电极及电气设备制造技术

本发明专利技术涉及电极及电气设备。本发明专利技术提供能够实现电极吸液性的提高与电极密合性的提高相兼顾的电极。电极（4）将含有CMC的活性物质层（6）设置在集电体（5）上、并且在活性物质层（6）的与集电体侧相反一侧设置电解质层而成，活性物质层（6）包括至少两层以上的含有不同醚化度的CMC的活性物质层，将含有相对较高的醚化度的CMC的活性物质层配置在电解质层侧，将含有相对较低的醚化度的CMC的活性物质层配置在集电体（5）侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极及二次电池等电气设备。
技术介绍
作为负极中的承担电极的密合性的电极复合材料，有属于水系粘结剂的丁苯橡胶(SBR)和属于增稠剂的羧甲基纤维素(以下称为“CMC”。)。已有一种电池将这些电极复合材料混合到负极活性物质中制成层状而形成负极活性物质层、并将该负极活性物质层设置在负极集电体上(参照专利文献I)。该电池通过降低CMC的醚化度而提高了负极的密合性。现有技术文献_4] 专利文献 专利文献I :日本特开平4-342966号公报
技术实现思路
_6] 专利技术要解决的问题然而，本专利技术人新发现了负极、正极的电极所要求的特性在隔离膜侧与集电体侧不同。即，根据本专利技术人的认识，在隔离膜侧要求电极的吸液性高，在集电体侧要求电极的密合性好。因此，如果如上述专利文献I的技术那样仅通过降低CMC的醚化度来提高电极整体的密合性，则另一方面电极整体的吸液性会降低，电池的输入输出特性会降低。因此，本专利技术的目的在于提供能够实现电极吸液性的提高与电极密合性的提高相兼顾的电极。_9] 用于解决问题的方案本专利技术的电极是将含有CMC的活性物质层设置在集电体上、并且在活性物质层的与集电体侧相反一侧设置电解质层而成的电极。进而，本专利技术的电极使前述活性物质层包括至少两层以上的含有不同醚化度的CMC的活性物质层，将含有醚化度相对较高的CMC的活性物质层配置在前述电解质层侧，将含有醚化度相对较低的CMC的活性物质层配置在前述集电体侧。专利技术的效果根据本专利技术，含有相对较低的醚化度的CMC的活性物质层可提高电极的密合性，含有相对较高的醚化度的CMC的活性物质层可提高输入输出特性，通过使活性物质层包含这些活性物质层，能够兼顾电极吸液性的提高与电极密合性的提高。附图说明图I是本专利技术的第一实施方式的层压型电池的示意图。图2是图I的A-A线剖视图。图3是第一实施方式的负极4的放大示意图。图4是第二实施方式的负极4的放大示意图。图5是第三实施方式的负极4的放大示意图。图6是第四实施方式的负极4的放大示意图。图7是第五实施方式的负极4的放大示意图。图8是第六实施方式的负极4的放大示意图。图9是第七实施方式的负极4的放大示意图。图10是实施例和比较例的电极强度和放电率的特性图。附图标记说明I 层压型电池 4 负极(电极)5 负极集电体(集电体)6 负极活性物质层(活性物质层)12 隔离膜21 第一负极活性物质层21c面方向端部21d延伸设置部22 第二负极活性物质层22a面方向端部22b延伸设置部具体实施例方式以下参照附图等对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，附图的尺寸比例有为了方便说明而夸张表现之处，在该处与实际的比例不同。第一实施方式首先，对本实施方式的锂离子二次电池I进行说明。图I是锂离子二次电池I的立体示意图、图2是图I的A-A线剖视图。如图I、图2所示，锂离子二次电池I具有实际进行充放电反应的大致方形薄板状的发电元件2被封装在作为电池外壳材料的层压薄膜14的内部的结构。详细而言，具有将高分子-金属复合层压薄膜用作电池外壳材料、通过以热熔接的方式将其周边部(周围部)接合而将发电元件2收容密封得到的结构。在此，作为高分子-金属复合层压薄膜，通常是将金属薄膜用高分子薄膜(树脂薄膜)夹合而成的三层结构的薄膜。这种层叠型的电池I为了与罐型电池区分而被称作“层压型电池”。罐型电池是如在市场上销售的D型电池、AA型电池那样在坚固的圆筒状的金属制外壳中卷入收容有2个各电极的电池。另一方面，层压型电池是指通过以热熔接的方式将大致方形薄板状的发电元件2的周边部(周围部)接合而将发电元件密封得到的电池。以下将锂离子二次电池I称为“层压型电池”。或者简称为“电池”。发电元件2具有以负极4、隔离膜12、正极8的顺序层叠而成的结构。在此，负极4是在方形薄板状的负极集电体5两面配置负极活性物质层6、6而成的。同样，正极8是在方形薄板状的正极集电体9两面配置正极活性物质层10、10而成的。隔离膜12主要由多孔的热塑性树脂形成。隔离膜12保持电解液，从而与隔离膜12 —体化形成电解质层。由此，相邻的负极4、隔离膜12和正极8构成I个单电池层13 (单电池)。因此，也可以说其本实施方式的层压型电池I由于层叠单电池层13而具有电并联的结构。此外，可以在单电池层13的外周设置用于将相邻的负极集电体5与正极集电体9之间绝缘的密封部(绝缘层)。在位于发电元件2的两最外层的最外层负极集电体5上，均仅在单面设置有负极活性物质层6。另外，图2中可以通过将负极和正极的配置颠倒而使最外层正极集电体位于发电元件2的两最外层，仅在该最外层正极集电体的单侧配置正极活性物质层。在负极集电体5和正极集电体9上安装与各电极(负极和正极)导通的强电片15、16，并将其以被层压薄膜14的端部夹持的方式引出至层压薄膜14的外部。强电片15、16根据需要可以通过超声波焊接、电阻焊经由正极端子引线(未图示)和负极端子引线(未图示)而安装在各电极的负极集电体5和正极集电体9上。在此，图I、图2所示的电池I从上面看时有四个边，从其中平行的二个边将强电片15、16引出至外部，而将2个强电片15、16仅从I个边引出至外部也没有问题。 另外，作为锂离子二次电池的其他方式，可列举出双极型二次电池，所述双极型二次电池将在集电体的一个面上形成有正极活性物质层、在另一个面上形成有负极活性物质层的双极型电极隔着隔离膜层叠而成。上述电池I与该双极型二次电池除了两者的电池内的电连接状态(电极结构)不同以外基本相同。将这样构成的层压型电池I在金属制的电池壳体的内部层叠收容，将层叠的多个层压型电池I用各强电片串联连接，从而构成具有规定电压的电池组。进一步对多个电池组进行电组合，从而构成具有规定电压的组装电池，该组装电池会被安装于电动汽车、混合动力车等运输工具。于是，本专利技术人新发现负极、正极的电极所要求的特性在隔离膜侧与集电体侧不同。即，根据本专利技术人的认识，在隔离膜侧要求电极的吸液性高，而在集电体侧要求电极的密合性好。关于这一点，作为负极中的承担电极的密合性的电极复合材料，有属于水系粘结剂(binder)的丁苯橡胶(SBR)和属于增稠剂的CMC。存在将这些电极复合材料混合到负极活性物质中制成层状而形成负极活性物质层、并将该负极活性物质层设置在负极集电体上的现有设备。然而，现有设备中完全没有记载本专利技术人的认识。因此，如果如现有设备那样仅通过降低CMC的醚化度来提高负极整体的密合性，则另一方面负极整体的吸液性会降低，层压型电池I的输入输出特性会降低。因此，在本实施方式中，负极4 (电极)是将含有CMC的负极活性物质层6 (活性物质层)设置在负极集电体5 (集电体)上、并且在负极活性物质层6的与负极集电体5侧相反一侧设置隔离膜12 (电解质层)而成的，负极活性物质层6包括至少两层以上的含有不同醚化度的CMC的活性物质层，将含有醚化度相对较高的CMC的负极活性物质层配置在隔离膜12侧，将含有醚化度相对较低的CMC的负极活性物质层配置在负极集电体5侧。对此参照图3进行说明，图3是第一实施方式的负极4和隔离膜12的放大示意图。如图3所示，负极活性物质层6由含有醚化度相对较高的CMC的负极活性物质层21与含有醚化度相对较低的CMC的负极活性物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极，其特征在于，所述电极将含有羧甲基纤维素的活性物质层设置在集电体上、并且在活性物质层的与集电体侧相反一侧设置电解质层，所述活性物质层包括至少两层以上的含有不同醚化度的羧甲基纤维素的活性物质层，将含有醚化度相对较高的羧甲基纤维素的活性物质层配置在所述电解质层侧，将含有醚化度相对较低的羧甲基纤维素的活性物质层配置在所述集电体侧。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：坂口真一郎，萩山康介，峰尾德一，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：