特許ウォッチ

公開番号2025145399
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045559
出願日2024-03-21
発明の名称負極形成用転写部材及び負極構造体並びにその製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H01M 4/04 20060101AFI20250926BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】炭素含有層を有する電極を形成する際の取扱いに対する炭素含有層の密着性が担保され、また被転写材である集電体又は固体電解質層上への炭素含有層の転写性に優れる負極形成用転写部材、該転写部材を用いた負極構造体、電極及び二次電池並びにその製造方法を提供する。
【解決手段】二次電池に適用する負極形成用転写部材であって、前記負極形成用転写部材は、炭素含有層を被転写体に転写するものであり、第1の線膨張係数を有する基板と、導電性を有する炭素の同素体を含み前記第1の線膨張係数との差の絶対値が10.0×10^-6K^-1以下である第2の線膨張係数を有する前記炭素含有層と、を含む負極形成用の転写部材。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
二次電池に適用する負極形成用転写部材であって、
前記負極形成用転写部材は、炭素含有層を被転写体に転写するものであり、
第１の線膨張係数を有する基板と、
導電性を有する炭素の同素体を含み前記第１の線膨張係数との差の絶対値が１０．０×１０
－６
Ｋ
－１
以下である第２の線膨張係数を有する前記炭素含有層と、を含む負極形成用転写部材。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記負極形成用転写部材は粘着部を有する基材を含み、
前記基材の熱分解温度は、前記基板の熱分解温度及び前記炭素含有層の熱分解温度より低い、請求項１に記載の負極形成用転写部材。
【請求項３】
前記基板は無機材料で構成される、請求項１または２に記載の負極形成用転写部材。
【請求項４】
前記差の絶対値が５．０×１０
－６
Ｋ
－１
以下である、請求項１または２に記載の負極形成用転写部材。
【請求項５】
前記炭素含有層は０．０１質量％以上３０質量％以下のケイ素成分を含む、請求項１または２に記載の負極形成用転写部材。
【請求項６】
前記第１の線膨張係数は、前記基板の板厚方向と交差する面内における線膨張係数に対応し、
前記第２の線膨張係数は、前記炭素含有層の層厚方向と交差する面内における線膨張係数に対応する、請求項１または２に記載の負極形成用転写部材。
【請求項７】
前記第１の線膨張係数は、前記基板の板厚方向と交差する面内の線膨張係数の方位角方向における平均値に対応し、
前記第２の線膨張係数は、前記炭素含有層の層厚方向と交差する面内の線膨張係数の方位角方向における平均値に対応する、請求項１または２に記載の負極形成用転写部材。
【請求項８】
前記第１の線膨張係数及び前記第２の線膨張係数は、２５℃以上１００℃以下の温度域における温度に対する線膨張変化率の一次の係数に対応する、請求項１または２に記載の負極形成用転写部材。
【請求項９】
二次電池に適用される負極形成用の負極構造体であって、
請求項１または２に記載の負極形成用転写部材と、
前記炭素含有層と接する集電体と、を備える負極構造体。
【請求項１０】
前記基板のビッカース硬度は、前記集電体のビッカース硬度より高い、請求項９に記載の負極構造体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、負極形成用転写部材及び負極構造体並びにその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、二次電池は、電極（正極や負極）及び電解質で構成され、電極間で電解質を介したイオンの移動が生じることで、充電や放電を行う。このような二次電池は、携帯電話を含む小型機器から電気自動車を含む大型機器まで、幅広い用途で使用されている。
【０００３】
二次電池に適用される電極を形成するために犠牲層として樹脂基材を有する電極シートを形成する技術が知られている。特許文献１は、活物質粒子が転写基材上にパターン状に配置した転写版を、粘着性を有する樹脂基材に当接することで、樹脂基材上に活物質粒子を含む粒子層が積層された電極シートを作製することを開示している。
【０００４】
また、黒鉛を含むペースト状炭素含有液を集電体金属上に塗布し硬化させることで二次電池の負極を作製する技術が知られている。特許文献２は、負極活物質にカーボンブラック、バインダー樹脂、分散剤、Ｎ－メチル－２－ピロリドンを添加してスラリーとし、集電体上に塗布して乾燥させることで負極シートを作製する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１３７０６１号公報
特開２０１７－１４３０２７号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記電極シートの作製において、黒鉛、ＨＯＰＧ、カーボンブラック、等の導電性を呈する炭素の同素体を含む炭素薄膜を金属シートに堆積することで、電極シートを形成するための転写部材を作製する場合が考えられる。しかしながら、そのような転写部材を用いた場合、炭素薄膜の一部または全部が、把持、搬送、アセンブリ等の電極製造プロセスにおけるハンドリングにおいて金属シートから剥離してしまうことがある。その結果、電極シート形成用の転写部材として扱いにくい場合があることがわかってきた。
【０００７】
本開示の少なくとも一の態様によれば、炭素含有層を有する電極を形成する際の取扱いに対する炭素含有層の密着性が担保され、また被転写材である集電体又は固体電解質層上への炭素含有層の転写性に優れる負極形成用転写部材が提供される。また、上記転写部材を用いた負極構造体が提供される。さらに、上記負極形成用転写部材、負極構造体並びにそれらを用いた電極及び二次電池の製造方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の少なくとも一つの態様によれば、
二次電池に適用する負極形成用転写部材であって、
前記負極形成用転写部材は、炭素含有層を被転写体に転写するものであり、
第１の線膨張係数を有する基板と、
導電性を有する炭素の同素体を含み前記第１の線膨張係数との差の絶対値が１０．０×１０
－６
Ｋ
－１
以下である第２の線膨張係数を有する前記炭素含有層と、を含む負極形成用転写部材が提供される。
【０００９】
また、本開示の少なくとも一つの態様によれば、二次電池に適用される負極形成用の負極構造体であって、上記の負極形成用転写部材と、炭素含有層と接する集電体又は固体電解質層と、を備える負極構造体が提供される。
さらに、本開示の少なくとも一つの態様によれば、上記負極形成用転写部材、上記負極構造体、並びにそれらを用いた電極及び二次電池の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の少なくとも一つの態様によれば、炭素含有層を有する電極を形成する際の取扱いに対する炭素含有層の密着性が担保され、また被転写材である集電体上への炭素含有層の転写性に優れる負極形成用転写部材が提供される。また、上記転写部材を用いた負極構造体が提供される。さらに、上記負極形成用転写部材、負極構造体並びにそれらを用いた電極及び二次電池の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許