[发明专利]集电体、电极结构体、非水电解质电池及蓄电零部件

说明书

技术领域

本发明涉及安全性出色的集电体、电极结构体、非水电解质电池及蓄电零部件(双电层电容器、锂离子电容器等)。

背景技术

对用于车载等的锂离子电池，需要付与其在发生故障等意外事故时，自动且安全地停止充放电的所谓关机功能，在电池内部给分隔部(seperator)付与该功能。分隔部设计为在异常发热时，可在110～140℃左右的温度下融化而堵塞微细孔，通过阻断Li离子等进出，使电池反应停止(关机)。但是，有时会出现由于分隔部没能完全关机而使得电池内部的温度进一步上升，或者，由于受到电池外部温度上升影响，而使得分隔部融化而发生内部短路的情况。在这种情况下，电池已不能期待分隔部的关机功能，电池会陷于被称为热破坏(Thermal runaway)的极危险的状态。

为应对该种情况，现有技术中提出在集电体上形成正温度系数电阻体的技术。作为在集电体上形成正温度系数电阻体的技术，例如，专利文献1公开一种利用导电层覆盖集电体表面的技术，其中，该导电层包含电阻值随着温度上升而增加的正温度系数电阻体的功能的结晶热塑性树脂、导电剂及粘合剂。根据该技术，电池过充电时的发热使电池内部温度达到结晶热塑性树脂的熔点时，导电层的电阻急速上升，进而阻断通过集电体的电流，以此发挥关机功能。

【背景技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2001-357854号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

专利文献1所述的技术虽然在一定程度上发挥关机功能,但其实用化不足，有必要进一步增强关机功能。并且，为了增强关机功能而减少树脂层中的导电材料量时，会使正常状态的树脂层的电阻变高，从而使混合动力车所需具备的高速率(high rate)的放电容量维持率((5mA/cm²放电容量)/(0.25mA/cm²放电容量))，即，所谓的高速率特性会降低。总之，不能兼备关机功能和高速率特性。

本发明鉴于此种情况而完成，本发明提供一种兼备安全性出色的关机功能和出色的高速率特性的集电体、电极结构体、非水电解质电池和蓄电零部件。

【为了解决课题的手段】

通过使用如下的集电体，可获得兼备安全性出色的关机功能和出色的高速率特性，且，充分可以实现实用化的非水电解质电池和蓄电零部件。

即，根据本发明，提供一种含有导电性粒子，且，厚度为0.3～20μm，具备以下(1)～(3)中的至少1个特征的集电体。

(1)所述导电性粒子的平均粒径为0.5～25μm，且，所述树脂层表面的所述导电性粒子的面积占有率为10～50％。

(2)所述树脂层表面在20℃下的电阻为1.0～10Ω的同时，在加热成220℃后的电阻为200～600Ω。

(3)所述树脂层表面在20℃下的电阻为1.8～9.7Ω的同时，在加热成180℃后的电阻为209～532Ω。

本发明的发明人为获得具备较高安全性的非水电解质电池等，通过努力让用于非水电解质电池等的集电体兼备关机功能和出色的高速率特性而进行锐意研究，发现使树脂层的树脂由氟类树脂和导电性粒子构成，使该树脂层的电阻适当化，是其兼备关机功能和出色的高速率特性的必要条件。即，发现通过将树脂的种类、导电性粒子的比例、树脂层电阻控制在适当范围，可获得兼备关机功能和出色的高速率特性的集电体。

并且，将具备上述(1)～(3)的任意特征的集电体以独立形式表示如下。

(1)导电性基材的至少一面具备树脂层的集电体，该集电体的特征为，所述树脂层含有氟类树脂和平均粒径为0.5～25μm的导电性粒子，厚度为0.3～20μm，所述树脂层表面的所述导电性粒子的面积占有率为10～50％。

(2)导电性基材的至少一面具备树脂层的集电体，该集电体的特征为，所述树脂层含有氟类树脂和导电性粒子，厚度为0.3～20μm，所述树脂层表面在20℃下的电阻为1.0～10Ω的同时，在加热到220℃后的电阻为200～600Ω。

(3)导电性基材的至少一面具备树脂层的集电体，该集电体的特征为，所述树脂层含有氟类树脂和导电性粒子，厚度为0.3～20μm，所述树脂层表面在20℃下的电阻为1.8～9.7Ω的同时，在加热到180℃后的电阻为209～532Ω。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施方式的集电体结构的截面图。

图2是表示使用作为本发明的一实施方式的集电体所形成的电极结构体的结构的截面图。