[发明专利]电极及制作方法、电极元件和非水电解质蓄电元件

说明书

公开的电极包括电极基底；形成在电极基底上且包含活性材料的电极混合物层；和形成在电极混合物层上的多孔绝缘层，其中多孔绝缘层包含树脂作为主要组分，并且多孔绝缘层的至少一部分存在于电极混合物层的内部。

技术领域

本文中讨论的公开内容涉及电极及其制造方法、电极元件、和非水电解质蓄电元件。

背景技术

在蓄电元件例如蓄电池和发电元件例如燃料电池中，对于更高功率、更高容量和更长寿命的需求与日俱增。然而，对于元件实施而言，仍存在各种与安全性相关的问题；具体而言，防止由电极之间的短路导致的热失控反应是重要问题。

热失控反应的发生被认为由以下因素所致。由于电极之间的短路引起的大异常电流在元件内产生热，其导致电解质的分解反应等。电解质的分解反应等使温度进一步升高而在元件内产生可燃性气体。

据此，为了防止热失控反应，只须防止电极之间的短路。例如，专利文献1公开了通过在电极混合物层的外表面上提供由基于酰亚胺的聚合物形成的离子可渗透的多孔层而改善安全性的技术。

然而，电极之间的短路不仅在元件中发生的电化学异常反应例如金属体在电极上的沉积中发生，而且还在元件由于外部冲击引起的变形中发生。因此，通过简单地提供物理上隔离电极的隔板或多孔层，极难完全防止自身的短路。

因此，已经考察用于防止热失控反应的多种方法；作为它们之一，可给出具有切断(shutdown)功能的隔板，其在元件发热时通过熔融而阻塞开孔部分，以防止热失控反应。

根据该方法，当温度超过一定温度时，切断功能起作用，使得在正极和负极之间的放电消失；因此，可预期对热失控反应的抑制。关于该方法，例如，专利文献2提出具有多阶段切断功能的隔板。另外，例如，专利文献3提出具有因加入辅料而提升的切断功能的隔板。

引文列表

专利文献

[PTL 1]国际公开文本No.WO 2014/106954

[PTL 2]日本未审专利公布No.2016-181326

[PTL 3]日本未审专利公布No.2004-288614

发明内容

技术问题

然而，上述的切断功能对于提供热失控反应的抑制效果可能不充分，因为正极和负极在维持高温的同时与电解质接触，其可导致电解质的分解反应等。

鉴于以上，已经完成本发明，并且本发明的目的在于提供在抑制热失控反应方面优异的电极。

根据本公开的一方面，电极包括：电极基底；形成在电极基底上且包含活性材料的电极混合物层；和形成在电极混合物层上的多孔绝缘层，其中多孔绝缘层包含树脂作为主要组分，且多孔绝缘层的至少一部分存在于电极混合物层的内部。

发明的有益效果

根据所公开的技术，可提供在抑制热失控反应方面优异的电极。

附图说明

[图1]图1为说明用于根据第一实施方式的非水电解质蓄电元件的负极的横截面视图；

[图2]图2为说明用于根据第一实施方式的非水电解质蓄电元件的正极的横截面视图；

[图3]图3为说明用于根据第一实施方式的非水电解质蓄电元件的电极元件的横截面视图；

[图4]图4为说明根据第一实施方式的非水电解质蓄电元件的一种实例的横截面视图；

[图5A]图5A为说明多孔绝缘层的示意性平面视图；

[图5B]图5B为示意性地说明多孔绝缘层的示意性横截面视图；