[发明专利]集电体、电极结构体、非水电解质电池及蓄电部件、集电体的制造方法

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部件(双电层电容器、锂离子电容器等)，及其制造方法。

背景技术

用于车载等的锂离子电池，在遇到故障等意外事故时，需要具备自动且安全地停止充放电的所谓关机功能，在电池内部的分隔部具备该功能。分隔部一般设计为，在110～140℃左右的温度下溶化而使得微细孔阻塞，以此来隔离Li离子，从而在异常发热时止住电极反应。但是，有可能会发生分隔部关机不彻底而导致温度上升至高于分隔部熔点温度的情况，或者，外部温度上升导致分隔部融化而发生内部短路的情况。此种情况下，已不能期待分隔部的关机功能，以至于电池迅速发热。为应对此种情况，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公开了以包含具备电阻值随着温度上升一同增加的正温度系数电阻体的功能的结晶热塑性树脂、导电剂及粘结剂的导电层覆盖集电体表面的技术。根据该技术，在过充电时电池发热而导致电池内部温度达到结晶热塑性树脂的熔点时，会使导电层的电阻急速上升，从而阻断通过集电体的电流，由此发挥关机功能。

并且，专利文献2公开了将随着温度上升而电阻值变大的PTC粉末配置于正极物质层，在其中放进导电性填充材料的技术。

并且，专利文献3公开了在电极之间配置热膨胀性微胶囊，通过该微胶囊的膨胀来断开导电路径，从而发挥作为保险丝的功能的技术。

并且，专利文献4公开了将内包有阻碍电池反应的物质的微胶囊附着于电极表面，随着温度上升而熔化该微胶囊，并放出内部物质，从而实现保险丝功能的技术。

【背景技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利申请特开2001-357854号公报

【专利文献2】日本专利申请特开2005-123185号公报

【专利文献3】日本专利申请特开平7-6684号公报

【专利文献4】日本专利申请特开平10-270084号公报

发明内容

【发明所要解决的课题】

专利文献1所述的技术虽然发挥一定程度的关机功能，但不够进行实用化，需要进一步增强关机功能。

专利文献2所述的技术中，由于在含导电剂的母材中配置了PTC粉末，因此，可能会存在即使随着温度上升而升高PTC粉末的电阻，也无法完全断开导电路径的情况。

专利文献3所述的技术中，由于在含导电剂的母材中配置有微胶囊，因此，可能会存在即使随着温度上升而使得微胶囊膨胀，也无法完全断开导电路径的情况。

专利文献4所述的技术中，由于微胶囊一旦熔化就不能再次使用，因此，实用性不足，使用时不方便。

本发明鉴于此种情况完成，提供具备安全性出色的关机功能的集电体、电极结构体、非水电解质电池、蓄电部件，以及集电体的制造方法。

【为了解决课题的技术手段】

通过使用如下所述的集电体，可获得具备出色的关机功能的非水电解质电池或蓄电部件。

即，根据本发明，提供一种导电性基材的至少一面具备树脂层的集电体，其中，所述树脂层是在热固性树脂母材中分散内包有导电剂的热塑性树脂而形成，

(所述导电剂的平均厚度)/(所述热塑性树脂的平均厚度)的值为0.5～3，

所述导电剂是以(所述导电剂)/(所述导电剂+所述热塑性树脂)的体积％的值为10～50％而配合，

热塑性树脂的比例为10～65％。

本发明的发明人等为了使非水电解质电池等的关机功能得到发挥而进行锐意研究，结果发现现有的任何技术均无法获得充分的性能。为此，分析其原因发现，上述任何一项现有技术中，由于在树脂层中均匀地分散着导电剂，因此，即使以微胶囊的热膨胀等可局部断开导电路径，也通过未断开的导电路径进行通电，因此，不能适当地发挥关机功能。并且，在此种状况下，本发明的发明人等想出由热固性树脂母材和分散于其中的热塑性树脂构成树脂层，将导电剂放进该热塑性树脂中的构成。然后，对该种构成实际进行试验发现，在合理安排导电剂及热塑性树脂的厚度和配合量的情况下，随着温度上升而导致热塑性树脂膨胀，据此，在热塑性树脂内导电剂被隔离，确保绝缘性，确实发挥关机功能，从而完成了本发明。

接下来，对本发明的各种实施例进行例示。以下所示的实施例可相互组合。

优选的，所述热塑性树脂的熔点为50℃以上200℃以下。