[发明专利]在锂离子二次电池中使用的集电用铜箔以及使用其的锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池中使用的集电用铜箔以及使用其的锂离子二次电池。

背景技术

本说明书中，包括发挥锂离子二次电池的作用的最小单元和将最小单元多个连接而构成的电池两者在内而记载为“电池”。

锂离子二次电池在便携电话等通信设备、笔记本型个人电脑、电动工具等、使用发动机和电动机两者而行驶的混合动力车、仅通过电动机而行驶的纯电动汽车、以及包含铁道等的电动车辆、大规模的电力储存装置等广泛领域中使用，其蓄电容量、输出电压根据用途而确定。

锂离子二次电池的代表性构成是，具有正极与负极夹着含有非水电解质的隔板的叠层结构，上述负极具有集电铜箔和在该集电铜箔的表面上设置的活性物质层。此外，正极具备正极集电板和在该正极集电板的表面上设置的活性物质层。

作为锂离子二次电池的代表性形状，有其外观为圆筒形状的圆筒型锂离子二次电池、形成大致方型形状的方型锂离子二次电池、形成叠层结构的层压型锂离子二次电池。对于这些锂离子二次电池，在现有技术中，为了保护由正极、负极、隔板构成的叠层结构体，上述叠层结构体收纳于非常坚固的收纳壳体中。因此具有锂离子二次电池的体积变大的问题。特别是对于电动车辆、电力储存装置等而言，电池中蓄积的电量大，因此需要使用多个锂离子二次电池，上述那样地具备坚固壳体的结构存在体积增大的问题。

与锂离子二次电池有关的技术在例如日本特开2011－54339号公报(专利文献1)中有记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－54339号公报

发明内容

发明所要解决的课题

锂离子二次电池具备夹着隔板而配置的正极和负极，在正极和负极中在集电用金属箔上设置有正极用活性物质层或负极用活性物质层。

通过向锂离子二次电池供给充电用电力来蓄电，蓄电后的电力供给至作为利用对象的电气负荷。这样锂离子二次电池通过反复进行充电动作和放电动作来蓄电电力并向利用对象供给必要的电力。

在锂离子二次电池的充电状态下，锂离子从正极介由隔板所含有的电解质而向负极移动，保持于负极的活性物质。另一方面，在放电状态下，保持在负极的活性物质层的锂离子从负极介由电解质而向正极移动。发生下述现象：上述充电状态下负极的活性物质层的体积增大，另一方面，放电状态下负极的活性物质层的体积减少。起因于这样的负极活性物质层的膨胀、收缩而向集电用铜箔施加机械应力，发生产生褶皱等铜箔变形的问题。这样的集电用铜箔的变形成为锂离子二次电池的劣化等的主要原因，从降低锂离子二次电池的劣化的观点考虑，期望尽量降低集电用铜箔的变形。

上述专利文献1中记载了通过在锂离子二次电池的集电用铜箔上形成切口来降低集电用铜箔的褶皱，但降低不充分。

此外根据发明者等的研究，可知由于锂离子二次电池的充放电，负极的活性物质层的体积反复膨胀收缩，但如果充放电动作反复进行，则由负极活性物质层的充电动作产生的体积膨胀不会通过放电动作而完全地回到原来的体积，发生体积逐渐增大的经年变化。

为了使相对于电池整体体积的电池的蓄电量增大，期望使电池的壳体所占的体积减少。如果减少上述壳体的体积，则壳体的厚度变薄，壳体对收纳于壳体的具备正极、负极、隔板的叠层结构体的约束力变弱，抑制由充电状态、经年变化产生的负极活性物质层体积增加的力变得非常弱，通过向负极的集电用铜箔施加的应力而使集电用铜箔易于变形。

本发明的目的之一是提供可以抑制变形的在锂离子二次电池中使用的集电用铜箔，此外提供使用了集电用铜箔的该锂离子二次电池。

另外，以下所说明的具体实施方式栏中记载的实施例中，不限于解决本课题，可以解决多种课题。对此，以下进行说明。

用于解决课题的方法

以下的具体实施方式栏中记载的实施例具有用于解决上述课题的方法的至少以下记载的特征。另外，以下所记载的实施例具备不限于解决上述课题而且解决多种课题的方法，即特征。对此，在以下的具体实施方式栏中说明。