电极用液体组合物、储存容器、电极制造装置、电极制造方法、电极和电化学装置制造方法及图纸

[目标]本发明专利技术提供了电极用液体组合物，当用作电化学装置用电极时，所述液体组合物能够形成对电极复合材料层具有优异粘合性的隔离层，并且实现具有优异电化学装置特性的电化学装置。[实现目标的手段]本发明专利技术的电极用液体组合物含有无机颗粒、树脂和分散剂，其中所述树脂可溶于非极性溶剂或含有非极性溶剂的混合溶剂中，并且所述树脂在主链中具有环氧乙烷链。链。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极用液体组合物、储存容器、电极制造装置、电极制造方法、电极和电化学装置


[0001]本专利技术涉及电极用液体组合物、储存容器、电极制造装置、电极制造方法、电极和电化学装置。

技术介绍

[0002]电化学装置被用作便携式装置、混合动力车辆、电动车辆、可穿戴装置等的电源。特别地，具有高能量密度的非水性电解质二次电池(锂离子二次电池)被广泛用作电化学装置。
[0003]电化学装置具有正电极、负电极、分隔件(separator)和非水性电解质，并且多个层压体(laminates)被布置在非水性电解质中，其中正电极和负电极交替层压，同时分隔件被夹在中间。作为制造构成电化学装置的电极、分隔件等的方法，例如，使用含有颗粒的电极用液体组合物一体地形成电极和分隔件的方法是已知的。
[0004]作为一体地形成电极和分隔件的方法，例如，专利文件1公开了一种制造电双层电容器分隔件的方法，该分隔件具有多孔结合部(bonding)，通过在正电极和负电极的表面中的至少一个上施加并固化含有陶瓷粉末颗粒和耐电解质粘合剂的混合物，电极被一体地结合到该多孔结合部。

技术实现思路

[0005]专利技术要解决的问题
[0006]然而，根据专利文件1的方法制造的电双层电容器分隔件是多孔的。因此，存在的问题是，即使当电极结合成一体时，非水性电解质也会透过分隔件和电极之间的间隙，因此不能保持分隔件和电极之间的粘合。当剥离分隔件和电极时，不能保持电双层电容器分隔件的特性，并且存在电双层电容器分隔件的特性会降低的担忧。
>[0007]本专利技术的一个方面是为了提供电极用液体组合物，当用作电化学装置用电极时，该液体组合物能够形成对电极复合材料层具有优异粘合性的隔离层，并且实现具有优异电化学装置特性的电化学装置。
[0008]解决问题的手段
[0009]本专利技术的电极用液体组合物的一个方面包括无机颗粒、树脂和分散介质，其中该树脂可溶于非极性溶剂或含有非极性溶剂的混合溶剂中。该树脂在主链中具有环氧乙烷链。
[0010]专利技术的效果
[0011]本专利技术的一个方面可提供电极用液体组合物，当在电化学装置中用作电极时，该液体组合物能够形成对电极复合材料层具有优异粘合性的隔离层，并且实现具有优异电化学装置特性的电化学装置。
附图说明
[0012][图1]图1是示出根据本专利技术实施方式的电极的配置的截面图。
[0013][图2]图2是示出根据本专利技术实施方式的电极的配置的平面图。
[0014][图3]图3是示出根据本专利技术实施方式的电极制造装置的配置的示例的示意图。
[0015][图4]图4是示出根据本专利技术实施方式的电化学装置的配置的截面图。
[0016][图5]图5是示出正电极、分隔件和负电极在电极装置的平面图中的布置的说明图。
具体实施方式
[0017]在下文中，将详细描述本专利技术的实施方式。应当注意，这些实施方式不受以下描述的限制，并且可在不脱离本专利技术精神的情况下进行适当的修改。如本文所用，除非另有说明，否则“至/到”是指包括数值范围中“至/到”之前和之后描述的值作为下限和上限。
[0018]<电极用液体组合物>
[0019]根据本专利技术实施方式的电极用液体组合物是用于在提供给电化学装置的电极中使用的液体组合物，包括无机颗粒、树脂和分散介质。如本文和权利要求中所用，术语“电极用”是指用于电极的制造中，其中所制造的电极在其中至少包括由根据此实施方式的液体组合物形成的隔离层。
[0020][无机颗粒][0021]构成无机颗粒的材料的示例包括氧化铝(alumina，aluminum oxide)、二氧化硅(silica，silicon dioxide)、氧化镁、氧化钛、氧化锆、氢氧化镁、碳酸钙、磷酸钙、羟基磷灰石等。这些可单独使用或与两种或更多种材料组合使用。在这些当中，氧化铝和二氧化硅由于其高绝缘性和耐热性，优选用于制造锂离子二次电池的电极。此外，还优选使用氧化铝的原因是氧化铝充当“垃圾”物质——即在锂离子二次电池中引起电容衰减的物质——的清除剂。此外，氧化铝对电解质具有优异的润湿性，导致电解质的高吸收率。因此，当本实施方式的电极用液体组合物用于制造电化学装置的电极时，电化学装置的性能如锂离子二次电池的循环特性可以得到改善。具体地，氧化铝可以是AA
‑
05(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造)、AES
‑
11C(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造)、AES
‑
11F(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造)、AKP
‑
3000(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造)、CT
‑
3000LSSG(Almatis Co.,Ltd.制造)、LS
‑
502(Japan Light Metals Co.,Ltd.制造)、LS
‑
711CB(Japan Light Metals Co.,Ltd.制造)、SLS
‑
710(Japan Light Metals Co.,Ltd.制造)、SEPal
‑
60(Alteo Co.,Ltd.制造)、SEPal
‑
70(Arteo Co.,Ltd.)等。
[0022]氧化铝的类型没有特别限制，并且包括例如α
‑
氧化铝、γ
‑
氧化铝、β
‑
氧化铝、气相氧化铝等。在这些当中，从绝缘性和耐磨性的角度看，α
‑
氧化铝是优选的。
[0023]这种氧化铝可通过混合它们中的一种或多种来使用。当使用两种或更多种氧化铝时，从绝缘性和耐磨性的角度看，氧化铝的主要成分优选为α
‑
氧化铝。这里，当主要成分是α
‑
氧化铝时，其是指总氧化铝中α
‑
氧化铝的含量为50质量％或更多。该含量更优选为60质量％或更多，并且该含量进一步优选为70质量％或更多。在上述之内，可实现具有优异绝缘性和耐磨性的颗粒层的形成。
[0024]本实施方式的电极用液体组合物中含有的氧化铝可与液体组合物中的固体含量
相对应。液体组合物中固体含量的百分比优选为20至50质量％，更优选为35至45质量％。
[0025]这种氧化铝的含量比液体组合物如常规油墨的固体含量高。通过将氧化铝的含量设定在上述范围内，可防止干燥后涂层厚度不均匀。
[0026][树脂][0027]树脂的作用是将颗粒粘合在一起。树脂可溶解在非极性溶剂或含有非极性溶剂的混合物(混合溶剂)中，并且在主链中具有环氧乙烷链。在水分散体中，发现主链中具有环氧乙烷链的树脂容易从ζ电势吸附到颗粒上。即使在非极性溶剂或含有非极性溶剂的混合物中，也认为主链中具有环氧乙烷链的树脂容易吸附到颗粒上。
[00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.电极用液体组合物，其包括：无机颗粒；树脂；和分散剂，其中所述树脂可溶于非极性溶剂或含有非极性溶剂的混合溶剂中，并且所述树脂在主链中具有环氧乙烷链。2.根据权利要求1所述的电极用液体组合物，其中所述非极性溶剂是碳酸二甲酯。3.根据权利要求1所述的电极用液体组合物，其中所述非极性溶剂是碳酸乙基甲酯。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电极用液体组合物，其中所述混合溶剂含有极性溶剂。5.根据权利要求4所述的电极用液体组合物，其中所述极性溶剂是碳酸亚乙酯。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电极用液体组合物，其中所述混合溶剂含有电解质盐，并且所述混合溶剂能够用作电解质溶液。7.根据权利要求6所述的电极用液体组合物，其中所述电解质盐是锂盐。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电极用液体组合物，其中所述树脂含有在所述主链中具有环氧乙烷链的嵌段共聚物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电极用液体组合物，其中所述树脂含有具有疏水基团的单元结构和具有亲水基团的单元结构。10.根据权利要求9所述的电极用液体组合物，其中所述亲水基团的总数大于所述疏水基团的总数。11.根据权利要求9或10所述的电极用液体组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：松冈康司，川濑广光，座间优，东隆司，木村兴利，大村知也，斋贺拓也，白石尚辉，匈坂俊也，野势大辅，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：