[发明专利]含有离子液体的电极膜及电极、其制造方法以及蓄电设备

说明书

技术领域

本发明涉及含有固体粒子和离子液体的电极膜。另外，本发明涉及在集电体上层叠有所述电极膜的电极。本发明还涉及具有所述电极的蓄电设备。

背景技术

蓄电设备(其具有包括电极膜和集电体的电极)被期待可以迅速充放电，为了达到该要求，要求电极膜的电阻低(换言之，电极膜的导电性高)、集电体和电极膜的接触电阻低等。另外，为了实现小型且大容量的蓄电设备，需要电极膜密度高且电化学惰性的电极膜。进而，电极膜也要求能以低成本制造。

为了解决提高导电性的问题，日本专利特开2006-253025号公报公开了包括导电性无机氧化物、离子液体与粘合树脂的导电性优异的透明导电性组合物。另外，日本专利公表2007-520032号公报公开了含有含锂金属复合氧化物或硫系化合物系列的正极活性物质和离子性液体的电极。

但是，现有的电极膜在电阻或膜密度的方面不够。本发明的目的在于提供电阻低、膜密度高的电极膜，并提供导电性或体积效率优异的电极和导电性、体积效率优异的蓄电设备。

发明内容

本发明涉及一种电极膜及其制造方法，所述电极膜含有平均粒径为Da的电极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体，所述Da与所述Db满足式Db/Da≤1.0×10^-1。

另外，本发明涉及包括集电体和层叠于所述集电体上的所述构成的电极膜的电极及其制造方法。

进而，本发明涉及一种蓄电设备(典型的为双电层电容器)，其具有至少1个单元、电解液和封入了所述至少1个单元及所述电解液的容器，所述单元具有对置配置的2个电极和配置于两电极膜间的隔离件，所述2个电极分别是所述本发明的电极，并且所述2个电极以它们的电极膜之间相互对置的方式配置。

具体实施方式

本发明的电极膜含有电极材料粒子、固体粒子和离子液体，从电极材料粒子A与固体粒子B的密接性以及所得到的电极膜的密度的观点来看，电极材料粒子的平均粒径Da与固体粒子的平均粒径Db的关系为Db/Da≤1.0×10^-1，优选为1.0×10^-7≤Db/Da≤1.0×10^-1，较优选为1.0×10^-5≤Db/Da≤1.0×10^-1。

可以组合平均粒径不同的二种以上电极材料粒子进行使用。该情况下，以具有最大的平均粒径的电极材料粒子的平均粒径为Da。

本发明的电极材料粒子是包括电极材料的粒子，电极材料如果是导体，则不限定于其组成。本发明中所说的电极材料，是指因充放电而释放或吸电子的物质。将释放电子的物质称为负极活性物质，将吸电子的物质称为正极活性物质，但双电层电容器等一部分蓄电设备中，由于将相同的活性物质既用作正极活性物质，也用作负极活性物质，所以有时将上述蓄电设备中的正极活性物质与负极活性物质总称为电容器用活性物质。

作为正极活性物质的例子，可以举出为钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、铌、钼等过渡金属元素的氧化物或硫化物并含有导电离子的物质。作为所述导电离子的例子，可以举出碱金属离子或碱土类金属离子，特别优选的导电离子为锂离子、钠离子。作为具体的正极活性物质，可以举出用于锂离子二次电池的钴/锂复合氧化物、含有镍与镍以外的过渡金属元素或铝的锂复合氧化物。各正极活性物质可以单独使用，也可以组合二种以上的正极活性物质进行使用。

作为负极活性物质的例子，可以举出轻金属、轻金属合金、碳化合物、无机氧化物、无机硫系、金属络合物、有机高分子化合物，优选的负极活性物质为碳化合物。所谓碳化合物，是含有碳为成分的化合物。各负极活性物质可以单独使用，也可以组合二种以上的负极活性物质进行使用。作为负极活性物质的优选组合，例如可以举出轻金属与碳化合物的组合，轻金属与无机氧化物的组合，轻金属、碳化合物与无机氧化物的组合。