碱性二次电池用正极及碱性二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种输出特性及循环寿命良好的碱性二次电池用正极及碱性二次电池。因此，例如，碱性二次电池用正极(10)是通过将具备挠性的金属制基材(11)、设置于基材(11)的一面或两面上的具有导电性的底涂层(12)、和设置于底涂层(12)上且含有正极活性物质、粘合剂树脂、及第1导电性材料的正极复合材料层(13)层叠而成的。

Positive and alkaline secondary batteries for alkaline secondary batteries

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碱性二次电池用正极及碱性二次电池
本专利技术涉及碱性二次电池用正极及碱性二次电池。
技术介绍
近年来，开始广泛使用数码照相机或移动电话那样的小型便携型电子设备。对于这些电子设备，常常要求容积为最小限且质量较轻，对于所搭载的电池，也要求实现小型、轻量且大容量的电池。另一方面，在搭载于公共汽车或卡车等的大型二次电池中，也要求实现轻量且具有高输出性能的大型二次电池以替代现有的铅蓄电池。为了对应于这样的要求，正在积极地进行镍氢二次电池等碱性二次电池或者锂离子电池等非水系二次电池的开发。而且，为了实现电池的高性能化，一直在研究电极的改良。但是，对于用于变电站、汽车、电车等的镍氢二次电池，与现有的干电池或用于便携设备等的电池相比，要求高输出、高电圧及高容量。因此，有必要使用大型的电池。在车辆上搭载有镍氢二次电池的情况下，在所搭载的镍氢二次电池中预先储存在制动时产生的再生电力，可以用作车辆的动力源。因此，可以提高车辆的运行能量效率。在此，在对镍氢二次电池充再生电力时，有必要以大电流迅速充电。另一方面，在利用镍氢二次电池驱动车辆时，有必要以大电流迅速放电。一般而言，在以镍氢电池为代表的碱性二次电池的正极中，使用发泡状镍等多孔基材作为集电体(例如参照专利文献1、2)。向其中填充在表面被覆有氢氧化钴或羟基氢氧化钴等的氢氧化镍粉末、或添加有氢氧化钴或氧化钴等钴化合物的氢氧化镍粉末。氢氧化钴或氧化钴等在充电时变成羟基氢氧化钴而显示高的导电性，在氢氧化镍粒子之间形成致密的导电性网络。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-77068号公报专利文献2：日本特开2010-108821号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，发泡镍价格昂贵，难以薄膜化，有时在输出提高方面存在界限。因此，一直在进行研究在箔状基材上涂敷活性物质的实施方式的碱性二次电池的正极，但是在这种实施方式的正极中，与含浸有发泡镍的电极相比，基材的界面的集电性或密合性不好，在输出特性及循环寿命的提高方面存在改善的余地。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种输出特性及循环寿命良好的碱性二次电池用正极及碱性二次电池。用于解决问题的技术方案用于解决上述课题的本专利技术的一个方式的碱性二次电池用正极是将具备挠性的金属制基材、设置于上述基材的一面或两面上的具有导电性的底涂层、以及设置于上述底涂层上且含有正极活性物质、粘合剂树脂及第1导电性材料的正极复合材料层层叠而成的。另外，用于解决上述课题的本专利技术的一个方式的碱性二次电池具有：将具备挠性的金属制基材、设置于上述基材的一面或两面上的具有导电性的底涂层、以及设置于上述底涂层上且含有正极活性物质、粘合剂树脂及第1导电性材料的正极复合材料层层叠而成的正极；负极；和隔板。专利技术效果根据本专利技术的一个方式，可以提供输出特性及循环寿命良好的碱性二次电池用正极及碱性二次电池。附图说明[图1]是表示碱性二次电池用正极的一个实施方式的构成的透视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。在以下的详细说明中，对于本专利技术的实施方式，对特定的细节进行描述以提供完全的理解。但是，显然，即使没有所述的特定的细节，也可以实施一个以上的实施方式。另外，为了使附图简洁，有时用简图表示公知的结构及装置。(碱性二次电池用正极)如图1所示，本实施方式的碱性二次电池用正极10具有：基材11、形成于其两面的底涂层12A、12B、以及分别层叠于底涂层12A、12B上的正极复合材料层13A、13B。在此，底涂层12只要设置于基材11的一面或两面上即可，作为碱性二次电池用正极10的构成，可以为在基材11的一面上以底涂层12、正极复合材料层13的顺序层叠而成的方式。即，碱性二次电池用正极10是至少依次层叠基材11、设置于基材11的一面或两面上的底涂层12、以及正极复合材料层13而成的。需要说明的是，底涂层12是通过在基材11的一面或两面上涂敷底涂层组合物而形成的，正极复合材料层13是通过在底涂层12上涂敷含有第1导电性材料的复合材料油墨而形成的。＜基材＞基材11为具备挠性的金属制的板状构件。作为基材11，例如可举出由将金属较薄地锤成的箔状集电体所构成的、且表面及端面平滑的基材。因此，作为基材11，不包括发泡镍、或具有对底涂层形成不利的由多孔体结构引起的凹凸的材料，而是包括以二维结构具有孔加工的材料(例如冲孔板)。[基材的材质]作为基材11的材质，从碱性电解液耐性的观点考虑，优选镍。另外，从成本的观点出发，为了防止电解液腐蚀而将铁材质的表面进行了镀镍的材料是优选的。在基材11中，为了涂敷底涂层组合物，可使用表面平滑的平板状的箔。[基材的厚度]另外，基材11的厚度例如优选为6μm以上30μm以下。若基材11的厚度为6μm以上时，则基材11自身的强度进一步提高，在涂敷及加压加工时不易产生电极的破损。另外，如果基材11的厚度为30μm以下，则容易使基材11自身的强度适当，涂敷时的基材11的卷绕变得更容易。具体而言，通过将基材11的厚度设为例如6μm以上30μm以下，作为将正极进行压制时(例如辊间隙0、加压压力5t)的表面状态，可以赋予不会目视确认到皱褶或剥离这样程度的耐久性。需要说明的是，作为基材11，例如在采用以二维结构具有孔加工的材料的情况下，根据其开口密度，只要在制造上不会破裂、作为表面状态具有不会目视确认到皱褶或剥离这样程度的耐久性的限度内，有时会超过上述范围的上限。[镀镍的厚度]如上所述，在使用进行了镀镍的材料作为基材11的情况下，镀镍的厚度优选为0.1μm以上5μm以下，更优选为0.2μm以上3μm以下。镀镍的厚度为0.1μm以上时，不易产生电解液导致的腐蚀。另外，镀镍的厚度为5μm以下时，成本上是有利的。＜底涂层＞底涂层12为设置于基材11的一面或两面上的具有导电性的层。优选的是，对于底涂层12，在制造含有叶状石墨粒子(A)、炭黑(B)、及水系树脂(C)的底涂层组合物之后，通过将该底涂层组合物涂敷于基材11并进行干燥而形成。底涂层12的厚度优选为1μm以上20μm以下。＜底涂层组合物＞底涂层组合物含有平均粒径1μm以上50μm以下且长宽比为10以上100以下的第2导电性材料。具体而言，例如优选的上，含有平均粒径1μm以上50μm以下且长宽比为10以上100以下的第2导电性材料，且进一步含有水系树脂。另外，底涂层组合物优选根据需要而含有“其它的导电性材料”。作为“其它的导电性材料”，只要不损害本专利技术的效果，则根据目的适当选择，例如可举出长宽比低于10的粒子状石墨、或炭黑。[第2导电性材料]第2导电性材料为平均粒径为1μm以上50μm以下的具有导电性的粒子。需要说明的是，本实施方式中平均粒径意指：将混合有粒子、水及分散体的混合物使用动态光散射方式的粒度分布计(MicrotracBEL(株)制“MicrotracMT3100II”)，在体积粒度分布中，由粒径细的粒子开始累积计算其粒子的体积比例时，成为50％时的粒径(D50)。另外，第2导电性材料的形状为长宽比10以上100以下，作为这样的形状，可举出具有平滑的粒子表面的叶状(鳞片状)或纤维状。需要说明的是，本实施方式中长宽比为：对于第2导电性材料，使用扫描型电子显微镜观察(SEM)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性二次电池用正极，其特征在于，是将具备挠性的金属制基材、设置于所述基材的一面或两面上的具有导电性的底涂层、以及设置于所述底涂层上且含有正极活性物质、粘合剂树脂及第1导电性材料的正极复合材料层层叠而成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.08 JP 2017-0213801.一种碱性二次电池用正极，其特征在于，是将具备挠性的金属制基材、设置于所述基材的一面或两面上的具有导电性的底涂层、以及设置于所述底涂层上且含有正极活性物质、粘合剂树脂及第1导电性材料的正极复合材料层层叠而成的。2.根据权利要求1所述的碱性二次电池用正极，其中，所述底涂层含有平均粒径为1μm以上50μm以下且长宽比为10以上100以下的第2导电性材料。3.根据权利要求2所述的碱性二次电池用正极，其中，第2导电性材料的形状为叶状或纤维状。4.根据权利要求2或3所述的碱性二次电池用正极，其中，第2导电性材料为石墨。5.根据权利要求1～4中至少任一项所述的碱性二次电池用正极，其中，在所述底涂层及所述正极复合材料层中含有水系树脂。6.根据权利要求5所述的碱性二次电池用正极，其中，所述底涂层中所含的水系树脂包含水溶性型树脂，所述正极复合材料层中所含的水系树脂包含乳液型树脂。7.根据权利要求6所述的碱性二次电池用正极，其中，所述乳液型树脂的玻璃化转变温度为-20℃以上20℃以下。8.根据权利要求1～7中至少任一项所述的碱性二次电池用...

【专利技术属性】
技术研发人员：芹川正宽，北本刚，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，东洋科美株式会社，东洋油墨SC控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP