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      集電體,電極,二次電池及電容的制作方法_4

      文檔序號:8463204閱讀:來源:國知局
      的活性物質將導電層105 壓破,不發(fā)揮關機功能。上述無機非導電性材料109的數(shù)均粒徑,例如可以是0. 001 μm, 0· 005 μ m,0· 01 μ m,0· 05 μ m,0· 1 μ m,0· 5 μ m,1 μ m,2 μ m,5 μ m,10 μ m,也可以在所例舉的 任意2個數(shù)值間的范圍內。
      [0063] 在此,上述無機非導電性材料109的數(shù)均粒徑指的是:在透射式電子顯微鏡照片 中隨機選出100個無機非導電性材料109,其直徑的算術平均值。對于粒子的形狀沒有特別 限制,可以是球形,不規(guī)則形狀,任何一個形狀都可以。這些無機非導電性材料109可以是 單獨一種或二種以上的組合。
      [0064] 上述無機非導電性材料109的混合量,沒有特別限定,不過優(yōu)選為:導電層105的 全部為100%時,無機非導電性材料109占的體積%為5~30%。因為上述無機非導電性 材料109的混合量太少的話,不能得到充分的機械強度,電池變形時不能發(fā)揮關機功能。上 述無機非導電性材料109的混合量太多的話,電阻的變化變小,不能發(fā)揮關閉。上述無機非 導電性材料109的混合量(體積% ),例如可以是5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%, 40 %,也可以在所例舉的任意2個數(shù)值間的范圍內。
      [0065] 本實施方式的導電層105的導電性材料111,可以用公知的碳粉末,金屬粉末等導 電性材料,不過其中優(yōu)選那個中也爐黑,乙炔黑,科琴黑等炭黑(carbon black)。特別是粉 狀體的電阻,優(yōu)選為:1〇〇%的壓粉體下IXKT1D · cm以下,可以根據(jù)需要組合使用上述物 質。對于上述粒子的大小,沒有特別限制,不過優(yōu)選約為10~100nm。
      [0066] 對于導電性材料111的混合量,沒有特別限定,不過優(yōu)選為:導電層105的全部作 為100 %的話,導電性材料111所占的體積%為6~50%。如果導電性材料111混合量太 少的話,導電性材料111之間的連接點很少,常溫時的電阻變高。導電性材料111的混合量 太多的話,即使升溫時導電性材料111之間仍然保持彼此接觸,難以發(fā)揮關機功能。上述值 例如可以是10,15, 20, 25, 30, 35,40,45, 50%,也可以在所例舉的任意2個數(shù)值間的范圍內
      [0067] 本實施方式的導電層105,例如可以由下述方法制得:將上述粘合劑材料107溶解 (或分散)于溶劑中,導電性材料111以及無機非導電性材料109混合而構成糊,將糊涂布 于金屬箔103,干燥。在此,對于使用的溶劑沒有特別限制,可以溶解(或分散)粘合劑樹 脂且可以分散導電性粒子的話,就可以。具體而言,導電層105優(yōu)選為:將含結晶性高分子 的水分散液(乳膠)、導電性材料111、以及無機非導電性材料109的組合物涂布于金屬箔 103上的物質。
      [0068]另外對于涂敷方法沒有特別限制,可以使用澆鑄法,棒式涂布法,浸法,凹版涂布 法等公知方法。對于干燥方法沒有特別限制,可以使用以熱風循環(huán)爐加熱處理而干燥等。 [0069]〈活性物質層〉 本實施方式的電極117具有:形成于導電層105上的含有活性物質的活性物質層115。 所述電極117在使用了上述集電箔的集電體上具有:含活性物質粒子的活性物質層,所以 可以得到良好的放電倍率(rate)特性。
      [0070] 本實施方式的電極117的活性物質層115中含有的活性物質粒子,可以是正極活 性物質或負極活性物質中的任意一種。對于正極上的二次電池用的正極活性物質,沒有 特別被限定,優(yōu)選可以吸留·脫離鋰(離子)的物質。具體而言,可以使用已知的鈷酸鋰 (LiCoO2),錳酸鋰(LiMn2O4),鎳酸鋰(LiNiO 2),Co, Mn,Ni 的 3 元系鋰化合物(Li (CoxMnyNiz) 〇2),硫磺系(TiS2),橄欖石(Olivine)系(LiFePO 4)等。
      [0071] 對于負極上的二次電池用的負極活性物質,可以使用公知的物質,對于石墨等黑 鉛系,非晶質黑鉛系,氧化物系等沒有特別限制,不過優(yōu)選:含有硅的活性物質等和體積膨 脹收縮大的活性物質一起使用。
      [0072] 雙電層電容電極中使用的活性物質,可以使用公知的物質。對于石墨等黑鉛系,非 晶質黑鉛系,氧化物系等沒有特別限制。
      [0073] 對于使上述活性物質黏著的粘合劑樹脂,可以使用以PVDF(聚偏氟乙烯, Polyvinylidene fluoride)為代表的氟系樹脂,多糖類高分子,SBR等,但不限于這些物質。 還可以使用導電層中例舉的物質。
      [0074] 上述粘合劑樹脂,于溶劑中溶解的狀態(tài),或粘合劑樹脂和活性物質粒子以及導電 劑混合,可以于上述導電層105上涂布干燥,從而可以構成電極117。
      [0075] 以上參照附圖敘述了本發(fā)明的實施方式,不過這些只是本發(fā)明的示例,也可以采 用上述以外的各種構成。
      [0076] 例如上述實施方式的導電層105是:將含結晶性高分子的水分散液(乳膠)、導電 性材料111、以及無機非導電性材料109的組合物涂布于金屬箔103上。其意思并不是對其 特別限定。比如,結晶性高分子也可以使用溶于有機溶劑的。這時,上述結晶性高分子可以 使用:偏二氟乙?。╒inylidene fluoride)組成的均質聚合物(Homopolymer),偏二氟乙稀 的比例為40%以上的共聚物(Copolymer),結晶性聚酯組成的組中的1種以上的結晶性高 分子。這樣做的話,由于使用無機非導電性材料109,也能得到與上述實施方式同樣的作用 效果。 【實施例】
      [0077] 以下,以實施例進一步說明本發(fā)明,不過本發(fā)明不限于這些實施例。
      [0078] 〈實施例1> 將樹脂A(為酸變性聚丙烯乳膠,熔點138. 6°C,固體含量29. 5%,數(shù)均粒徑0. 3 μπι, 重量平均分子量80000)、乙炔黑(以下簡稱AB)以及二氧化硅(為膠體二氧化硅,粒徑 450nm,固體含量40% )混合后,以分散器(Disperse)攪拌涂液(樹脂A : AB :二氧化硅 =85:10:5 (體積比),溶劑為水)。將制得的涂液對A1085箔(厚15 μ m)涂布,使涂膜厚 度2 μ m,以100°C和140°C分別干燥1分鐘,得到薄膜厚2. 2 μ m的CC箔。另外,所述樹脂A 的乳膠對于A1085箔的涂布性良好(用肉眼觀察發(fā)現(xiàn)涂布不均勻的現(xiàn)象少)。
      [0079] 〈實施例2> 將樹脂A、AB以及二氧化硅(為膠體二氧化硅,粒徑450nm,固體含量40% )混合后,以 分散器攪拌涂液(樹脂A : AB :二氧化硅=80:10:10(體積比),溶劑為水)。將制得的 涂液對A1085箔(厚15 μ m)涂布,使涂膜厚度2 μ m,以100°C和140°C分別干燥1分鐘,得 到薄膜厚2. 2 μπι的CC箔。另外,所述樹脂A的乳膠對于A1085箔的涂布性良好(用肉眼 觀察發(fā)現(xiàn)涂布不均勻的現(xiàn)象少)。
      [0080] 〈實施例3> 將樹脂Α、ΑΒ及氧化鋁(氧化鋁細小顆粒,粒徑700nm)混合后,以分散器攪拌涂液(樹 脂A : AB :氧化鋁=80:10:10 (體積比),溶劑為水)。將制得的涂液對A1085箔(厚 15 μ m)涂布,使涂膜厚度2 μ m,以100°C和140°C分別干燥1分鐘,得到薄膜厚2. 2 μ m的CC 箔。另外,所述樹脂A的乳膠對于A1085箔的涂布性良好(用肉眼觀察發(fā)現(xiàn)涂布不均勻的 現(xiàn)象少)。
      [0081] 〈實施例4> 將樹脂B (酸變性聚丙烯乳膠,熔點137. 4°C,固體含量30. 1 %,數(shù)均粒徑0. 3 μ m,重量 平均分子量20000)、AB以及二氧化娃(膠體二氧化娃,粒徑450nm固體含量40% )混合后, 以分散器攪拌涂液(樹脂B : AB :二氧化硅=80:10:10(體積比),溶劑為水)。將制得 的涂液對A1085箔(厚15 ym)涂布,使涂膜厚度2 μπι,以100°C和140°C分別干燥1分鐘, 得到薄膜厚2. 2 μπι的CC箔。另外,所述樹脂B的乳膠對于A1085箔的涂布性良好(用肉 眼觀察發(fā)現(xiàn)涂布不均勻的現(xiàn)象少)。
      [0082] 〈實施例5> 將樹脂C(乙稀縮水甘油-甲基丙稀酸醋Ethylene glycidyl methacrylate共聚物, 熔點89. 2°C,固體含量40. 2%,數(shù)均粒徑1. 5 μ m)、AB以及二氧化硅(膠體二氧化硅,粒徑 450nm固體含量40%),以分散器攪拌涂液(樹脂C : AB :二氧化硅=80:10:10(體積 比),溶劑為水)。將制得的涂液對A1085箔(厚15 μ m)涂布,使涂膜厚度2 μ m,以100°C 和140°C分別干燥1分鐘,得到薄膜厚2. 2 μ m的CC箔。另外,所述樹脂C的乳膠對于A1085 箔的涂布性良好(用肉眼觀察發(fā)現(xiàn)涂布不均勻的現(xiàn)象少)。
      [0083] 〈實施例6> 將樹脂D (酸變性聚丙烯乳膠,熔點159. 3°C,固體含量30. 0%,數(shù)均粒徑0. 3 μ m,重量 平均分子量60000)、AB以及二氧化娃(膠體二氧化娃,粒徑450nm,固體含量40% ),以分 散器攪拌涂液(樹脂D : AB :二氧化硅=80:10:10(體積比),溶劑為水)。將制得的涂 液對A1085箔(厚15 μ m)涂布,使涂膜厚度2 μ m,以100°C和160°C分別干燥1分鐘,得到 薄膜厚2. 2 μ m的
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