集电体、电极结构体、非水电解质电池或蓄电部件制造技术

本发明专利技术提供一种集电体，其具有在常温下确保充分的导电性、并且在温度上升时具有热膨胀的余地的PTC层。根据本发明专利技术，提供一种集电体，具备：导电性基材、和在该导电性基材的至少单面上设置的树脂层。该树脂层包含有机树脂和导电性粒子。该树脂层在该导电性基材上的附着量为0.5～20g/m2。该树脂层的表面的Rz(十点平均粗糙度)为0.4～10μm。该树脂层的表面的Sm(凹凸的平均间隔)为5～200μm。该树脂层的通过二端子法测定的平均电阻为0.5～50Ω。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及集电体、电极结构体、非水电解质电池或蓄电部件。
技术介绍
由于能量密度高，因此，锂电池在手机或笔记本电脑等电子设备中的利用扩大。锂电池使用钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等作为正极活性物质，使用石墨等作为负极活性物质。锂电池通常由包含这些活性物质的电极、作为多孔片的隔板、溶解锂盐的电解液构成。这样的锂二次电池的电池容量以及输出高，充放电特性良好，耐用寿命也比较长。锂电池具有能量密度高这样的优点，另一方面，由于使用非水电解液等，因此，关于安全性存在问题。例如，由于含有非水电解液，因此，随着发热非水电解液的成分发生分解而内压上升，有可能发生电池膨胀等不良情况。另外，锂二次电池被过充电时，有可能引起发热等不良情况。另外，由于发生内部短路，也有可能引起发热等不良情况。作为提高电池的安全性的方法，可以列举：利用安全阀来防止内压上升、通过安装随着温度上升电阻值增加的PTC(正温度系数，Positive temperature coefficient)元件来阻断发热时的电流等。例如，已知在圆筒形电池的正极帽部分安装PTC元件的方法。但是，在正极帽部分安装PTC元件的方法中，在发生内部短路而温度上升时，存在无法抑制短路电流的增加的问题。在锂电池中安装的隔板具有如下功能：由于在异常发热时树脂发生熔融，堵塞隔板的孔部，离子传导性降低，由此，抑制短路电流的增加。但是，远离发热部分的部位的隔板不仅发生熔融，另外，隔板因受热而收缩，由此，反而有可能发生短路。这样，防止由内部短路引起的发热的方法尚有改善的余地。为了解决内部短路的问题，在专利文献1中提出了一种CC箔(碳涂箔)，其具有以含氟树脂、烯烃类树脂作为粘合剂在导电性基材上形成添加有导电性粒子的树脂层的PTC功能。另外，在专利文献2中公开了在高分子聚合物(以聚乙烯为例)中添加有炭黑的PTC层。另外，在专利文献3中公开了由表面粗糙度为Ra(算术平均粗糙度)0.5～1.0μm的CC层(碳涂层)构成的树脂层。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开2001-357854号公报[专利文献2]日本特开平10-241665号公报[专利文献3]日本特开2010-212167号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]但是，上述文献记载的以往技术在以下的方面具有改善的余地。第一，专利文献1～3中记载的PTC层或者树脂层中，在紧密地形成导电通路、使导电性提高至必要以上的情况下，即使粘合剂发生膨胀、熔融，被切断的导电通路也少。另一方面，过度减少导电通路时，在常温下的电阻过高，存在电池或蓄电部件的输出特性降低的问题。第二，专利文献1～3中记载的PTC层或者树脂层中，显示出PTC功能是由粘合剂树脂的热膨胀产生的。另一方面，电池或蓄电部件为了增大容量，增加活性物质量，由于活性物质层的密度也增高的倾向，失去PTC层或者树脂层的热膨胀的余地。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，提供一种集电体，其具有在常温下确保充分的导电性、并且在温度上升时具有热膨胀的余地的PTC层。[用于解决问题的方法]本专利技术提供一种集电体，其具备：导电性基材、和在该导电性基材的至少单面上设置的树脂层。需要说明的是，该树脂层包含有机树脂和导电性粒子。另外，该树脂层在该导电性基材上的附着量为0.5～20g/m2。另外，该树脂层的表面的Rz(十点平均粗糙度)为0.4～10μm。另外，该树脂层的表面的Sm(凹凸的平均间隔)为5～200μm。另外，该树脂层的通过二端子法测定的平均电阻为0.5～50Ω。根据该构成，得到一种集电体，其具有在常温下确保充分的导电性、并且在温度上升时具有热膨胀的余地的PTC层。另外，本专利技术提供一种电极结构体，其具备：上述集电体、和在该集电体的该树脂层上设置的活性物质层或电极材料层。该电极结构体由于具备上述集电体，因此，在通常时能够确保充分的导电性，在内部短路时发挥充分的安全功能。另外，本专利技术提供一种非水电解质电池或蓄电部件，其具备：上述集电体、和在该集电体的该树脂层上设置的活性物质层或电极材料层。该非水电解质电池或蓄电部件由于具备上述集电体，因此，在通常时能够确保充分的导电性，在内部短路时发挥充分的安全功能。[专利技术效果]根据本专利技术，得到一种集电体，其具有在常温下确保充分的导电性、并且在温度上升时具有热膨胀的余地的PTC层。附图说明图1是表示实施方式中的电极结构体的结构的截面图。图2是用于对以往的具备PTC层的电极结构体的问题进行说明的截面图。图3是用于对以往的具备PTC层的电极结构体的问题进行说明的截面图。图4是用于对实施方式中的电极结构体与以往的具备PTC层的电极结构体的不同点进行说明的截面图。图5是表示实施方式中的电极结构体的PTC层的电阻快速上升的结构的截面图。图6是用于对通过DSC(示差扫描式量热分析)中出现的峰来规定聚丙烯类树脂与聚乙烯类树脂的混合比的方法进行说明的曲线图。具体实施方式以下，关于本专利技术的实施方式，使用附图进行说明。另外，所有的附图中，对同样的构成要素赋予同样的符号，适当省略说明。另外，本说明书中“A～B”是指“A以上且B以下”。<电极的整体构成>图1是表示实施方式中的电极结构体的结构的截面图。本实施方式的电极结构体110具有集电体100。该集电体100具备：导电性基材102、和在该导电性基材102的至少单面上设置的树脂层103。另外，本实施方式的电极结构体110还具备：在该集电体100的树脂层103上设置的活性物质层(或电极材料层)105。需要说明的是，该树脂层103如后所述具有粗糙面化表面109。<以往的PTC层的问题>图2是用于对以往的具备PTC层的电极结构体的问题进行说明的截面图。以往的具备PTC层203的电极结构体210中，过度减少导电通路211时，常温下的电阻过高，存在电池或蓄电部件的输出特性降低的问题。即，如图2所示，如果过度减少导电通路211，则在PTC层203的粘合剂树脂207发生热膨胀时(PTC层203的膜厚增厚时)，导电通路211容易被切断，因此，在内部短路时发挥充分的安全功能。但是，常温下的PTC层203的电阻过高，具有在导电性基材202以及活性物质层205之间无法得到充分的导通的问题。图3是用于对以往的具备PTC层的电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集电体，具备：导电性基材、和在所述导电性基材的至少单面上设置的树脂层，其中，所述树脂层含有有机树脂和导电性粒子，所述树脂层在所述导电性基材上的附着量为0.5～20g/m2，所述树脂层的表面的Rz，即十点平均粗糙度为0.4～10μm，所述树脂层的表面的Sm，即凹凸的平均间隔为5～200μm，所述树脂层的通过二端子法测定的平均电阻为0.5～50Ω。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 JP 2012-1576721.一种集电体，具备：
导电性基材、和
在所述导电性基材的至少单面上设置的树脂层，
其中，
所述树脂层含有有机树脂和导电性粒子，
所述树脂层在所述导电性基材上的附着量为0.5～20g/m2，
所述树脂层的表面的Rz，即十点平均粗糙度为0.4～10μm，
所述树脂层的表面的Sm，即凹凸的平均间隔为5～200μm，
所述树脂层的通过二端子法测定的平均电阻为0.5～50Ω。
2.如权利要求1所述的集电体，其中，
所述有机树脂为选自由含氟树脂、烯烃类树脂、环氧类树脂、丙烯
酸类树脂、聚酯类树脂、聚氨酯类树脂组成的组中的1种以...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤治，盛岛泰正，伊藤贵和，原英和，饭田恭宏，片冈次雄，井上光哉，山部乡史，本川幸翁，齐藤聪平，八重樫起郭，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，株式会社UACJ制箔，株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：日本;JP