电极用混合层，电极，及电化学元件制造技术

本发明专利技术涉及电极用混合层，电极，及电化学元件。本发明专利技术的目的在于，提供能使得电化学元件安全性和输出均优异的电极用混合层。本发明专利技术的电极用混合层是在电极基体上介有电极复合材料层形成，包含离子传导性树脂及绝缘性无机颗粒。颗粒。颗粒。

【技术实现步骤摘要】
电极用混合层，电极，及电化学元件


[0001]本专利技术涉及电极用混合层，电极，及电化学元件。

技术介绍

[0002]近年，锂离子二次电池等的蓄电元件、燃料电池等的发电元件等的电化学元件的高能量密度化得到迅速进展。能量密度高的电化学元件因混入异物或受到来自外部的冲击，成为破裂、发火等的异常状态，因此，希望确保电化学元件的安全性。
[0003]用于电化学元件的电极在电极基体上形成电极复合材料层，作为成为破裂或发火等异常状态的原因，可以列举因内部短路或外部短路产生焦耳热，以其为起点，构成电化学元件的材料连续反应，发生发火或热失控。
[0004]在专利文献1中，公开含有无机物颗粒及粘合剂高分子的有机/无机多孔性层形成在电极活性物质上的片材型的二次电池用电极。
[0005]但是,高分子的粘合剂不具有离子透过性，因此，多孔性层的离子传导性降低，担心电化学元件的输出降低。
[0006]【专利文献1】日本特表2015
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518644号公报

技术实现思路

[0007]本专利技术是鉴于上述问题而提出来的，本专利技术的目的在于，提供能使得电化学元件安全性和输出均优异的电极用混合层。
[0008]本专利技术的一形态涉及电极用混合层，其在电极基体上介有电极复合材料层形成，包含离子传导性树脂及绝缘性无机颗粒。
[0009]下面说明本专利技术的效果：
[0010]根据本专利技术，可以提供能使得电化学元件的安全性和输出均优异的电极用混合层。
附图说明
[0011]图1是表示本实施形态的负极一例的图。
[0012]图2是沿图1的A
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A线的截面图。
[0013]图3是表示本实施形态的正极一例的截面图。
[0014]图4是沿图3的B
‑
B线的截面图。
[0015]图5是表示本实施形态的电极元件一例的截面图。
[0016]图6是表示本实施形态的电化学元件一例的截面图。
[0017]图7是表示实施例25、比较例9的非水系蓄电元件的充电率和输出的关系的图线。
[0018]具体实施形态
[0019]以下，参照附图，对用于实施本专利技术的形态进行说明。对于同一构成部分，标以同一符号，有时省略说明。
[0020]＜电极＞
[0021]图1表示本实施形态的负极一例，图2是沿图1的A
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A线的截面图。
[0022]负极10是在负极基体11上顺序形成负极复合材料层12和混合层13。在此，混合层13包含绝缘性无机颗粒和离子传导性树脂。负极10是本实施形态的电极一例。
[0023]作为负极10的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择，可以列举例如平板状等。
[0024]图3表示本实施形态的正极一例，图4是沿图3的B
‑
B线的截面图。
[0025]正极20是在正极基体21上形成正极复合材料层22。
[0026]如上所述，在负极复合材料层12上形成混合层13，或者也可以在负极复合材料层12上形成混合层13的同时，在正极复合材料层22上形成混合层。
[0027]作为正极20的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择，可以列举例如平板状等。
[0028]《电极基体》
[0029]作为构成负极基体11的材料，只要是导电性材料,就没有特别的限制,可以根据目的合适地选择，例如，可以列举不锈钢、镍、铝、铜等。其中，特别优选不锈钢、铜。
[0030]作为负极基体11的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择。
[0031]作为负极基体11的尺寸，只要能适用于电化学元件(例如，图6所示的电化学元件1等)，没有特别限制，可以根据目的适当选择。
[0032]作为构成正极基体21的材料，只要是导电性材料，就没有特别的限制，可以根据目的合适地选择，例如，可以列举不锈钢、镍、铝、铜、钛、钽等。其中，特别优选不锈钢、铝。
[0033]作为正极基体21的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择。
[0034]作为正极基体21的尺寸，只要能适用于电化学元件，没有特别限制，可以根据目的适当选择。
[0035]《电极复合材料层》
[0036]电极复合材料层由负极复合材料层12和正极复合材料层22构成。电极复合材料层含有活性物质(负极活性物质或正极活性物质)，可以根据需要包含粘结剂(binder)、增粘剂、导电剂等。
[0037]浆状的负极复合材料层用液体组合物含有负极活性物质，根据需要进一步包含粘结剂、增粘剂、导电剂、溶剂等，负极复合材料层12可以通过将上述负极复合材料层用液体组合物涂布在负极基体11上形成。
[0038]作为负极复合材料层用液体组合物的涂布方法，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如可以列举模涂法、逗号涂布法、凹版涂布法、网板印刷法、干式压力涂布法、分配涂布法、液体排出法等。其中,优选液体排出法。
[0039]正极复合材料层22也可以与负极复合材料层12同样形成。
[0040]负极复合材料层12的平均厚度优选10～450μm，更优选20～100μm。如果负极复合材料层12的平均厚度为10μm以上，则电化学元件的能量密度得到提高,如果为450μm以下，则电化学元件的循环特性得到提高。
[0041]正极复合材料层22的平均厚度优选10～300μm，更优选40～150μm。如果正极复合材料层22的平均厚度为10μm以上,则电化学元件的能量密度得到提高,如果为300μm以下，
则电化学元件的输出得到提高。
[0042]作为负极活性物质，只要是能可逆地吸留及放出锂离子等的碱金属离子的材料，就没有特别的限制，例如，可以列举碳材料等。
[0043]作为碳材料，可以列举例如焦炭、人造石墨、天然石墨等的石墨(graphite)、各种热分解条件下的有机物的热分解物、非晶质碳等。其中，特别优选人造石墨、天然石墨、非晶质碳。
[0044]作为正极活性物质，只要是能可逆地吸留及放出锂离子等的碱金属离子的材料，就没有特别的限制，例如，可以列举含碱金属的过渡金属化合物等。
[0045]作为含碱金属的过渡金属化合物，例如，可以列举用通式LiNi
x
Co
y
Mn
Z
O2(式中，满足x+y+z＝1)表示的锂镍复合氧化物，用通式Li
X
Me
Y
(PO4)
Z
(式中，Me为过渡金属，满足0.5≤x≤4,0.5≤y≤2.5,0.5≤z≤3.5)表示的磷酸锂类材料等。
[0046]作为锂镍复合氧化物，可以列举例如，LiNi
0.33
Co
0.33
Mn
0.33
O2，LiNi
0.5
Co
0.2
Mn
0.3
O2，LiNi<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极用混合层，其特征在于:所述电极用混合层在电极基体上介有电极复合材料层形成；包含离子传导性树脂及绝缘性无机颗粒。2.根据权利要求1中记载的电极用混合层，其特征在于，所述离子传导性树脂包含具有氧乙烯基树脂。3.根据权利要求1或2中记载的电极用混合层，其特征在于，所述离子传导性树脂相对所述绝缘性无机颗粒的质量比为0.5％以上且50％以下。4.根据权利要求3中记载的电极用混合层，其特征在于,所述离子传导性树脂相对所述绝缘性无机颗粒的质量比为0.5％以上且20％以下。5.根据权利要求1～4中任一项记载的电极用混合层，其特征在于，进一步包含锂盐。6.根据权利要求1～5中任一项记载的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：座间优，川瀬广光，松冈康司，柳田英雄，升泽正弘，东隆司，森田充展，今野刚彰，平冈孝朗，白石尚辉，浮谷将之，菅野佑介，绫大，武井悠记，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：