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公開番号2025128917
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025928
出願日2024-02-22
発明の名称バイポーラ集電体、バイポーラ電極及びバイポーラ型二次電池
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H01M 4/66 20060101AFI20250827BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】導電性材料を使用することなく導電性及び接着性を両立したバイポーラ集電体及びバイポーラ電極、並びに、低コストに抑えつつ電池特性の良好なバイポーラ型二次電池を提供する。
【解決手段】一対の金属箔と、前記一対の金属箔における対向面の間に配された接着層とを備え、前記一対の金属箔における少なくとも一方の金属箔は、前記対向面における表面粗さRzが前記接着層の厚み以上であり、且つ、前記対向面における表面粗さRSmが15μm～1400μmの範囲である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一対の金属箔と、
前記一対の金属箔における対向面の間に配された接着層とを備え、
前記一対の金属箔における少なくとも一方の金属箔は、前記対向面における表面粗さＲｚが前記接着層の厚み以上であり、且つ、前記対向面における表面粗さＲＳｍが１５μｍ～１４００μｍの範囲である、バイポーラ集電体。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
請求項１に記載のバイポーラ集電体と、
前記バイポーラ集電体の一方の面に配された負極活物質層と、
前記バイポーラ集電体の他方の面に配された正極活物質層と、を備えるバイポーラ電極。
【請求項３】
少なくとも２つ以上の請求項２に記載のバイポーラ電極と、
隣り合う前記バイポーラ電極のうち一方における負極活物質層と他方における正極活物質層との間に配された電解質層と、を備えるバイポーラ型二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、バイポーラ集電体、バイポーラ電極及びバイポーラ型二次電池に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
バイポーラ型二次電池では、集電体と、当該集電体の一方の面に形成された正極と、他方の面に形成された負極とを備えるバイポーラ電極が、負極と正極が対向するように複数積層された構造を有する。集電体としては、導電性を有する単層の金属層を使用するか、負極集電体と正極集電体とを、導電性を有する接着層を介して接合した積層体を使用する。
【０００３】
特許文献１には、導電性材料と高分子材料とを含む樹脂層と、リチウムイオンの透過を抑制するイオン遮断層とを積層したバイポーラ電極用集電体が開示されている。特許文献１に開示されたバイポーラ電極用集電体では、樹脂層の厚みより大きな粒子状又はファイバー状の導電性材料を使用することで、樹脂層及びイオン遮断層が電気的に接続され、面直方向の電気抵抗を低減している。また、特許文献２には、負極集電体と正極集電体とが接着層を介して接合され、接着層に導電性フィラーとＰＴＣ特性（ＰｏｓｉｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ特性）を有する材料とを含有させることが開示されている。さらに特許文献３には、リチウムイオン電池に使用できる、一対の金属基材の接合体として、一対の金属基材の間に導電性接着層を有する接合体が開示されている。特許文献３に開示された接合体において導電性接着層は、酸価が２０．０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である酸変性ポリオレフィン樹脂とグリシジルアミン系エポキシ樹脂との硬化物を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－２７７８６２号公報
特開２００５－３１７４６８号公報
特許第７３５８６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、負極集電体として使用する金属箔と正極集電体として使用する金属箔とを、導電性を確保して接着層で接合する場合、接着層に導電性材料を含有させるようにしていた。このため、一対の金属箔を接着層で接合してなるバイポーラ集電体を使用する場合、導電性材料によるコスト増が問題となっていた。
【０００６】
そこで、本開示の一実施形態は、上述した実情に鑑み、導電性材料を使用することなく導電性及び接着性を両立したバイポーラ集電体及びバイポーラ電極、並びに、低コストに抑えつつ電池特性の良好なバイポーラ型二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成した本開示は以下を包含する。
＜１＞一対の金属箔と、前記一対の金属箔における対向面の間に配された接着層とを備え、前記一対の金属箔における少なくとも一方の金属箔は、前記対向面における表面粗さＲｚが前記接着層の厚み以上であり、且つ、前記対向面における表面粗さＲＳｍが１５μｍ～１４００μｍの範囲である、バイポーラ集電体。
＜２＞＜１＞に記載のバイポーラ集電体と、前記バイポーラ集電体の一方の面に配された負極活物質層と、前記バイポーラ集電体の他方の面に配された正極活物質層と、を備えるバイポーラ電極。
＜３＞少なくとも２つ以上の＜２＞に記載のバイポーラ電極と、隣り合う前記バイポーラ電極のうち一方における負極活物質層と他方における正極活物質層との間に配された電解質層と、を備えるバイポーラ型二次電池。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態のバイポーラ集電体、バイポーラ電極及びバイポーラ型二次電池においては、導電性材料を使用することなく、接着層を介して金属箔を良好に接合しつつ一対の金属箔の間の導電性を確保する。これにより、本開示の一実施形態のバイポーラ集電体、バイポーラ電極及びバイポーラ型二次電池の材料に要するコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態として示すバイポーラ集電体の要部断面図である。
本開示の一実施形態として示すバイポーラ電極の要部断面図である。
本開示の一実施形態として示すバイポーラ型二次電池の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について説明する。説明は実施形態を例示するものであり、本開示の範囲を制限するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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