[发明专利]集电体、电极结构体、非水电解质电池及蓄电部件

说明书

【技术领域】

本发明涉及集电体、电极结构体、非水解质电池或蓄电部件，可以用于锂离子二次电池等各种非水解质电池或蓄电部件。

【背景技术】

目前，由于锂离子二次电池的应用，人们对于手机等产品的小型化、高性能化的期待很大，也强烈的期待电池的高能量密度化和低成本。例如，专利文献1以及专利文献2中尝试做了如下努力：向正极板加压(press)时，相对于之前的技术，压力变大，所以可以制造更高密度的电极材。

另外，就锂离子二次电池的正极活性物质而言，考虑到具有高能量密度、高电压等，使用LiCoO₂，LiNiO₂，LiMn₂O₄等用。但是，因为这些正极活性物质的组成中含有克拉克值(Clarke number)低的金属元素，不仅成本高，保证稳定地供给也是个难题。另外，这些的正极活性物质的毒性比较高，给环境造成了很大的影响，所以人们也需求新的正极活性物质来替换它们。

例如，专利文献3中使用的正极活性物质是磷酸铁锂(LiFePO₄)等橄榄石型磷酸锂。特别是LiFePO₄中含有资源丰富、价格廉价的铁，和上述的LiCoO₂，LiNiO₂，LiMn₂O₄等相比成本低，另外毒性小对于予环境的影响也小。因此人们期待其更多地用于活性物质。

使用橄榄石型磷酸锂作为非水电解质电池用的正极活性物质时，存在的问题是：电池充放电时的锂的脱插入反应慢，电子导电性非常低。为了解决这些的课题，下述方法是有效的：将LiFePO₄粒子细微化，且在粒子表面上覆盖导电性物质，增大反应表面积。

【背景技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2008-150651号公报

【专利文献2】日本专利特开2011-26656号公报

【专利文献3】日本专利特开2010-113874号公报

【发明内容】

【发明要解决的课题】

但是，在上述文献中所述的现有技术，就以下几点还有改善的余地。

第一，专利文献1以及专利文献2中所述的技术，因更多的负载而带来的压力使正极集电体增长或弯曲，导致在之后的制造工序中引起正极集电体的破裂、断裂等故障，因此使用了高强度的铝箔。其结果是，活性物质不能进入高强度的铝箔，电极层/集电体界面的电阻增加。

第二，专利文献3中所述的技术，为了使LiFePO₄粒子细微化，加压时压力分散不能使活性物质进入铝箔，接触点(面积)减少，产生的新问题是：电极层/集电体界面的电阻增加。

本发明的目的是：本发明鉴于上述问题，提供一种集电体和使用该集电体的非水解质电池或蓄电部件，上述集电体在被压后外观几乎观察不到变形、电阻低、耐久性好。

【解决课题的技术手段】

本发明提供的集电体，在铝箔的至少在一面上有导电树脂层。此处的导电树脂层含有树脂及导电性粒子。另外，所述铝箔的抗拉强度是180MPa以上。另外，加于上述集电体的导电树脂层表面的压凹硬度为600MPa以下。另外上述导电树脂层表面的导电性粒子的面积占有率是45％以上。

由于上述集电体的构成，为了使铝箔硬度、导电树脂层表面的压凹硬度、以及导电性粒子的面积占有率合理化，在制造电极结构体给与压力时，使活性物质适当地进入导电树脂层是可能的。因此，如果使用上述集电体，例如可以使非水电解质电池用的电极结构体中的集电体/活性物质层之界面的电阻降低。从而本发明可以得到一种集电体，其铝箔的厚度小，且可以稳定地制造高品质的电极结构体。

本发明提供一种电极结构体，具有上述集电体以及含有活性物质粒子的活性物质层，其中上述活性物质粒子设置于上述集电体的上述导电树脂层上。另外，所述活性物质粒子的中值粒径是5μm以下。

由于所述电极结构体的构成，因为具备上述集电体，活性物质粒子的中值粒径即使很小，也能降低集电体/活性物质层的界面电阻。因此可以得到一种电极结构体，电极结构体本身可以厚度小，使用所述电极结构体作为非水解质电池或蓄电部件时，可以制造兼备良好的高倍率(high rate)特性和出色的耐久性的非水解质电池或蓄电部件。