[发明专利]集电体、电极结构体、非水电解质电池或蓄电部件

说明书

技术领域

本发明涉及集电体、电极结构体、非水电解质电池或蓄电部件。

背景技术

由于能量密度高，因此，锂电池在手机或笔记本电脑等电子设备中的利用扩大。锂电池使用钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等作为正极活性物质，使用石墨等作为负极活性物质。锂电池通常由包含这些活性物质的电极、作为多孔片的隔板、溶解锂盐的电解液构成。这样的锂二次电池的电池容量以及输出高，充放电特性良好，耐用寿命也比较长。

锂电池具有能量密度高这样的优点，另一方面，由于使用非水电解液等，因此，关于安全性存在问题。例如，由于含有非水电解液，因此，随着发热非水电解液的成分发生分解而内压上升，有可能发生电池膨胀等不良情况。另外，锂二次电池被过充电时，有可能引起发热等不良情况。另外，由于发生内部短路，也有可能引起发热等不良情况。

作为提高电池的安全性的方法，可以列举：利用安全阀来防止内压上升、通过安装随着温度上升电阻值增加的PTC(正温度系数，Positive temperature coefficient)元件来阻断发热时的电流等。例如，已知在圆筒形电池的正极帽部分安装PTC元件的方法。

但是，在正极帽部分安装PTC元件的方法中，在发生内部短路而温度上升时，存在无法抑制短路电流的增加的问题。

在锂电池中安装的隔板具有如下功能：由于在异常发热时树脂发生熔融，堵塞隔板的孔部，离子传导性降低，由此，抑制短路电流的增加。但是，远离发热部分的部位的隔板不仅发生熔融，另外，隔板因受热而收缩，由此，反而有可能发生短路。这样，防止由内部短路引起的发热的方法尚有改善的余地。

为了解决内部短路的问题，在专利文献1中提出了一种CC箔(碳涂箔)，其具有以含氟树脂、烯烃类树脂作为粘合剂在导电性基材上形成添加有导电性粒子的树脂层的PTC功能。另外，在专利文献2中公开了在高分子聚合物(以聚乙烯为例)中添加有炭黑的PTC层。另外，在专利文献3中公开了由表面粗糙度为Ra(算术平均粗糙度)0.5～1.0μm的CC层(碳涂层)构成的树脂层。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2001-357854号公报

[专利文献2]日本特开平10-241665号公报

[专利文献3]日本特开2010-212167号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

但是，上述文献记载的以往技术在以下的方面具有改善的余地。

第一，专利文献1～3中记载的PTC层或者树脂层中，在紧密地形成导电通路、使导电性提高至必要以上的情况下，即使粘合剂发生膨胀、熔融，被切断的导电通路也少。另一方面，过度减少导电通路时，在常温下的电阻过高，存在电池或蓄电部件的输出特性降低的问题。

第二，专利文献1～3中记载的PTC层或者树脂层中，显示出PTC功能是由粘合剂树脂的热膨胀产生的。另一方面，电池或蓄电部件为了增大容量，增加活性物质量，由于活性物质层的密度也增高的倾向，失去PTC层或者树脂层的热膨胀的余地。

本发明是鉴于上述情况而完成的，提供一种集电体，其具有在常温下确保充分的导电性、并且在温度上升时具有热膨胀的余地的PTC层。

[用于解决问题的方法]

本发明提供一种集电体，其具备：导电性基材、和在该导电性基材的至少单面上设置的树脂层。需要说明的是，该树脂层包含有机树脂和导电性粒子。另外，该树脂层在该导电性基材上的附着量为0.5～20g/m²。另外，该树脂层的表面的Rz(十点平均粗糙度)为0.4～10μm。另外，该树脂层的表面的Sm(凹凸的平均间隔)为5～200μm。另外，该树脂层的通过二端子法测定的平均电阻为0.5～50Ω。

根据该构成，得到一种集电体，其具有在常温下确保充分的导电性、并且在温度上升时具有热膨胀的余地的PTC层。

另外，本发明提供一种电极结构体，其具备：上述集电体、和在该集电体的该树脂层上设置的活性物质层或电极材料层。

该电极结构体由于具备上述集电体，因此，在通常时能够确保充分的导电性，在内部短路时发挥充分的安全功能。

另外，本发明提供一种非水电解质电池或蓄电部件，其具备：上述集电体、和在该集电体的该树脂层上设置的活性物质层或电极材料层。

该非水电解质电池或蓄电部件由于具备上述集电体，因此，在通常时能够确保充分的导电性，在内部短路时发挥充分的安全功能。

[发明效果]