[发明专利]蓄电装置用电极的制造方法及蓄电装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明的一个方式涉及蓄电装置用电极的制造方法及蓄电装置的制造方法。

注意，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件及装置。

背景技术

近年来，对锂离子二次电池及锂离子电容器等的蓄电装置进行了开发。

上述蓄电装置用电极是通过在集电体的一个表面上形成活性物质来制造的。作为活性物质，例如使用碳或硅等的能够将用作载流子的离子吸附和脱离的材料。例如，硅的理论电容大，在蓄电装置的大容量化这一点上占优势。这种活性物质当充放电时，由于体积膨胀而产生应力。所以，例如由于集电体层和活性物质层的剥离等，而有可能使当反复进行充放电时的蓄电装置的电容特性(也称为充放电周期特性)恶化。因此，已提出了缓和由于活性物质的体积膨胀造成的影响的几个技术方案(例如专利文献1)。

[专利文献1]日本专利申请公开2009-134917号公报

发明内容

本发明的一个方式的目的在于减少由于活性物质的体积膨胀造成的影响。

本发明的一个方式包括如下结构：在集电体的一个表面上具有活性物质，该活性物质在集电体的一个表面上具有多个微晶粒，而为凹凸形状。通过采用该结构，可以减少由于活性物质的体积膨胀造成的影响。

本发明的一个方式是一种在集电体的一个表面上具有活性物质的蓄电装置用电极的制造方法，包括如下步骤：形成用作集电体的导体，在该导体的一个表面上形成包含非晶体区域及微晶区域的混合层，对该混合层选择性地进行蚀刻，去除非晶体区域的一部分或全部而使微晶区域露出，由此形成活性物质。

另外，本发明的一个方式也可以是一种蓄电装置用电极的制造方法，其中将包含使非晶体区域氧化的物质及使被氧化了的非晶体区域溶解的物质的混合溶液用作蚀刻剂进行蚀刻。

另外，本发明的一个方式也可以是一种蓄电装置用电极的制造方法，其中作为使非晶体区域氧化的物质使用铬酸钾，作为使被氧化了的非晶体区域溶解的物质使用氢氟酸。

另外，本发明的一个方式也可以是一种蓄电装置用电极的制造方法，其中将包含使非晶体区域氧化的物质、使被氧化了的非晶体区域溶解的物质、控制非晶体区域的氧化速度及被氧化了的非晶体区域的溶解速度的物质的混合溶液用作蚀刻剂进行蚀刻。

另外，本发明的一个方式也可以是一种蓄电装置用电极的制造方法，其中作为使非晶体区域氧化的物质使用硝酸，作为使被氧化了的非晶体区域溶解的物质使用氢氟酸，作为控制非晶体区域的氧化速度及被氧化了的非晶体区域的溶解速度的物质使用乙酸。

另外，本发明的一个方式也可以是一种蓄电装置用电极的制造方法，其中微晶的晶粒径为2nm以上且50nm以下。

本发明的一个方式是一种具有正极、负极以及电解质的蓄电装置的制造方法，其中其负极通过使用所述本发明的任何一个方式来制造。

通过本发明的一个方式，可以制造由微晶粒构成的凹凸形状的活性物质，从而可以减少由于活性物质的体积膨胀造成的影响。

附图说明

图1A和图1B是用于说明实施方式1中的蓄电装置用电极的结构的一个例子的截面示意图；

图2A和图2B是用于说明实施方式1中的蓄电装置用电极的结构的一个例子的截面示意图；

图3A和图3B是用于说明实施方式1中的蓄电装置用电极的制造方法的一个例子的截面示意图；

图4A至图4C是用于说明实施方式2中的蓄电装置用电极的制造方法的一个例子的截面示意图；

图5是用于说明实施方式3中的电池的结构的一个例子的截面示意图；

图6是用于说明实施方式3中的电容器的结构的一个例子的截面示意图；

图7A至图7C是用于说明实施例1中的蓄电装置用电极的图；

图8是用于说明实施例1中的蓄电装置的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式的一个例子。但是，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。另外，当说明中参照附图时，有时在不同的附图中也共同使用相同的附图标记来表示相同的部分。另外，当表示相同的部分时有时使用同样的阴影线，而不特别附加附图标记。

实施方式1

在本实施方式中，说明本发明的一个方式的蓄电装置用电极以及其制造方法。