[发明专利]电池集电体箔、制造电池集电体箔的方法以及电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池集电体箔、制造该电池集电体箔的方法以及使用该电池集电体箔的电池。

背景技术

近年来，随着诸如蜂窝电话、笔记本个人计算机和视频摄录机的便携电子装置以及诸如混合电动车辆的车辆的普及，对于在这些便携电子装置和车辆的驱动电源中使用的电池的需求日益增加。上述电池中的一些使用具有铝箔作为基材(base material)的正电极集电体箔。上述电池例如包括使用正极板的锂离子电池，该正极板通过用包含Li化合物的正电极活性材料层涂覆具有铝箔作为基材的正电极集电体箔而形成。

另外，在铝箔的表面上形成由氧化铝制成的覆层。由此，当使用其中氧化铝覆层被形成在铝箔的表面上的正电极集电体箔并且随后正电极活性材料层被形成在该正电极集电体箔的表面上时，由于氧化铝覆层的影响，铝箔与正电极活性材料层之间的导电性会成问题地降低。为了解决上述问题，已经提出了这样的技术，即，在对集电体(铝箔)进行干法蚀刻之后通过气相沉积形成由碳等等制成的导电涂层(参见例如日本专利申请公开11-250900(JP-A-11-250900))。

然而，当通过气相沉积在铝箔的表面上形成由碳等等制成的导电涂层时，在气相沉积的导电涂层中发生压缩应力。该压缩应力作用在铝箔上。由于该原因，在铝箔(正电极集电体箔)中会出现褶皱。此外，由于褶皱的影响，难以用正电极活性材料层适当地(均匀地)涂覆正电极集电体箔的表面。

发明内容

本发明提供了一种具有形成在金属箔的表面上的导电涂层且不具有褶皱的电池集电体箔、制造该电池集电体箔的方法以及使用该电池集电体箔的电池。

本发明的第一方法涉及一种制造电池集电体箔的方法。该方法包括：对金属箔的表面进行湿法蚀刻；以及通过气相沉积在所述金属箔的已进行了所述湿法蚀刻的表面上形成具有导电性的导电涂层。

在根据本发明的第一方面的制造方法中，对金属箔的表面(两个表面或一个表面)进行湿法蚀刻。由此，可以去除形成在金属箔的表面上的金属氧化物覆层(当金属箔为铝箔时为氧化铝覆层)。此外，通过对金属箔的表面进行湿法蚀刻，可以形成这样的凹部，所述凹部在所述金属箔的厚度方向上凹陷并分布在所述金属箔的整个表面上。换言之，可以使金属箔的整个表面不平坦。

此外，在根据本发明的第一方面的制造方法中，通过气相沉积在所述金属箔的已进行了所述湿法蚀刻的表面(两个表面或一个表面)上形成具有导电性的导电涂层。具有导电性的导电涂层(例如，碳涂层)被形成在金属箔的已从其去除了金属氧化物覆层的表面上。由此，可以改善金属箔与活性材料层(稍后将用该活性材料层涂覆电池集电体箔的表面)之间的导电性。通过这样做，可以降低电池的内阻。

此外，在湿法蚀刻工艺中，在金属箔的厚度方向上凹陷的凹部分布在金属箔的整个表面上(使金属箔的整个表面不平坦)。当通过气相沉积在具有凹部的金属箔的表面上形成导电涂层时，源自导电涂层材料的粒子(离子、原子等)难以进入凹部。由此，导电涂层难以被形成在凹部处。因此，可以在金属箔的除凹部之外的表面上形成导电涂层。也就是，可以形成在凹部的位置处被分裂(豁开)的导电涂层。由此，可以分散(缓和)导电涂层的压缩应力，因而可以制造不具有褶皱的电池集电体箔。因此，在这之后，在电池集电体箔的整个表面上适当地(均匀地)形成活性材料层。

注意，湿法蚀刻可包括电解蚀刻和化学蚀刻。此外，通过湿法蚀刻形成的凹部可以具有1μm以上的深度(在金属箔的厚度方向上的尺寸)。此外，气相沉积可以包括电弧离子镀、溅射、等离子体CVD等等。

此外，金属箔可具有50μm以下的厚度。

通过使用具有50μm以下的厚度的金属箔，可以减小使用该金属箔的电极板或电极元件的尺寸，并且，通过引申，可以减小电池的尺寸。顺便提及，当金属箔的厚度被减小到50μm以下时，由于气相沉积的导电涂层的压缩应力，褶皱易于出现在金属箔中。然而，在根据本发明的第一方面的制造方法中，如上所述，通过湿法蚀刻，凹部被形成并分布在金属箔的整个表面上，然后通过气相沉积在金属箔的表面上形成导电涂层。由此可以分散(缓和)导电涂层的压缩应力。因此，即使采用具有50μm以下的厚度的金属箔，也可以制造出不具有褶皱的电池集电体箔。

此外，当通过气相沉积在金属箔的表面上形成导电涂层时，可以通过电弧离子镀(AIP)形成具有50nm以上的厚度的导电涂层。