[發明專利]二次電池負極集電體用材

有效

• 申請號: 201810869273.8
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109390589B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 井上良二
• 申請（專利權）人: 株式會社博邁立鋮
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M10/0587
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;王磊

本發明的二次電池負極集電體用材，包括由Cu或Cu合金構成的板狀的Cu材，Cu材至少在板面上具有含有CuO結晶相和Cusubgt;2/subgt;O結晶相的表面層，表面層中的由CuO結晶相的面積/(CuO結晶相的面積+Cusubgt;2/subgt;O結晶相的面積)求出的面積比(百分率)為22.0％以上。

技術領域

本發明涉及二次電池負極集電體用材，涉及包括由Cu(銅)或Cu合金構成的層(材)的二次電池負極集電體用材。

背景技術

目前，已知有包括由Cu或Cu合金構成的層(材)的二次電池負極集電體用材。這樣的二次電池負極集電體用材例如在日本特開2003-132894號公報中有公開。

在日本特開2003-132894號公報中，公開了由Cu或Cu合金構成、表面被Cu₂O覆蓋的負極集電體(二次電池負極集電體用材)。

但是，本申請發明人發現，在日本特開2003-132894號公報所記載的負極集電體中存在著以下問題：防銹不充分，在大氣中氧化進展，負極集電體與活性物質之間的接觸電阻增加，使用負極集電體的電池單元中的電阻也增加。

其中，通常認為，為了防銹而進行鉻酸鹽處理：通過將由Cu或Cu合金構成的二次電池負極集電體用材浸漬于含有6價Cr(鉻)的溶液中，在表面形成鈍化膜。但是，由于處理后的溶液中所含的6價Cr會增大環境負荷，所以從環境負荷的觀點來看進行鉻酸鹽處理不可取。

發明內容

本發明是為了解決上述這樣的問題而提出的發明，本發明的一個目的在于利用除了由鉻酸鹽處理形成鈍化膜以外的方法，提供具有充分的防銹效果的二次電池負極集電體用材。

本申請發明人為了解決上述問題而進行了深入研究，結果發現：在Cu材(Cu層)的表面層上以規定的比例以上含有CuO(氧化銅(II))結晶相而不是Cu₂O(氧化亞銅(I))，由此能夠抑制氧化的進展而產生防銹效果。基于這樣的發現從而完成了本發明。

即，本發明的第一方面的二次電池負極集電體用材，包括由Cu或Cu合金構成的板狀的Cu材，Cu材至少在板面上具有含有CuO結晶相和Cu₂O結晶相的表面層，表面層中的由CuO結晶相的面積/(CuO結晶相的面積+Cu₂O結晶相的面積)求出的面積比(百分率)為22.0％以上。其中，所謂“CuO結晶相的面積”是指，在使用X射線光電子能譜(XPS：X-rayPhotoelectron?Spectroscopy)取得Cu2p的窄掃描光譜時的Cu2p_3/2的峰中，基于CuO和Cu₂O的峰的、CuO結晶相的面積相對于CuO結晶相和Cu₂O結晶相之合計面積的比例(面積比)。同樣，所謂“Cu₂O結晶相的面積”是指，基于XPS的上述的CuO和Cu₂O的峰所求出的、Cu₂O結晶相的面積相對于CuO結晶相和Cu₂O結晶相之合計面積的比例(面積比)。并且，所謂“Cu合金”是指含有50質量％以上的Cu(銅)的合金。

在本發明的第一方面的二次電池負極集電體用材中，如上所述，通過在板狀的Cu材的至少板面具有含有面積比為22.0％以上的CuO結晶相的表面層，能夠抑制氧化在由Cu或Cu合金構成的Cu材的比表面層靠內側的區域的進展。由此，即使不利用鉻酸鹽處理形成鈍化膜，也能夠產生充分的防銹效果，因此，利用除了鉻酸鹽處理形成鈍化膜以外的方法能夠提供具有充分的防銹效果的二次電池負極集電體用材。其結果是，能夠抑制在大氣中氧化的進展，能夠抑制由包括板狀的Cu材的二次電池負極集電體用材構成的負極集電體與粘結于該負極集電體的表面(板狀的Cu材的板面)上的負極活性物質層之間的接觸電阻的增加。而且，能夠利用CuO結晶相來抑制在Cu材的比表面層靠內側的區域氧化的進展，這點已由后述的實驗得到確認。