电化学元件用电极以及电化学元件制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种能够使电化学元件发挥优异的循环特性、倍率特性以及高温保存特性的电化学元件用电极。本发明专利技术的电极具有集流体和形成在上述集流体上的电极复合材料层，上述电极复合材料层包含电极活性物质、导电材料以及分散剂，上述导电材料含有碳纳米管。在此，在上述电极复合材料层的复合材料层电阻为XΩ

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学元件用电极以及电化学元件


[0001]本专利技术涉及一种电化学元件用电极以及电化学元件。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池、锂离子电容器以及双电层电容器等电化学元件具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，被使用在广泛的用途中。在此，电化学元件用的电极具有例如集流体、以及在该集流体上干燥电极用浆料而形成的电极复合材料层。
[0003]而且，近年来，在电极复合材料层的形成中使用碳纳米管(以下，有时简写为“CNT”)作为导电材料(例如，参照专利文献1～3)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2019
‑
67541号公报；
[0007]专利文献2：日本特表2018
‑
534747号公报；
[0008]专利文献3：日本特开2018
‑
56051号公报。

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]然而，在上述现有技术中，要求进一步提高电化学元件的元件特性。具体而言，在上述现有技术中，要求使电化学元件发挥优异的循环特性、倍率特性以及高温保存特性。
[0011]因此，本专利技术的目的在于提供一种能够使电化学元件发挥优异的循环特性、倍率特性以及高温保存特性的电化学元件用电极。
[0012]此外，本专利技术的目的在于提供一种循环特性、倍率特性以及高温保存特性优异的电化学元件。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本专利技术人以解决上述问题为目的进行了深入研究。然后，本专利技术人发现，在集流体上形成含有CNT的电极复合材料层而成的电极中，在电极复合材料层的复合材料层电阻为XΩ
·
cm、电极复合材料层与集流体的界面的电阻(界面电阻)为YΩ
·
cm2的情况下，如果使用X和Y分别为规定的值以下、且X与Y的比(X/Y)在规定的范围内的电极，则能够使电化学元件发挥优异的循环特性、倍率特性以及高温保存特性，从而完成了本专利技术。
[0015]即，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的电化学元件用电极的特征在于具有集流体和形成在上述集流体上的电极复合材料层，上述电极复合材料层包含电极活性物质、导电材料以及分散剂，上述导电材料含有碳纳米管，在上述电极复合材料层的复合材料层电阻为XΩ
·
cm、上述电极复合材料层与上述集流体的界面电阻为YΩ
·
cm2的情况下，X为20以下、Y为0.3以下，而且X与Y的比(X/Y)为40以上且1000以下。像这样，如果使用具有含有电极活性物质、含有CNT的导电材料和分散剂的电极复合材料层、电极复合材料层的复合材料层电阻(XΩ
·
cm)以及界面电阻(YΩ
·
cm2)分别为上述的值以下、且复合材料
层电阻与界面电阻的比(X/Y)在上述的范围内的电极，则能够得到循环特性、倍率特性以及高温保存特性平衡良好且优异的电化学元件。
[0016]另外，在本专利技术中，电极复合材料层的“复合材料层电阻”和“界面电阻”能够使用实施例中记载的方法进行测定。
[0017]在此，本专利技术的电化学元件用电极优选上述分散剂包含含腈基单体单元。如果使用包含含腈基单体单元的聚合物作为分散剂，则能够进一步提高电化学元件的循环特性、倍率特性以及高温保存特性。
[0018]另外，在本专利技术中，分散剂等聚合物“包含单体单元”是指，“在使用该单体得到的聚合物中包含来自该单体的重复单元”。
[0019]此外，在本专利技术中，聚合物中的重复单元(单体单元以及后述的结构单元)的含有比例能够使用1H
‑
NMR以及
13
C
‑
NMR等核磁共振(NMR)法进行测定。
[0020]此外，本专利技术的电化学元件用电极优选上述碳纳米管的BET比表面积为150m2/g以上。如果BET比表面积为上述的值以上，则能够进一步提高电化学元件的循环特性、倍率特性以及高温保存特性。
[0021]另外，在本专利技术中，“BET比表面积”是指使用BET法测定的氮吸附比表面积。
[0022]在此，本专利技术的电化学元件用电极优选上述电极活性物质在上述电极复合材料层中所占的比例为90质量％以上且99质量％以下，上述导电材料在上述电极复合材料层中所占的比例为0.3质量％以上且5质量％以下，而且上述分散剂在上述电极复合材料层中所占的比例为0.01质量％以上且2质量％以下。如果电极复合材料层分别以上述的比例包含电极活性物质、导电材料以及分散剂，则能够进一步提高电化学元件的循环特性、倍率特性以及高温保存特性。
[0023]此外，本专利技术的电化学元件用电极优选上述电极复合材料层进一步包含粘结材料。如果电极复合材料层进一步包含粘结材料，则能够进一步提高电化学元件的循环特性、倍率特性以及高温保存特性。
[0024]而且，本专利技术的电化学元件用电极优选上述粘结材料在上述电极复合材料层中所占的比例为0.1质量％以上且5质量％以下。如果电极复合材料层以上述的比例包含粘结材料，则能够进一步提高电化学元件的循环特性、倍率特性以及高温保存特性。
[0025]此外，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的电化学元件的特征在于具有上述的任一种电化学元件用电极。具有上述任一种电极的电化学元件的循环特性、倍率特性以及高温保存特性等元件特性优异。
[0026]专利技术效果
[0027]根据本专利技术，能够提供可使电化学元件发挥优异的循环特性、倍率特性以及高温保存特性的电化学元件用电极。
[0028]此外，根据本专利技术，能够提供循环特性、倍率特性以及高温保存特性优异的电化学元件。
具体实施方式
[0029]以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。
[0030]在此，本专利技术的电化学元件用电极用作锂离子二次电池等电化学元件的电极。此
外，本专利技术的电化学元件具有本专利技术的电化学元件用电极。
[0031](电化学元件用电极)
[0032]本专利技术的电极至少具有电极复合材料层和集流体。另外，本专利技术的电极可以仅在集流体的单面具有电极复合材料层、也可以在两面具有电极复合材料层。
[0033]而且，本专利技术的电极的至少一个电极复合材料层为后述的规定的电极复合材料层，因此能够使电化学元件平衡良好地发挥例如循环特性、倍率特性以及高温保存特性这样的元件特性。
[0034]另外，在本专利技术的电极在集流体的两面具有电极复合材料层的情况下，如果至少一个电极复合材料层为后述的规定的电极复合材料层，则能够充分提高电化学元件的上述元件特性。换言之，本专利技术的电极在具有多个电极复合材料层的情况下，至少一个电极复合材料层的复合材料层电阻X、界面电阻Y分别为规定的值以下、X/Y在规定的范围内即可。
[0035]＜电极复合材料层＞
[0036]电极复合材料层包含电极活性物质、含有C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电化学元件用电极，其具有集流体和形成在所述集流体上的电极复合材料层，所述电极复合材料层包含电极活性物质、导电材料以及分散剂，所述导电材料含有碳纳米管，在所述电极复合材料层的复合材料层电阻为XΩ
·
cm、所述电极复合材料层与所述集流体的界面电阻为YΩ
·
cm2的情况下，X为20以下、Y为0.3以下，而且X与Y的比(X/Y)为40以上且1000以下。2.根据权利要求1所述的电化学元件用电极，其中，所述分散剂包含含腈基单体单元。3.根据权利要求1或2所述的电化学元件用电极，其中，所述碳纳米管的BET比表面积为150m2/g以上。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：元木纯平，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：