储能器件用底涂层和储能器件电极用底涂箔制造技术

厚度为1～200nm的储能器件用底涂层。具备该底涂层的底涂箔可有效率地进行超声波焊接，同时通过使用具有该底涂箔的电极，从而得到低电阻的储能器件。

Primer Coating for Energy Storage Devices and Primer Foil for Electrodes of Energy Storage Devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】储能器件用底涂层和储能器件电极用底涂箔
本专利技术涉及储能器件用底涂层和储能器件电极用底涂箔。
技术介绍
近年来，以锂离子二次电池、双电层电容器为首的储能器件为了应对电动汽车、电动设备等用途，需要高容量化和充放电的高速化。作为用于满足该要求的一个对策，提出了在活性物质层与集电基板之间配置底涂层，使活性物质层和集电基板的粘接性变得牢固，同时降低它们的接触界面的电阻(例如参照专利文献1、2)。一般地，在储能器件中，作为从正极和负极将电流取出的端子，分别在正极和负极将金属极片焊接。通常将金属极片焊接于集电基板，即使是形成了底涂层的电极，也在集电基板上的没有形成底涂层和活性物质层的部位进行与金属极片的焊接(例如参照专利文献1)。作为在形成了底涂层的集电基板上形成金属极片接合部位的方法，有在集电基板上的金属极片接合部位没有形成底涂层和活性物质层、将在集电基板上形成的底涂层和活性物质层部分地剥离等方法。但是，在没有形成一部分底涂层的情况下，集电基板的通用性降低，必须准备各种电极各不相同的集电基板。另一方面，对于将暂时形成的底涂层等剥离的方法而言，由于增加一个工序，因此器件的生产率降低。特别地，为了实现器件的高容量化，在将电极板多张重叠使用的情况下，与上述那样的集电基板露出部分的形成有关的问题变得更大。从这样的观点出发，报道了如下技术：将集电基板与金属极片焊接时，在集电基板上形成底涂层且没有形成活性物质层的部分进行焊接(例如参照专利文献3)。近来，随着对于电动汽车、电动设备等制品的针对安全性、生产率等的要求进一步提高，谋求与蓄电器件有关的技术的进一步的深化。特别地，能够以更高的生产率制造更高安全性的蓄电器件的方法由于可直接地贡献于满足低价格且高安全性这样的近年来的市场需求的制品制造，因此在该
中强烈地需要。但是，根据本专利技术人的研究，在专利文献3涉及的制造方法中，即使在满足其条件的情况下，根据碳材料的种类，有时也不能再现性良好地进行超声波焊接。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-170965号公报专利文献2：国际公开第2014/042080号专利文献3：国际公开第2014/034113号
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供可进行超声波焊接、同时给予低电阻的储能器件的储能器件电极用底涂层和具备其的储能器件用底涂箔。用于解决课题的手段本专利技术人从底涂层的焊接性和具备其的器件的低电阻化这样的观点出发反复认真研究，结果发现：通过使在集电基板的至少一面形成的底涂层的膜厚成为规定范围，从而在集电基板上形成了底涂层的部分可有效率地进行超声波焊接，同时发现即使在使用了具备具有该规定范围的膜厚的底涂层的底涂箔的电极的情况下，也得到低电阻的储能器件，完成了本专利技术。即，本专利技术提供：1.储能器件用底涂层，其特征在于，厚度为1～200nm；2.1所述的储能器件用底涂层，其中，厚度为1～140nm；3.2所述的储能器件用底涂层，其中，厚度为30～80nm；4.1～3中任一项所述的储能器件用底涂层，其包含导电材料；5.1～4中任一项所述的储能器件用底涂层，其中，所述导电材料包含选自炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳晶须、碳纳米管、碳纤维、天然石墨、人造石墨、氧化钛、ITO、氧化钌、铝和镍中的1种或2种以上；6.5所述的储能器件用底涂层，其中，所述导电材料包含碳纳米管；7.1～6中任一项的储能器件用底涂层，其包含分散剂；8.7所述的储能器件电极用底涂层，其中，所述分散剂为三芳基胺系高支化聚合物或在侧链中含有噁唑啉基的乙烯基系聚合物；9.储能器件电极用底涂箔，是具有集电基板和在该集电基板的至少一面形成的储能器件用底涂层的储能器件电极用底涂箔，具备1～8中任一项的储能器件用底涂层作为所述储能器件用底涂层；10.9所述的储能器件电极用底涂箔，其中，所述底涂层在所述集电基板的至少一面以将该面全体覆盖的形态形成；11.9或10所述的储能器件电极用底涂箔，其中，所述底涂层包含基体高分子；12.9～11中任一项所述的储能器件电极用底涂箔，其中，所述集电基板为铝箔或铜箔；13.储能器件电极，其具有9～12中任一项所述的储能器件电极用底涂箔和在其底涂层的表面的一部分或全部形成的活性物质层；14.13所述的储能器件电极，其中，所述活性物质层在所述底涂层的表面的一部分形成；15.13或14所述的储能器件电极，其中，所述活性物质层以使所述底涂层的周缘残留、将其以外的部分全体覆盖的形态形成；16.储能器件，其具备13～15中任一项所述的储能器件电极；17.储能器件，具有至少一个具备一个或多个14或15所述的电极和金属极片而构成的电极结构体，将所述电极的至少一张在形成所述底涂层并且没有形成所述活性物质层的部分与所述金属极片超声波焊接；18.17所述的储能器件，其中，所述金属极片含有选自铝、铜和镍中的至少一种的金属而构成；19.储能器件的制造方法，是使用了一个或多个14或15所述的电极的储能器件的制造方法，其具有如下工序：将所述电极的至少一张在形成有所述底涂层并且未形成所述活性物质层的部分与金属极片超声波焊接。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供可有效率地进行超声波焊接的储能器件电极用的底涂箔。通过使用具有该底涂箔的电极，从而能够提供低电阻的储能器件及其简便且有效率的制造方法。具体实施方式以下对本专利技术更详细地说明。本专利技术涉及的储能器件电极用底涂层(以下称为底涂层)，其特征在于，膜厚为1～200nm。该底涂层如后述那样，在作为储能器件电极的构成部件的集电基板的至少一个面形成，构成电极的一部分。作为本专利技术中的储能器件，例如可列举出双电层电容器、锂二次电池、锂离子二次电池、质子聚合物电池、镍氢电池、铝固体电容器、电解电容器、铅蓄电池等各种储能器件，本专利技术的底涂层能够适合用于双电层电容器、锂离子二次电池用的电极。本专利技术的底涂层优选包含导电材料。作为导电材料的具体例，可列举出炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳晶须、碳纳米管(CNT)、碳纤维、天然石墨、人造石墨、氧化钛、ITO、氧化钌、铝、镍等，从形成均匀的薄膜的观点出发，优选使用CNT。CNT一般采用电弧放电法、化学气相沉积法(CVD法)、激光烧蚀法等制作，本专利技术中所使用的CNT可采用任何方法得到。另外，在CNT中有将1张碳膜(石墨烯片)卷绕成圆筒状的单层CNT(以下也简写为SWCNT)和将2张石墨烯片卷绕成同心圆状的2层CNT(以下也简写为DWCNT)和将多个石墨烯片卷绕成同心圆状的多层CNT(以下也简写为MWCNT)，在本专利技术中能够将SWCNT、DWCNT、MWCNT各自单独地使用或者将多个组合使用。再有，在采用上述方法制作SWCNT、DWCNT或MWCNT时，有时镍、铁、钴、钇等催化剂金属残存，因此有时需要用于将该杂质除去的精制。对于杂质的除去，与采用硝酸、硫酸等的酸处理一起进行超声波处理是有效的。但是，对于使用硝酸、硫酸等的酸处理而言，有可能破坏构成CNT的π共轭系，损害CNT本来的特性，因此希望在适当的条件下进行精制而使用。作为本专利技术中可使用的CNT的具体例，可列举出超速成长法CNT[国立研究开发法人新能源·产业技术综合开发机构制造]、eDIPS-CNT[国立研究开发法人新能源·产业技术综合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.储能器件用底涂层，其特征在于，厚度为1～200nm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.02 JP 2016-2351801.储能器件用底涂层，其特征在于，厚度为1～200nm。2.根据权利要求1所述的储能器件用底涂层，其中，厚度为1～140nm。3.根据权利要求2所述的储能器件用底涂层，其中，厚度为30～80nm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的储能器件用底涂层，其包含导电材料。5.根据权利要求1～4中任一项所述的储能器件用底涂层，其中，所述导电材料包含选自炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳晶须、碳纳米管、碳纤维、天然石墨、人造石墨、氧化钛、ITO、氧化钌、铝和镍中的1种或2种以上。6.根据权利要求5所述的储能器件用底涂层，其中，所述导电材料包含碳纳米管。7.根据权利要求1～6中任一项所述的储能器件用底涂层，其包含分散剂。8.根据权利要求7所述的储能器件电极用底涂层，其中，所述分散剂为三芳基胺系高支化聚合物或在侧链中含有噁唑啉基的乙烯基系聚合物。9.储能器件电极用底涂箔，是具有集电基板和在该集电基板的至少一面形成的储能器件用底涂层的储能器件电极用底涂箔，具备根据权利要求1～8中任一项所述的储能器件用底涂层作为所述储能器件用底涂层。10.根据权利要求9所述的储能器件电极用底涂箔，其中，所述底涂层在所述集电基板的至少一面以将该面全...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴野佑纪，畑中辰也，吉本卓司，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP