特許ウォッチ

公開番号2025161055
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024063931
出願日2024-04-11
発明の名称電極構造体
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01M 4/13 20100101AFI20251017BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極活物質が金属箔に接触することを抑制すると共に、電極活物質を樹脂層から剥がれ難くするための技術を提供する。
【解決手段】電極構造体は、金属箔と、前記金属箔の上に配置される樹脂層と、前記樹脂層の上に配置される電極層と、を備えている。前記樹脂層は、前記金属箔の上に配置される第1層と、前記第1層の上に配置される第2層と、を備えている。前記電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されている。前記第1層は、第1樹脂から構成されている。前記第2層は、前記第1樹脂と異なる第2樹脂から構成されている。前記第1樹脂の溶解度パラメータと前記溶媒の溶解度パラメータとの差は、前記第2樹脂の溶解度パラメータと前記溶媒の溶解度パラメータとの差より大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属箔と、
前記金属箔の上に配置される樹脂層と、
前記樹脂層の上に配置される電極層と、を備えており、
前記樹脂層は、前記金属箔の上に配置される第１層と、前記第１層の上に配置される第２層と、を備えており、
前記電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されており、
前記第１層は、第１樹脂から構成されており、
前記第２層は、前記第１樹脂と異なる第２樹脂から構成されており、
前記第１樹脂の溶解度パラメータと前記溶媒の溶解度パラメータとの差は、前記第２樹脂の溶解度パラメータと前記溶媒の溶解度パラメータとの差より大きい、電極構造体。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
金属箔と、
前記金属箔の上に配置される樹脂層と、
前記樹脂層の上に配置される電極層と、を備えており、
前記樹脂層は、前記金属箔の上に配置される第１層と、前記第１層の上に配置される第２層と、を備えており、
前記電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されており、
前記第１層は、第１樹脂から構成されており、
前記第２層は、前記第１樹脂と異なる第２樹脂から構成されており、
前記第１樹脂の密度は、前記第２樹脂の密度より高い、電極構造体。
【請求項３】
金属箔と、
前記金属箔の上に配置される樹脂層と、
前記樹脂層の上に配置される電極層と、を備えており、
前記樹脂層は、前記金属箔の上に配置される第１層と、前記第１層の上に配置される第２層と、を備えており、
前記電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されており、
前記第１層は、第１樹脂から構成されており、
前記第２層は、前記第１樹脂と異なる第２樹脂から構成されており、
前記第１樹脂の分子量は、前記第２樹脂の分子量より大きい、電極構造体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、電極構造体に関する。詳細には、電池の半製品である電極構造体に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電池は、性能を向上させるための種々の改良がされている。例えば、特許文献１の電池は、金属箔と、金属箔の上に配置される樹脂層と、樹脂層の上に配置される電極活物質と、を備えている。電池を製造する際には、電池の半製品である電極構造体が形成される。電極構造体は、金属箔と、金属箔の上に配置される樹脂層と、樹脂層の上に配置される電極層と、を備えている。電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されている。電極構造体から電極層内の溶媒が除去（乾燥）されることによって、電池が形成される。電極構造体では、樹脂層を構成する樹脂と電極層を構成する溶媒が溶解することによって、樹脂層内に電極活物質が入り込む。樹脂層内に電極活物質が入り込むことによって、溶媒が除去された電池において、電極活物質が樹脂層から剥がれ難くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２６１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような電池では、電池の半製品である電極構造体において、樹脂層を構成する樹脂と電極層を構成する溶媒が溶解することによって、樹脂層内に電極活物質が入り込む。しかしながら、樹脂と溶媒が溶解し易い組合せである場合、電極活物質が溶媒と共に金属箔の近傍まで入り込むことがある。電極活物質が金属箔まで入り込むと、金属箔が破損することがあり、金属箔が破損して貫通すると、電極活物質が反対面に配置された電極に接触して短絡する虞がある。また、電極活物質が金属箔に接触することを回避するために、樹脂と溶媒を溶解し難い組合せにすると、電極活物質が樹脂内に入り込み難くなり、溶媒が除去された電池において、電極活物質が樹脂層から剥がれ易くなる。
【０００５】
本明細書は、電極活物質が金属箔に接触することを抑制すると共に、電極活物質を樹脂層から剥がれ難くするための技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の第１の態様では、電極構造体は、金属箔と、前記金属箔の上に配置される樹脂層と、前記樹脂層の上に配置される電極層と、を備えている。前記樹脂層は、前記金属箔の上に配置される第１層と、前記第１層の上に配置される第２層と、を備えている。前記電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されている。前記第１層は、第１樹脂から構成されている。前記第２層は、前記第１樹脂と異なる第２樹脂から構成されている。前記第１樹脂の溶解度パラメータと前記溶媒の溶解度パラメータとの差は、前記第２樹脂の溶解度パラメータと前記溶媒の溶解度パラメータとの差より大きい。
【０００７】
この構成によれば、電極層を構成する溶媒は、第１樹脂より第２樹脂に溶解し易くなる。すなわち、溶媒は、溶解度パラメータの差により、電極層側に配置される第２層の第２樹脂に溶解し易い一方で、金属箔側に配置される第１層の第１樹脂には溶解し難い。このため、電極層内の電極活物質は、溶媒と共に第２層に入り込み易い一方で、第１層に入り込み難くなる。電極活物質が第２層に入り込むことによって、溶媒が除去された電池において、電極活物質が第２層（すなわち、樹脂層）から剥がれ難くなる。一方で、電極活物質は、第１層にはほとんど入り込まないため、電極活物質が金属箔に接触し難くなる。このため、電極活物質を金属箔に接触し難くすることと、電極活物質が樹脂層から剥がれ難くすることを同時に実現することができる。
【０００８】
本技術の第２の態様では、電極構造体は、金属箔と、前記金属箔の上に配置される樹脂層と、前記樹脂層の上に配置される電極層と、を備えている。前記樹脂層は、前記金属箔の上に配置される第１層と、前記第１層の上に配置される第２層と、を備えている。前記電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されている。前記第１層は、第１樹脂から構成されている。前記第２層は、前記第１樹脂と異なる第２樹脂から構成されている。前記第１樹脂の密度は、前記第２樹脂の密度より高い。
【０００９】
電極層を構成する溶媒は、樹脂の密度が低いほど樹脂に溶解し易くなる。このため、溶媒は、第１樹脂より第２樹脂に溶解し易くなる。これにより、電極層内の電極活物質は、第２層に入り込み易い一方で、第１層に入り込み難くなる。このため、この構成でも、電極活物質を金属箔に接触し難くすることと、電極活物質が樹脂層から剥がれ難くすることを同時に実現することができる。
【００１０】
本技術の第３の態様では、電極構造体は、金属箔と、前記金属箔の上に配置される樹脂層と、前記樹脂層の上に配置される電極層と、を備えている。前記樹脂層は、前記金属箔の上に配置される第１層と、前記第１層の上に配置される第２層と、を備えている。前記電極層は、電極活物質が混合された溶媒から構成されている。前記第１層は、第１樹脂から構成されている。前記第２層は、前記第１樹脂と異なる第２樹脂から構成されている。前記第１樹脂の分子量は、前記第２樹脂の分子量より大きい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許