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公開番号2025113489
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025090430,2022060412
出願日2025-05-30,2022-03-31
発明の名称集電体用鋼箔
出願人日鉄ケミカル&マテリアル株式会社
代理人アセンド弁理士法人
主分類H01M 4/66 20060101AFI20250725BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】活物質層を形成した後、活物質を結晶化させる程度の高温での熱処理によって、座屈や屈曲が生じにくい集電体用鋼箔を提供する。
【解決手段】本開示による集電体用鋼箔は、フェライト系ステンレス鋼箔を備える。フェライト系ステンレス鋼箔は、CoKα線によるX線回折プロファイルにおいて、{110}面のピークの半値幅Fwが0.40～0.52°である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
集電体用鋼箔であって、
フェライト系ステンレス鋼箔を備え、
前記フェライト系ステンレス鋼箔は、ＣｏＫα線によるＸ線回折プロファイルにおいて、｛１１０｝面のピークの半値幅Ｆｗが０．４０～０．５２°である、
集電体用鋼箔。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
請求項１に記載の集電体用鋼箔であって、
前記フェライト系ステンレス鋼箔の厚さは５～６０μｍである、
集電体用鋼箔。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の集電体用鋼箔であって、
前記フェライト系ステンレス鋼箔の表面上に、樹脂被膜が形成されている、
集電体用鋼箔。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池の電極に用いられる集電体用鋼箔に関し、さらに詳しくは、フェライト系ステンレス鋼箔を基材とする集電体用鋼箔に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
これまでに、様々な電子機器の電源として、一次電池及び二次電池等の電池が用いられてきた。具体的に、近年、家庭用ビデオカメラ、ノートパソコン、及び、スマートフォン等の小型電子機器の普及により、リチウムイオン電池に代表される二次電池が急速に普及してきている。
【０００３】
二次電池は、正極及び負極を有する電極と、電解質とを備える。正極及び負極はいずれも、集電体の上に活物質層が形成されている。すなわち、集電体とは電極の基材である。活物質層とは、活物質を含む層である。集電体は、電流を活物質に供給する機能、及び、活物質を保持する機能を有する。
【０００４】
これまでに、二次電池の集電体の基材として金属箔が用いられている。具体的に、たとえばリチウムイオン電池では現在、負極集電体として銅箔が、正極集電体としてアルミニウム箔が用いられている。一方、二次電池には、これまでよりも苛酷な環境での使用が想定される場合がある。そのため、集電体の基材は、銅箔やアルミニウム箔よりも高い強度や、優れた耐熱性が求められてきている。そのため、集電体の基材として、銅箔及びアルミニウム箔よりも強度及び耐熱性に優れる、ステンレス鋼箔が着目されてきている。
【０００５】
特開２００３－１７８７５３号公報（特許文献１）、及び、特開２０１６－１８６８８１号公報（特許文献２）は、ステンレス鋼箔を集電体へ適用する技術を提案する。
【０００６】
特許文献１は、リチウム電池を開示しており、その正極の集電体は、厚さ１２μｍ以下のフェライト系ステンレス鋼箔からなる。集電体としてフェライト系ステンレス鋼箔を用いるのは、フェライト系ステンレス鋼がＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などのオーステナイト系ステンレス鋼に比べて、加工性が良好で薄い箔を作製するのに適していて、生産性を向上できるためである、と特許文献１には開示されている。
【０００７】
特許文献２は、リチウムイオン電池負極を開示しており、その負極の集電体は、厚さ１５μｍ以下のステンレス鋼箔又はＮｉめっき鋼板である。集電体としてステンレス鋼箔及びＮｉめっき鋼板を用いるのは、高強度で、かつ、３００℃程度の熱処理でも強度低下が起こらず、高温下でのイミド化及びイミン化処理後においても初期の強度を保持できるためである、と特許文献２には開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００３－１７８７５３号公報
特開２０１６－１８６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１及び２に提案されるように、集電体の基材としてステンレス鋼箔を用いることで、高強度な集電体を、高い生産性で得ることができる。ところで、近年さらに、高エネルギー密度化及び安全性の両立を目的に、全固体二次電池の開発が進められている。全固体二次電池とは、従来の二次電池で用いられる電解液の代わりに固体電解質が用いられ、集電体及び活物質層を含む電極、電解質等、全て固体によって構成される二次電池である。
【００１０】
ここで、全固体二次電池では、集電体の表面上に活物質層を形成した後、良好な電池特性を得るため、活物質を結晶化させる場合がある。この場合、表面に活物質層が形成された集電体に対して、たとえば７００℃程度の高温での熱処理を実施する。一方、このような高温での熱処理によって活物質を結晶化させると、活物質層が収縮する。その結果、活物質層と集電体の熱収縮による寸法変化により、集電体が座屈や屈曲をする場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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