构成，提供能减小电池的电阻的负极。在此处所公开的负极中，上述负极活性物质优选为碳材料。此处所公开的负极优选为锂二次电池的负极。附图说明图1是示意性示出本专利技术的一实施方式涉及的负极的断面图。图2是示意性示出使用了本公开的一实施方式涉及的负极的锂二次电池的内部结构的断面图。图3是示出图2的锂二次电池的卷绕电极体的构成的示意图。附图标记说明20卷绕电极体30电池壳体36安全阀42正极端子42a正极集电板44负极端子44a负极集电板50正极片材(正极)52正极集电体52a未形成正极合材层的部分54正极合材层60负极片材(负极)62负极集电体62a未形成负极合材层的部分64负极合材层70分隔体片材(分隔体)100锂二次电池具体实施方式以下，一边参照附图一边基于本专利技术的实施方式进行说明。予以说明，本说明书中特别提及的事项以外的情况、且本专利技术的实施所需要的情况(例如不对本专利技术赋予特征的负极的一般构成和制造工艺)能够作为基于该领域中的以往技术的本领域技术人员的设计事项来把握。本专利技术能够基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。另外，在以下的附图中，对于取得相同作用的部件和部位，赋予相同的附图标记进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)没有反应实际的尺寸关系。图1是示意性示出本实施方式涉及的负极的断面图，是与厚度方向垂直的断面图。图1所示的本实施方式涉及的负极60为锂二次电池的负极。在本说明书中，“二次电池”是指一般能反复充放电的蓄电设备，是包括所谓的蓄电池和双电层电容器等蓄电元件的术语。另外，在本说明书中，“锂二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体，通过与正负极间的锂离子相伴的电荷的移动来实现充放电的二次电池。如图示那样，负极60具备负极集电体62和由负极集电体62支持的负极合材层64。具体地，负极60具备负极集电体62和在负极集电体62上设置的负极合材层64。负极合材层64可以只设置在负极集电体62的单面上，也可以如图示的例子那样设置在负极集电体62的两面上，优选设置在负极集电体62的两面上。另外，在图示的例子中，负极合材作为负极合材层64形成层，但也可以为层以外的形态。负极集电体62的形状如图示的例子那样，优选为箔状(或片材状)。但负极集电体62可以为棒状、板状、网孔状等各种形态。负极集电体62为铜或铜合金制。负极集电体62优选为铜箔，作为铜箔，可使用电解铜箔、轧制铜箔等。负极集电体62的表面被覆有铬(Cr)。根据本专利技术人的研究，发现负极集电体62的表面的铬的被覆量(在本说明书中，方便起见，将其称作“被覆量A”)影响电池电阻。因此，在本实施方式中，相对于负极集电体62的铬的被覆量A为5μg/dm2以上且60μg/dm2以下。在该被覆量A小于5μg/dm2时，电池电阻变大。在被覆量A超过60μg/dm2时，电池电阻也变大。该被覆量A可通过对负极集电体62，按照公知方法进行分析(例如荧光X射线(XRF)分析、感应耦合等离子体(ICP)分析等)来求出。予以说明，各种被覆量A的铜箔可作为商业产品购入，可通过改变制造负极集电体62时的铬酸盐处理时的条件来调整被覆量A。对负极集电体62的尺寸特别没有限定，可根据电池设计适当确定。在使用铜箔作为负极集电体62的情况下，其厚度优选为6μm以上且9μm以下。负极合材层64含有负极活性物质。作为负极活性物质，可使用在锂二次电池中使用的公知的负极活性物质。作为负极活性物质，由于可更高地得到本专利技术的效果，优选为石墨、硬碳、软碳等碳材料，更优选为石墨。石墨可以为天然石墨，也可以为人造石墨，石墨可以是被非晶的碳材料被覆的形态的非晶碳被覆石墨。对负极活性物质的平均粒径没有特别限定，可以为与以往的锂二次电池相同的程度。负极活性物质的平均粒径典型地为50μm以下，优选为1μm以上且20μm以下，更优选为5μm以上且15μm以下。予以说明，在本说明书中，除非另外指出，“平均粒径”是指在通过激光衍射散射法测定的粒度分布中累积频率以体积百分率计成为50％的粒径(D50)。另外，对负极活性物质的BET比表面积没有特别限制，通常为1.5m2/g以上，优选为2.5m2/g以上。另一方面，该BET比表面积通常为10m2/g以下，优选为6m2/g以下。予以说明，在本说明书中，“BET比表面积”是指将通过使用了氮(N2)气作为吸附介质的气体吸附法(定容吸附法)所测定的气体吸附量用BET法进行解析得到的值。对负极合材层64中的负极活性物质的含量(即，相对于负极合材层64的总质量的负极活性物质的含量)没有特别限定，优选为70质量％以上，更优选为80质量％以上且99.5质量％以下，进一步优选为85质量％以上且99质量％以下。负极合材层64通常含有粘合剂。作为粘合剂，例如可使用苯乙烯丁二烯橡胶(SBR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负极，其是具备负极集电体和由上述负极集电体支持的负极合材的负极，其特征在于，/n上述负极合材含有负极活性物质，/n上述负极集电体为铜或铜合金制，/n上述负极集电体的表面被覆有铬，/n相对于上述负极集电体的铬的被覆量A为5μg/dm

【技术特征摘要】
20190115 JP 2019-0046541.负极，其是具备负极集电体和由上述负极集电体支持的负极合材的负极，其特征在于，
上述负极合材含有负极活性物质，
上述负极集电体为铜或铜合金制，
上述负极集电体的表面被覆有铬，
相对于上述负极集电体的铬的被覆量A为5μg/dm2以上且60μg/dm2以下，
上述负极合材的黑度B为3以上且30以下，
上述被覆量A和上述黑度B...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤大树，高畑浩二，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP