[发明专利]涂敷液、电极板制造用涂敷液、底涂剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及可在铝板等金属板上形成耐溶剂性优异的皮膜的涂敷液及用于制造以锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池(以下有时简称为“电池”)用电极板、以双电层电容器或锂离子电容器为代表的电容器(以下有时简称为“电容器”)用电极板的涂敷液、底涂剂、电极板、其制造方法、电池及电容器。

背景技术

以往，为了保护铝箔、铝片、铝板等金属表面，在它们的表面形成保护皮膜，此外，近年来，电子设备和通信设备的小型化及轻量化正在飞速发展，对于作为它们的驱动用电源而使用的二次电池，小型化及轻量化的要求也在不断增强。针对这些要求，提出了以具有高能量密度和高电压的锂离子二次电池为代表的电池来代替现有的碱性蓄电池。

此外，关于对二次电池的性能带来很大影响的那些电极板，提出了延长充放电循环寿命、且增大电极板的薄膜面积来实现高能量密度化。例如，如专利文献1和专利文献2等中记载的那样，公开了一种通过下述方法得到的正极电极板，在金属氧化物、硫化物、卤化物等正极活性物质粉末中，将导电助剂及粘合剂(binder)分散溶解到适当的湿润剂(溶媒)中，制备糊状的活性物质涂敷液，以由金属箔构成的集电体作为基体，在该基体上涂布上述涂敷液而形成涂敷层(活性物质层)，从而得到正极电极板。

此外，对于利用了在极化电极板和电解质的界面形成的双电层的电容器，其作为存储器后备电源而使用，此外，其在电动汽车用电源等需要大功率的用途中的应用也备受关注，但是为了获得大功率，要求同时实现高的静电容量和低的内部电阻。对于上述电容器用的电极板，其可以与上述电池的负极板同样地通过下述方法来制造，即，通常将粘合剂、活性物质和导电性赋予剂等混合而成的涂敷液涂布到集电体上，并进行干燥，由此来进行制造。

作为在上述电池及电容器的电极板用涂敷液中使用的粘合剂，例如可以使用聚偏氟乙烯等氟系树脂、或有机硅-丙烯酸共聚物。此外，负极电极板(电池)及极化电极板(电容器)通过下述方法得到：将粘合剂溶解到适当的湿润剂(溶媒)中后，将所得到的溶液加入到碳质材料等活性物质中，制备糊状的活性物质涂敷液，将其涂布到集电体上，从而得到负极电极板(电池)及极化电极板(电容器)。上述涂布型的电极板中，用于制备活性物质涂敷液的粘合剂必须对非水电解液在电化学性质方面稳定，且不会溶出到电池或电容器的电解液中，不会由于电解液而大大溶胀，进而必须可溶于某些溶媒中以进行涂布。

一直在进行通过涂布各种树脂的溶液来形成上述铝材料等金属材料表面的保护皮膜，虽然所形成的皮膜对金属表面的密合性优异，但是具有该皮膜对有机溶剂的耐久性不充分的问题。

此外，对于将在作为集电体的铝箔或铜箔等的表面上涂布的上述活性物质涂敷液涂布到集电体上而得到的电池及电容器的电极板，涂布及干燥而形成的活性物质层(涂敷层)对集电体的密合性及挠性不充分，与集电体的接触电阻较大，此外，在电池和电容器的组装工序及充放电时，具有活性物质层产生剥离、脱落、裂纹等问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-10456号公报

专利文献2：日本特开平3-285262号公报

发明内容

因此，本发明的第一目的是解决上述现有技术的问题，提供一种能够在铝材料等金属材料的表面形成密合性以及耐溶剂性均优异的皮膜的涂敷液，第二目的在于提供一种用于制造下述电池用电极板或电容器用极化电极板的涂敷液、底涂剂、电极板、其制造方法、电池及电容器，所述电池用电极板或电容器用极化电极板中的活性物质层对由铝箔或铜箔等形成的集电体的密合性和耐电解液性优异、且与集电体的接触电阻也得以改良。

上述目的通过以下的本发明而实现。即，本发明提供一种涂敷液，其特征在于，在极性溶媒中含有含羟基树脂以及有机酸和/或其衍生物，上述含羟基树脂是下述(1)～(4)中的至少1种树脂，

(1)聚乙烯醇缩醛树脂，

(2)乙烯-乙烯醇共聚物，

(3)未改性和/或改性聚乙烯醇，

(4)具有氰乙基的聚合物。

另外，本发明中，金属包括铝、铜、铁、钢铁、不锈钢、镍、钛、锂等。此外，有时将电池及电容器中的钴酸锂等正极活性物质、石墨等负极活性物质及活性炭等电极活性物质全部称为“活性物质”。