[发明专利]电化学元件用集电体的制造方法、电化学元件用电极的制造方法、电化学元件用集电体、电化学元件、以及用于制作电化学元件用集电体的涂布液

说明书

技术领域

本发明涉及电化学元件用集电体的制造方法、电化学元件用电极的制造方法、电化学元件用集电体、电化学元件、以及用于制作电化学元件用集电体的涂布液。

背景技术

作为电化学元件的一例，锂二次电池由于能量密度高，现在被用于便携电话、笔记本计算机、以及摄像机等用途。锂离子电池之中小型的电池一般是正极活性物质使用钴酸锂或者锰酸锂，负极使用石墨。

一般的锂二次电池的正极，作为正极活性物质的钴酸锂或锰酸锂、与具有电子传导性的碳粒子，在具有集电效果的金属箔上被固定化而构成。作为金属箔的材料一般是铝。另外，作为用于正极活性物质与碳粒子的固定化的粘合剂使用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等。

另外，负极是负极活性物质在具有集电效果的金属箔上被固定化而构成的。作为金属箔的材料一般是铜。另外，作为用于负极活性物质的固定化的粘合剂使用聚偏二氟乙烯(PVDF)。

近年，将这样的高性能二次电池应用于汽车等的动力源的动向变得活跃。因此，发生了在以往那样的小型电池中未曾预想过的问题。

其一是快速充放电特性。

要进行电化学元件的快速充放电，需要增大充放电电流。但是，在以往的电化学元件中如果在大电流下进行充放电，则由于电池的内阻，存在反复充放电时发生容量(电池容量维持率)的下降变得极大的不良情况。为改善这样的不良情况进行了许多尝试(参照例如专利文献1～3和非专利文献1)。

另外，在例如锂二次电池的正极中，现在一般使用的电极活性物质的导电性低，因此添加碳材料等的导电性粒子调制电极合剂(混合材料)。但是从提高电池的能量密度的观点来看，导电性粒子的添加需要尽量减少。因此，曾进行了即使减少导电性粒子的添加，也能够减小电池的内阻的尝试(参照例如专利文献4～5)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-266850号公报

专利文献2：日本特公平7-123053号公报

专利文献3：日本特公平4-24831号公报

专利文献4：日本特开平7-130356号公报

专利文献5：日本特开2005-222772号公报

非专利文献

非专利文献1：第45次电池讨论会(平成16年)3C18

发明内容

但是，上述各文献所记载的技术对于改善所述不良情况都是不充分的。

本发明是鉴于上述情况完成的，目的在于提供一种内阻低、能够进行快速充放电的电化学元件用集电体的制造方法、电化学元件用电极的制造方法、电化学元件用集电体、以及电化学元件。

另外，本发明的目的在于提供一种用于制作内阻低、能够进行快速充电的电化学元件用集电体的涂布液。

低内阻不限于锂二次电池用的集电体，是在电化学元件用的集电体中共同要求的性能，因此本发明的集电体的制造方法不限于锂二次电池用的集电体的制造方法，可以作为电化学元件用的集电体的制造方法使用。

对于电化学元件用正极、电化学元件用负极、电化学元件也是同样的。

为解决上述课题，本发明采用以下的结构。

[1]一种电化学元件用集电体的制造方法，具有：

在金属箔上涂布涂布液的工序，所述涂布液含有：选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、糊精、普鲁兰多糖(Pululan)、葡聚糖(dextran)、瓜尔胶(guar gum)、和羟丙基瓜尔胶中的至少一种，2价以上的有机酸或其衍生物，碳粒子，以及有机溶剂；和

除去所述有机溶剂，在所述金属箔上形成被覆层的工序。

[2]根据上述[1]所述的电化学元件用集电体的制造方法，所述碳粒子含有选自炭黑、石墨、气相法碳纤维、碳纳米管、碳纳米纤维、和石墨烯中的至少一种。

[3]一种电化学元件用电极的制造方法，具有：

在金属箔上涂布涂布液的工序，所述涂布液含有：选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、糊精、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、和羟丙基瓜尔胶中的至少一种，2价以上的有机酸或其衍生物，碳粒子，以及有机溶剂；

除去所述有机溶剂，在所述金属箔上形成被覆层的工序；和

在所述被覆层上形成含有电极活性物质的被膜的工序。