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JP2013134948A - Method for manufacturing negative electrode collector for nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Method for manufacturing negative electrode collector for nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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JP2013134948A
JP2013134948A JP2011285959A JP2011285959A JP2013134948A JP 2013134948 A JP2013134948 A JP 2013134948A JP 2011285959 A JP2011285959 A JP 2011285959A JP 2011285959 A JP2011285959 A JP 2011285959A JP 2013134948 A JP2013134948 A JP 2013134948A
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JP
Japan
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negative electrode
secondary battery
current collector
electrolyte secondary
aqueous
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Pending
Application number
JP2011285959A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriko Yaguma
紀子 矢熊
Yukari Deguchi
友香里 出口
Masaru Takahashi
勝 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEC Co Ltd
Original Assignee
MEC Co Ltd
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Publication date
Application filed by MEC Co Ltd filed Critical MEC Co Ltd
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Publication of JP2013134948A publication Critical patent/JP2013134948A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a method for manufacturing a negative electrode collector for a nonaqueous electrolyte secondary battery, capable of improving electron conductivity between a metal oxide-containing active material layer and the collector; and a method for manufacturing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery.SOLUTION: In a method for manufacturing a negative electrode collector for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a surface of a collector base material made of aluminum is subjected to roughening treatment using an etchant. The etchant is one or more selected from an alkaline aqueous solution-based etchant including an alkali source and amphoteric metal ions and a ferric ion aqueous solution-based etchant including a ferric ion source, a cupric ion source, a manganese ion source and an inorganic acid.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池に用いられる負極集電体の製造方法、及び負極の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a negative electrode current collector used in a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery, and a method for producing a negative electrode.

非水電解質二次電池は、重負荷放電に耐え、充電による繰り返し使用が可能なことからポータブル用の電源として携帯電話、ラップトップコンピュータ等の様々な電子機器に用いられている。これら電子機器の小型化・軽量化が次々と実現されているのに伴い、ポータブル用の電源としての非水電解質二次電池に対しても、更なる小型化・軽量化・高エネルギー密度化の要求が高まってきている。   Nonaqueous electrolyte secondary batteries are used in various electronic devices such as mobile phones and laptop computers as portable power sources because they can withstand heavy load discharge and can be repeatedly used by charging. As these electronic devices are being made smaller and lighter one after another, non-aqueous electrolyte secondary batteries as portable power sources will be further reduced in size, weight, and energy density. There is an increasing demand.

また、近年、石油資源の高騰、国際的な地球環境保護運動の高まりを背景として、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などが注目されており、その一部が実用化されている。これらの駆動システムには、補助用電源等として二次電池が不可欠であり、しかも自動車の急発進・急加速に対応できる高出力な二次電池が望まれている。このような背景から、二次電池の中で最もエネルギー密度が高く、かつ高出力を発現できる非水電解質二次電池が有望視されている。   In recent years, electric vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and the like have attracted attention due to soaring petroleum resources and the increasing global environmental protection movement, and some of them have been put into practical use. In these drive systems, a secondary battery is indispensable as an auxiliary power source and the like, and a high-power secondary battery that can cope with sudden start / acceleration of an automobile is desired. From such a background, non-aqueous electrolyte secondary batteries that have the highest energy density among the secondary batteries and are capable of expressing high output are promising.

これらの要求に応える非水電解質二次電池の中でも、とりわけリチウムイオン二次電池は、高いエネルギー密度が得られるために広く用いられ、市場も著しく成長している。   Among non-aqueous electrolyte secondary batteries that meet these requirements, lithium ion secondary batteries, in particular, are widely used because of their high energy density, and the market is growing significantly.

リチウムイオン二次電池の負極は、通常、銅製集電体上に炭素系材料を含む活物質層を形成して得られるが、炭素系材料は可燃材料であるため、過度の充放電により熱暴走するおそれがある。そこで、下記特許文献1では、アルミニウム製集電体上にチタン酸リチウム等の金属酸化物を含む活物質層を形成した負極が提案されている。金属酸化物は、炭素系材料よりも熱的に安定であるため、リチウムイオン二次電池の安全性を向上させることができる。   The negative electrode of a lithium ion secondary battery is usually obtained by forming an active material layer containing a carbon-based material on a copper current collector. However, since the carbon-based material is a combustible material, thermal runaway occurs due to excessive charge and discharge. There is a risk. Thus, Patent Document 1 below proposes a negative electrode in which an active material layer containing a metal oxide such as lithium titanate is formed on an aluminum current collector. Since the metal oxide is more thermally stable than the carbon-based material, the safety of the lithium ion secondary battery can be improved.

特開2010−170799号公報JP 2010-170799 A

しかし、上記特許文献1に記載の負極では、金属酸化物を含む活物質層とアルミニウム製集電体との間の電子伝導性の向上が困難であることが本発明者等の検討により判明した。   However, in the negative electrode described in Patent Document 1, it has been found by the present inventors that it is difficult to improve the electronic conductivity between the active material layer containing a metal oxide and the aluminum current collector. .

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、金属酸化物を含む活物質層との間の電子伝導性を向上させることができる非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法と、非水電解質二次電池用負極の製造方法を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of improving electronic conductivity with an active material layer containing a metal oxide. And a method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法は、アルミニウム製集電基材の表面をエッチング剤によって粗化処理する非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法であって、
前記エッチング剤が、アルカリ源と両性金属イオンとを含むアルカリ水溶液系エッチング剤、及び第二鉄イオン源と第二銅イオン源とマンガンイオン源と無機酸とを含む第二鉄イオン水溶液系エッチング剤から選ばれる一種以上である、非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法である。
The method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the surface of an aluminum current collecting substrate is roughened with an etching agent. There,
An aqueous alkaline etching agent containing an alkali source and amphoteric metal ions, and an aqueous ferric ion etching agent containing a ferric ion source, a cupric ion source, a manganese ion source, and an inorganic acid. Or a method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明の非水電解質二次電池用負極の製造方法は、アルミニウム製負極集電体上に、リチウムを吸蔵・放出可能な金属酸化物を含む活物質層を形成する非水電解質二次電池用負極の製造方法であって、
前記アルミニウム製負極集電体が、上記本発明の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法により得られた負極集電体であり、
前記負極集電体の粗化処理した表面上に前記活物質層を形成する、非水電解質二次電池用負極の製造方法である。
The method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an active material layer containing a metal oxide capable of occluding and releasing lithium is formed on an aluminum negative electrode current collector. A method for producing a negative electrode, comprising:
The aluminum negative electrode current collector is a negative electrode current collector obtained by the method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention,
It is a manufacturing method of the negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries which forms the said active material layer on the roughened surface of the said negative electrode collector.

なお、上記本発明における「アルミニウム」は、アルミニウムからなるものであってもよく、アルミニウム合金からなるものであってもよい。また、本明細書において「アルミニウム」は、アルミニウム又はアルミニウム合金をさす。   The “aluminum” in the present invention may be made of aluminum or an aluminum alloy. In this specification, “aluminum” refers to aluminum or an aluminum alloy.

本発明の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法及び非水電解質二次電池用負極の製造方法によれば、集電体と活物質層との間の電子伝導性を向上させることができる。   According to the method for producing a negative electrode current collector for a nonaqueous electrolyte secondary battery and the method for producing a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the electronic conductivity between the current collector and the active material layer is improved. be able to.

実施例3の集電体の粗化面を、倍率:3500倍、撮影角度:45°の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the roughening surface of the electrical power collector of Example 3 on the conditions of magnification: 3500 times and imaging | photography angle: 45 degrees. 実施例3の集電体の粗化面を、倍率:10000倍、撮影角度:真上の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the roughening surface of the electrical power collector of Example 3 on the conditions of magnification: 10000 time and imaging | photography angle: directly above. 実施例3の集電体の断面を、倍率:3500倍の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the cross section of the electrical power collector of Example 3 on the conditions of magnification: 3500 times. 実施例12の集電体の粗化面を、倍率:3500倍、撮影角度:45°の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the roughening surface of the electrical power collector of Example 12 on the conditions of magnification: 3500 times and imaging | photography angle: 45 degrees. 実施例12の集電体の粗化面を、倍率:10000倍、撮影角度:真上の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the roughening surface of the electrical power collector of Example 12 on magnification: 10000 time and imaging | photography angle: directly above. 実施例12の集電体の断面を、倍率:3500倍の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the cross section of the electrical power collector of Example 12 on the conditions of magnification: 3500 times. 実施例13の集電体の粗化面を、倍率:3500倍、撮影角度:45°の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the roughened surface of the electrical power collector of Example 13 on conditions with a magnification of 3500 times and an imaging angle of 45 degrees. 実施例13の集電体の粗化面を、倍率:10000倍、撮影角度:真上の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the roughening surface of the electrical power collector of Example 13 on magnification | multiplying_factor: 10000 time and imaging | photography angle: directly above. 実施例13の集電体の断面を、倍率:3500倍の条件で撮影した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which image | photographed the cross section of the electrical power collector of Example 13 on the conditions of magnification: 3500 times.

[アルミニウム製集電基材]
本発明に使用できるアルミニウム製集電基材(以下、単に「基材」ともいう)は、非水電解質二次電池の負極に使用できる限り、特に限定されず、様々な形状のものが使用できる。例えば、箔状、エキスパンドメタル状、パンチングメタル状、発泡メタル状、網状等の形状の基材が使用でき、均一な粗化面を形成する観点からは、箔状の基材が好ましい。また、本発明に使用できる基材の厚みは、十分な強度を得る観点から10μm以上が好ましく、15μm以上がより好ましい。また、活物質の充填量を上げる観点から、50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。
[Aluminum current collector]
The aluminum current collecting base material (hereinafter also simply referred to as “base material”) that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it can be used for the negative electrode of a nonaqueous electrolyte secondary battery, and various shapes can be used. . For example, a base material having a foil shape, an expanded metal shape, a punching metal shape, a foam metal shape, a net shape, or the like can be used, and a foil-like base material is preferable from the viewpoint of forming a uniform roughened surface. In addition, the thickness of the substrate that can be used in the present invention is preferably 10 μm or more, and more preferably 15 μm or more from the viewpoint of obtaining sufficient strength. Moreover, from a viewpoint of raising the filling amount of an active material, 50 micrometers or less are preferable and 30 micrometers or less are more preferable.

[エッチング剤]
本発明では、基材を粗化処理するエッチング剤として、前記アルカリ水溶液系エッチング剤及び前記第二鉄イオン水溶液系エッチング剤から選ばれる一種以上を使用する。本発明では、前記特定のエッチング剤で基材の表面を粗化処理するため、集電体と活物質層との接触面積が増加することにより、集電体と活物質層との間の電子伝導性を向上させることができると考えられる。これにより、電池のハイレート放電特性等を向上させることができると考えられる。電子伝導に適した良好な粗化形状を得るという観点からは、エッチング剤として、前記アルカリ水溶液系エッチング剤を用いることが好ましい。以下、本発明に使用できるエッチング剤の各成分について説明する。
[Etching agent]
In this invention, 1 or more types chosen from the said alkaline aqueous solution type etching agent and said ferric ion aqueous solution type etching agent are used as an etching agent which roughens a base material. In the present invention, since the surface of the base material is roughened with the specific etching agent, the contact area between the current collector and the active material layer increases, so that electrons between the current collector and the active material layer are increased. It is thought that conductivity can be improved. Thereby, it is thought that the high-rate discharge characteristic etc. of a battery can be improved. From the viewpoint of obtaining a good roughened shape suitable for electron conduction, it is preferable to use the alkaline aqueous solution type etching agent as the etching agent. Hereinafter, each component of the etching agent that can be used in the present invention will be described.

(アルカリ水溶液系エッチング剤)
まず、アルカリ水溶液系エッチング剤について説明する。アルカリ水溶液系エッチング剤は、アルカリ源と両性金属イオンとを含み、必要に応じて、チオ化合物、酸化剤、各種添加剤等を含むことができる。
(Alkali aqueous etchant)
First, the alkaline aqueous etching agent will be described. The alkaline aqueous etching agent contains an alkali source and an amphoteric metal ion, and may contain a thio compound, an oxidizing agent, various additives, and the like as necessary.

<アルカリ源>
アルカリ源としては、特に限定されないが、アルミニウムの溶解性の観点、及びコスト低減の観点から、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。アルカリ源の含有量は、電子伝導性向上に適した良好な粗化形状を得るという観点から、水酸化物イオンとして0.60重量%以上であることが好ましく、1.45重量%以上であることがより好ましく、2.50重量%以上であることが更に好ましい。また、適切な粗化処理速度を得るという観点から、アルカリ源の含有量は、水酸化物イオンとして22.80重量%以下であることが好ましく、16.30重量%以下であることがより好ましく、12.25重量%以下であることが更に好ましい。
<Alkali source>
The alkali source is not particularly limited, but potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferred from the viewpoint of aluminum solubility and cost reduction. The content of the alkali source is preferably 0.60% by weight or more, and 1.45% by weight or more as hydroxide ions from the viewpoint of obtaining a good roughened shape suitable for improving electronic conductivity. More preferably, it is more preferably 2.50% by weight or more. Further, from the viewpoint of obtaining an appropriate roughening treatment rate, the content of the alkali source is preferably 22.80% by weight or less, more preferably 16.30% by weight or less as hydroxide ions. More preferably, it is 12.25% by weight or less.

<両性金属イオン>
両性金属イオンとしては、特に限定されず、Znイオン、Pbイオン、Snイオン、Sbイオン、Cdイオン等が例示でき、電子伝導性向上に適した良好な粗化形状を得るという観点、及び環境負荷の低減の観点からZnイオン、Snイオンが好ましく、Znイオンがより好ましい。両性金属イオンの含有量は、電子伝導性向上に適した良好な粗化形状を得るという観点から、0.2重量%以上であることが好ましく、0.5重量%以上であることがより好ましく、1.0重量%以上であることが更に好ましい。また、適切な粗化処理速度を得るという観点から、両性金属イオンの含有量は、6.0重量%以下であることが好ましく、4.4重量%以下であることがより好ましく、3.5重量%以下であることが更に好ましい。
<Amotropic metal ions>
The amphoteric metal ions are not particularly limited, and examples thereof include Zn ions, Pb ions, Sn ions, Sb ions, Cd ions, etc., and the viewpoint of obtaining a good roughened shape suitable for improving the electron conductivity, and the environmental load Zn ions and Sn ions are preferable from the viewpoint of reducing the amount, and Zn ions are more preferable. The content of amphoteric metal ions is preferably 0.2% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, from the viewpoint of obtaining a good roughened shape suitable for improving electronic conductivity. More preferably, it is 1.0% by weight or more. Further, from the viewpoint of obtaining an appropriate roughening treatment rate, the content of amphoteric metal ions is preferably 6.0% by weight or less, more preferably 4.4% by weight or less, 3.5 More preferably, it is not more than% by weight.

両性金属イオンは、両性金属イオン源を配合することによって、アルカリ水溶液系エッチング剤中に含有させることができる。両性金属イオン源の例としては、Znイオン源の場合は、硝酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、臭化亜鉛、塩基性炭酸亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛等が挙げられる。また、Snイオン源の場合は、塩化錫(IV)、塩化錫(II)、酢酸錫(II)、臭化錫(II)、二リン酸錫(II)、しゅう酸錫(II)、酸化錫(II)、ヨウ化錫(II)、硫酸錫(II)、硫化錫(IV)、ステアリン酸錫(II)等が挙げられる。   Amphoteric metal ions can be contained in an alkaline aqueous etching agent by blending an amphoteric metal ion source. Examples of amphoteric metal ion sources include zinc nitrate, zinc borate, zinc chloride, zinc sulfate, zinc bromide, basic zinc carbonate, zinc oxide, zinc sulfide and the like in the case of a Zn ion source. In the case of Sn ion source, tin chloride (IV), tin chloride (II), tin acetate (II), tin bromide (II), tin diphosphate (II), tin oxalate (II), oxidation Examples include tin (II), tin (II) iodide, tin (II) sulfate, tin (IV) sulfide, and tin (II) stearate.

<チオ化合物>
本発明に使用できるアルカリ水溶液系エッチング剤には、緻密な粗化処理を行うことによって、電子伝導に適した良好な粗化形状を得るという観点からチオ化合物を配合してもよい。チオ化合物を配合する場合、同様の観点から、チオ化合物の含有量は、0.05重量%以上であることが好ましく、0.1重量%以上であることがより好ましく、0.2重量%以上であることが更に好ましい。同様の観点から、チオ化合物の含有量は、25.0重量%以下であることが好ましく、20.0重量%以下であることがより好ましく、15.0重量%以下であることが更に好ましい。
<Thio compounds>
The alkaline aqueous etching agent that can be used in the present invention may be blended with a thio compound from the viewpoint of obtaining a good roughened shape suitable for electron conduction by performing a fine roughening treatment. When the thio compound is blended, from the same viewpoint, the content of the thio compound is preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and 0.2% by weight or more. More preferably. From the same viewpoint, the content of the thio compound is preferably 25.0% by weight or less, more preferably 20.0% by weight or less, and further preferably 15.0% by weight or less.

チオ化合物としては、特に限定されないが、電子伝導に適した良好な粗化形状を得るという観点から、チオ硫酸イオン及び炭素数1〜7のチオ化合物から選択される一種以上であることが好ましく、チオ硫酸イオン及び炭素数1〜3のチオ化合物から選択される一種以上であることがより好ましい。このうち、チオ硫酸イオン等のイオンは、そのイオン源を配合することによって、アルカリ水溶液系エッチング剤中に含有させることができる。   The thio compound is not particularly limited, but is preferably one or more selected from thiosulfate ions and thio compounds having 1 to 7 carbon atoms from the viewpoint of obtaining a good roughened shape suitable for electron conduction, It is more preferable that it is 1 or more types selected from a thiosulfate ion and a C1-C3 thio compound. Among these, ions such as thiosulfate ions can be contained in the alkaline aqueous etching agent by blending the ion source.

上記炭素数1〜7のチオ化合物としては、チオ尿素(炭素数1)、チオグリコール酸アンモニウム(炭素数2)、チオグリコール酸(炭素数2)、チオグリセロール(炭素数3)、L−チオプロリン(炭素数4)、ジチオジグリコール酸(炭素数4)、β,β’−チオジプロピオン酸(炭素数5)、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム・3水和物(炭素数5)、3,3’−ジチオジプロピオン酸(炭素数6)、3,3’−ジチオジプロパノール(炭素数6)、o−チオクレゾール(炭素数7)、p−チオクレゾール(炭素数7)等が挙げられる。   Examples of the thio compounds having 1 to 7 carbon atoms include thiourea (carbon number 1), ammonium thioglycolate (carbon number 2), thioglycolic acid (carbon number 2), thioglycerol (carbon number 3), and L-thioproline. (Carbon number 4), dithiodiglycolic acid (carbon number 4), β, β′-thiodipropionic acid (carbon number 5), sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate (carbon number 5), 3,3′-dithiodipropionic acid (carbon number 6), 3,3′-dithiodipropanol (carbon number 6), o-thiocresol (carbon number 7), p-thiocresol (carbon number 7), etc. Can be mentioned.

<酸化剤>
本発明に使用できるアルカリ水溶液系エッチング剤には、アルミニウムの粗化処理中にアルミニウムとの置換反応で基材表面上に析出する両性金属を再溶解させるために、酸化剤を配合してもよい。酸化剤を配合する場合、酸化剤の含有量は、両性金属の再溶解性の観点から、0.5重量%以上であることが好ましく、1.0重量%以上であることがより好ましく、2.0重量%以上であることが更に好ましい。また、電子伝導性向上に適した良好な粗化形状を得るという観点から、酸化剤の含有量は、10.0重量%以下であることが好ましく、8.4重量%以下であることがより好ましく、6.0重量%以下であることが更に好ましい。
<Oxidizing agent>
The alkaline aqueous etching agent that can be used in the present invention may contain an oxidizing agent in order to redissolve the amphoteric metal that precipitates on the substrate surface by a substitution reaction with aluminum during the roughening treatment of aluminum. . When the oxidizing agent is blended, the content of the oxidizing agent is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1.0% by weight or more, from the viewpoint of resolubility of the amphoteric metal. More preferably, it is 0.0% by weight or more. Further, from the viewpoint of obtaining a good roughened shape suitable for improving electron conductivity, the content of the oxidizing agent is preferably 10.0% by weight or less, and more preferably 8.4% by weight or less. Preferably, it is 6.0% by weight or less.

前記酸化剤としては亜塩素酸、次亜塩素酸等の塩素酸及びそれらの塩、過マンガン酸塩、クロム酸塩、重クロム酸塩、セリウム(IV)塩等の酸化性金属塩類、ニトロ基含有化合物、過酸化水素、過硫酸塩等の過酸化物、硝酸イオンなどが挙げられる。なかでも、アルカリ水溶液系エッチング剤中における安定性の観点から、硝酸イオンが好ましい。   Examples of the oxidizing agent include chloric acid such as chlorous acid and hypochlorous acid and salts thereof, oxidizable metal salts such as permanganate, chromate, dichromate and cerium (IV) salt, nitro group Examples thereof include peroxides such as contained compounds, hydrogen peroxide and persulfate, and nitrate ions. Of these, nitrate ions are preferred from the viewpoint of stability in an alkaline aqueous etching agent.

硝酸イオンは、硝酸イオン源を配合することによって、アルカリ水溶液系エッチング剤中に含有させることができる。硝酸イオン源の例としては、硝酸、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸バリウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム、硝酸亜鉛等が挙げられる。   Nitrate ions can be contained in an alkaline aqueous etching agent by blending a nitrate ion source. Examples of nitrate ion sources include nitric acid, sodium nitrate, potassium nitrate, barium nitrate, calcium nitrate, ammonium nitrate, and zinc nitrate.

本発明に使用できるアルカリ水溶液系エッチング剤には、指紋などの表面汚染物による粗化のむらを防ぐために界面活性剤を添加してもよく、必要に応じて他の添加剤を添加してもよい。他の添加剤としては、アルミニウムの溶解に伴うスラッジ発生を抑制するための添加剤、例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、イミダゾール等のアゾール類、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸およびそれらの塩等が例示できる。これら他の成分を添加する場合、その含有量は、0.1〜5重量%程度であるのが好ましい。   A surfactant may be added to the alkaline aqueous etching agent that can be used in the present invention to prevent unevenness due to surface contaminants such as fingerprints, and other additives may be added as necessary. . Other additives include additives for suppressing sludge generation associated with aluminum dissolution, such as monoethanolamine, diethanolamine, alkanolamines such as triethanolamine, azoles such as imidazole, citric acid, malic acid, glucone. Examples thereof include oxycarboxylic acids such as acids and salts thereof. When these other components are added, the content is preferably about 0.1 to 5% by weight.

本発明に使用できるアルカリ水溶液系エッチング剤は、前記の各成分をイオン交換水などに溶解させることにより容易に調製することができる。   The alkaline aqueous etching agent that can be used in the present invention can be easily prepared by dissolving the above-described components in ion-exchanged water or the like.

(第二鉄イオン水溶液系エッチング剤)
次に、第二鉄イオン水溶液系エッチング剤について説明する。第二鉄イオン水溶液系エッチング剤は、第二鉄イオン源と第二銅イオン源とマンガンイオン源と無機酸とを含み、必要に応じて、各種添加剤等を含むことができる。
(Ferric ion aqueous solution based etchant)
Next, the ferric ion aqueous solution type etching agent will be described. The ferric ion aqueous solution-based etching agent contains a ferric ion source, a cupric ion source, a manganese ion source, and an inorganic acid, and may contain various additives as necessary.

<第二鉄イオン源>
本発明に使用できる第二鉄イオン水溶液系エッチング剤における第二鉄イオン源は、アルミニウムを酸化する成分である。前記第二鉄イオン源としては、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄などがあげられる。前記第二鉄イオン源のうちでは、塩化第二鉄が溶解性に優れ、安価であるという点から好ましい。
<Ferric ion source>
The ferric ion source in the aqueous ferric ion solution-based etchant that can be used in the present invention is a component that oxidizes aluminum. Examples of the ferric ion source include ferric nitrate, ferric sulfate, and ferric chloride. Among the ferric ion sources, ferric chloride is preferable because it has excellent solubility and is inexpensive.

前記第二鉄イオン源の含有量は、鉄イオンとして1.5〜9.0重量%であることが好ましく、より好ましくは2.5〜7.0重量%、更に好ましくは4.0〜6.0重量%である。前記含有量が1.5重量%以上であれば、アルミニウムの粗化速度(溶解速度)の低下を防ぐことができる。一方、前記含有量が9.0重量%以下であれば、粗化速度を適正に維持することができるため、均一な粗化が可能になる。   The content of the ferric ion source is preferably 1.5 to 9.0% by weight as iron ions, more preferably 2.5 to 7.0% by weight, still more preferably 4.0 to 6%. 0.0% by weight. If the said content is 1.5 weight% or more, the fall of the roughening rate (dissolution rate) of aluminum can be prevented. On the other hand, when the content is 9.0% by weight or less, the roughening rate can be properly maintained, and thus uniform roughening is possible.

<第二銅イオン源>
本発明に使用できる第二鉄イオン水溶液系エッチング剤における第二銅イオン源は、処理前の基材表面に形成されている酸化膜を速やかに除去するための成分である。前記第二銅イオン源としては、硫酸第二銅、塩化第二銅、硝酸第二銅、水酸化第二銅などがあげられる。前記第二銅イオン源のうちでは、硫酸第二銅が安価であるという点から好ましい。
<Copper ion source>
The cupric ion source in the ferric ion aqueous solution etchant that can be used in the present invention is a component for quickly removing the oxide film formed on the substrate surface before the treatment. Examples of the cupric ion source include cupric sulfate, cupric chloride, cupric nitrate, and cupric hydroxide. Of the cupric ion sources, cupric sulfate is preferred because it is inexpensive.

第二銅イオン源の含有量は、銅イオンとして0.05〜1.0重量%であることが好ましく、より好ましくは0.10〜0.8重量%、更に好ましくは0.15〜0.4重量%である。前記含有量が0.05重量%以上であれば、酸化物層の除去を容易に行うことができる。一方、前記含有量が1.0重量%以下であれば、基材表面における金属銅の置換析出を防止できる。   The content of the cupric ion source is preferably 0.05 to 1.0% by weight as copper ions, more preferably 0.10 to 0.8% by weight, and still more preferably 0.15 to 0. 4% by weight. When the content is 0.05% by weight or more, the oxide layer can be easily removed. On the other hand, if the content is 1.0% by weight or less, substitutional precipitation of metallic copper on the substrate surface can be prevented.

<マンガンイオン源>
本発明に使用できる第二鉄イオン水溶液系エッチング剤におけるマンガンイオン源は、基材表面をむらなく一様に粗化するための成分である。前記マンガンイオン源としては、硫酸マンガン、塩化マンガン、酢酸マンガン、フッ化マンガン、硝酸マンガンなどがあげられる。前記マンガンイオン源のうちでは、硫酸マンガンや塩化マンガンが安価であるなどの点から好ましい。
<Manganese ion source>
The manganese ion source in the ferric ion aqueous solution-based etching agent that can be used in the present invention is a component for uniformly roughening the surface of the substrate. Examples of the manganese ion source include manganese sulfate, manganese chloride, manganese acetate, manganese fluoride, and manganese nitrate. Of the manganese ion sources, manganese sulfate and manganese chloride are preferable because they are inexpensive.

マンガンイオン源の含有量は、マンガンイオンとして0.02〜1.5重量%であることが好ましく、より好ましくは0.06〜0.6重量%、更に好ましくは0.10〜0.5重量%である。前記含有量が0.02重量%以上であれば、マンガンイオン源を添加する効果を充分発揮させることができる。一方、前記含有量が1.5重量%以下であれば、コスト低減が容易となる。   The content of the manganese ion source is preferably 0.02 to 1.5% by weight as manganese ions, more preferably 0.06 to 0.6% by weight, and still more preferably 0.10 to 0.5% by weight. %. If the said content is 0.02 weight% or more, the effect of adding a manganese ion source can fully be exhibited. On the other hand, if the content is 1.5% by weight or less, cost reduction is facilitated.

<無機酸>
本発明に使用できる第二鉄イオン水溶液系エッチング剤における無機酸は、第二鉄イオンにより酸化されたアルミニウムを溶解させる成分である。前記無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、過塩素酸、スルファミン酸などがあげられる。前記無機酸のうちでは、臭気がほとんどなく、安価である点から硫酸が好ましい。
<Inorganic acid>
The inorganic acid in the aqueous ferric ion solution-based etchant that can be used in the present invention is a component that dissolves aluminum oxidized by ferric ions. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, perchloric acid, sulfamic acid, and the like. Of the inorganic acids, sulfuric acid is preferred because it has almost no odor and is inexpensive.

前記無機酸の含有量は、5〜30重量%であることが好ましく、より好ましくは7〜25重量%、更に好ましくは12〜18重量%である。前記含有量が5重量%以上であれば、アルミニウムの粗化速度(溶解速度)の低下を防止できる。一方、前記含有量が30重量%以下であれば、液温が低下した際のアルミニウム塩の結晶析出を防止できるため、作業性を向上できる。   The content of the inorganic acid is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 7 to 25% by weight, and still more preferably 12 to 18% by weight. When the content is 5% by weight or more, it is possible to prevent a decrease in the roughening rate (dissolution rate) of aluminum. On the other hand, when the content is 30% by weight or less, crystallization of the aluminum salt can be prevented when the liquid temperature is lowered, so that workability can be improved.

本発明に使用できる第二鉄イオン水溶液系エッチング剤には、指紋などの表面汚染物による粗化のむらを防ぐために界面活性剤を添加してもよく、必要に応じて他の添加剤を添加してもよい。   A surfactant may be added to the ferric ion aqueous solution etchant that can be used in the present invention to prevent unevenness due to surface contaminants such as fingerprints, and other additives may be added as necessary. May be.

本発明の第二鉄イオン水溶液系エッチング剤は、前記の各成分をイオン交換水などに溶解させることにより容易に調製することができる。   The ferric ion aqueous solution type etching agent of the present invention can be easily prepared by dissolving each of the above components in ion exchange water or the like.

次に、上述したエッチング剤を用いて基材の表面を粗化処理する方法を説明する。まず、アルカリ水溶液系エッチング剤を用いる場合について説明する。   Next, a method for roughening the surface of the substrate using the above-described etching agent will be described. First, the case where an alkaline aqueous etching agent is used will be described.

アルカリ水溶液系エッチング剤を用いて粗化処理する際、処理対象物の基材表面に機械油などの著しい汚染がある場合は、脱脂を行なった後、前記アルカリ水溶液系エッチング剤による粗化処理を行なえばよい。粗化処理方法としては、浸漬、スプレーなどによる処理方法が挙げられる。処理温度は20〜40℃が好ましく、処理時間は10〜300秒程度が好ましい。前記処理後は、通常水洗、乾燥が行なわれる。   When roughening using an alkaline aqueous etching agent, if there is significant contamination such as machine oil on the surface of the substrate to be treated, degreasing and then roughening with the alkaline aqueous etching agent. Just do it. Examples of the roughening treatment method include treatment methods such as immersion and spraying. The treatment temperature is preferably 20 to 40 ° C., and the treatment time is preferably about 10 to 300 seconds. After the treatment, washing and drying are usually performed.

本発明では、アルカリ水溶液系エッチング剤を用いて粗化処理した後に、析出した両性金属の除去を目的として粗化面を酸洗浄することが好ましい。酸洗浄に用いる酸は両性金属を溶解できるものであれば特に限定されないが、特に、硝酸水溶液、硫酸水溶液、及び硫酸と過酸化水素とを含有する水溶液から選択される一種以上の水溶液で粗化面を洗浄することが好ましい。基材表面に析出した両性金属の除去と、基材表面の再不働態化を同時に行うことができるため、基材の耐久性を向上させることができるからである。前記水溶液による洗浄方法としては、浸漬、スプレーなどによる処理方法が挙げられる。その場合の処理温度は20〜40℃が好ましく、処理時間は5〜40秒程度が好ましい。前記処理後は、通常水洗、乾燥が行なわれる。   In the present invention, it is preferable that the roughened surface is acid-washed for the purpose of removing the precipitated amphoteric metal after the roughening treatment using an alkaline aqueous etching agent. The acid used for the acid cleaning is not particularly limited as long as it can dissolve amphoteric metals, but in particular, roughening with one or more aqueous solutions selected from nitric acid aqueous solution, sulfuric acid aqueous solution, and aqueous solution containing sulfuric acid and hydrogen peroxide. It is preferred to clean the surface. This is because the amphoteric metal deposited on the substrate surface can be removed and the substrate surface can be repassivated at the same time, so that the durability of the substrate can be improved. Examples of the cleaning method using the aqueous solution include treatment methods such as immersion and spraying. In this case, the treatment temperature is preferably 20 to 40 ° C., and the treatment time is preferably about 5 to 40 seconds. After the treatment, washing and drying are usually performed.

硝酸水溶液を用いる場合は、両性金属の除去性能とアルミニウムに対する腐食性の観点から硝酸の濃度が5〜65重量%であることが好ましく、25〜45重量%であることがより好ましい。硫酸水溶液を用いる場合は、両性金属の除去性能とアルミニウムに対する腐食性の観点から硫酸の濃度が5〜60重量%であることが好ましく、20〜40重量%であることがより好ましい。   In the case of using an aqueous nitric acid solution, the concentration of nitric acid is preferably 5 to 65% by weight and more preferably 25 to 45% by weight from the viewpoint of amphoteric metal removal performance and corrosiveness to aluminum. In the case of using an aqueous sulfuric acid solution, the concentration of sulfuric acid is preferably 5 to 60% by weight and more preferably 20 to 40% by weight from the viewpoint of amphoteric metal removal performance and corrosiveness to aluminum.

硫酸と過酸化水素とを含有する水溶液を用いる場合は、両性金属の除去性能とアルミニウムに対する腐食性の観点から硫酸の濃度が5〜60重量%であることが好ましく、20〜40重量%であることがより好ましい。同様の観点から過酸化水素の濃度が1〜40重量%であることが好ましく、5〜30重量%であることがより好ましい。   When using an aqueous solution containing sulfuric acid and hydrogen peroxide, the concentration of sulfuric acid is preferably 5 to 60% by weight from the viewpoint of amphoteric metal removal performance and corrosiveness to aluminum, and is 20 to 40% by weight. It is more preferable. From the same viewpoint, the concentration of hydrogen peroxide is preferably 1 to 40% by weight, and more preferably 5 to 30% by weight.

本発明では、上述した酸洗浄、特に、硝酸水溶液、硫酸水溶液、及び硫酸と過酸化水素とを含有する水溶液から選択される一種以上の水溶液で粗化面を洗浄した後、更に洗浄した表面を陽極酸化処理(アルマイト処理)してもよい。前記陽極酸化処理を行うと、基材の耐久性を向上させることができるからである。   In the present invention, after the roughened surface is washed with one or more aqueous solutions selected from the above-described acid cleaning, particularly nitric acid aqueous solution, sulfuric acid aqueous solution, and aqueous solution containing sulfuric acid and hydrogen peroxide, the cleaned surface is further washed. Anodization treatment (alumite treatment) may be performed. This is because the durability of the substrate can be improved by performing the anodizing treatment.

また、本発明では、アルカリ水溶液系エッチング剤を用いて粗化処理した後に、塩酸、臭化水素酸等のハロゲン化水素酸や、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる1種以上の金属の水酸化物を含むアルカリ性水溶液を用いて、粗化面を洗浄してもよい。ハロゲン化水素酸やアルカリ性水溶液により粗化面の洗浄を行うと、粗化面がわずかにエッチングされるため、粗化面の形状を制御することができる。これにより、使用する負極活物質粒子の大きさや形状に適した粗化面形状を形成することができる。より深い凹部を有する粗化面を形成するには、ハロゲン化水素酸で洗浄することが好ましい。なお、前記アルカリ性水溶液は、両性金属イオンを含まない水溶液である。   In the present invention, after the roughening treatment using an alkaline aqueous etching agent, hydrohalic acid such as hydrochloric acid and hydrobromic acid, or one or more metals selected from alkali metals and alkaline earth metals are used. The roughened surface may be cleaned using an alkaline aqueous solution containing a hydroxide. When the roughened surface is washed with hydrohalic acid or an alkaline aqueous solution, the roughened surface is slightly etched, so that the shape of the roughened surface can be controlled. Thereby, the roughened surface shape suitable for the magnitude | size and shape of the negative electrode active material particle to be used can be formed. In order to form a roughened surface having deeper recesses, it is preferable to wash with hydrohalic acid. The alkaline aqueous solution is an aqueous solution not containing amphoteric metal ions.

前記ハロゲン化水素酸により洗浄する場合は、粗化面の形状を容易に制御する観点から、ハロゲン化水素の濃度が1〜35重量%のハロゲン化水素酸を用いるのが好ましい。ハロゲン化水素酸としては、コストの観点及び取扱い性の観点から塩酸が好ましい。   In the case of cleaning with the hydrohalic acid, it is preferable to use hydrohalic acid having a hydrogen halide concentration of 1 to 35% by weight from the viewpoint of easily controlling the shape of the roughened surface. Hydrochloric acid is preferably hydrochloric acid from the viewpoints of cost and handling.

前記ハロゲン化水素酸により洗浄する場合、洗浄方法としては、浸漬、スプレーなどによる処理方法が挙げられる。その場合の処理温度は20〜40℃が好ましく、処理時間は5〜300秒程度が好ましい。前記処理後は、通常水洗、乾燥が行なわれる。   In the case of cleaning with the hydrohalic acid, examples of the cleaning method include treatment methods such as immersion and spraying. In this case, the treatment temperature is preferably 20 to 40 ° C., and the treatment time is preferably about 5 to 300 seconds. After the treatment, washing and drying are usually performed.

前記アルカリ性水溶液により洗浄する場合は、粗化面の形状を容易に制御する観点から、水酸化物の濃度が1〜48重量%のアルカリ性水溶液を用いるのが好ましい。水酸化物としては、コストの観点及び取扱い性の観点から水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。   When washing with the alkaline aqueous solution, it is preferable to use an alkaline aqueous solution having a hydroxide concentration of 1 to 48% by weight from the viewpoint of easily controlling the shape of the roughened surface. As the hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferable from the viewpoints of cost and handling.

前記アルカリ性水溶液により洗浄する場合、洗浄方法としては、浸漬、スプレーなどによる処理方法が挙げられる。その場合の処理温度は20〜40℃が好ましく、処理時間は5〜300秒程度が好ましい。前記処理後は、通常水洗、乾燥が行なわれる。また、前記アルカリ性水溶液で粗化面を洗浄する場合は、洗浄後の粗化面を更に酸洗浄することが好ましい。前記アルカリ水溶液系エッチング剤の処理で析出した両性金属の除去ができるからである。前記酸洗浄に用いる酸や処理条件等は、上述した両性金属の除去を目的として行う酸洗浄の場合と同様である。   In the case of cleaning with the alkaline aqueous solution, examples of the cleaning method include treatment methods such as immersion and spraying. In this case, the treatment temperature is preferably 20 to 40 ° C., and the treatment time is preferably about 5 to 300 seconds. After the treatment, washing and drying are usually performed. Moreover, when wash | cleaning a roughened surface with the said alkaline aqueous solution, it is preferable to further acid-wash the roughened surface after washing | cleaning. This is because the amphoteric metal deposited by the treatment with the alkaline aqueous etching agent can be removed. The acid used for the acid cleaning, the treatment conditions, and the like are the same as in the case of the acid cleaning performed for the purpose of removing the amphoteric metal described above.

次に、第二鉄イオン水溶液系エッチング剤を用いる場合について説明する。第二鉄イオン水溶液系エッチング剤を用いる場合も、処理対象物の基材表面に機械油などの著しい汚染がある場合は、脱脂を行なった後、前記第二鉄イオン水溶液系エッチング剤による粗化処理を行なえばよい。粗化処理方法としては、浸漬、スプレーなどによる処理方法が挙げられる。処理温度は20〜30℃が好ましく、処理時間は10〜300秒程度が好ましい。前記処理後は、通常水洗、乾燥が行なわれる。   Next, the case where a ferric ion aqueous solution type etching agent is used is demonstrated. Even when using ferric ion aqueous solution type etching agent, if there is significant contamination such as machine oil on the substrate surface of the object to be treated, after degreasing, roughening with ferric ion aqueous solution type etching agent What is necessary is just to process. Examples of the roughening treatment method include treatment methods such as immersion and spraying. The treatment temperature is preferably 20 to 30 ° C., and the treatment time is preferably about 10 to 300 seconds. After the treatment, washing and drying are usually performed.

第二鉄イオン水溶液系エッチング剤を用いて粗化処理すると、基材表面の凹凸が細かくなりすぎる場合があるが、そのような場合は、濃度1〜5重量%程度の水酸化ナトリウム水溶液で細かすぎる部分のみを溶解させて除去すればよい。この場合、水酸化ナトリウム水溶液で処理した後、表面に残るスマットを、希硝酸で溶解除去するのが好ましい。基材を粗化した後の第二鉄イオン水溶液系エッチング剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどを加えて中和することにより溶解しているアルミニウムを容易に凝集、沈殿させることができるので、廃液処理が容易である。   When roughening is performed using a ferric ion aqueous solution-based etching agent, the unevenness of the substrate surface may become too fine. In such a case, it is fine with a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 5% by weight. Only the excessive portion should be dissolved and removed. In this case, it is preferable that the smut remaining on the surface after the treatment with an aqueous sodium hydroxide solution is dissolved and removed with dilute nitric acid. The ferric ion aqueous solution etchant after roughening the substrate can easily aggregate and precipitate dissolved aluminum by adding sodium hydroxide, calcium hydroxide, etc. to neutralize it. The waste liquid treatment is easy.

前記アルカリ水溶液系エッチング剤又は第二鉄イオン水溶液系エッチング剤を用いた粗化処理によって、基材表面が凹凸形状に粗化される。この際のアルミニウムの深さ方向の平均エッチング量(以下、単に「エッチング量」ともいう)は、溶解したアルミニウムの重量、比重および表面積から算出した場合、0.1〜3.0μmであることが好ましく、0.2〜2.5μmであることがより好ましく、0.5〜2.0μmであることが更に好ましい。エッチング量が上記範囲内であれば、電子伝導性向上に適した良好な粗化形状を得ることができる。エッチング量は、処理温度や処理時間等により調整できる。   The surface of the base material is roughened into a concavo-convex shape by a roughening treatment using the alkaline aqueous solution type etching agent or the ferric ion aqueous solution type etching agent. In this case, the average etching amount in the depth direction of aluminum (hereinafter also simply referred to as “etching amount”) is 0.1 to 3.0 μm when calculated from the weight, specific gravity and surface area of the dissolved aluminum. Preferably, it is 0.2-2.5 micrometers, and it is still more preferable that it is 0.5-2.0 micrometers. If the etching amount is within the above range, a good roughened shape suitable for improving the electron conductivity can be obtained. The etching amount can be adjusted by the processing temperature, processing time, and the like.

なお、本発明では、前記アルカリ水溶液系エッチング剤又は第二鉄イオン水溶液系エッチング剤を用いて基材を粗化処理する際、基材表面の全面を粗化処理してもよく、活物質層が形成される面だけを部分的に粗化処理してもよい。   In the present invention, when the substrate is roughened using the alkaline aqueous solution-based etchant or the ferric ion aqueous solution-based etchant, the entire surface of the substrate may be roughened, and the active material layer Only the surface on which is formed may be partially roughened.

また、本発明では、前記アルカリ水溶液系エッチング剤による処理と、第二鉄イオン水溶液系エッチング剤による処理を併用してもよい。この場合の処理の順番は限定されない。また、本発明の効果を損なわない範囲で、その他のエッチング剤によるウェットエッチングや、各種のドライエッチングを併用してもよい。   Moreover, in this invention, you may use together the process by the said aqueous alkali solution type etching agent, and the process by a ferric-ion aqueous solution type etching agent. The order of processing in this case is not limited. In addition, wet etching with other etching agents and various dry etchings may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired.

上述した粗化処理により得られた非水電解質二次電池用負極集電体(以下、単に「集電体」ともいう)は、その粗化処理した表面上に、リチウムを吸蔵・放出可能な金属酸化物を含む活物質層を形成することによって、非水電解質二次電池用負極(以下、単に「負極」ともいう)が得られる。以下、負極の製造方法の一実施形態について、リチウムイオン二次電池用の負極を例に説明する。   The negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter also simply referred to as “current collector”) obtained by the roughening treatment described above can occlude and release lithium on the roughened surface. By forming an active material layer containing a metal oxide, a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery (hereinafter also simply referred to as “negative electrode”) is obtained. Hereinafter, an embodiment of a method for producing a negative electrode will be described by taking a negative electrode for a lithium ion secondary battery as an example.

負極の活物質層を構成する活物質は、リチウムを吸蔵・放出可能な金属酸化物である限り特に制限はないが、電池の使用中における集電体の腐食を防止するためには、リチウムを吸蔵・放出する電位が1.0V vs Li/Li以上3.0V vs Li/Li以下の範囲であることが好ましい。このような金属酸化物としては、チタン酸リチウム、モリブデン酸リチウム、ニオブ酸リチウム等が挙げられる。 The active material constituting the active material layer of the negative electrode is not particularly limited as long as it is a metal oxide capable of occluding and releasing lithium. To prevent corrosion of the current collector during battery use, lithium is not used. The potential for occlusion / release is preferably in the range of 1.0 V vs Li / Li + or more and 3.0 V vs Li / Li + or less. Examples of such metal oxides include lithium titanate, lithium molybdate, and lithium niobate.

前記列挙した金属酸化物の中でも、リチウムイオンの挿入・脱離に対して結晶格子の伸縮がほとんど無く、優れたサイクル特性が得られるチタン酸リチウムが好ましい。チタン酸リチウムとしては、スピネル型、ラムスデライト型、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型、ブロンズ型等の結晶構造を有するものが使用でき、サイクル特性等の電池特性の観点から、スピネル型結晶構造、ラムスデライト型結晶構造が好ましい。   Among the metal oxides listed above, lithium titanate is preferable because it has almost no expansion and contraction of the crystal lattice with respect to insertion / extraction of lithium ions and can provide excellent cycle characteristics. As lithium titanate, those having a crystal structure such as spinel type, ramsdellite type, anatase type, rutile type, brookite type, bronze type can be used. From the viewpoint of battery characteristics such as cycle characteristics, spinel type crystal structure, A ramsdellite type crystal structure is preferred.

金属酸化物として、チタン酸リチウムを用いる場合、N吸着によるBET法での比表面積が1〜50m/gのチタン酸リチウムを用いるのが好ましい。この範囲内であれば、ハイレート充放電においても実質的に高い容量を取り出すことができる。 When lithium titanate is used as the metal oxide, it is preferable to use lithium titanate having a specific surface area of 1 to 50 m 2 / g according to the BET method by N 2 adsorption. Within this range, a substantially high capacity can be taken out even during high rate charge / discharge.

また、金属酸化物として、チタン酸リチウムを用いる場合、平均粒径が0.01〜5μmの粒子状のチタン酸リチウムを用いるのが好ましい。通常、平均粒径が前記範囲の粒子を使用すると、集電体と活物質層との間の電子伝導性を向上させるのが困難であるが、本発明により粗化された集電体を使用すれば、チタン酸リチウム粒子が粗化形状の窪みにはまり込んで、集電体と活物質層との接触面積が増加し、前記電子伝導性を向上させることができると考えられる。同様の観点から、前記チタン酸リチウムの平均粒径は、0.02〜3μmであることがより好ましく、0.05〜2μmであることが更に好ましく、0.1〜2μmであることが更により好ましい。なお、前記平均粒径は、レーザー回折式分布測定装置により水を分散媒として測定することができる。   When lithium titanate is used as the metal oxide, it is preferable to use particulate lithium titanate having an average particle diameter of 0.01 to 5 μm. Usually, when particles having an average particle diameter in the above range are used, it is difficult to improve the electronic conductivity between the current collector and the active material layer, but the current collector roughened according to the present invention is used. In this case, it is considered that the lithium titanate particles fit into the roughened dent, the contact area between the current collector and the active material layer increases, and the electron conductivity can be improved. From the same viewpoint, the average particle size of the lithium titanate is more preferably 0.02 to 3 μm, further preferably 0.05 to 2 μm, and still more preferably 0.1 to 2 μm. preferable. The average particle diameter can be measured using water as a dispersion medium with a laser diffraction distribution measuring apparatus.

活物質層の構成材料として、導電剤を用いることもできる。導電剤は、用いる活物質の充放電電位において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であれば何でも良い。例えば、天然黒鉛(鱗片状黒鉛など)、人造黒鉛などのグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカ−ボンブラック類、炭素繊維、金属繊維などの導電性繊維類、コークス、フッ化カーボン、ポリフェニレン誘導体などの有機導電性材料などを単独又はこれらの混合物として含ませることができる。これらの導電剤のなかでは、人造黒鉛、アセチレンブラック、炭素繊維が特に好ましい。導電剤の添加量は、特に限定されないが、活物質100重量部に対して1〜50重量部が好ましく、1〜30重量部がより好ましい。   A conductive agent can also be used as a constituent material of the active material layer. The conductive agent may be anything as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change at the charge / discharge potential of the active material used. For example, natural graphite (such as flake graphite), graphite such as artificial graphite, carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, carbon fiber, metal fiber, etc. These conductive fibers, organic conductive materials such as coke, carbon fluoride, and polyphenylene derivatives can be used alone or as a mixture thereof. Among these conductive agents, artificial graphite, acetylene black, and carbon fiber are particularly preferable. Although the addition amount of a electrically conductive agent is not specifically limited, 1-50 weight part is preferable with respect to 100 weight part of active materials, and 1-30 weight part is more preferable.

集電体の粗化処理面上に活物質層を形成する方法は、特に限定されず、公知の活物質層形成方法を採用できるが、例えば、活物質と導電剤とバインダと溶剤とを混合したスラリーを調製し、このスラリーを集電体の粗化処理した表面上に塗布・乾燥することにより形成する方法を採用できる。   The method for forming the active material layer on the roughened surface of the current collector is not particularly limited, and a known active material layer forming method can be employed. For example, an active material, a conductive agent, a binder, and a solvent are mixed. It is possible to adopt a method in which a slurry is prepared, and this slurry is applied and dried on the roughened surface of the current collector.

上記バインダとしては、負極の形成用に使用される従来のバインダが何れも使用できるが、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、フッ素系ゴム、スチレンブタジエンゴム、コアシェルバインダなどが好適に使用できる。バインダの含有量としては、活物質100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、1〜20重量部がより好ましい。   As the binder, any of conventional binders used for forming a negative electrode can be used. Polyvinylidene fluoride (PVDF), polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, fluorine-based rubber Styrene butadiene rubber, core shell binder, and the like can be suitably used. As content of a binder, 1-40 weight part is preferable with respect to 100 weight part of active materials, and 1-20 weight part is more preferable.

上記溶剤としては、負極の形成用に使用される従来の溶剤が何れも使用でき、例えばN−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、アセトン、エタノール、酢酸エチルなどが好適に用いられる。また、負極の形成に使用される従来公知の添加剤を何れもスラリーに添加することができる。   As the solvent, any conventional solvent used for forming a negative electrode can be used. For example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, acetone, ethanol , Ethyl acetate and the like are preferably used. Any conventionally known additive used for forming the negative electrode can be added to the slurry.

上記スラリーの25℃における粘度は、得られる活物質層の厚さを適正な範囲にする観点から、1000mPa・s以上が好ましく、2000mPa・s以上がより好ましい。また、集電体への塗工性の観点から、上記粘度は15000mPa・s以下が好ましく、10000mPa・s以下がより好ましい。なお、活物質層の厚さは、通常1μm以上、好ましくは3μm以上であり、また通常100μm以下、好ましくは80μm以下、より好ましくは60μm以下である。   The viscosity of the slurry at 25 ° C. is preferably 1000 mPa · s or more, and more preferably 2000 mPa · s or more, from the viewpoint of adjusting the thickness of the obtained active material layer to an appropriate range. Further, from the viewpoint of applicability to the current collector, the viscosity is preferably 15000 mPa · s or less, and more preferably 10000 mPa · s or less. The thickness of the active material layer is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, and is usually 100 μm or less, preferably 80 μm or less, more preferably 60 μm or less.

以上の方法で得られた負極は、リチウムイオン二次電池の製造工程において、正極、セパレータと共に積層(又は巻回)される。そして、この積層体(又は巻回体)に電解液やポリマー電解質等を注入することによって、リチウムイオン二次電池が製造される。   The negative electrode obtained by the above method is laminated (or wound) together with the positive electrode and the separator in the manufacturing process of the lithium ion secondary battery. And a lithium ion secondary battery is manufactured by inject | pouring electrolyte solution, a polymer electrolyte, etc. into this laminated body (or wound body).

上記正極、セパレータ、電解液、ポリマー電解質等は、リチウムイオン二次電池の製造に使用される従来公知のものを何れも使用可能である。   As the positive electrode, the separator, the electrolytic solution, the polymer electrolyte, etc., any conventionally known ones used for producing lithium ion secondary batteries can be used.

例えば、正極については、金属カルコゲナイド系の正極材料等を正極活物質として使用できる。前記正極活物質の具体例としては、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物、リチウム鉄酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト複合酸化物(二元系正極材料)、リチウム含有ニッケルマンガンコバルト複合酸化物(三元系正極材料)、あるいはリン酸鉄リチウムやリン酸マンガンリチウム等のリチウム含有オリビン型遷移金属リン酸塩などのリチウム含有遷移金属化合物;二酸化マンガン等の遷移金属化合物;フッ化黒鉛等の炭素質材料などを使用することができる。更に具体的には、LiCoO、LiNiO、LiMn、LiFeO、LiFePO、並びにこれらの非定比化合物及びこれらに含まれる遷移金属の一部を他の遷移金属で置換した遷移金属化合物、MnO、TiS、FeS、Nb、Mo、CoS、V、P、CrO、V、TeO、GeO等を用いることができる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。なかでも、熱的安定性、容量、出力特性に優れるという観点から、リチウム含有遷移金属化合物が好ましい。 For example, for the positive electrode, a metal chalcogenide-based positive electrode material or the like can be used as the positive electrode active material. Specific examples of the positive electrode active material include lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide, lithium iron oxide, lithium-containing nickel cobalt composite oxide (binary positive electrode material), lithium-containing nickel manganese cobalt. Lithium-containing transition metal compounds such as complex oxides (ternary positive electrode materials) or lithium-containing olivine-type transition metal phosphates such as lithium iron phosphate and lithium manganese phosphate; transition metal compounds such as manganese dioxide; Carbonaceous materials such as graphite can be used. More specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFeO 2 , LiFePO 4 , and these non-stoichiometric compounds and transition metals obtained by substituting some of the transition metals contained therein with other transition metals compound, used MnO 2, TiS 2, FeS 2 , Nb 3 S 4, Mo 3 S 4, CoS 2, V 2 O 5, P 2 O 5, CrO 3, V 3 O 3, TeO 2, GeO 2 , etc. be able to. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, lithium-containing transition metal compounds are preferred from the viewpoint of excellent thermal stability, capacity, and output characteristics.

また、前記正極活物質と共に正極を構成する正極集電体についても特に限定されず、リチウムイオン二次電池の製造に使用される従来公知のものを使用できるが、耐酸化性の観点からアルミニウム製の集電体が好ましい。   Further, the positive electrode current collector constituting the positive electrode together with the positive electrode active material is not particularly limited, and a conventionally known one used for the manufacture of a lithium ion secondary battery can be used. The current collector is preferred.

正極集電体としてアルミニウム製集電体を用いる場合、上記負極集電体と同様の方法で、上記アルカリ水溶液系エッチング剤や上記第二鉄イオン水溶液系エッチング剤によりエッチングして、その表面を粗化してもよい。上記負極集電体と同様に、正極集電体と正極活物質との間の電子伝導性を向上させることができるからである。   When an aluminum current collector is used as the positive electrode current collector, the surface is roughened by etching with the alkaline aqueous solution type etching agent or the ferric ion aqueous solution type etching agent in the same manner as the negative electrode current collector. May be used. This is because the electron conductivity between the positive electrode current collector and the positive electrode active material can be improved in the same manner as the negative electrode current collector.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態では、アルミニウム製基材上に直に負極活物質層を形成する方法を例に説明したが、アルミニウム製基材上にグラファイト等からなる中間層を形成し、該中間層上に負極活物質層を形成してもよい。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the method for forming the negative electrode active material layer directly on the aluminum substrate has been described as an example. However, an intermediate layer made of graphite or the like is formed on the aluminum substrate, and the intermediate layer is formed on the intermediate layer. A negative electrode active material layer may be formed on the substrate.

次に、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。   Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples. In addition, this invention is limited to a following example and is not interpreted.

(集電体の作製)
まず、表1に示す組成の水溶液を調製した。得られた水溶液(30℃)中に、JIS A1050H H18に規定されたアルミニウム箔(厚み20μm)を浸漬して揺動させ、表1に示すエッチング量だけエッチングした後、水洗を行い、35重量%の硝酸水溶液(30℃)中に浸漬して、20秒間揺動させ、水洗、乾燥した。得られた集電体のうち、実施例3の集電体の粗化面について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。その際のSEM写真を図1〜3に示す。
(Preparation of current collector)
First, an aqueous solution having the composition shown in Table 1 was prepared. In the obtained aqueous solution (30 ° C.), an aluminum foil (thickness 20 μm) defined in JIS A1050H H18 is immersed and shaken, and after etching by the etching amount shown in Table 1, it is washed with water and 35% by weight Was immersed in a nitric acid aqueous solution (30 ° C.), rocked for 20 seconds, washed with water and dried. Among the obtained current collectors, the roughened surface of the current collector of Example 3 was observed using a scanning electron microscope (SEM). SEM photographs at that time are shown in FIGS.

(負極の作製)
まず、スピネル型チタン酸リチウム(43.0重量%)とアセチレンブラック(3.5重量%)とポリフッ化ビニリデン(3.5重量%)とN−メチル−2−ピロリドン(50.0重量%)とを混合して負極活物質スラリーを調製した。次いで、上記実施例及び比較例の各集電体を直径10mmの円盤形状に打抜いた後、その粗化面上に上記スラリーを塗布し、乾燥して、集電体上に厚み50μmの活物質層が形成された負極を得た。なお、得られた負極の活物質層の密度は1.5g/cmであった。
(Preparation of negative electrode)
First, spinel type lithium titanate (43.0% by weight), acetylene black (3.5% by weight), polyvinylidene fluoride (3.5% by weight) and N-methyl-2-pyrrolidone (50.0% by weight) Were mixed to prepare a negative electrode active material slurry. Next, the current collectors of the above examples and comparative examples were punched into a disk shape having a diameter of 10 mm, and then the slurry was applied on the roughened surface, dried, and an active material having a thickness of 50 μm was formed on the current collector. A negative electrode on which a material layer was formed was obtained. The density of the active material layer of the obtained negative electrode was 1.5 g / cm 3 .

(試験セルの作製)
正極として金属リチウムからなる円盤状正極(直径16mm)を用意し、この正極と、上記負極と、多孔質ポリエチレン製セパレータと、エチレンカーボネート(EC)及びジメチルカーボネート(DMC)の混合溶媒(容量比はEC:DMC=1:1)に1MのLiPFを溶解させた電解液とを用いて、宝泉社製のセル(商品名:HCフラットセル)に組み込んで、試験セルを作製した。
(Production of test cell)
A disk-shaped positive electrode (diameter 16 mm) made of metallic lithium is prepared as a positive electrode, and this positive electrode, the negative electrode, a porous polyethylene separator, and a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) (capacity ratio is EC: DMC = 1: 1) was used in a cell (trade name: HC flat cell) manufactured by Hosen Co., Ltd. using an electrolytic solution in which 1M LiPF 6 was dissolved to prepare a test cell.

(ハイレート放電特性の評価)
上記試験セルを25℃の雰囲気下で8時間放置した後、25℃の雰囲気下で表2に示すサイクル1〜サイクル7までを順に行った。そして、以下の式により5C、10C及び20Cにおける放電容量維持率を算出した。結果を表3に示す。なお、放電容量維持率の算出に用いたサイクル1,5〜7の放電容量は、それぞれのサイクル中において3回の測定で得られた実測値の平均値とした。
5Cにおける放電容量維持率(%)=サイクル5における放電容量/サイクル1における放電容量×100
10Cにおける放電容量維持率(%)=サイクル6における放電容量/サイクル1における放電容量×100
20Cにおける放電容量維持率(%)=サイクル7における放電容量/サイクル1における放電容量×100
(Evaluation of high-rate discharge characteristics)
The test cell was allowed to stand for 8 hours in an atmosphere at 25 ° C., and then cycles 1 to 7 shown in Table 2 were sequentially performed in an atmosphere at 25 ° C. And the discharge capacity maintenance factor in 5C, 10C, and 20C was computed with the following formula | equation. The results are shown in Table 3. In addition, the discharge capacity of cycles 1, 5 to 7 used for calculating the discharge capacity retention rate was an average value of actually measured values obtained by three measurements during each cycle.
Discharge capacity retention rate at 5C (%) = discharge capacity at cycle 5 / discharge capacity at cycle 1 × 100
Discharge capacity retention rate at 10C (%) = discharge capacity at cycle 6 / discharge capacity at cycle 1 × 100
Discharge capacity retention rate at 20C (%) = discharge capacity at cycle 7 / discharge capacity at cycle 1 × 100

表3に示すように、実施例は何れも比較例に対し、大幅に放電容量維持率が向上した。これは、実施例では負極活物質と負極集電体との間の電子伝導性が向上し、集電効率が向上したためであると推測される。   As shown in Table 3, the discharge capacity retention rate in each of the examples was significantly improved as compared with the comparative example. This is presumably because, in the examples, the electron conductivity between the negative electrode active material and the negative electrode current collector was improved, and the current collection efficiency was improved.

次に、アルカリ水溶液系エッチング剤でアルミニウム箔(負極用集電基材)を粗化した後、粗化面の洗浄方法を変更して上記と同様にハイレート放電特性を評価した結果について説明する。   Next, after roughening the aluminum foil (negative electrode current collector base material) with an alkaline aqueous etching agent, the result of evaluating the high-rate discharge characteristics in the same manner as described above by changing the method of cleaning the roughened surface will be described.

(実施例12の集電体の作製)
まず、上述した実施例2と同じ組成の水溶液を調製した。得られた水溶液(30℃)中に、JIS A1050H H18に規定されたアルミニウム箔(厚み20μm)を浸漬して揺動させ、1.0μm(2.70g/m相当)のエッチング量だけエッチングした後、水洗を行った。次いで、25℃の塩酸(塩化水素濃度:7重量%)中に浸漬して、30秒間揺動させた後、水洗、乾燥し、実施例12の集電体を得た。得られた実施例12の集電体の粗化面について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。その際のSEM写真を図4〜6に示す。
(Preparation of current collector of Example 12)
First, an aqueous solution having the same composition as in Example 2 was prepared. In the obtained aqueous solution (30 ° C.), an aluminum foil (thickness 20 μm) defined in JIS A1050H H18 was immersed and swung, and etched by an etching amount of 1.0 μm (equivalent to 2.70 g / m 2 ). After that, it was washed with water. Subsequently, it was immersed in hydrochloric acid (hydrogen chloride concentration: 7% by weight) at 25 ° C., rocked for 30 seconds, washed with water and dried to obtain a current collector of Example 12. The roughened surface of the current collector of Example 12 obtained was observed using a scanning electron microscope (SEM). SEM photographs at that time are shown in FIGS.

(実施例13の集電体の作製)
まず、上述した実施例2と同じ組成の水溶液を調製した。得られた水溶液(30℃)中に、JIS A1050H H18に規定されたアルミニウム箔(厚み20μm)を浸漬して揺動させ、1.0μm(2.70g/m相当)のエッチング量だけエッチングした後、水洗を行った。次いで、5重量%の水酸化ナトリウム水溶液(25℃)中に浸漬して、2分間揺動させた後、水洗し、更に35重量%の硝酸水溶液(30℃)中に浸漬して、20秒間揺動させ、水洗、乾燥し、実施例13の集電体を得た。得られた実施例13の集電体の粗化面について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。その際のSEM写真を図7〜9に示す。
(Preparation of current collector of Example 13)
First, an aqueous solution having the same composition as in Example 2 was prepared. In the obtained aqueous solution (30 ° C.), an aluminum foil (thickness 20 μm) defined in JIS A1050H H18 was immersed and swung, and etched by an etching amount of 1.0 μm (equivalent to 2.70 g / m 2 ). After that, it was washed with water. Next, it was immersed in a 5% by weight sodium hydroxide aqueous solution (25 ° C.), rocked for 2 minutes, washed with water, and further immersed in a 35% by weight nitric acid aqueous solution (30 ° C.) for 20 seconds. The current collector of Example 13 was obtained by rocking, washing with water and drying. The roughened surface of the current collector obtained in Example 13 was observed using a scanning electron microscope (SEM). SEM photographs at that time are shown in FIGS.

得られた実施例12,13の集電体を用いて負極を作製し、これを用いて上記と同様に試験セルを作製して、セルのハイレート放電特性を評価した。結果を表4に示す。   A negative electrode was produced using the current collectors of Examples 12 and 13 obtained, and a test cell was produced in the same manner as described above, and the high-rate discharge characteristics of the cell were evaluated. The results are shown in Table 4.

表4に示すように、実施例12、13は、何れも放電容量維持率が良好であった。   As shown in Table 4, in Examples 12 and 13, the discharge capacity retention rate was good.

Claims (12)

アルミニウム製集電基材の表面をエッチング剤によって粗化処理する非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法であって、
前記エッチング剤が、アルカリ源と両性金属イオンとを含むアルカリ水溶液系エッチング剤、及び第二鉄イオン源と第二銅イオン源とマンガンイオン源と無機酸とを含む第二鉄イオン水溶液系エッチング剤から選ばれる一種以上である、非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。
A method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein a surface of an aluminum current collecting substrate is roughened with an etching agent,
An aqueous alkaline etching agent containing an alkali source and amphoteric metal ions, and an aqueous ferric ion etching agent containing a ferric ion source, a cupric ion source, a manganese ion source, and an inorganic acid. The manufacturing method of the negative electrode electrical power collector for nonaqueous electrolyte secondary batteries which is 1 or more types chosen from these.
前記エッチング剤は、前記アルカリ水溶液系エッチング剤である請求項1に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   The method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the etching agent is the alkaline aqueous solution type etching agent. 前記アルカリ水溶液系エッチング剤は、チオ化合物を更に含む請求項1又は2に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   The method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the alkaline aqueous etching agent further contains a thio compound. 前記アルカリ水溶液系エッチング剤は、前記チオ化合物の含有量が0.05〜25.0重量%である請求項3に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   4. The method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3, wherein the alkaline aqueous etching agent has a content of the thio compound of 0.05 to 25.0 wt%. 前記チオ化合物は、チオ硫酸イオン及び炭素数1〜7のチオ化合物から選択される一種以上である請求項3又は4に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   The method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3 or 4, wherein the thio compound is at least one selected from a thiosulfate ion and a thio compound having 1 to 7 carbon atoms. 前記アルカリ水溶液系エッチング剤は、硝酸イオンを更に含む請求項1〜5の何れか1項に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   The method for producing a negative electrode current collector for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the alkaline aqueous etching agent further contains nitrate ions. 前記アルミニウム製集電基材の表面を前記アルカリ水溶液系エッチング剤で粗化処理した後、硝酸水溶液、硫酸水溶液、及び硫酸と過酸化水素とを含有する水溶液から選択される一種以上の水溶液で粗化面を洗浄する請求項1〜6の何れか1項に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   After roughening the surface of the aluminum current collector substrate with the alkaline aqueous etching agent, the surface is roughened with one or more aqueous solutions selected from an aqueous nitric acid solution, an aqueous sulfuric acid solution, and an aqueous solution containing sulfuric acid and hydrogen peroxide. The manufacturing method of the negative electrode electrical power collector for nonaqueous electrolyte secondary batteries of any one of Claims 1-6 which wash | cleans a chemical surface. 前記アルミニウム製集電基材の表面を前記アルカリ水溶液系エッチング剤で粗化処理した後、ハロゲン化水素酸、並びにアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる1種以上の金属の水酸化物を含むアルカリ性水溶液から選択される一種以上の水溶液で粗化面を洗浄する請求項1〜6の何れか1項に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   After the surface of the aluminum current collector is roughened with the alkaline aqueous etching agent, hydrohalic acid and one or more metal hydroxides selected from alkali metals and alkaline earth metals are contained. The method for producing a negative electrode current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the roughened surface is washed with one or more aqueous solutions selected from alkaline aqueous solutions. 前記アルミニウム製集電基材の表面を粗化処理する際の深さ方向の平均エッチング量が、0.1〜3.0μmである請求項1〜8の何れか1項に記載の非水電解質二次電池用負極集電体の製造方法。   The nonaqueous electrolyte according to any one of claims 1 to 8, wherein an average etching amount in a depth direction when the surface of the aluminum current collector is roughened is 0.1 to 3.0 µm. A method for producing a negative electrode current collector for a secondary battery. アルミニウム製負極集電体上に、リチウムを吸蔵・放出可能な金属酸化物を含む活物質層を形成する非水電解質二次電池用負極の製造方法であって、
前記アルミニウム製負極集電体は、請求項1〜9の何れか1項に記載の製造方法により得られた負極集電体であり、
前記負極集電体の粗化処理した表面上に前記活物質層を形成する、非水電解質二次電池用負極の製造方法。
A method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein an active material layer containing a metal oxide capable of inserting and extracting lithium is formed on an aluminum negative electrode current collector,
The negative electrode current collector made of aluminum is a negative electrode current collector obtained by the production method according to any one of claims 1 to 9,
A method for producing a negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the active material layer is formed on a roughened surface of the negative electrode current collector.
前記リチウムを吸蔵・放出可能な金属酸化物は、リチウムを吸蔵・放出する電位が1.0V vs Li/Li以上3.0V vs Li/Li以下の範囲である請求項10に記載の非水電解質二次電池用負極の製造方法。 11. The non-metal oxide according to claim 10, wherein the metal oxide capable of inserting and extracting lithium has a potential of inserting and extracting lithium in a range of 1.0 V vs Li / Li + to 3.0 V vs Li / Li +. A method for producing a negative electrode for a water electrolyte secondary battery. 前記リチウムを吸蔵・放出する電位が1.0V vs Li/Li以上3.0V vs Li/Li以下の金属酸化物は、チタン酸リチウムである請求項11に記載の非水電解質二次電池用負極の製造方法。 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 11, wherein the metal oxide having a potential for inserting and extracting lithium of 1.0 V vs Li / Li + to 3.0 V vs Li / Li + is lithium titanate. Manufacturing method for negative electrode.
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