[發明專利]二次電池和其制造方法以及系統

有效

• 申請號: 200780007579.2
• 申請日: 2007-03-02
• 公開（公告）號: CN101395744A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 馬場守
• 申請（專利權）人: 國立大學法人巖手大學
• 主分類號: H01M4/70
• 分類號: H01M4/70;H01M4/04;H01M10/40
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳小燦;張 濤

技術領域

本發明涉及二次電池和其制造方法以及系統，特別是更薄型化更小型化的二次 電池和其制造方法以及系統。

背景技術

專利文獻1：特開平7-142054號公報。

專利文獻2：特開平8-241707號公報。

專利文獻3：特開平8-222272號公報。

專利文獻4：特公平4-68390號公報。

隨著電子·電氣機械器具的小型·輕量化，對于二次電池的小型·輕量化的期 望也越來越迫切。

作為謀求二次電池的小型·輕量化的技術，專利文獻1和專利文獻2公開了在基板上 使用不銹鋼等金屬制的箔，并在其上形成正極活性物質，固體電解質層的技術。

專利文獻1中，在不銹鋼箔(SUS304，厚度0.05mm)的基板上將作為正極活性物 質的五氧化鈮薄膜通過濺射制成膜厚為300～600mm的膜(第0022段)。

另外，專利文獻2中，在SUS304不銹鋼箔上制成膜厚為380mm的五氧化釩薄膜 (第0013段)。

另一方面，作為提高金屬箔和活性物質的緊密性的技術，專利文獻3的第0008段中記 載了以下的內容。“作為本發明中使用的正極集電器，可以例舉不銹鋼、金、白金、鎳、鋁、 鉬、鈦等的金屬片，金屬箔，金屬網，沖壓金屬板，鋼板網，或包含鍍金屬纖維、金屬鍍 氣線、含金屬的合成纖維的網或非織布。其中，考慮到電傳導性、化學、電化學穩定性、 經濟性、加工性等因素，優選使用鋁和不銹鋼。進一步從輕量性、電化學穩定性考慮的話， 優選使用鋁。本發明使用的正極集電器層和負極集電器層的粗糙化的表面為優選。通過實 施表面粗糙化，具有在擴大活性物質層的接觸面積的同時，提高緊密性，并且降低作為電 池的阻抗的效果。另外，在使用涂料溶液的電極制作中，通過實施表面粗糙化處理，可以 大幅度提高活性物質和集電器的緊密性。作為表面粗糙化處理，可以通過砂紙研磨，噴射 處理，化學或電化學的蝕刻來進行，由此，可以將集電器的表面粗糙化。特別是不銹鋼的 情況下，優選噴射處理，鋁的情況下，優選經過蝕刻處理的腐蝕鋁。鋁是柔軟的金屬，所 以噴射處理中不能實施有效的表面粗糙化處理，鋁自身發生變形。相比之下，蝕刻處理不 會引起鋁的變形或其強度的大幅度降低，可以以微米級實現有效的表面粗糙化，作為鋁的 表面粗糙化是最優選的方法。”

但是，所有上述專利文獻記載的技術中，金屬箔和活性物質的緊密性不一定好。

另外，特公平4-68390號公報公開了利用roll-to-roll方式的成膜技術。

發明內容

發明要解決的課題

本發明的目的是提供一種薄片基板和活性物質的緊密性良好，在能實現薄型化 和輕量化的同時，充放電性優異的二次電池和其制造方法。

解決課題的手段

技術方案1的發明為二次電池，其特征包括：在表面粗糙度RMS為0.8μm或以 下的導電性薄片基板上形成，由正極活性物質層，電解質層，負極活性物質層形成的順序 疊層，或者由負極活性物質層，電解質層，正極活性物質層形成的順序疊層；所述薄片基 板上的直徑0.15μm或以上的析出物在5000個/mm²或以下。

技術方案2的發明為技術方案1記載的二次電池，其特征包括：上述薄片基板的表面 粗糙度RMS為0.1μm～0.5μm。

技術方案3的發明為技術方案1或2中任意1項記載的二次電池，其特征包括：上述 薄片基板包含用不銹鋼薄膜覆蓋有機薄膜的兩個面的導電性薄膜。

技術方案4的發明為技術方案1到3中任意1項記載的二次電池，其特征包括：上述 薄片基板是表面沒有氧化物的基板。

技術方案5的發明為技術方案1到4中任意1項記載的二次電池，其特征包括：上述 電解質層包括固體電解質。

技術方案6的發明為技術方案1到5中任意1項記載的二次電池，其特征包括：上述 各層的一部分或全部是通過真空成膜法形成的層。

技術方案7的發明為技術方案1到6中任意1項記載的二次電池，其特征包括：上述 薄片基板的兩面上具有1個或多個電池。

技術方案8的發明為技術方案1到7中任意1項記載的二次電池，其特征包括：多個 電池被串聯地疊層以使電池的正極活性物質層和其他電池的負極活性物質層相互接近。

技術方案9的發明為技術方案7記載的二次電池，其特征包括：集電電極介于多個電 池之間。