集电体、电极结构体、非水电解质电池及蓄电部件制造技术

本发明专利技术提供加压后几乎观察不到外观变形、电阻低、耐久性好的集电体和使用上述集电体的电极结构体、非水解质电池或蓄电部件。本发明专利技术提供一种在铝箔的至少一面上具有导电树脂层的集电体，其导电树脂层含有树脂层及导电性粒子，铝箔的抗拉强度是180MPa以上，集电体的导电树脂层表面的压凹硬度为600MPa以下，并且，导电树脂层表面的导电性粒子的面积占有率为45％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】集电体、电极结构体、非水电解质电池及蓄电部件
本专利技术涉及集电体、电极结构体、非水解质电池或蓄电部件，可以用于锂离子二次 电池等各种非水解质电池或蓄电部件。 【
技术介绍
】 目前，由于锂离子二次电池的应用，人们对于手机等产品的小型化、高性能化的期 待很大，也强烈的期待电池的高能量密度化和低成本。例如，专利文献1以及专利文献2中 尝试做了如下努力：向正极板加压（press)时，相对于之前的技术，压力变大，所以可以制 造更高密度的电极材。 另外，就锂离子二次电池的正极活性物质而言，考虑到具有高能量密度、高电压 等，使用LiCoO 2, LiNiO2, LiMn2O4等用。但是，因为这些正极活性物质的组成中含有克拉克 值（Clarke number)低的金属元素，不仅成本高，保证稳定地供给也是个难题。另外，这些 的正极活性物质的毒性比较高，给环境造成了很大的影响，所以人们也需求新的正极活性 物质来替换它们。 例如，专利文献3中使用的正极活性物质是磷酸铁锂（LiFePO4)等橄榄石型磷酸 锂。特别是LiFePO 4*含有资源丰富、价格廉价的铁，和上述的LiCoO 2, LiNiO2, LiMn2O4等相 比成本低，另外毒性小对于予环境的影响也小。因此人们期待其更多地用于活性物质。 使用橄榄石型磷酸锂作为非水电解质电池用的正极活性物质时，存在的问题是： 电池充放电时的锂的脱插入反应慢，电子导电性非常低。为了解决这些的课题，下述方法是 有效的：将LiFePO 4粒子细微化，且在粒子表面上覆盖导电性物质，增大反应表面积。 【
技术介绍
文献】 【专利文献】 【专利文献1】日本专利特开2008-150651号公报 【专利文献2】日本专利特开2011-26656号公报 【专利文献3】日本专利特开2010-113874号公报 【
技术实现思路
】 【专利技术要解决的课题】 但是，在上述文献中所述的现有技术，就以下几点还有改善的余地。 第一，专利文献1以及专利文献2中所述的技术，因更多的负载而带来的压力使正极集 电体增长或弯曲，导致在之后的制造工序中引起正极集电体的破裂、断裂等故障，因此使用 了高强度的铝箱。其结果是，活性物质不能进入高强度的铝箱，电极层/集电体界面的电阻 增加。 第二，专利文献3中所述的技术，为了使LiFePO4粒子细微化，加压时压力分散不能使 活性物质进入铝箱，接触点（面积）减少，产生的新问题是：电极层/集电体界面的电阻增 加。 本专利技术的目的是：本专利技术鉴于上述问题，提供一种集电体和使用该集电体的非水 解质电池或蓄电部件，上述集电体在被压后外观几乎观察不到变形、电阻低、耐久性好。 【解决课题的技术手段】 本专利技术提供的集电体，在铝箱的至少在一面上有导电树脂层。此处的导电树脂层 含有树脂及导电性粒子。另外，所述铝箱的抗拉强度是ISOMPa以上。另外，加于上述集电 体的导电树脂层表面的压凹硬度为600MPa以下。另外上述导电树脂层表面的导电性粒子 的面积占有率是45%以上。 由于上述集电体的构成，为了使铝箱硬度、导电树脂层表面的压凹硬度、以及导电 性粒子的面积占有率合理化，在制造电极结构体给与压力时，使活性物质适当地进入导电 树脂层是可能的。因此，如果使用上述集电体，例如可以使非水电解质电池用的电极结构体 中的集电体/活性物质层之界面的电阻降低。从而本专利技术可以得到一种集电体，其铝箱的 厚度小，且可以稳定地制造高品质的电极结构体。 本专利技术提供一种电极结构体，具有上述集电体以及含有活性物质粒子的活性物质 层，其中上述活性物质粒子设置于上述集电体的上述导电树脂层上。另外，所述活性物质粒 子的中值粒径是5 μπι以下。 由于所述电极结构体的构成，因为具备上述集电体，活性物质粒子的中值粒径即 使很小，也能降低集电体/活性物质层的界面电阻。因此可以得到一种电极结构体，电极结 构体本身可以厚度小，使用所述电极结构体作为非水解质电池或蓄电部件时，可以制造兼 备良好的高倍率（high rate)特性和出色的耐久性的非水解质电池或蓄电部件。 本专利技术提供一种具备上述电极结构体之非水解质电池或蓄电部。由于所述之构 成，因为具备上述电极结构体，可以得到兼具良好的高倍率特性以及耐久性的非水解质电 池或蓄电部件。 【专利技术效果】 依据本专利技术可以得到：被压后几乎观察不到外观变形、电阻低、耐久性好的集电 体，以及使用所述集电体的电极结构体，非水解质电池或蓄电部件。 【【附图说明】】 【图1】图1是本专利技术的一实施方案中集电体结构之剖视图。 【图2】图2是使用本专利技术一实施方案中集电体而形成的电极结构体结构之剖视图。 【图3】图3是说明本专利技术中一实施方案的电极结构体的导电树脂层和活性物质的关系 的示意图。 【图4】图4是比较例中电极结构体之导电树脂层内的导电性粒子的面积占有率为不到 45 %时，和活性物质的关系的不意图。 【图5】图5是比较例中电极结构体的导电树脂层高于600MPa硬度时，和活性物质的关 系的不意图。 【图6】图6是测量本专利技术一实施例中集电体的导电树脂层表面的导电性粒子的面积占 有率的图。 【【具体实施方式】】 下文中结合【附图说明】本专利技术的实施的形态。另外，在全部的附图中，同样的构成要 素以同样的符号表示，将适当地省略其说明。另外，本说明书中的「A~B」，表示A以上B以 下。 〈集电体〉 图1是本专利技术的一实施方案中集电体100结构之剖视图。本实施例的集电体100,因为 使用于锂离子二次电池等各种非水电解质电池或蓄电部等，可以和公知的集电体一样被使 用，使用了铝箱102,因为上述铝箱102的表面进一步具备导电树脂层103,所述导电树脂层 103和下文中所述的活性物质层不同。 另外，图2是使用本专利技术一实施方案中集电体而形成的电极结构体结构之剖视图，本 实施方案的集电体100的导电树脂层103的一侧上，进一步形成活性物质层105。 如图1所示，本实施方案的集电体100,其铝箱102的至少一面有导电性的导电树脂层 103〇 另外如图2所示，于本实施方案的集电体100的导电树脂层103上，形成活性物质层 105,从而可以形成合适的电极结构体110,以作为锂离子二次电池等非水电解质电池。 本实施方案的集电体100,为了使导电树脂层103硬度适当，在集电体100的导电树脂 层103上形成活性物质层105后加上压力时，活性物质粒子120咬入到导电树脂层103中 (参照图3)，活性物质粒子120和导电性粒子115的接触面积变大，导电树脂层103和活性 物质层105的界面电阻减少。因此使用了本实施方案的锂离子二次电池用的集电体100的 非水电解质电池，其电阻低、且具有良好的高倍率特性及出色的耐久性。 本实施方案的铝箱102,可以很好的使用于集电体100上，上述集电体100是用于 非水电解质电池正极侧的电极结构体110上。对于本实施方案的铝箱102,没有特别限定， 可以使用纯铝系的JIS A1085材，JIS A3003材等各种材料。另外，在本说明书，铝的意思 是：铝以及铝合金。 另外，铝箱102的厚度，按照用途来调整，没有特别限定，不过优选5 μ m~100 μ m。 厚度小于5 μ m时，铝箱的强度不足，集电体100本文档来自技高网...

【技术保护点】
在铝箔至少一面上具有导电树脂层的集电体，其中，所述导电树脂层含有树脂及导电性粒子，所述铝箔的抗拉强度是180MPa以上，所述集电体的所述导电树脂层表面的压凹硬度600MPa为以下，所述导电树脂层表面的所述导电性粒子的面积占有率为45％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：片冈次雄，井上光哉，山部乡史，加藤治，本川幸翁，齐藤聪平，八重樫起郭，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，株式会社UACJ制箔，
类型：发明
国别省市：日本;JP