特許ウォッチ

公開番号2025133173
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024030955
出願日2024-03-01
発明の名称集電体、集電体の製造方法、および蓄電素子
出願人東レ株式会社
代理人
主分類H01M 4/66 20060101AFI20250904BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】耐久性が高く、二次電池として高い信頼性を得ることができる集電体、集電体の製造方法、集電体を含む蓄電素子を提供する。
【解決手段】含窒素複素環式化合物を含む樹脂層Aを少なくとも一方の表面に有する樹脂フィルムと、樹脂層Aと接する金属および/または金属化合物の層を含む集電体。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
含窒素複素環式化合物を含む樹脂層Ａを少なくとも一方の表面に有する樹脂フィルムと、樹脂層Ａと接する金属および／または金属化合物の層を含む集電体。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記金属および／または金属化合物の層が銅を含む請求項１に記載の集電体。
【請求項３】
前記金属および／または金属化合物の層の厚さが０．２μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の集電体。
【請求項４】
前記含窒素複素環式化合物が、アルコキシシリル基を有する請求項１または２に記載の集電体。
【請求項５】
前記樹脂フィルムがポリエステル系樹脂またはポリオレフィン系樹脂である請求項１または２に記載の集電体。
【請求項６】
前記樹脂フィルムが、前記金属および／または金属化合物の層と接しない樹脂層と、樹脂層Ａとを含む請求項１または２に記載の集電体。
【請求項７】
前記樹脂フィルムの両表面に、金属および／または金属化合物からなる層を有する請求項１または２に記載の集電体。
【請求項８】
前記樹脂フィルムの表面と金属および／または金属化合物からなる層との密着力が２Ｎ／１０ｍｍ以上である請求項１または２に記載の集電体。
【請求項９】
含窒素複素環式化合物を含む樹脂層Ａを少なくとも一方の表面に有する樹脂フィルムと、樹脂層Ａと接する金属および／または金属化合の層を含む集電体の製造方法であって、金属および／または金属化合物の層が真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法のいずれかによって形成される集電体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の集電体を含む蓄電素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電体、集電体の製造方法、および蓄電素子に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
環境保護のために二酸化炭素排出量の低減が切に望まれており、自動車業界では電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入と拡大に期待が集まっている。また、自動車以外でも、次世代モビリティーとしてドローンや空飛ぶ車、空飛ぶ通信基地局など開発されており、軽量で高エネルギー密度の二次電池が求められている。これらの背景から、高エネルギー密度、高出力密度が達成できるリチウムイオン電池や、金属リチウム負極を用いたリチウム負極電池、全固体電池、空気電池などの様々な次世代電池の開発が急速に進められている。
【０００３】
リチウムイオン電池などの二次電池は、発電した電気を取り出すためにタブリードと電極層をつなぐ集電体を備えている。従来、集電体としては金属箔（金属集電箔）が用いられてきたが、近年、金属箔に代わって樹脂フィルムからなるフィルム集電箔が提案されている。樹脂フィルム集電体では、金属集電箔と比較して軽量であり、電池の単位重量あたりの出力向上が期待できる。
【０００４】
例えば、特許文献１、２では、樹脂集電体に関する発明が開示されている。特許文献１は、面方向の電気抵抗値を高くして、電池内部に欠陥が生じた場合の性能劣化を抑える樹脂集電体、特許文献２には、特定の無機金属化合物をフィラーとして用いる樹脂集電体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－３３０６６号公報
特開２０２２－１５３２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２の樹脂集電体は樹脂の導電性に関して工夫はされているものの、耐久性試験を実施したところ、積層体の劣化が原因と思われる電池特性の低下がみられ、二次電池として長期使用に耐えるには問題があることが分かった。
【０００７】
本発明の課題は、耐久性が高く、二次電池として高い信頼性を得ることができる集電体、集電体の製造方法、集電体を含む蓄電素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の好ましい一態様は以下の通りである。
（１）含窒素複素環式化合物を含む樹脂層Ａを少なくとも一方の表面に有する樹脂フィルムと、樹脂層Ａと接する金属および／または金属化合物の層を含む集電体。
（２）前記金属および／または金属化合物の層が銅を含む（１）に記載の集電体。
（３）前記金属および／または金属化合物の層の厚さが０．２μｍ以上２０μｍ以下である（１）または（２）に記載の集電体。
（４）前記含窒素複素環式化合物が、アルコキシシリル基を有する（１）から（３）のいずれかに記載の集電体。
（５）前記樹脂フィルムがポリエステル系樹脂またはポリオレフィン系樹脂である（１）から（４）のいずれかに記載の集電体。
（６）前記樹脂フィルムが、前記金属および／または金属化合物の層と接しない樹脂層と、樹脂層Ａとを含む（１）から（５）のいずれかに記載の集電体。
（７）前記樹脂フィルムの両表面に、金属および／または金属化合物からなる層を有する（１）から（６）のいずれかに記載の集電体。
（８）前記樹脂フィルムの表面と金属および／または金属化合物からなる層との密着力が２Ｎ／１０ｍｍ以上である（１）から（７）のいずれかに記載の集電体。
（９）含窒素複素環式化合物を含む樹脂層Ａを少なくとも一方の表面に有する樹脂フィルムと、樹脂層Ａと接する金属および／または金属化合の層を含む集電体の製造方法であって、金属および／または金属化合物の層が真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法のいずれかによって形成される集電体の製造方法。
（１０）（１）から（８）のいずれかに記載の集電体を含む蓄電素子。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐久性が高く、信頼性が高い二次電池を得ることができる集電体、集電体の製造方法、集電体を含む蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の集電体の構成の一例を示す断面概略図である。
本発明の集電体の構成の一例を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許