[发明专利]锂离子二次电池用集电体以及锂离子二次电池用正极

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用集电体以及锂离子二次电池用正极。

背景技术

使用锂离子的锂离子二次电池具有与其它二次电池相比较体积、重量能量密度高等的特点。因此，作为移动电话、笔记本电脑等的民生设备用电源而被广泛使用。进而，期待今后开展为抑制CO₂的排出并考虑了环境的电动机驱动的电动汽车、用电动机和发动机驱动的混合动力车用的电源、或者太阳能发电、风力发电等可再生能源的电力储存用的电源等大型用途。

要使锂离子二次电池开展为大型用途，则要求电池的高能量密度化。一般，为了提高电池的能量密度，考虑活性物质的高容量化、电极中的活性物质含有率的提高以及由活性物质、导电剂、粘结剂等构成的电极混合物层的厚度的增加等手段。此处，存在如下课题：如果只是使电极混合物层的厚度增加，则电极混合物层变得易于从集电体剥离、或者锂离子二次电池的容量特性(以下，也称为比率特性)下降。另外，如果活性物质的粒径变小，则更显著地表现出这样的倾向。

为了解决该问题，在专利文献1所记载的技术中，提出了如下技术：构成集电体的箔的至少一方的表面被粗面化，该被粗面化的箔表面的算术平均高度Ra在0.2～0.8μm的范围，最大高度Rz在0.5～5μm的范围，附着于被粗面化的箔表面的油分的量在50～1000μg/m²的范围内。如果使用这样的箔，则能够期待如下效果：由于粗面化而电极混合物层变得不易从集电体剥离，进而由于适量的油分而密合性提高。

除此之外，在专利文献2中，公开了使用了Ra0.1～10μm的铝箔的集电体，在专利文献3中，公开了使用了Ra为2.5μm以上的铝箔的集电体。

专利文献1：日本特开2012－230777号公报

专利文献2：国际公开第2012/063920号公报

专利文献3：日本特开2012－136735号公报

发明内容

但是，在以往技术的集电体中，有时电极混合物层与集电体之间的电子传导性、即比率特性的提高不充分。另外，如果使用粒径小的活性物质，则有比率特性容易下降的倾向。

本发明鉴于上述课题，提供一种电极混合物层与集电体的电子传导性良好、且在使用小粒径的活性物质的情况下比率特性也不易下降的集电体。

根据本发明的1个方式，一种锂离子二次电池用集电体，用于锂离子二次电池且形成电极混合物层，其中，在将形成所述电极混合物层的集电体的至少一方的表面的三维中心面平均粗糙度SRa设为A，将所述集电体表面的实际表面积与几何面积的比(实际表面积)/(几何面积)设为B时，满足A≥0.10μm以及6≤(B/A)≤15。

根据本发明，能够提供一种与电极混合物层的密合性高并且比率特性优良的集电体。

附图说明

图1是示出锂离子二次电池的内部结构的概略的图。

图2是说明A以及B的图。

图3是说明(B/A)的图。

图4是示出比率特性为80％以上的实施例1～9的图。

图5是示出比率特性低于80％的比较例1～3的图。

符号说明

1：正极；2：负极；3：隔膜；4：电池罐；5：负极引线；6：盖部；7：正极引线；8：填充物；9：绝缘板；10：锂离子二次电池；20：集电体。

具体实施方式

以下，参照图说明用于实施本发明的方式。

＜锂离子二次电池10的结构＞

图1是示出本实施方式中的锂离子二次电池的一个例子的半剖面图(纵剖面)，示出了锂离子二次电池的内部结构的概略。另外，使用了基于本发明的集电体的锂离子二次电池由正极、负极以及隔膜构成，能够采用与现有的锂离子二次电池相同的硬币形、圆柱形、方形、层压式等电池结构。正极、负极是包括能够吸藏、放出锂离子的活性物质粒子、粘结剂等的电极混合物层被设置于具有集电功能的集电体等基材上而成的。

锂离子二次电池(18650型锂离子二次电池)10具备：正极1；负极2；以及介于正极1和负极2之间且防止正极1与负极2的接触并且具有离子传导性的微多孔性薄膜等隔膜3。这些正极1、负极2以及隔膜3被重叠而以螺旋状地卷绕，与使用了有机溶剂的非水电解液一起被封入不锈钢制或者铝制的电池罐4。