[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

本发明涉及一种可使用水性溶剂形成活性物质层，且可发挥出色的电池性能的集电体、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

由于锂离子电池相较于铅电池或镍氢电池等,单位重量或单位体积相当的能量密度高，作为电源使用锂离子电池可以实现所搭载机器的轻量化、小型化。因此，最近除便携电子设备之外，还可以作为EV或HEV等电动汽车的电源使用，预测今后其重要性将越来越高。

锂离子电池是以锂离子移动于正极和负极之间的反应而进行充放电的电池，已知的锂离子电池由正极、分隔部(separator)、负极的3层结构构成。

一般来讲，锂离子电池的正极用集电体的制造方法为，将正极活性物质、粘合剂、导电助剂分散于溶剂，并涂布在导电性基材(例如，铝箔)上，消除溶剂而形成活性物质层。并且，还有一种方法是为了提高导电性基材与活性物质层之间的密合性，而利用导电树脂层覆盖导电性基材，并在其上形成活性物质层的方法。作为这种导电树脂层的粘合剂，已知有使用酚醛树脂、密胺树脂、尿素树脂、乙烯类树脂，醇酸类树脂，合成橡胶等，对此添加石墨，碳黑等(例如，参照专利文献1)的技术。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利申请特开昭63-121265号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

以往作为活性物质层用的溶剂使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)等的有机溶剂,但是为了降低原料成本或环境负荷，日益倾向于使用水性溶剂，特别是水。但是，使用水性溶剂的活性物质层与导电性基材的密合性差，因此，即使设置了由导电树脂形成的层，也会导致电池性能下降。

本发明鉴于上述情况而完成，本发明提供可确实且良好地形成以水性溶剂，特别是水为溶剂制得的活性物质层，且可发挥出色的电池性能的集电体、电极结构体、非水电解质电池、蓄电零部件及集电体用组合物。

【为了解决课题的技术手段】

通过使用如下所述的集电体，可获得确实且良好地形成利用水性溶剂制造的活性物质层，且可发挥出色的电池性能的非水电解质电池或带电零部件。

即，本发明提供一种导电性基材的至少一面具有树脂层的集电体，该集电体的特征为：所述树脂层由含有以丙烯酸酯及丙烯酰胺或其衍生物为主要成分的丙烯酸类树脂、密胺或其衍生物、以及碳粒子的集电体用组合物所形成。

本发明的发明人发现，当使用水性溶剂在导电性基材或导电性层上形成活性物质层时，铝等的导电性基材或导电树脂层会出现明显劣化。并且发现这种劣化根据活性物质的种类的不同而不同。并且发现劣化是因为使用水性溶剂的活性物质进行反应而成为碱性，而以往构成导电树脂层的树脂的耐碱性低所导致。而且，本发明的发明人作为导电树脂层的材料，调查了以往的树脂，特别是以往的丙烯酸类树脂中的碳粒子的分散性，发现分散性非常低的事实也是电池性能劣化的原因之一。

为此，为了提高电池性能而进行锐意研讨的结果，发现如果在使用以丙烯酸酯及丙烯酰胺或其衍生物作为主要成分的丙烯酸类树脂和含有密胺或其衍生物的树脂的情况下，可使用水性溶剂形成成密合性良好且不会使导电性基材或导电树脂层劣化的活性物质层，因此可发挥出色的电池性能，从而完成了本发明。

附图说明

图1是表示本发明的一实施形态的集电体结构的侧视图。

图2是表示本发明的一实施形态的使用集电体形成的电极结构体的结构的侧视图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的一实施形态的集电体进行说明。

如图1所示，本发明的集电体1是在导电性基材3的至少一面上形成具有导电性的树脂层(集电体用树脂层)5的集电体1，其中，树脂层5中含有：丙烯酸酯及丙烯酰胺或其衍生物作为主要成分的丙烯酸类树脂，密胺或其衍生物，以及，碳粒子(未图示)。

并且，如图2所示，通过在集电体1的树脂层5上形成活性物质层或电极材料层9，可形成适合作为非水电解质电池用、双电层电容器用或锂离子电容器用的电极结构体7。本发明的集电体1中，作为活性物质层或电极材料层9，使用水性溶剂特别是水来制造的活性物质的反应不会使树脂层5劣化，因此，树脂层5与导电性基材3，树脂层5和活性物质层或电极材料层9的密合性良好，可发挥出色的电池性能。

以下，对各构成要素进行详细说明。

(1)导电性基材