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公開番号2025009872
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2024086449
出願日2024-05-28
発明の名称電池用集電体、電池用電極、電池用集電体の製造方法及び電池用電極の製造方法
出願人日本黒鉛工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/66 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明は、電極活物質層の集電体への付着強度を大きくすることができる電池用集電体を提供する。
【解決手段】本発明の電池用集電体は、導電体層と、前記導電体層上に設けられたプライマーコート層とを備え、前記プライマーコート層は、結晶性樹脂とカーボン粒子との混合物層であり、単位面積当たりの前記プライマーコート層の質量が0.1g/m²以上5g/m²より小さく、前記プライマーコート層に含まれる結晶性樹脂の融点は、200℃以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
導電体層と、前記導電体層上に設けられたプライマーコート層とを備え、
前記プライマーコート層は、結晶性樹脂とカーボン粒子との混合物層であり、
単位面積当たりの前記プライマーコート層の質量が０．１ｇ／ｍ
2
以上５ｇ／ｍ
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より小さく、
前記プライマーコート層に含まれる結晶性樹脂の融点は、２００℃以下であることを特徴とする電池用集電体。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記プライマーコート層は、結晶性樹脂１００質量部に対して１００質量部以上１０００質量部以下のカーボン粒子を含む請求項１に記載の電池用集電体。
【請求項３】
前記プライマーコート層は、前記プライマーコート層の前記導電体層側の面の実質的全体が前記導電体層と接触するように設けられた請求項１に記載の電池用集電体。
【請求項４】
前記導電体層は、金属箔である請求項１に記載の電池用集電体。
【請求項５】
前記プライマーコート層に含まれる結晶性樹脂は、ポリオレフィンである請求項１に記載の電池用集電体。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１つに記載の集電体と、前記プライマーコート層上に設けられた電極活物質層とを含む電池用電極。
【請求項７】
水溶性有機化合物又は液状有機化合物と水とを含む分散媒に結晶性樹脂粒子及びカーボン粒子が分散している分散液を導電体層上に塗布し、塗布膜を乾燥させることによりプライマーコート層を形成するステップを含む電池用集電体の製造方法。
【請求項８】
前記分散液に含まれる前記結晶性樹脂粒子は、エマルション由来の樹脂粒子である請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
請求項１～５のいずれか１つに記載の集電体に電極活物質層を圧接させることにより前記集電体と前記電極活物質層とを接合する接合ステップを含む電池用電極の製造方法。
【請求項１０】
前記接合ステップは、８０℃以上２００℃以下の温度で行われる請求項９に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用集電体、電池用電極、電池用集電体の製造方法及び電池用電極の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池などに含まれる電極は、通常、バインダーが溶解している有機溶媒中に電極活物質が分散しているスラリーを集電体上に塗工し、塗布膜を乾燥させることにより製造される。しかし、塗布膜を乾燥させるために多くのエネルギーを使うことからＣＯ
2
排出量が大きいという問題がある。塗工以外の方法として、ホットプレスにより電極活物質層を集電体に固着する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－３６５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ホットプレスにより電極活物質層を集電体に固着する方法では、電極活物質層の集電体への付着性が弱い場合がある。この付着性が弱いと、電極活物質層と集電体との界面抵抗が大きくなり電池の内部抵抗が大きくなる場合がある、また、集電体から電極活物質層が剥離し脱離する場合がある。一方、塗工法を用いて集電体上に電極活物質層を形成した場合でも電極活物質層の集電体への付着性が弱い場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電極活物質層の集電体への付着強度を大きくすることができる電池用集電体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、導電体層と、前記導電体層上に設けられたプライマーコート層とを備え、前記プライマーコート層は、結晶性樹脂とカーボン粒子との混合物層であり、単位面積当たりの前記プライマーコート層の質量が０．１ｇ／ｍ
2
以上５ｇ／ｍ
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より小さく、前記プライマーコート層に含まれる結晶性樹脂の融点は、２００℃以下であることを特徴とする電池用集電体を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電池用集電体を用いると、電極活物質層の集電体への付着強度を大きくすることができる。このことは、本願の発明者等が行った実験により明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態の電池用集電体の概略断面図である。
本発明の一実施形態の電池用電極の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明の複数の実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
【０００９】
図１は本実施形態の電池用集電体の概略断面図であり、図２は本実施形態の電池用電極の概略断面図である。
本実施形態の電池用集電体１０は、導電体層２と、導電体層２上に設けられたプライマーコート層３とを備え、プライマーコート層３は、結晶性樹脂とカーボン粒子との混合物層であり、単位面積当たりのプライマーコート層３の質量が０．１ｇ／ｍ
2
以上５ｇ／ｍ
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より小さく、プライマーコート層３に含まれる結晶性樹脂の融点は、２００℃以下である。
本実施形態の電池用電極２０は、本実施形態の電池用集電体１０と、プライマーコート層３上に設けられた電極活物質層５とを含む。
【００１０】
電池用集電体１０は、電池の電極用の集電体であり、電極活物質層５と電池端子との間の導電経路となる。前記電池は、特に限定されないが、リチウムイオン電池であることが好ましい。また、電池用集電体１０は、電池の正極に用いられるものであってもよく、電池の負極に用いられるものであってもよい。また、電池用集電体１０は、電極活物質層５のプラス電荷またはマイナス電荷を集電するための集電体であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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