二次电池制造技术

一种二次电池，其为具备正极和负极的二次电池，上述负极具有负极集电体和负极活性物质层，上述负极集电体具有铝箔制的基材、和不透过非水电解液的厚度为0.01～5μm的树脂被膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种二次电池，其为具备正极和负极的二次电池，上述负极具有负极集电体和负极活性物质层，上述负极集电体具有铝箔制的基材、和不透过非水电解液的厚度为0.01～5μm的树脂被膜。【专利说明】二次电池
本专利技术涉及二次电池。本专利技术更具体涉及使用铝箔作为负极集电体的二次电池。本申请主张2011年4月26日在日本申请的日本特愿2011-098316号的优先权，将其内容引用于本文中。
技术介绍
近年，为了抑制地球温室化，人们要求降低二氧化碳的产生量。例如在汽车行业中，正在扩大从汽油车向二氧化碳排出量少的搭载了二次电池的电动汽车、混合动力车的转变。其中，对车的行驶距离、安全性、以及可靠性有影响的锂离子二次电池的开发受到人们的注目。锂离子二次电池一般包含正极集电体以及负极集电体、正极活性物质层以及负极活性物质层、电解液、隔板、以及包装材料。集电体一般使用金属箔，除了考虑导电性、成本、重量、通用性之外，还考虑合金化的抑制、以及由电解液中的成分导致的腐蚀性等从而选定。例如，在使用含锂的氧化物作为正极活性物质、使用石墨(graphite)作为负极活性物质的一般的锂离子电池中，出于相对于正极、负极各自的电位不发生腐蚀、或者不与锂进行合金化这样的理由，一般正极使用铝箔，负极使用铜箔。铜箔是可耐受负极电位的材料之一，由于是具有通用性的金属因而被广泛采用作为负极集电体。但是，铜箔的价格昂贵，并且有时容易因环境条件而氧化从而不均匀地形成氧化膜，降低电池内部的导电性，也影响到电池制品的偏差。另外，作为其对策，可通过对铜表面进行铬酸盐处理而防止氧化，但是在制成为电池的情况下，存在有铬溶出于电解液中的可能性，在特性上不优选。因此，正在推进由价格低廉并且具有薄且稳定的氧化膜的铝代替负极集电体的研究。 可是，将铝箔使用于正极集电体的情况下，形成氧化膜、与电解液中的氟反应而形成氟化膜，非常稳定，但是在使用于使用了石墨的负极集电体的情况下，便会与锂反应进行合金化。因此可知，不仅会消耗锂，而且使集电体自身进行劣化，使电池的循环特性显著恶化。因此，通常难以在负极中采用铝箔。专利文献I中公开了一种锂离子二次电池，记载了如下内容:关于抑制与锂的合金化、防止由电解液中的卤元素导致的腐蚀，通过使用不含卤元素的电解液，从而也可在负极中使用铝箔。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-282836
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述的专利文献I中，将负极活性物质限定于包含与锂进行合金化的元素的物质。在专利文献I中记载着，在负极活性物质中使用通常采用的低电位的石墨(graphite)的情况下，当在负极集电体中使用铝箔时，则在OV附近铝与锂发生合金化。另外，由于在电解液中不含卤元素，因而不在正极集电体中使用的铝箔的表面形成卤化膜，长期性的耐久性差。因此本专利技术的目的在于提供一种二次电池，其即使在使用了一般的石墨(graphite)作为负极活性物质的情况下，也可在负极集电体中使用铝箔，且使二次电池的循环特性良好并且低成本。用于解决问题的方案本专利技术涉及以下的~所示的二次电池。本专利技术的第I实施方式是以下的二次电池。 一种二次电池，其为具备正极和负极的二次电池，上述负极具有负极集电体和负极活性物质层，上述负极集电体具有铝箔制的基材、和不透过非水电解液的厚度为0.01~5 μ m的树脂被膜。上述的二次电池也优选为以下的二次电池。根据所述的二次电池，其中，上述树脂被膜包含多糖类。根据或者所述的二次电池，其中，上述树脂被膜包含导电材料。根据~中任一项所述的二次电池，其中，上述导电材料是碳质材料。根据~中任 一项所述的二次电池，其中，上述碳质材料是选自由炭黑、气相法碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管组成的组中的I种以上。根据~中任一项所述的二次电池，其中，上述多糖类包含选自由壳聚糖、甲壳质、纤维素以及它们的衍生物组成的组中的I种以上。根据~中任一项所述的二次电池，其中，上述多糖类上以酯键结合有有机酸。根据~中任一项所述的二次电池，其中，上述负极活性物质层包含石mO根据~中任一项所述的二次电池，其中，上述非水电解液包含选自由环状碳酸酯、链状碳酸酯、脂肪酸酯组成的组中的I种以上作为溶剂，包含含氟锂盐作为电解质。本专利技术的第二实施方式是以下的电源系统。 一种电源系统，其具有~中任一项所述的二次电池。专利技术的效果本专利技术的二次电池中，通过将在铝箔上形成有不透过电解液的树脂被膜的集电体用于负极集电体，从而抑制以往在负极集电体中使用单独铝箔的情况下发生的锂与铝的合金化。由此，可防止集电体的劣化，可提高二次电池的循环特性。另外，即使在使用了一般的石墨作为负极活性物质，或者使用了包含卤元素的物质作为电解质的情况下，也可将轻量并且廉价的铝箔使用于负极集电体，可进行辊对辊(roll to roll)制法(由辊送出并且由辊卷取的制法)等的连续加工，从而可大幅降低材料成本、制造成本。进一步，如果使用通过进行含有导电材料等操作而得到的导电性被膜作为上述树脂被膜，则使负极活性物质与铝箔的电子传导性良好，可降低作为二次电池的内部电阻、阻抗。【具体实施方式】以下对本申请专利技术的优选例子进行说明，但本专利技术不仅限于这些例子。可在不脱离专利技术的范围进行数量、位置、尺寸、数值等的变更、追加以及省略。本专利技术的二次电池具有正极和负极，上述负极具有:在铝箔上形成有不透过电解液的树脂被膜的集电体、以及负极活性物质层。(负极集电体)在本专利技术中使用的铝箔的厚度没有特别限制，可任意选择。从二次电池的小型化、铝箔以及使用其获得的集电体、电极等的处理性等观点考虑，通常优选厚度为5 μ m?200 μ m,更优选为15 μ m?70 μ m。进行棍对棍(roll to roll)制法的情况下,优选使用厚度为5 μ m?200 μ m的招箔。对铝箔的材质没有特别限制，可使用对于二次电池的集电体而言公知的材质。例如，可使用纯铝箔、纯度95质量％以上的铝合金箔中的任一种。进一步例如可列举A1085材(纯铝系)、A3003材(Mn添加系)等的箔。铝箔的形状可以是没有开孔的箔，也可以是网状的箔、冲压金属箔等开有孔的箔。开有孔的箔的情况下，可任意选择开口率，但是从可在保持箔的强度的状态下将二次电池进行轻型化、小型化的观点考虑，优选为例如10?70%。铝箔的表面也可实施公知的表面处理。作为表面处理，例如列举出碱洗涤、溶剂洗漆、机械的表面加工、蚀刻、转化处理、阳极氧化、洗漆底漆(wash primer)、电晕放电、以及辉光放电等。在表面处理之中，在进行除了形成铝箔表面的自然氧化膜以外还形成绝缘性膜的表面处理的情况下，还需要按照不降低作为集电体的功能的方式控制铝箔的厚度。(树脂被膜)在本专利技术中使用的树脂被膜的厚度为0.01 μ m以上5 μ m以下，优选为0.05 μ m以上3 μ m以下，更优选为0.1 μ m以上3 μ m以下。通过制成这样的厚度，从而可形成对于二次电池的小型化而言有利的薄型的集电体，且可抑制非水电解液的透过。另外从导电性的观点考虑，树脂被膜的厚度为5μπι以下时，则依赖于膜厚的电阻小，可降低二次电池的内部电阻、阻抗。在为本专利技术的范围以外的树脂被膜的厚度时，则例如在过薄的情况下，容易在电池的制造工序时因受到应力或受到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：横内仁，大森将弘，国泽政智，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：
国别省市：