[发明专利]锂电池用电极及其制造方法、以及锂电池有效

专利信息
申请号: 201480005970.9 申请日: 2014-01-28
公开(公告)号: CN104956524B 公开(公告)日: 2018-11-27
发明(设计)人: 重松明仁;宫田玄;许荣木;杨长荣;潘金平 申请(专利权)人: 三井化学株式会社;财团法人工业技术研究院
主分类号: H01M4/139 分类号: H01M4/139;H01M4/62
代理公司: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 杨宏军;马妮楠
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 锂电池 复合材料层 隔热层 热活化材料 极板 吡咯烷酮系溶剂 水系粘接剂 电池特性 高安全性 活性物质 负极板 正极板 溶胀 制造 溶解
【说明书】:

本发明的课题在于提供:能提供同时实现高安全性和高电池特性的锂电池的锂电池用电极;即使将溶解在吡咯烷酮系溶剂中的热活化材料涂布于极板、在制成正极板和/或负极板时也不溶胀的锂电池用电极的制造方法;以及包含该锂电池用电极的锂电池。本发明的锂电池用电极依次具备极板、复合材料层和隔热层,所述复合材料层至少包含水系粘接剂和活性物质,所述隔热层至少包含热活化材料,并且所述复合材料层和所述隔热层的至少一部分接触。

技术领域

本申请发明涉及一种能用于锂电池用正极板等的锂电池用电极及其制造方法,以及具备这样的锂电池用电极的锂电池。

背景技术

锂电池通过充电可反复使用,从近年来的对保护环境、减少二氧化碳的期望出发,锂电池备受瞩目。此外,与以往的镍氢电池和铅蓄电池之类的二次电池相比,锂电池具有高能量密度、轻质、超长寿命等很多优点。因此,锂电池被广泛用作手机及笔记本电脑、电动工具等电子设备的电源,并且,作为混合动力汽车和电动汽车的驱动用电源也受到关注。

但是,对于搭载锂电池的汽车而言,安全性成为大问题。作为提高锂电池安全性的技术,报道了使用了马来酰亚胺系聚合物的技术(专利文献1)。

专利文献1:日本特开2012-138359号

发明内容

然而,在上述技术中,由于使用溶解在吡咯烷酮系溶剂中的PVDF(聚偏氟乙烯)作为粘合剂,所以在将同样溶解在吡咯烷酮系溶剂中的马来酰亚胺系聚合物涂布在极板上时,存在吡咯烷酮系溶剂渗透、正极板和/或负极板溶胀的情况。因此,有时对电池性能等产生不良影响。

本发明意欲解决上述现有技术所伴有的问题,提供一种即使将溶解在吡咯烷酮系溶剂等有机溶剂中的热活化材料涂布于极板、在制成正极板和/或负极板时也不溶胀的锂电池用电极的制造方法,能提供同时实现高安全性和高电池特性的锂电池的锂电池用电极,以及包含该锂电池用电极的锂电池。

为了解决上述问题,本发明的发明人们进行了深入研究,结果发现:通过使用利用特定的制造方法制造的锂电池用电极(特别是锂电池用正极板)以及包含该电极(特别是该正极板)而得到的锂电池,可以解决上述问题。此外,本发明的发明人们也发现:在锂电池用电极中,通过采用特定种类的粘接剂作为在特定部位使用的粘接剂(或粘合剂),可以解决上述问题。

本发明的锂电池用电极依次具备极板、复合材料层和隔热层,

所述复合材料层至少包含水系粘接剂和活性物质,

所述隔热层至少包含热活化材料,并且,

所述复合材料层和所述隔热层的至少一部分接触。

此处,所述热活化材料优选为可溶于有机溶剂且在水中不溶胀的含氮聚合物。

此外,所述含氮聚合物优选具有来自选自由胺、酰胺、酰亚胺、马来酰亚胺和亚胺组成的组中的1种以上的成分及来自二酮的成分。

所述水系粘接剂优选为将烯烃系树脂或丙烯酸系树脂中的至少一种分散或溶解在水中所得的物质。

此外,本发明的锂电池用电极的制造方法依次包括下述工序:

将包含活性物质和水系粘接剂的复合材料浆料涂布于极板表面从而形成复合材料层的复合材料层形成工序,和

在所述复合材料层的表面形成包含热活化材料的隔热层的隔热层形成工序。

此处,所述隔热层形成工序优选为将溶解在有机溶剂中的热活化材料涂布于所述复合材料层表面从而形成隔热层的工序。

进而,本发明也提供一种具备上述锂电池用电极的锂电池。

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