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公開番号2025176490
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082675
出願日2024-05-21
発明の名称集電体、電極、電池、電極の製造方法、及び電池の製造方法
出願人パナソニックホールディングス株式会社,日本黒鉛工業株式会社,トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人青藍国際特許事務所
主分類H01M 4/70 20060101AFI20251127BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極層との剥離強度を向上させることに適した集電体を提供する。
【解決手段】本開示の集電体100は、基板110と、基板110を被覆する被覆層120と、を備える。集電体100の一例では、被覆層120側の表面は、当該表面の凹部12s及び凸部12tから構成されるストライプ形状を有し、被覆層側の表面の少なくとも一部の領域において、凸部12tの線密度が2.5本/mmよりも大きい。凸部12tの線密度は、6.8本/mm以下でありうる。集電体100の別の一例では、被覆層120側の表面の少なくとも一部の領域において、入射角60度での被覆層120側の表面の光沢度が19以上60以下である。被覆層120は、導電性カーボン12c及び第1バインダー12bを含みうる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板を被覆する被覆層と、
を備え、
前記被覆層側の表面は、当該表面の凹部及び凸部から構成されるストライプ形状を有し、
前記被覆層側の表面の少なくとも一部の領域において、前記凸部の線密度が２．５本／ｍｍよりも大きい、
集電体。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記凸部の線密度が６．８本／ｍｍ以下である、
請求項１に記載の集電体。
【請求項３】
前記領域において、入射角６０度での前記被覆層側の表面の光沢度が１９以上６０以下である、
請求項１に記載の集電体。
【請求項４】
基板と、
前記基板を被覆する被覆層と、
を備え、
前記被覆層側の表面の少なくとも一部の領域において、入射角６０度での前記被覆層側の表面の光沢度が１９以上６０以下である、
集電体。
【請求項５】
前記領域において、前記被覆層側の表面の最大高さ粗さＲｚが１．０μｍ以上である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の集電体。
【請求項６】
前記被覆層は、導電性カーボン及び第１バインダーを含む、
請求項１から４のいずれか１項に記載の集電体。
【請求項７】
前記第１バインダーは、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、及びポリフッ化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも１つを含む、
請求項６に記載の集電体。
【請求項８】
前記基板は、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む、
請求項１から４のいずれか１項に記載の集電体。
【請求項９】
請求項１から４のいずれか１項に記載の集電体と、
前記集電体の上に配置された電極層と、
を備えた、電極。
【請求項１０】
前記電極層は、固体電解質を含む、
請求項９に記載の電極。
（【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、集電体、電極、電池、電極の製造方法、及び電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
集電体は、電池、キャパシタなどの電気化学デバイスに不可欠な部品である。集電体の上に活物質層などの電極層が配置される。集電体と電極層との密着性は、電気化学デバイスの性能に影響を及ぼす。密着性を向上させることが可能な集電体として、基板及び被覆層を有する集電体が知られている。
【０００３】
特許文献１から３には、ストライプ状の被覆層を有する集電体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１９９７３８号公報
特開２０１５－１０６５２５号公報
特開２０１９－０８７４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、電極層との剥離強度を向上させることに適した集電体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】
【０００６】
本開示は、１つの側面において、
基板と、
前記基板を被覆する被覆層と、
を備え、
前記被覆層側の表面は、当該表面の凹部及び凸部から構成されるストライプ形状を有し、
前記被覆層側の表面の少なくとも一部の領域において、前記凸部の線密度が２．５本／ｍｍよりも大きい、
集電体を提供する。
【０００７】
本開示は、別の側面において、
基板と、
前記基板を被覆する被覆層と、
を備え、
前記被覆層側の表面の少なくとも一部の領域において、入射角６０度での前記被覆層側の表面の光沢度が１９以上６０以下である、
集電体を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、電極層との剥離強度を向上させることに適した集電体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態１に係る集電体の模式的な断面図である。
図２は、集電体の被覆層側の表面の光沢度の測定方法を示す模式図である。
図３は、実施の形態２に係る電極の模式的な断面図である。
図４は、実施の形態３に係る電池の模式的な断面図である。
図５は、変形例１に係る電池の模式的な断面図である。
図６は、変形例２に係る電池の模式的な断面図である。
図７Ａは、実施例１－１の集電体の表面の反射電子組成像である。
図７Ｂは、実施例１－２の集電体の表面の反射電子組成像である。
図８Ａは、比較例１－１の集電体の表面の反射電子組成像である。
図８Ｂは、比較例１－２の集電体の表面の反射電子組成像である。
図８Ｃは、比較例１－３の集電体の表面の反射電子組成像である。
図８Ｄは、比較例１－４の集電体の表面の反射電子組成像である。
図８Ｅは、比較例１－５の集電体の表面の反射電子組成像である。
図９Ａは、実施例１－１、実施例１－２及び比較例１－１から１－５の電極における、入射角６０度での集電体の表面のＭＤ方向に沿う光沢度と、電極層と集電体との剥離強度と、の関係を示すグラフである。
図９Ｂは、実施例１－１、実施例１－２及び比較例１－１から１－５の電極における、入射角６０度での集電体の表面のＴＤ方向に沿う光沢度と、電極層と集電体との剥離強度と、の関係を示すグラフである。
図１０Ａは、実施例２－１の集電体の表面の反射電子組成像である。
図１０Ｂは、実施例２－２の集電体の表面の反射電子組成像である。
図１０Ｃは、実施例２－３の集電体の表面の反射電子組成像である。
図１１は、比較例２－１の集電体の表面の反射電子組成像である。
図１２は、実施例２－１から２－３及び比較例２－１の電極における、剥離強度と電極層密度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となった知見）
集電体を改良することは、電極層と集電体との密着性を向上させるための１つの手段である。電極層と集電体との密着性は、電極層と集電体との相互作用に基づいている。本発明者らは、集電体の被覆層の表面形態に着目し、被覆層の表面形態の改良によって、電極層と集電体との密着性を向上させることを試み、本開示の技術を想到するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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