[发明专利]二次电池的负极集电体用箔有效

专利信息
申请号: 201980078218.X 申请日: 2019-11-14
公开(公告)号: CN113166868B 公开(公告)日: 2022-03-22
发明(设计)人: 织田喜光;井上良二 申请(专利权)人: 日立金属株式会社
主分类号: C22C38/00 分类号: C22C38/00;C22C38/40;H01M4/66
代理公司: 北京尚诚知识产权代理有限公司 11322 代理人: 龙淳;池兵
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 二次 电池 负极 体用
【说明书】:

本发明的二次电池的负极集电体用箔(负极集电箔5b)中,依次配置有第一Cu层(51)、不锈钢层(52)和第二Cu层(53),其中,第一Cu层(51)由Cu或Cu基合金构成,第二Cu层(53)由Cu或Cu基合金构成,负极集电体用箔的整体厚度为200μm以下,并且负极集电体用箔的0.01%屈服强度为500MPa以上。

技术领域

本发明涉及二次电池的负极集电体用箔。特别涉及高容量电池中使用的负极集电体用箔。

背景技术

以往,已知在不锈钢的两面具有铜覆盖层的负极集电体用箔。例如,日本特许第5726216号和日本特许第5726217号中公开了这样的负极集电体用箔。

日本特许第5726216号中公开的负极集电体用箔,在含有6.0~28.0%的Ni的不锈钢的芯材的两面形成有Cu覆盖层。作为负极活性物质,使用碳类材料。

另外,日本特许第5726217号中公开的负极集电体用箔,在含有0~0.6%的Ni的不锈钢的芯材的两面形成有Cu覆盖层。作为负极活性物质,使用碳类材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第5726216号

专利文献2:日本特许第5726217号

发明内容

发明要解决的技术问题

在此,日本特许第5726216号和日本特许第5726217号中没有记载,但是当电池成为更高容量时,作为负极活性物质,不使用碳类材料,而使用含有Si、Sn等的合金类材料。已知在这样的高容量电池的情况下,负极活性物质的与充放电相伴的体积变化变大。当负极活性物质的体积变化变大时,与此相伴,对负极集电体施加的应力变大。因此,高容量电池中使用的负极集电体用箔,由日本特许第5726216号中记载的那样的Ni的含量多的具有充分的屈服强度(屈服点)的不锈钢构成。

然而,Ni的含量多的不锈钢价格昂贵,因此,如果能够使用Ni的含量少的不锈钢作为芯材而得到充分的屈服强度(屈服点),则能够提供市场所期望的负极集电体用箔。

因此,本申请发明的发明人对使用Ni的含量少的不锈钢作为芯材进行了研究。可是,在使用日本特许第5723217号中记载的那样的Ni的含量少的不锈钢(Ni:0~0.6%)或者不含Ni的不锈钢作为芯材的情况下,存在如下问题:屈服强度(屈服点)变小,因负极集电体的体积变化产生的应力超过极限值而引起塑性变形,负极集电体用箔产生褶皱状的变形。

本发明是为了解决二次电池的负极集电体用箔的如上所述的技术问题而做出的,本发明的一个目的在于提供虽然使构成负极集电体用箔的芯材的不锈钢中含有的Ni量减少,但是能够抑制负极集电体的褶皱状的变形的发生,从而能够在高容量电池的负极集电体中使用的二次电池的负极集电体用箔。

用于解决技术问题的手段

本申请发明的发明人进行了各种实验进行了深入研究,结果发现,通过制作依次配置有由Cu或Cu基合金构成的第一Cu层、由含有大于0.6质量%且为3.0质量%以下的Ni的不锈钢构成且存在铁素体相和马氏体相的不锈钢层、和由Cu或Cu基合金构成的第二Cu层的负极集电箔,能够做成因具有马氏体相而具有充分的屈服强度的负极集电体用箔。从而,完成了本发明。

即,本发明的一个方面的二次电池的负极集电体用箔中,依次配置有第一Cu层、不锈钢层和第二Cu层,其中,上述第一Cu层由Cu或Cu基合金构成,上述不锈钢层由含有大于0.6质量%且为3.0质量%以下的Ni的不锈钢构成、且存在铁素体相和马氏体相,上述第二Cu层由Cu或Cu基合金构成,上述负极集电体用箔的整体厚度为200μm以下(更进一步优选为20μm以下),并且上述负极集电体用箔的0.01%屈服强度为500MPa以上。

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