[发明专利]导电性片

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的导电性片。具体来说，本发明涉及一种导电性及机械强度优异的、被作为二次电池用隔板、燃料电池用隔板、电容器用电极片、电子部件包装用片等使用的导电性片。

背景技术

一般来说，在锂离子电池等二次电池中，为了实现电池内的电连接，具有在正极集电体与正极层(正极活性物质层)之间、在负极集电体与负极层(负极活性物质层)之间夹设隔板(导电性片)的结构。另外，固体高分子型燃料电池例如是通过将由高分子固体电解质、气体扩散电极、催化剂、隔板构成的单电池单元层叠而构成的，而在用于将单电池单元分隔的隔板中，通常形成有用于供给燃料气体(氢等)和氧化剂气体(氧等)并将所产生的水分(水蒸气)排出的流路，对于隔板，由于要求能够将这些气体完全分离的高的气体不透过性，并且为了减小内部电阻而要求高的导电性，因此由导电性片构成。

另外，双电荷层电容器具有将由活性碳等制成的一对正极和负极的极化性电极(也简称为电极)在含有电解质离子的溶液中夹隔着隔板相面对的结构，具有可以快速充放电、对过充放电耐受性强、由于不伴有化学反应而寿命长、可以在很宽的温度范围内使用、由于不含有重金属而在环境方面优良等在电池组中没有的特性，一直以来被用于存储器后备电源等中，作为此种双电荷层电容器的电极也使用导电性片。

另外，为了防止IC、LSI等各种电子部件的保存、输送时的静电破坏，作为这些电子部件的包装用片也使用导电性片。

除了上述的以外，导电性片还被作为例如各种电极构件，如使用静电荷潜像显影方式的电子复印机或电子印刷机等中的各种防静电构件等而广泛使用。

以往，作为此种导电性片，使用在有机高分子材料中配合碳黑、石墨粉末等碳质物质、金属粉等导电性赋予剂并成形为片状的物质。

但是，在这些导电性片中，作为导电性赋予剂的碳材料或金属粉在有机高分子基质中的分散性差，为了获得规定的导电性，需要比较大量的添加，由此就有片的机械强度、柔软性等物性不够充分的问题。

另外，专利文献1中，公开有如下的导电性片，其在电绝缘性高分子材料中含有5重量％以上的直径为0.0035～0.5μm、长度在直径的至少5倍以上的中空状碳纳米纤维，该导电性片的厚度在10μm～200μm。

构成碳纳米纤维的石墨层通常来说具有规则齐整的六元环排列结构，是具有其特异性的电性质并且具有在化学、机械及热方面稳定的性质的物质。所以，如果可以通过将此种微细碳纤维分散配合在高分子基质中，来产生如前所述的物性，则可以期待发挥优异的特性。

但是，另一方面，此种碳纳米纤维在生成时刻已经成为块，其凝聚性很高。所以，如果像专利文献1那样将其直接使用，则有可能在基质中不会进行分散，呈现出局部地凝聚的状态，造成性能不良。所以，在想要使高分子基质发挥规定的导电性的情况下，现在仍然需要比较多的添加量。

专利文献1：特开平3-55709号公报

发明内容

所以，本发明的课题在于，提供一种含有作为导电性赋予剂具有理想的物性、利用少量的添加就可以不损害基质特性地改善电特性的新型结构的碳纤维结构体的导电性片。

为了解决上述课题，本发明人等进行了深入研究，结果发现，为了用很少的添加量也可以发挥足够的电特性提高效果，有效的做法是，使用尽可能微细的碳纤维，并且将这些碳纤维一条一条地不分散地相互牢固地结合，以稀疏的结构体保持于基质中，另外碳纤维自身的一条一条是尽量缺陷少的材料，从而形成了本发明。

即，解决上述课题的本发明是一种导电性片，其特征是，在高分子基质中，以整体的0.01～30.0质量％的比例含有由外径15～100nm的碳纤维构成的三维网络状的碳纤维结构体，上述碳纤维结构体具有以上述碳纤维伸出多条的形态将该碳纤维相互结合的粒状部，并且该粒状部是在上述碳纤维的生长过程中形成的。

本发明还给出一种导电性片，其特征是，上述碳纤维结构体以拉曼分光分析法测定的I_D/I_G在0.2以下。

本发明还给出一种导电性片，其中，上述碳纤维结构体是使用分解温度不同的至少两种以上的碳化合物作为碳源生成的。

本发明还给出一种导电性片，其被作为电极材料使用。

本发明还给出一种导电性片，其被作为防静电材料使用。