[发明专利]集电体，电极结构体以及蓄电部件

说明书

【技术领域】

本发明涉及集电体，电极结构体以及蓄电部件(含非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容等)。

【背景技术】

用于车载等方面的锂离子电池在通常使用下遇到故障等意外情况时，对于高倍率充放电特性(高倍率(high rate)特性)来说，要求具有自发性且安全地停止充放电的所谓关闭(Shutdown)功能(即PTC功能)。对于前者来说，现有技术中有：将活性物质小粒径化或于集电体上形成导电层等技术；对于后者来说，作为提高电池安全性的手段有：使用保险阀防止内部压力上升、装上随温度上升电阻增加的PTC(Positive Temperature Coefficient)组件、或设置在发热时阻止电流的装置。有人提出方案，其设计思路为：将电池PTC功能用于分离器是公知技术，高温下熔融导致分离器的细微孔阻塞，通过阻止锂离子从而在异常发热时阻止电极反应。但是有时候出现的情况是：由于分离器的不完全关闭导致温度进一步上升至分离器熔点温度之上，或是外部温度上升导致分离器熔化从而发生内部短路。在这些情况下，已经不能期待分离器的关闭功能，电池会陷于热破坏。

在此，有人提出：通常使用时赋予充放电特性，在故障等意外事故时提高安全性的技术。例如，专利文献1中记载了：使用一种导电层，所述导电层中含有熔点为100℃～120℃的聚烯烃系的结晶性热塑性树脂，温度上升时，电阻为100Ωcm以上。

【背景技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2001-357854号公报

【发明内容】

【发明要解决的课题】

不过上述文献记载的现有技术，高倍率充放电的所谓高倍率(high rate)特性不充分，不适合常规的高倍率充放电。另外，初期(常温下的)表面电阻大，有时候得不到充分的初期电池特性。并且随着温度上升，电阻的增加变小(PTC倍率小)，有时候得不到足够的安全性。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供一种集电体，电极结构体，蓄电部件以及集电体用组合物，将它们用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容等蓄电部件的电极结构体时，初期(常温下的)的表面电阻减少，从而既提高电池性能又因PTC功能而提高安全性。

【为了解决课题的技术手段】

本发明人为了解决上述课题进行了潜心研究，发现初期(常温下)的表面电阻大的原因是：PTC层的气孔率大，气孔阻碍了导电通路的形成。另外本发明人还发现，随着温度上升电阻增加大的原因是：因为在PTC层中使用可溶解于有机溶剂中的聚烯烃类树脂，升温时导电通路难以切断。并且本发明人认识到使用具有下列特征的PTC层能够解决上述课题，从而做出了本发明。

即，根据本发明，提供一种集电体，其具有：导电性基材，以及在上述导电性基材的至少在一面上设置的树脂层。并且，上述树脂层由糊形成，所述糊含有：聚烯烃系乳胶粒子和导电材。并且所述糊的单位面积重量是0.1～20g/m²。另外所述树脂层的气孔率为10％(v/v)以下。

所述集电体因为使用了聚烯烃系乳胶粒子，气孔率(v/v)为10％以下，用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容等蓄电部件的电极结构体时，初期(常温下)的表面电阻降低，从而同时解决了2个问题：使电池性能提高并且提高PTC功能的安全性。

另外，本发明提供一种电极结构体，具备：上述集电体、以及于上述集电体的树脂层上形成的活性物质层或电极材层。

所述电极结构体因为使用了上述集电体，在用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容等蓄电部件时，初期(常温下)的表面电阻降低，从而使电池性能提高并且提高PTC功能的安全性。

另外本发明提供一种使用上述电极结构体的蓄电部件。

上述蓄电部件，因为使用了上述电极结构体，在用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容等蓄电部件时，初期(常温下)的表面电阻降低，从而使电池性能提高并且提高PTC功能的安全性。

【发明效果】

本发明可以同时达到2个效果：降低初期(常温下)的表面电阻，从而使电池性能提高；并且提高PTC功能的安全性。

【附图说明】

图1表示本发明的一实施方式的集电体结构的剖面图。

图2表示本发明的一实施方式的电极结构体结构的剖面图。

图3表示本发明的一实施方式中使用的聚烯烃系乳胶粒子结构的模式图。

图4表示本发明的一实施方式的电极结构体在常温时其树脂层内部情况的模式图。