[发明专利]活性物质片材及使用该活性物质片材的电极

说明书

技术领域

本发明涉及活性物质片材及使用该活性物质片材的电极。

背景技术

双电荷层电容器和锂离子电池对于电极要求高的性能。特别是，用于电极的活性物质对电容器和电池的容量产生较大的影响。因此，就电极而言，要求能量密度的提高，即电容量的增大。例如专利文献1中，通过规定活性物质的粒径来实现使用了活性物质的电极的电容量的增大。

但是，活性物质的颗粒不一定显示规则的形状。因此，仅如专利文献1那样规定活性物质的粒径难以提高电极中的各活性物质的颗粒的密度。即，在专利文献1的情况下，在电极中的各活性物质颗粒的相互之间，残留有对电容量无贡献的无用的空间。其结果是，存在电容量的增加是有限的这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2003-347172号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于，提供一种提高活性物质片材中的活性物质的颗粒密度、电容量得以提高的活性物质片材以及使用了该活性物质片材的电极。

用于解决课题的手段

本发明人专心研究的结果发现，为提高活性物质片材的活性物质的颗粒密度，不仅要控制粒状活性物质的粒径，而且需要控制粒状活性物质的圆形度。

即，本实施方式的活性物质片材具备：积蓄电荷的活性物质和粘结活性物质的粘结剂。而且，其中，活性物质为粒状，在观察视野中，所识别的颗粒中的90％以上的颗粒的粒径d为d≤20μm。另外，活性物质包括第一组和第二组。该第一组活性物质的颗粒的粒径d为d≤5μm，圆形度为0.850～1.000。另外，第二组活性物质的颗粒的粒径d为5μm＜d≤20μm，圆形度为0.500～0.850。

这样，活性物质片材中所含的活性物质的颗粒(以下，也称为“活性物质颗粒”)不仅其大部分的粒径d为d≤20μm，而且被分类成粒径d比较小且圆形度高的第一组和粒径比较大且圆形度比第一组低的第二组。在此，圆形度基于观察视野中的活性物质的颗粒形状、即观察视野中的活性物质的投影形状来判断。活性物质的颗粒的形状像这样在二维下捕捉时，圆形度越高越近似真圆，真圆的圆形度为1.000。

另外，所谓圆形度是表示某物体的形状多么接近圆的指标，可用下式表示。

圆形度＝投影面积相等的圆的周长／颗粒的周长

例如，在计算正多边形的圆形度时，正三角形为0.7776，正方形为0.8862，正六边形为0.9523，正十八边形为0.9949。另外，越是纵横比大的形状，越具有圆形度下降的倾向。

本实施方式的活性物质片材的情况中，粒径小且圆形度高的第一组活性物质颗粒，以填埋粒径比较大且圆形度低的第二组活性物质颗粒间形成的空间的方式进行填充。即，粒径比较小的第一组活性物质颗粒被填充于粒径比较大的第二组活性物质颗粒之间。而且，因为第一组活性物质颗粒的圆形度高至0.850～1.000，所以被致密地填充于这些第二组活性物质颗粒的间隙。其结果是，活性物质颗粒整体上得到致密地填充。因而，能够提高活性物质片材中的活性物质颗粒的密度即填充度，能够提高电容量。

另外，本实施方式的活性物质片材在观察视野中，将识别的第一组活性物质颗粒的面积总和设为S1，将识别的第二组活性物质颗粒的面积总和设为S2时，优选S1:S2＝0.9～3.4:1.0。通过将第一组活性物质颗粒与第二组活性物质颗粒的比例设定在该范围内，活性物质颗粒整体的电容量增大。

本实施方式的活性物质片材通过在其至少一面用粘接层固定粘接由导电体形成的集电片材，从而形成为电极。这样操作所获得的电极提高了活性物质片材的电容量。

另外，也可以通过将含有活性物质片材的成分的层与由导电体形成的集电片材相接地设置，形成为电极。

因此，使用了该电极片材的电容器和锂离子电池，提高了电极的电容量、即静电容量。从而能够提高电容器和锂离子电池的性能。

附图说明

图1是表示应用了实施方式的活性物质片材的电极的示意性截面图；

图2是表示实施方式的活性物质片材的观察视野的示意图；

图3是表示实施方式的活性物质片材的验证结果的概略图。

附图标记说明

附图中，10表示活性物质片材，11表示电极，12表示集电片材，13表示粘接层，20表示活性物质颗粒，21表示第一组活性物质颗粒，22表示第二组活性物质颗粒。

具体实施方式

下面，基于附图说明本实施方式的活性物质片材。