电极材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种接头焊接性优异、可实现与活性物质层间的接触电阻的低电阻化的电极材料。集电体(电极材料)(1)以下述方式构成：具备含有金属箔的基材(1a)、和包含碳的导电物质(1b)，当在面积为0.1mm2的正方形的视野中进行观察时，导电物质(1b)呈岛状地配置于基材(1a)的表面，并且导电物质(1b)在基材(1a)的表面的覆盖率为1～80％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及二次电池的电极所使用的。
技术介绍
与用作二次电池用电极的基材的铝箔、铜箔等金属箔上涂布有碳系导电物质的集电体相关的研究，目前正由各种研究机关进行研究。此外，完成了大量的专利申请，例如，可以列举出专利文献I?专利文献4。在专利文献I及专利文献2中记载了在铝箔、铜箔等基材的表面形成有皮膜的集电体，所述皮膜含有作为导电物质的碳微粒(导电物质)和皮膜形成用化合物。此外，专利文献3记载了在活性物质之间设置有含有碳粉末(导电物质)和粘合剂的导电层的集电体。此外，在专利文献4中记载了在表面设置有将碳作为导电剂的导电性涂料层的集电体。就上述这些而言，其是使集电体与在其之上形成的活性物质层间的接触电阻降低，可实现电池的高速充放电特性、循环特性的改善的集电体。在先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在此，参照图8，对专利文献I?专利文献4中记载的现有技术中的集电体的构成进行总结说明。需要说明的是，图8是用于对现有技术中的集电体的构成进行说明的示意剖面图。如图8所示，就现有技术中的集电体3而言，在含有金属箔的基材3a的表面均匀地形成有导电物质层3b。S卩，基材3a的表面整体被导电物质层3b覆盖。如图8所示，如果在基材3a的表面均匀地形成导电物质层3b，则为了使用集电体3制作电池，将用于电连接集电体3和电池的端子的金属制的接头(未图示)等焊接于集电体3的表面时，存在导电物质层3b成为焊接的障碍从而焊接性恶化的问题。而且，由于在基材3a的表面均匀地形成的导电物质层3b具有一定的厚度，因此形成有这种导电物质层3b的集电体3会整体变厚。因此，在将集电体3上层叠活性物质层(未图示)而成的电极用于电池的情况下，存在收纳于相同体积的电池中的集电体3上所形成的活性物质层(未图示)的厚度受到限制的问题。本专利技术鉴于上述问题而完成，其课题在于，提供一种接头焊接性优异、可实现与活性物质层间的接触电阻的低电阻化的。用于解决课题的方法本专利技术提供以下的电极材料及电极材料的制造方法。(I) 一种电极材料,其特征在于,其具备包含金属箔的基材、和设置于该基材的表面的含有碳的导电物质，当以面积为0.1mm2的正方形的视野进行观察时，所述导电物质呈岛状地配置于所述基材的表面，并且所述导电物质在所述基材的表面的覆盖率为I?80%。根据上述构成，由于导电物质在含有金属箔的基材的表面的覆盖率为80%以下，所以没有被导电物质覆盖，露出有金属的基底的部分为20%以上。因此，在将该电极材料例如作为锂离子二次电池的电极的集电体来使用的情况下，在对用于连接集电体和电池端子的金属制的接头进行焊接时，金属制的接头被良好地焊接于所露出的金属的基底。此外，通过使导电物质在基材的表面的覆盖率为1%以上，在将该电极材料例如作为锂离子二次电池的电极的集电体来使用的情况下，集电体与层叠在集电体上的活性物质层间的接触电阻降低。(2)根据⑴所述的电极材料，其特征在于，所述导电物质的一部分被埋入所述基材的内部，所述导电物质距离所述基材的表面的最大高度为3iim以下。根据上述构成，导电物质的一部分被埋入基材的内部，因此基材与导电物质的密合性提高，此外，基材与导电物质的接触面积增加。此外，由于导电物质距离基材的表面的高度为3 以下，因此成为薄膜的电极材料。需要说明的是，这里所说的“基材的表面”是指，导电物质未被埋入的部分的基材的表面，“导电物质距离基材的表面的高度”是指，以未埋入导电物质的部位的基材的表面位置为基准时、导电物质的顶点的高度。此外，“导电物质的最大高度”是指，从基材的剖面方向以2000倍的倍率对基材进行20个视野观察，获得所拍摄的视野中包含的全部的岛状碳的高度，并将所得的碳的高度的平均值与标准偏差(o)相加而得的值。(3)根据(I)所述的电极材料，其特征在于，所述导电物质在所述基材中的每单位面积的附着量为0.05?0.50g/m2。(4)根据(2)所述的电极材料，其特征在于，所述导电物质在所述基材中的每单位面积的附着量为0.05?0.50g/m2。根据上述构成，通过使附着量为0.50g/m2以下，金属制的接头等被良好地焊接。此夕卜，通过使附着量为0.05g/m2以上，在将该电极材料例如作为锂离子二次电池的电极的集电体的情况下，集电体与层叠在集电体上的活性物质层间的接触电阻降低。(5) 一种电极材料的制造方法，其特征在于，其为(I)所述的电极材料的制造方法，依次包括:将包含所述导电物质的溶液涂布于所述基材的表面的涂布工序、和使所述溶液干燥的干燥工序，在将所述溶液涂布于所述基材的表面之前或之后，使所述导电物质在所述溶液中凝聚。根据上述方法，在涂布工序中，关于涂布于基材的表面的包含导电物质的溶液，由于在涂布之前或之后导使电物质发生凝聚的方式形成，因此涂布于基材的表面的溶液中的导电物质在基板的表面呈岛状地配置。而且，通过在干燥工序中使溶液干燥，从而导电物质固定于基板的表面。(6)根据(5)所述的电极材料的制造方法，其特征在于，在所述涂布工序中，将包含0.1?7质量％的平均粒径为0.01?I ii m的碳的所述溶液涂布于所述基材的表面。根据上述方法，在基材上进行涂布前或涂布后的溶液中，导电物质适宜地发生凝聚，并且导电物质呈岛状地配置于基材的表面。(7)根据(5)所述的电极材料的制造方法，其特征在于，在所述干燥工序之后，还包含使所述导电物质压接于所述基材的压接工序或轧制所述基材的轧制工序。(8)根据(6)所述的电极材料的制造方法，其特征在于，在所述干燥工序之后，还包含使所述导电物质压接于所述基材的压接工序或轧制所述基材的轧制工序。根据上述方法，在基材的表面呈岛状地配置的导电物质通过压接或轧制与基材密合,此外,导电物质的一部分被埋入基材的内部。(9) 一种电极材料的制造方法，其特征在于，其为(I)所述的电极材料的制造方法，依次包括:在所述基材的表面均匀地涂布包含所述导电物质的溶液而形成导电物质层的涂布工序、和使所述溶液干燥的干燥工序、轧制所述基材的轧制工序。根据上述方法，就在涂布工序中在基材的表面形成的导电物质层而言，其在干燥工序中被干燥，导电物质层固定于基材的表面。而且，在轧制工序中，当基材因轧制而被延长时，导电物质无法追随作为金属箔的基材的延伸，从而导电物质层被分割。因此，在轧制后的基材的表面，导电物质呈岛状地配置。专利技术的效果根据本专利技术所述的电极材料，使导电物质在作为基材的金属箔的表面呈岛状地配置，限制导电物质的覆盖率、使金属箔的基底部分露出于电极材料的表面，由此能够在确保接头等的焊接性的同时，降低电极材料的接触电阻。根据本专利技术所述的电极材料，由于基材与导电物质的密合性提高、基材与导电物质的接触面积增加，因此能够进一步使电极材料的接触电阻降低。此外，由于电极材料的厚度受到限制，因此每单位体积的活性物质层的量未受到较大限制。根据本专利技术所述的电极材料，由于适量的附着量的导电物质配置于基材的表面，因此可以良好地兼顾接头等的焊接性、和电极材料的接触电阻的降低。此外，根据本专利技术本文档来自技高网...

【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、和设置于该基材的表面的含有碳的导电物质，当以面积为0.1mm2的正方形的视野进行观察时，所述导电物质呈岛状地配置于所述基材的表面，并且所述导电物质在所述基材的表面的覆盖率为1～80％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.16 JP 2011-133818;2011.10.27 JP 2011-23601.一种电极材料，其特征在于，所述电极材料具备包含金属箔的基材、和设置于该基材的表面的含有碳的导电物质，当以面积为0.1mm2的正方形的视野进行观察时，所述导电物质呈岛状地配置于所述基材的表面，并且所述导电物质在所述基材的表面的覆盖率为I?80%。2.根据权利要求1所述的电极材料，其特征在于，所述导电物质的一部分被埋入所述基材的内部，所述导电物质距离所述基材的表面的最大高度为3iim以下。3.根据权利要求1所述的电极材料，其特征在于，所述导电物质在所述基材中的每单位面积的附着量为0.05?0.50g/m2。4.根据权利要求2所述的电极材料，其特征在于，所述导电物质在所述基材中的每单位面积的附着量为0.05?0.50g/m2。5.一种电极材料的制造方法，其特征在于，其为权利要...

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