專利名稱:電極及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電極及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
近年來(lái),出于環(huán)境保護(hù)的目的,確實(shí)期望降低二氧化碳的排放。機(jī)動(dòng)車輛工業(yè)對(duì)于引入電動(dòng)車輛(EV)和混合電動(dòng)車輛(HEV)以降低二氧化碳排放具有不斷增長(zhǎng)的期望,并且日益開發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)二次電池,這成為對(duì)于這些電動(dòng)車輛實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。在二次電池中,注意力集中到高能量密度和高輸出密度的鋰離子二次電池。鋰離子二次電池中,通常通過(guò)在使用粘結(jié)劑材料的情況下,將正極活性材料或負(fù)極活性材料涂布到集電體來(lái)形成電極。通常,鋰離子二次電池的集電體為金屬箔。作為金屬箔集電體的代替物,最近已投入使用含樹脂的導(dǎo)電性集電體(參見,如日本特開專利公開61-285664)。含樹脂的導(dǎo)電性集電體比金屬箔集電體重量輕,因此期望改進(jìn)電池的功率輸出。
發(fā)明內(nèi)容
然而,具有常規(guī)的含樹脂的導(dǎo)電性集電體的電極具有高的在含樹脂的導(dǎo)電性集電體和活性材料層之間的接觸電阻的問(wèn)題。此外,鋰離子二次電池具有以下問(wèn)題當(dāng)由于在充電/放電循環(huán)過(guò)程中由吸收和釋放鋰離子到活性材料層中導(dǎo)致的正或負(fù)極活性材料層膨脹和收縮時(shí),在施加應(yīng)力下,正或負(fù)極活性材料層從含樹脂的導(dǎo)電性集電體剝離。作為深入研究的結(jié)果,已發(fā)現(xiàn)通過(guò)其中導(dǎo)電性集電體具有通過(guò)熱熔融接合到活性材料層的樹脂層的電極能夠解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的實(shí)施方案中,通過(guò)將集電體的樹脂層與活性材料層的熱熔融接合來(lái)形成電極。這使得其可以改進(jìn)集電體和活性材料層之間的粘結(jié),防止活性材料層從集電體剝離, 并降低集電體和活性材料層之間的接觸電阻。
本文的描述參考了附圖,其中整個(gè)若干圖中的相同附圖標(biāo)記是指相同部分,和其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的雙極電極的示意性截面;圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的雙極電池的示意性截面;圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的雙極電池的透視圖;圖4A、4B和4C分別是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的電池組的平面圖、正視圖和側(cè)視圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案安裝有電池組的機(jī)動(dòng)車輛的示意圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的雙極電極的光學(xué)顯微照片;圖7A和7B是圖6的雙極電極的正極側(cè)的放大圖;和圖8A和8B是圖6的雙極電極的負(fù)極側(cè)的放大圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖中,各部分和部位的尺寸可以出于在附圖中的說(shuō)明目的而增大,并且可以不同于實(shí)際大小。圖1是顯示用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案(稱為第一實(shí)施方案)的雙極鋰離子二次電池的雙極電極1的示意圖。雙極電極1具有集電體11、形成于集電體11 一側(cè)上的正極層(正極活性材料層)13和形成于集電體11另一側(cè)上的負(fù)極層(負(fù)極活性材料層)15。 集電體11通過(guò)熱熔融接合結(jié)合到正極活性材料層13和負(fù)極活性材料層15。在第一實(shí)施方案中,集電體11由導(dǎo)電性樹脂的一層或多層組成。集電體11與活性材料層13、15的熱熔融接合使得集電體11和活性材料層13、15 之間的電阻降低,并改進(jìn)集電體11和活性材料層13、15之間的耐剝離性。本文中,熱熔融接合是指其中通過(guò)在高于聚合物材料軟化點(diǎn)的溫度下加熱聚合物材料幾秒至幾小時(shí),將聚合物材料軟化和粘結(jié)到基材的狀態(tài)。在除了雙極電池之外的普通電池的情況中,集電體具有從負(fù)極收集電荷并將電荷供給至接頭(tab)中或?qū)⒐┙o的電荷從接頭傳送到正極的作用。因此,需要普通電池的集電體沿水平方向(面方向)的電荷轉(zhuǎn)移方向顯示低電阻。為了降低集電體水平方向的電阻, 將一定厚度的金屬箔用作普通電池的集電體。相比之下,在雙極電池的情況中,集電體將電荷從負(fù)極側(cè)直接供應(yīng)到正極側(cè)。電荷沿雙極電池結(jié)構(gòu)組件的層壓方向流動(dòng),不需要沿雙極電池的水平方向流動(dòng)。因?yàn)椴槐亟档图婓w的水平電阻,所以雙極電池的集電體不必由金屬箔制成。另外,將含樹脂層的導(dǎo)電性集電體、優(yōu)選由導(dǎo)電性樹脂層組成的集電體應(yīng)用到雙極電池電極能夠降低電極重量。電極重量的降低有利地導(dǎo)致高電池輸出密度。出于這些原因,本發(fā)明的電極1適用于雙極電池中,并因此優(yōu)選如圖1的第一實(shí)施方案中的雙極型。當(dāng)本發(fā)明的電極1具有如第一實(shí)施方案中的雙極型時(shí),集電體優(yōu)選但并不必要地具有IO2至10_5Ω · cm的體積電阻率。具有此類體積電阻率的集電體特別適用于雙極電池中。以下將更詳細(xì)地說(shuō)明電極1的結(jié)構(gòu)組件。集電體11具有至少一層導(dǎo)電性樹脂層。為了集電體11與活性材料層13、15的熱熔融接合,形成至少一層鄰近并鄰接至活性材料層13或15的集電體11的最外層作為樹脂層。集電體11的具體實(shí)例是由一層或多層樹脂層形成或由樹脂和金屬箔層的層壓體形成的實(shí)例。從減輕重量的觀點(diǎn),集電體優(yōu)選由一層或多層樹脂層(即,單一樹脂層或兩個(gè)以上的樹脂層)形成。樹脂層包含作為必要組分的聚合物材料。為了使樹脂層顯示導(dǎo)電性,存在兩種可能的形式(1)聚合物材料為導(dǎo)電性聚合物的形式;和( 樹脂層包含導(dǎo)電性填料的形式。導(dǎo)電性聚合物選自具有導(dǎo)電性但并不會(huì)使作為電荷轉(zhuǎn)移介質(zhì)的離子傳導(dǎo)的那些??梢允褂霉曹椂嘞┳鳛閷?dǎo)電性聚合物,其呈現(xiàn)通過(guò)能帶形成而顯示導(dǎo)電性,并且目前正在朝向電解電容器等的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行。共軛多烯優(yōu)選的實(shí)例是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙塊、聚對(duì)苯撐(polyparaphenylene)、聚苯基乙塊(polyphenylenevinylene)、聚丙j;希月青、聚噁二唑及其任意混合物。從導(dǎo)電性和電池中的穩(wěn)定使用的觀點(diǎn),特別優(yōu)選聚苯胺、聚吡咯、 聚噻吩和聚乙炔。導(dǎo)電性填料選自具有導(dǎo)電性,但不會(huì)使作為電荷轉(zhuǎn)移介質(zhì)的離子導(dǎo)電,并具有承受待施加的正負(fù)極電勢(shì)的能力的那些。導(dǎo)電性填料的實(shí)例是鋁顆粒、SUS顆粒、碳顆粒如石墨和炭黑、銀顆粒、金顆粒、銅顆粒、鈦顆粒及其任意導(dǎo)電性合金顆粒。導(dǎo)電性填料并不限于上述。導(dǎo)電性填料可以是一種或兩種以上。也可以適合地使用任何其它商購(gòu)實(shí)用的導(dǎo)電性填料如所謂的導(dǎo)電性樹脂填料,如碳納米管。導(dǎo)電性填料在樹脂層中的分布不必均勻,并可以取決于樹脂層內(nèi)的位置而變化。 可以想到將兩種以上的導(dǎo)電性填料材料以導(dǎo)電性填料材料具有不同分布的方式組合使用。 例如,正極側(cè)的導(dǎo)電性填料可以與負(fù)極側(cè)的導(dǎo)電性填料在種類上不同。正極側(cè)的導(dǎo)電性填料優(yōu)選選自鋁顆粒、SUS顆粒、金顆粒和碳顆粒,從導(dǎo)電性的觀點(diǎn),更優(yōu)選碳顆粒。負(fù)極側(cè)的導(dǎo)電性填料優(yōu)選選自銀顆粒、金顆粒、銅顆粒、鈦顆粒、SUS顆粒和碳顆粒,從導(dǎo)電性的觀點(diǎn), 更優(yōu)選碳顆粒。碳顆粒如炭黑和石墨具有大電位窗(potential window),從而對(duì)寬范圍的正負(fù)極電勢(shì)穩(wěn)定并顯示高導(dǎo)電性。碳顆粒還節(jié)省了重量以最小化重量增加。此外,碳顆粒經(jīng)常作為導(dǎo)電性助劑而包含在電極層中。集電體和電極層之間的接觸電阻可以通過(guò)使用與導(dǎo)電性填料和與電極層的導(dǎo)電性助劑相同的碳材料來(lái)降低。在使用碳顆粒作為導(dǎo)電性填料的情況中,可以將碳顆粒進(jìn)行疏水性處理,從而降低電解質(zhì)材料對(duì)集電體的相容性,由此使電解質(zhì)材料不可能滲入集電體的孔中。導(dǎo)電性填料的平均粒徑并不特別限定,但通常在IOnm至100 μ m的范圍內(nèi)。本說(shuō)明書中,術(shù)語(yǔ)“粒徑”指顆粒輪廓上任意兩點(diǎn)之間的最大距離L。術(shù)語(yǔ)“平均粒徑”是指觀察到的顆粒粒徑的平均值。以下是平均粒徑計(jì)算方法的步驟。首先,通過(guò)觀察設(shè)備如掃描型電子顯微鏡(SEM)或透射型電子顯微鏡(TEM)觀察目標(biāo)材料的任意部分。然后,測(cè)量任意觀察視野內(nèi)存在的顆粒的粒徑。接著,改變視野,通過(guò)相同的方法測(cè)量另一視野內(nèi)顆粒的粒徑。在改變視野的情況下,重復(fù)幾次或幾十次的相同觀察。平均粒徑是在各視野內(nèi)測(cè)量的粒徑的平均值。當(dāng)導(dǎo)電性填料包含于樹脂層中時(shí),樹脂層的聚合物材料優(yōu)選包含起到結(jié)合導(dǎo)電性填料作用的非導(dǎo)電性聚合物。在樹脂層中使用此類非導(dǎo)電性聚合物增強(qiáng)了導(dǎo)電性填料的結(jié)合,從而改進(jìn)電池的可靠性。非導(dǎo)電性聚合物選自具有承受待施加的正負(fù)極電勢(shì)的能力的非導(dǎo)電性聚合物。優(yōu)選地,非導(dǎo)電性聚合物為用于集電體11與活性材料層13、15熱熔融接合的熱塑性聚合物。非導(dǎo)電性聚合物的實(shí)例為聚烯烴如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP);聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)和聚醚腈(PEN);聚酰亞胺(PI);聚酰胺(PA);聚偏氟乙烯(PVdF);聚四氟乙烯(PTFE);苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR);聚丙烯腈(PAN);聚丙烯酸甲酯(PMA);聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚氯乙烯(PVC)。上述聚合物化合物可以單獨(dú)使用或以其兩種以上組合使用。其中,優(yōu)選聚烯烴、聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺和聚偏氟乙烯。這些聚合物化合物容易通過(guò)熱而熔化,并因此容易通過(guò)熔融接合至活性材料層而結(jié)合。此外,這些聚合物化合物具有大電位窗,從而對(duì)正負(fù)電勢(shì)穩(wěn)定并為高電池輸出密度節(jié)省重量。導(dǎo)電性聚合物優(yōu)選具有50至400°C,更優(yōu)選100至200°C的軟化點(diǎn)。非導(dǎo)電性聚合物優(yōu)選具有50至400°C的軟化點(diǎn)。當(dāng)活性材料層包含熱塑性粘結(jié)劑聚合物時(shí),聚合物材料優(yōu)選具有100至200°C的軟化點(diǎn)。通過(guò)控制聚合物的軟化點(diǎn)至該范圍內(nèi),可以增強(qiáng)熱熔融接合并得到生產(chǎn)率的改進(jìn)。本說(shuō)明書中,軟化點(diǎn)根據(jù)JIS K 7206(1999)通過(guò)維卡(Vicat) 軟化點(diǎn)試驗(yàn)來(lái)測(cè)量。在聚合物材料為兩種以上聚合物混合物的情況下,測(cè)量聚合物混合物的軟化點(diǎn)并用作總軟化點(diǎn)。同樣內(nèi)容應(yīng)用于本文中描述的粘結(jié)劑聚合物的軟化點(diǎn)。聚合物材料和導(dǎo)電性填料的含量比并不特別限定。導(dǎo)電性填料的含量基于聚合物材料和導(dǎo)電性填料的總質(zhì)量,優(yōu)選在2至90質(zhì)量%,更優(yōu)選10至50質(zhì)量%的范圍內(nèi)。通過(guò)添加足量的導(dǎo)電性填料,可以賦予集電體以足夠的導(dǎo)電性。取決于活性材料層的粘結(jié)劑聚合物,可以適當(dāng)選擇樹脂層的聚合物材料。優(yōu)選樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)低于活性材料層的粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn),或者活性材料層的粘結(jié)劑聚合物為熱固性粘結(jié)劑聚合物。如果電極粘結(jié)劑聚合物熔化,則產(chǎn)生以下可能性由于電極活性材料或?qū)щ娦灾鷦┑慕佑|減少引起的電極電阻增加而產(chǎn)生電池性能劣化。因此期望通過(guò)以樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)低于活性材料層的粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)的方式來(lái)選擇樹脂層的聚合物材料和活性材料層的粘結(jié)劑聚合物,或通過(guò)選擇用于活性材料層的熱固性粘結(jié)劑聚合物來(lái)適當(dāng)設(shè)定熱熔融接合溫度。該材料選擇和熱熔融接合溫度設(shè)定使得在集電體11與活性材料層13、15的熱熔融接合過(guò)程中樹脂層的聚合物材料熔化,但不使得活性材料層的粘結(jié)劑聚合物熔化,從而防止電極層中顆粒間電阻的增加并確保集電體11 和電極層(活性材料層13、1幻的適當(dāng)熱熔融接合。因此可以得到導(dǎo)電性樹脂層和電極層之間的接觸電阻的降低以改進(jìn)電池輸出性能。隨后將說(shuō)明熱熔融接合溫度的適當(dāng)范圍。樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)盡管取決于材料而變化,但優(yōu)選為比粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)低10 至100°C,更優(yōu)選低10至55°C。當(dāng)將兩層活性材料層13、15形成于集電體11的相對(duì)側(cè)時(shí),這些活性材料層13、15 的粘結(jié)劑聚合物的種類可以彼此不同。在這種情況下,優(yōu)選以樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)比活性材料層13、15的粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)中的較低熔點(diǎn)更低的方式,來(lái)選擇集電體11 的樹脂層的聚合物材料。當(dāng)集電體11具有多個(gè)樹脂層時(shí),優(yōu)選活性材料層13、15的粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)高于與活性材料層13、15鄰接的集電體11最外層的聚合物材料的軟化點(diǎn)。進(jìn)一步優(yōu)選,當(dāng)集電體11具有其中兩個(gè)最外層含有不同軟化點(diǎn)的聚合物材料的兩個(gè)以上樹脂層的層狀結(jié)構(gòu)并且位于兩個(gè)活性材料層13、15之間時(shí),粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)高于集電體 11最外層的聚合物材料的軟化點(diǎn)中的較高軟化點(diǎn)。集電體11可包含對(duì)于聚合物材料和導(dǎo)電性填料的任何一種或多種添加劑。盡管不特別限定集電體11的厚度,但是為了高電池輸出密度,期望最小化集電體 11的厚度。在雙極電池中,可以使得正負(fù)極(正活性材料層13和負(fù)活性材料層1 之間的集電體11的電阻高并因此使得厚度小。特別地,集電體11的厚度優(yōu)選為500μπι以下,更優(yōu)選0. 1至80 μ m。如上所述,集電體11可以由單個(gè)樹脂層形成或由兩個(gè)以上樹脂層的層壓材料形成。從生產(chǎn)率和成本效率的觀點(diǎn),期望集電體11包括單個(gè)樹脂層。另一方面,也期望集電體11包括三個(gè)以上樹脂層的層壓材料。例如,當(dāng)集電體11包括三層層壓材料供雙極電極使用時(shí),層壓材料包括鄰接至活性材料層13、15的兩個(gè)最外層和插入這兩個(gè)最外層之間的一個(gè)內(nèi)層。集電體11中此類內(nèi)層的存在導(dǎo)致集電體11和活性材料層13、15之間剝離強(qiáng)度的改進(jìn)。認(rèn)為剝離強(qiáng)度改進(jìn)的原因在于,內(nèi)層施加緩沖效應(yīng)以增強(qiáng)最外層樹脂層和活性材料層13、15的粘結(jié)。下文中,在三層以上層壓材料的情況下,三層以上中的位于層壓材料最外面的兩層稱為“最外層”;插入最外層之間的任何層稱為“內(nèi)層”。從總集電體厚度的觀點(diǎn), 集電體11的層壓材料的樹脂層數(shù)量?jī)?yōu)選為十層以下。此外,集電體11的每個(gè)樹脂層的厚度優(yōu)選為0. 1至500 μ m,更優(yōu)選為0. 1至80 μ m。當(dāng)集電體11具有三層以上樹脂層時(shí),優(yōu)選鄰近并鄰接到活性材料層13、15的最外層樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)低于插入最外層之間的內(nèi)層的聚合物材料的軟化點(diǎn)。如果熱熔融接合過(guò)程中,內(nèi)層聚合物材料在鄰近并鄰接到活性材料層13、15的最外層聚合物材料之前熔化,則產(chǎn)生以下可能性內(nèi)層的緩沖效應(yīng)變?nèi)醪⑶也荒軌蚋倪M(jìn)集電體11和活性材料層13、15的剝離強(qiáng)度。因此,期望通過(guò)以內(nèi)層聚合物材料軟化點(diǎn)高于最外層的聚合物材料軟化點(diǎn)的方式選擇聚合物材料來(lái)設(shè)定熱熔融接合溫度。該材料選擇和熱熔融接合溫度設(shè)定使內(nèi)層合適地發(fā)揮其緩沖效應(yīng),由此改進(jìn)集電體11和活性材料層13、15的剝離強(qiáng)度。隨后將說(shuō)明熱熔融接合溫度的適合范圍。當(dāng)存在兩層以上的內(nèi)層時(shí),優(yōu)選以鄰近并鄰接到活性材料層13、15的最外層的軟化點(diǎn)低于內(nèi)層聚合物材料的軟化點(diǎn)中的最低軟化點(diǎn)的方式來(lái)選擇聚合物材料。如在雙極電極中,當(dāng)集電體11具有鄰近并鄰接到活性材料層13、15的兩個(gè)最外層時(shí),優(yōu)選以內(nèi)層聚合物材料的軟化點(diǎn)高于兩個(gè)最外層聚合物材料的軟化點(diǎn)中的較高軟化點(diǎn)的方式來(lái)選擇聚合物材料。集電體11的電阻也不特別限定。優(yōu)選以集電體11的電阻低于或等于總電池電阻的百分之一,更優(yōu)選低于或等于總電池電阻的千分之一的方式來(lái)選擇集電體11的一種或多種材料。活性材料層13、15包含活性材料和任選的一種或多種添加劑。更具體地,正極活性材料層13包含正極活性材料。正極活性材料的實(shí)例是鋰-過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物如LiMn204、LiCo02、LiNi02、Li (Ni-Co-Mn) O2以及其中另外的元素代替過(guò)渡金屬部分的那些。可以組合使用兩種以上的正極活性材料。從容量和輸出特性的觀點(diǎn), 鋰-過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物優(yōu)選作為正極活性材料。不必說(shuō),可以合適地使用任何其它正極活性材料。負(fù)極活性材料層15包含負(fù)極活性材料。負(fù)極活性材料的實(shí)例是碳材料如石墨、軟炭和硬炭,鋰-過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物如Li4Ti5O12,金屬材料和鋰合金負(fù)極材料??梢越M合使用兩種以上的負(fù)極活性材料。從容量和輸出特征的觀點(diǎn),優(yōu)選碳材料和鋰-過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物作為負(fù)極活性材料。不必說(shuō),可以合適地使用任何其它負(fù)極活性材料?;钚圆牧蠈?3、15中的活性材料的平均粒徑并不特別限定,從高輸出性能的觀點(diǎn),優(yōu)選在1至20μπι范圍內(nèi)?;钚圆牧蠈?3、15還包含上述粘結(jié)劑聚合物。對(duì)包含于活性材料層13、15中的粘結(jié)劑聚合物沒有特別限定。包含于活性材料層 13、15中的粘結(jié)劑聚合物的優(yōu)選實(shí)例是聚丙烯;聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)和聚醚腈(PEN);聚酰亞胺;聚酰胺;聚偏氟乙烯(PVdF);環(huán)氧樹脂;和合成橡膠。這些粘結(jié)劑聚合物化合物具有大電位窗從而對(duì)寬范圍的正負(fù)極電勢(shì)穩(wěn)定并顯示高耐熱性,因而適用于活性材料層13、15。聚合物化合物可以單獨(dú)使用或以其兩種以上組合使用。實(shí)例中,從熱熔融接合溫度和電極結(jié)合性能的觀點(diǎn),更優(yōu)選PVdF和環(huán)氧樹脂。當(dāng)粘結(jié)劑聚合物是熱塑性聚合物時(shí),粘結(jié)劑聚合物的軟化點(diǎn)優(yōu)選為10至1000°C,更優(yōu)選50至500°C。此外,粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)優(yōu)選為15至1050°C,更優(yōu)選55至510°C。通過(guò)使用溫度范圍控制,可以增強(qiáng)熱熔融接合的容易性并得到生產(chǎn)率的改進(jìn)。為了容易熱熔融接合,還優(yōu)選粘結(jié)劑聚合物為熱固性聚合物。熱固性粘結(jié)劑聚合物的優(yōu)選實(shí)例是熱固性聚酰亞胺、熱固性聚酰胺、環(huán)氧樹脂和合成橡膠。其中,熱固性聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂是特別優(yōu)選的?;钚圆牧蠈?3、15中的聚合的粘結(jié)劑材料的含量并不限定,只要其足以結(jié)合活性材料即可。優(yōu)選地,粘結(jié)劑聚合物的含量為0. 1至99質(zhì)量%,更優(yōu)選1至50質(zhì)量%,基于活性材料層13、15的總質(zhì)量?;钚圆牧蠈拥钠渌砑觿┌▽?dǎo)電性助劑、電解質(zhì)鹽(鋰鹽)和離子導(dǎo)電性聚合物。導(dǎo)電性助劑是指用于改進(jìn)正或負(fù)極活性材料層13、15的導(dǎo)電性的添加劑。導(dǎo)電性助劑的實(shí)例是碳材料如炭黑,例如乙炔黑、石墨和氣相生長(zhǎng)碳纖維。向活性材料層13、15添加導(dǎo)電性助劑能夠有效地在活性材料層13、15中形成電子網(wǎng)絡(luò)(electronic network)并有助于改進(jìn)電池輸出性能。電解質(zhì)鹽(鋰鹽)的實(shí)例是Li (C2F5SO2) 2、LiPF6、LiBF4、LiC104、LiAsF6 和 LiCF3SO315離子導(dǎo)電性聚合物的實(shí)例是聚氧乙烯(PEO)聚合物和聚氧丙烯(PPO)聚合物?;钚圆牧蠈?3、15的組分含量比并不特別限定,并可以根據(jù)任何關(guān)于非水溶劑二次電池的任何知識(shí)適當(dāng)調(diào)整?;钚圆牧蠈?3、15的厚度也并不特別限定,并可以根據(jù)關(guān)于電池的知識(shí)調(diào)整。例如,活性材料層13、15每層的厚度范圍從約2至100 μ m。本發(fā)明的電極1并不限于如圖1的第一實(shí)施方案中的雙極電極,并且能夠可選地構(gòu)造為其中正極活性材料層13形成于集電體相對(duì)側(cè)上的正極或其中負(fù)極活性材料層15形成于集電體相對(duì)側(cè)上的負(fù)極。然而注意的是,如上所述,當(dāng)將電極構(gòu)造為雙極電極時(shí),本發(fā)明的效果更顯著。優(yōu)選的電極生產(chǎn)方法(稱為第二實(shí)施方案)包括用于提供具有導(dǎo)電性樹脂層的集電體11并在樹脂層上形成含有活性材料和粘結(jié)劑聚合物的活性材料層13、15的第一步驟和用于通過(guò)熱熔融接合將樹脂層結(jié)合到活性材料層13、15的第二步驟。如上所述,具有導(dǎo)電性樹脂層的集電體11具有重量減小的優(yōu)點(diǎn),但可導(dǎo)致電極1 的生產(chǎn)困難。例如,存在當(dāng)將電極漿料涂布到樹脂層上時(shí),由于電極涂布溶劑與樹脂層的相容性低導(dǎo)致出現(xiàn)涂料表面涂布不均(crawling)的情況。還存在由于聚合物材料包含于集電體11中而不能強(qiáng)烈地加壓集電體11的情況。然而,集電體11和活性材料層13、15的熱熔融接合使得容易生產(chǎn)在集電體11和活性材料層13、15之間具有改進(jìn)的剝離強(qiáng)度的電極 1。以下說(shuō)明各生產(chǎn)步驟,從第一步驟開始。集電體11的含聚合物樹脂層可以優(yōu)選通過(guò)噴霧或涂布形成。更具體地,可以通過(guò)制備含有聚合物材料的漿料并涂布和固化該漿料來(lái)形成樹脂層。由于上面已經(jīng)例舉了漿料制備用聚合物材料,因此將省略聚合物材料的進(jìn)一步說(shuō)明。導(dǎo)電性填料可以額外地包含于漿料中。由于上面已例舉了導(dǎo)電性填料所以也省略導(dǎo)電性填料的進(jìn)一步說(shuō)明??蛇x地,樹脂層可以通過(guò)以下步驟來(lái)形成通過(guò)熔融/捏合聚合物材料和在一些情況下的導(dǎo)電性填料以及任選的任何適合溶劑來(lái)制備丸粒,隨后將制備的丸粒擠壓成片材或膜。當(dāng)集電體11具有多個(gè)樹脂層時(shí),對(duì)含聚合物的樹脂層的層壓方法沒有特別限定。 可以通過(guò)任何已知方法,如干式層壓法、擠出層壓法、熱熔層壓法、濕式層壓法或熱層壓法來(lái)層壓樹脂層。第一步驟的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例包括在將活性材料和粘結(jié)劑聚合物添加到溶劑的情況下制備漿料,然后將電極漿料涂布到轉(zhuǎn)移基板。并不特別限定轉(zhuǎn)移基板的材料。然而,期望轉(zhuǎn)移基板容易從電極層(正負(fù)極活性材料層13、15)分離并即使當(dāng)進(jìn)行壓制加工時(shí)也具有足夠的抗分離的剝離強(qiáng)度。轉(zhuǎn)移基板的具體實(shí)例為金屬箔材料如鋁箔、銅箔、SUS箔和鈦箔。 優(yōu)選在將電極漿料涂布到轉(zhuǎn)移基板的情況下形成活性材料層13、15之后,將集電體11層壓到活性材料層13、15上,然后將得到的層壓體(也稱為“電極-轉(zhuǎn)移基底層壓體”)進(jìn)行后續(xù)的第二步驟。當(dāng)將電極漿料直接涂布到集電體11時(shí),很可能發(fā)生電極漿料的表面涂布不均。然而,通過(guò)此類轉(zhuǎn)移技術(shù)在集電體11上形成活性材料層13、15,使得不可能發(fā)生電極漿料的表面涂布不均,由此使得可以改進(jìn)活性材料層13、15和集電體11之間的粘結(jié)。進(jìn)一步優(yōu)選在向轉(zhuǎn)移基板涂布電極漿料之后,將層壓體進(jìn)行適當(dāng)加壓。第一步驟的另一優(yōu)選實(shí)例包括制備高粘度電極漿料(作為活性材料層前體),然后將電極漿料涂布到樹脂層。通過(guò)直接涂布電極漿料到集電體11形成活性材料層13、15, 排除如上轉(zhuǎn)移技術(shù)中的將電極材料涂布到轉(zhuǎn)移基板的工序,從而使得可以簡(jiǎn)化電極的生產(chǎn)方法。當(dāng)電極漿料粘度低時(shí),存在在將漿料涂布到集電體11的過(guò)程中出現(xiàn)電極漿料表面涂布不均的可能性。因此優(yōu)選漿料具有高粘度,從而置于樹脂層上而沒有表面涂布不均。漿料粘度優(yōu)選在30至40°C下為100至100,OOOcps的范圍內(nèi)。對(duì)于將電極漿料涂布到轉(zhuǎn)移基板/集電體11的方法沒有特別的限定。可以通過(guò)任何常規(guī)方法如自轉(zhuǎn)涂布機(jī)法(self-running coater process)、流延法(doctor blade process)或噴霧法涂布電極漿料。通過(guò)將活性材料、導(dǎo)電性助劑和粘結(jié)劑聚合物、根據(jù)需要任選地與其它組分(例如離子導(dǎo)電性聚合物、支持鹽(鋰鹽)、聚合引發(fā)劑、分散劑等)一起混合入溶劑來(lái)制備電極漿料。由于上面已例舉了漿料的組分,因此將省略漿料組分的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。漿料的溶劑并不特別限定,并可以根據(jù)關(guān)于電極生產(chǎn)的知識(shí)適當(dāng)選擇。溶劑的實(shí)例是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和甲基甲酰胺。在使用聚偏氟乙烯(PVdF)作為粘結(jié)劑聚合物的情況下,適合使用NMP作為溶劑。漿料粘度可以通過(guò)增加或減少溶劑的使用量來(lái)選擇。漿料組分的含量比并不特別限定。第二步驟是通過(guò)熱熔融接合將樹脂層結(jié)合到活性材料層13、15。樹脂層和活性材料層13、15的熱熔融接合通過(guò)施加熱至電極-轉(zhuǎn)移基板層壓體或至電極材料(其中將電極漿料涂布到集電體11)來(lái)進(jìn)行。熱熔融接合可以在加壓條件下進(jìn)行。如上所述,可以取決于樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)和活性材料層的粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)適當(dāng)設(shè)定熱熔融接合溫度。當(dāng)粘結(jié)劑聚合物為熱塑性聚合物時(shí),優(yōu)選將熱熔融接合溫度設(shè)定為滿足以下條件(Tb-IO) < T < Ta,其中T(°C )為熱熔融接合溫度;Tb(°C )為樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn);和TaCC)為粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)。更優(yōu)選熱熔融接合溫度T高于或等于Tb (°C)。 還更優(yōu)選熱熔融接合溫度T低于粘結(jié)劑聚合物的軟化點(diǎn)。實(shí)際上,聚合物材料軟化時(shí)熱熔融接合開始發(fā)生的溫度取決于聚合物材料的種類而變化。熱熔融接合可能在軟化點(diǎn)時(shí)開始發(fā)生或可能在低于軟化點(diǎn)幾度的溫度下開始發(fā)生。因此,熱熔融接合溫度優(yōu)選設(shè)定為高于聚合物材料開始軟化并變得能夠熱熔融接合時(shí)的溫度。當(dāng)粘結(jié)劑聚合物為熱固性聚合物時(shí),優(yōu)選將熱熔融接合溫度設(shè)定為滿足以下條件(IV -10)<τ',其中T' (°C)為熱熔融接合溫度;和Tb' (°c)為樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)。更優(yōu)選熱熔融接合溫度T'高于或等于Tb' (0C)0聚合物材料軟化時(shí)熱熔融接合開始發(fā)生時(shí)的溫度取決于聚合物材料的種類而變化。熱熔融接合可以在軟化點(diǎn)時(shí)開始發(fā)生或可以在低于軟化點(diǎn)幾度的溫度下開始發(fā)生。因此,熱熔融接合溫度優(yōu)選設(shè)定為高于聚合物材料開始軟化并變得能夠熱熔融接合時(shí)的溫度。上述適合的熱熔融接合溫度設(shè)定的原因如下。如果電極粘結(jié)劑聚合物熔化,則產(chǎn)生由于電極活性材料或?qū)щ娦灾鷦┑慕佑|減少導(dǎo)致電極電阻增加以引起電池性能劣化的可能性。因此,期望通過(guò)選擇熱固性聚合物作為樹脂層的聚合物材料或者以樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)低于活性材料層13、15的粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)的方式選擇正或負(fù)極活性材料層13、15的粘結(jié)劑聚合物,來(lái)適當(dāng)設(shè)定熱熔融接合溫度。除此之外,期望滿足以下條件(1)將熱熔融接合溫度設(shè)定至活性材料層13、15的粘結(jié)劑聚合物不熔化時(shí)的溫度;和 (2)將熱熔融接合溫度設(shè)定至樹脂層的聚合物材料進(jìn)行熱熔融接合時(shí)的溫度。此類合適的材料選擇和合適的熱熔融接合溫度的設(shè)定使得可以防止電極層(正或負(fù)極活性材料層13、 15)中的顆粒間電阻的增加,并可以得到導(dǎo)電性樹脂層和電極層(正或負(fù)極活性材料層13、 15)之間的接觸電阻的降低,從而改進(jìn)電池輸出性能。當(dāng)鄰接至集電體11的兩個(gè)活性材料層13、15(例如,雙極電極1的正負(fù)極活性材料層13、15)使用不同的粘結(jié)劑聚合物時(shí),采用粘結(jié)劑聚合物熔點(diǎn)中的較低熔點(diǎn)作為 Ta(°C )。當(dāng)集電體11具有樹脂層的多層結(jié)構(gòu)時(shí),采用鄰近并鄰接到活性材料層13、15的樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)作為Tb或Tb' (0C)0此外,當(dāng)存在兩個(gè)鄰近并鄰接到集電體11的活性材料層13、15(例如,雙極電極1中的正負(fù)極活性材料層13、1幻時(shí),采用兩個(gè)最外層樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)中的較高軟化點(diǎn)。當(dāng)集電體11具有三層以上樹脂層的多層結(jié)構(gòu)時(shí),優(yōu)選熱熔融接合溫度高于插入最外層之間的內(nèi)層的聚合物材料的軟化點(diǎn)。如果內(nèi)層聚合物材料在熱熔融接合過(guò)程中熔化,則產(chǎn)生內(nèi)層的緩沖效應(yīng)變得降低并且不能改進(jìn)集電體11和活性材料層13、15的剝離強(qiáng)度的可能性。因此,期望將熱熔融接合溫度設(shè)定為高于插入最外層之間的內(nèi)層的聚合物材料的軟化點(diǎn)。當(dāng)存在兩個(gè)以上內(nèi)層時(shí),采用內(nèi)層聚合物材料的軟化點(diǎn)中最低的軟化點(diǎn)。對(duì)于熱熔融接合時(shí)間并不特別限定,只要熱熔融接合能夠適合地進(jìn)行即可。熱熔融接合時(shí)間通常為0. 1秒至10小時(shí),優(yōu)選5秒至10分鐘。當(dāng)在加壓條件下進(jìn)行熱熔融接合時(shí),對(duì)于施加的壓力并不特別限定。施加的壓力優(yōu)選為0. 01至lOOMPa,更優(yōu)選2至lOMPa。在電極1的生產(chǎn)后,通過(guò)干燥去除溶劑。電極1生產(chǎn)后可以用電極材料滲入電極 1。在用凝膠聚合物電解質(zhì)滲入活性材料層13、15的情況下,可以想到通過(guò)干燥同時(shí)去除漿料溶劑和凝膠聚合物電解質(zhì)的溶劑。使用上述構(gòu)造的電極1來(lái)生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的電池。對(duì)于應(yīng)用電極1的電池種類并不特別限定。對(duì)于電極1的一個(gè)應(yīng)用例是非水電解質(zhì)電池,優(yōu)選鋰離子二次電池。鋰離子二次電池由于其高單位電池電壓(unit-cell voltage)實(shí)現(xiàn)高能量密度和高輸出密度,因此用作車輛驅(qū)動(dòng)電源或輔助電源是優(yōu)異的。非水電解質(zhì)電池的結(jié)構(gòu)或形式并不特別限定。電池可以具有任何已知結(jié)構(gòu)如層壓型(扁平型)電池結(jié)構(gòu)或卷繞型(圓筒型)電池結(jié)構(gòu)。非水電解質(zhì)二次電池的電連接(電極構(gòu)造)并不特別限定。電池可以是非雙極型 (內(nèi)部并聯(lián)型)電池或者雙極型(內(nèi)部串聯(lián)型)電池。然而注意,如上所述,當(dāng)將電極1應(yīng)用到雙極型電池時(shí),本發(fā)明的效果更顯著。 非水電解質(zhì)二次電池的電解質(zhì)材料也不特別限定。電池可以是具有滲入隔膜中的非水電解質(zhì)溶液的液體電解質(zhì)型電池或者所謂的聚合物型電池如聚合物凝膠電解質(zhì)型電池或固體聚合物電解質(zhì)(全固體電解質(zhì))型電池。聚合物型電池中,電解質(zhì)材料(聚合物凝膠電解質(zhì)、固體聚合物電解質(zhì))可以單獨(dú)使用或可以通過(guò)滲入隔膜中使用。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的雙極鋰離子二次電池10。雙極鋰離子二次電池10具有電池封裝(battery package) 29,例如層壓膜,以在其中密封實(shí)際上進(jìn)行充電/放電反應(yīng)的基本上長(zhǎng)方形的電池元件21。在該實(shí)施方案中,雙極鋰離子二次電池10的電池元件21設(shè)置有多個(gè)雙極電極1。 如圖1中所示,每個(gè)雙極電極1具有集電體11、形成于集電體11 一側(cè)上的正極活性材料層 13和形成于集電體11另一側(cè)上的負(fù)極活性材料層15。在雙極鋰離子二次電池10的電池元件21中,隔著電解質(zhì)層17層壓雙極電極1。鄰近的正極活性材料層13、電解質(zhì)層17和負(fù)極活性材料層15 —起用作一個(gè)電池層(單元電池)19。因此可以說(shuō),雙極鋰離子二次電池10具有電池層19的層狀結(jié)構(gòu)。為了防止由于電解質(zhì)從電解質(zhì)層17滲漏引起的液體短路(liquid short circuits)的發(fā)生,電池元件21還包括在單元電池層19外圍處的絕緣層(密封構(gòu)件)31。 絕緣層(密封構(gòu)件)31的配置在各鄰近的集電體11之間建立絕緣,從而防止由于鄰近正負(fù)極層13和15的接觸引起的短路。電池元件21包括電連接到正極接頭25的正極側(cè)最外層集電體Ila和電連接到負(fù)極接頭27的負(fù)極側(cè)最外層集電體11b,從而獲取電流輸出。為了降低電池元件21的水平方向(面方向)電阻,最外層集電體Ila和lib優(yōu)選為金屬箔。電池元件21密封于電池封裝 29中,正負(fù)極接頭25和27引出電池封裝四外部。最外層集電體IlaUlb和接頭25、27可經(jīng)由正負(fù)極端子引線電連接。可選地,最外層集電體IlaUlb也可代替接頭25、27起作用。集電體板可以層壓在最外層集電體Ila和lib的外側(cè)上并與接頭25和27或引線連接。在上述構(gòu)造的情況下,雙極鋰離子二次電池10使電流沿其垂直方向流動(dòng),因此得到與非雙極層壓電池相比顯著縮短的電子傳導(dǎo)通道以實(shí)現(xiàn)高輸出性能。此外,含聚合物的集電體11的使用能夠使電池10的重量減輕。以下將簡(jiǎn)要說(shuō)明雙極鋰離子二次電池10的結(jié)構(gòu)組件。由于雙極鋰離子二次電池 10的電極組件與上述相同,此后省略電極構(gòu)成組件的說(shuō)明。
電解質(zhì)層17的電解質(zhì)材料并不特別限定,只要其在充電/放電操作過(guò)程中在正負(fù)極之間起到鋰離子載體的作用即可。作為電解質(zhì)材料,可使用液體電解質(zhì)、聚合物電解質(zhì)和無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)(氧化物系固體電解質(zhì)、硫化物系固體電解質(zhì))。液體電解質(zhì)是溶液的形式,該溶液中鋰鹽(支持鹽)溶解于有機(jī)溶劑(增塑劑) 中??捎米髟鏊軇┑挠袡C(jī)溶劑的實(shí)例是碳酸酯如碳酸亞乙酯(EC)、碳酸亞丙酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)和碳酸二乙酯(DEC)。可用作支持鹽的鋰鹽的實(shí)例是可以添加到電極混合物層的鋰鹽化合物如Li (CF3SO2)2N, Li (C2F5SO2)2N、LiPF6, LiBF4, LiAsF6, LiTaF6, LiClO4 和 LiCF3S03。另一方面,聚合物電解質(zhì)可以分為其中含有電解質(zhì)溶液的凝膠電解質(zhì)和不含電解質(zhì)溶液的本征(全固態(tài))聚合物電解質(zhì)(intrinsic (all-sol id-state) polymer eletrolyte)。凝膠聚合物是其中液體電解質(zhì)滲入基質(zhì)聚合物(主聚合物(host polymer))的凝膠形式。此類凝膠聚合物電解質(zhì)的使用引起電解質(zhì)流動(dòng)性的損失從而有利地防止電解質(zhì)材料滲漏到集電體層,這樣引起各層之間離子傳導(dǎo)的阻斷?;|(zhì)聚合物(主聚合物(host polymer))并不特別限定?;|(zhì)聚合物(主聚合物)的實(shí)例是聚氧乙烯(PEO)、聚氧丙烯 (PPO)、聚偏氟乙烯(PVdF)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)共聚物、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯腈(PAN)、聚(甲基丙烯酸甲脂)(PMMA)及其共聚物。本征聚合物電解質(zhì)的實(shí)例是聚醚聚合物電解質(zhì)如聚氧乙烯(PEO)和聚氧丙烯 (PPO) 0通常,本征聚合物電解質(zhì)是其中溶解支持鹽(鋰鹽)但不含有機(jī)溶劑(增塑劑)的基質(zhì)聚合物的形式。此類本征聚合物電解質(zhì)的使用引起電解質(zhì)流動(dòng)性的損失并使得更容易防止電解質(zhì)材料滲漏到集電體層,這可以阻斷各層之間的離子傳導(dǎo)。凝膠聚合物電解質(zhì)或本征聚合物電解質(zhì)的基質(zhì)聚合物形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),從而提供改進(jìn)的機(jī)械強(qiáng)度。為了形成此類交聯(lián)結(jié)構(gòu),可以想到通過(guò)使用任何適合的聚合引發(fā)劑使聚合物電解質(zhì)的可聚合材料(如PEO或ΡΡ0)進(jìn)行任何聚合反應(yīng)如熱聚合、紫外線聚合、輻射誘導(dǎo)聚合或電子束誘導(dǎo)聚合。電解質(zhì)層17可以通過(guò)將固體電解質(zhì)或凝膠電解質(zhì)滲入隔膜來(lái)形成。隔膜的實(shí)例是聚烯烴例如聚乙烯和聚丙烯的多孔膜。作為最外層集電體(集電體板)Ila和11b,可以使用鋁箔、不銹鋼(SUS)箔、鎳-鋁包層材料、銅-鋁包層材料和這些金屬任意組合的電鍍材料。其中,優(yōu)選鋁箔和不銹鋼箔, 從而集電體Ila和lib具有承受待施加的正負(fù)極電勢(shì)的能力。含聚合物的集電體11也可用作最外層集電體lla、llb。正負(fù)極接頭25和27分別電連接到最外層集電體Ila和lib的正負(fù)極側(cè)和引出電池封裝四外部,從而從電池10獲取電流輸出。接頭25和27的材料并不特別限定??梢允褂萌魏我阎囯x子二次電池接頭用的高導(dǎo)電性材料。接頭材料的優(yōu)選實(shí)例是金屬材料如鋁、銅、鈦、鎳、不銹鋼(SUS)及其合金。 從輕量化、耐腐蝕和高導(dǎo)電性的觀點(diǎn),更優(yōu)選鋁和銅。正極接頭25的接頭材料可以與負(fù)極接頭27的接頭材料相同或不同。正負(fù)極接頭25和27可以通過(guò)最外層集電體Ila和lib 的延伸部分而形成??蛇x地,正負(fù)極接頭25和27可以與最外層集電體Ila和lib分離地形成并連接到最外層集電體Ila和lib。
根據(jù)需要使用正負(fù)極端子引線。例如,當(dāng)正負(fù)極接頭25和27直接從最外層集電體Ila和lib引出作為輸出端子時(shí),不需要使用正負(fù)極端子引線。作為正負(fù)極端子引線的材料,可以使用任何已知的鋰離子二次電池端子引線用材料。期望通常用耐熱、熱收縮絕緣管覆蓋引出電池封裝四外部的任何部分,從而防止這些部分與外圍設(shè)備或配線接觸時(shí)發(fā)生短路,這樣將影響產(chǎn)品性能(機(jī)動(dòng)車輛部件,特別是電子設(shè)備)。作為電池封裝四,除已知金屬罐以外還可接受各種包裝材料。例如,可以使用鋁層壓膜,例如以PP層、鋁層和尼龍層依次層壓的三層層壓膜的袋。電池封裝材料并不限于上述。可能的選擇中,優(yōu)選層壓膜,這是由于它的高輸出和冷卻特性以及大設(shè)備電池如EV和 HEV電池的適用性。盡管已描述作為本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的雙極鋰離子二次電池,但本發(fā)明的電池可以構(gòu)造為非雙極型鋰離子二次電池。非雙極鋰離子二次電池的一個(gè)實(shí)例是具有正極、 電解質(zhì)層和負(fù)極的層狀結(jié)構(gòu)的那種,在正極中正極活性材料層形成于正極集電體相對(duì)側(cè)上,在負(fù)極中負(fù)極活性材料層形成于負(fù)極集電體相對(duì)側(cè)上。在此情況下,正極、電解質(zhì)層和負(fù)極以以下方式交替層壓任一正極具有隔著電解質(zhì)層與該正極鄰近的任一負(fù)極的負(fù)極活性材料層面對(duì)的正極活性材料層。在雙極型的情況下,正負(fù)極接頭通過(guò)例如超聲波焊接或電阻焊接經(jīng)由正負(fù)極端子引線電連接到正負(fù)極集電體。這些正負(fù)極接頭通過(guò)層壓膜的外周的熱熔融接合的部分暴露于層壓膜電池封裝的外部??梢酝ㄟ^(guò)任何已知生產(chǎn)方法來(lái)使用上述電極生產(chǎn)電池。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的非雙極或雙極非水電解質(zhì)鋰離子二次電池50的外觀的透視圖。如圖3所示,鋰離子二次電池50具有由電池元件57和電池封裝52形成的長(zhǎng)方形扁平形狀。電池元件57通過(guò)電池封裝52外周的熱熔融接合被包裝和密封于電池封裝52 中,所述電池封裝52具有從其相對(duì)側(cè)突出以提取電池能量輸出的正負(fù)極接頭58和59。本文中,電池元件57相應(yīng)于圖2的雙極鋰離子二次電池10的電池元件21,因此具有電池層 (單元電池)19的層狀結(jié)構(gòu),其中的每個(gè)層包括正極層13、電解質(zhì)層17和負(fù)極層15。本發(fā)明的電池不限于圖3所示的層壓扁平結(jié)構(gòu)型,并可以可選地構(gòu)造為卷繞圓筒狀結(jié)構(gòu)型或通過(guò)變形圓筒狀結(jié)構(gòu)形成的長(zhǎng)方形扁平結(jié)構(gòu)。在圓筒狀電池結(jié)構(gòu)的情況下,封裝材料并不特別限定,并可以是層壓膜或常規(guī)圓筒罐(金屬罐)。此外,對(duì)于接頭58和59的引出端(lead-out)沒有特別限定。接頭58和59的引出端并不限于圖3所示的那種。正負(fù)極接頭58和59可以可選地從相同側(cè)引出,或可以被分為多個(gè)部分并從各自側(cè)引出。在卷繞電池結(jié)構(gòu)的情況下,可以使用圓筒罐(金屬罐)代替接頭形成端子。根據(jù)本發(fā)明的電池組通過(guò)連接多個(gè)上述電池,更具體地串聯(lián)、并聯(lián)或其組合連接兩個(gè)以上電池來(lái)生產(chǎn)。電池組的容量和電壓可以通過(guò)電池的此類串聯(lián)和/或并聯(lián)來(lái)自由地調(diào)整??梢韵氲奖景l(fā)明中通過(guò)組合非雙極和雙極鋰離子二次電池來(lái)生產(chǎn)電池組。如圖4A、4B和4C所示,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的電池組300具有多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)電連接的可連接/可拆卸的電池模塊250。每個(gè)電池模塊250具有多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)電連接的雙極鋰離子二次電池10。在該構(gòu)造的情況下,電池組300得到適于用作車輛驅(qū)動(dòng)電源或輔助電源(其需要高體積能量密度和高體積輸出密度)的高容量和輸出特性。電池模塊 250可以通過(guò)電連接手段如母線而彼此電連接,并可以通過(guò)連接夾具310成層地層壓。取決于其上安裝有電池組300的車輛所需的電池容量和輸出特性來(lái)決定電池模塊250中的雙極鋰離子二次電池10的數(shù)量和電池組300中的電池模塊250的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明的車輛的特征在于在其上安裝有上述電池或電池組。本發(fā)明的電池具有高輸出性能,因此可以安裝于特性在于長(zhǎng)EV行駛距離的插接式混合電動(dòng)車輛或特征在于單次充電的長(zhǎng)行駛距離的電動(dòng)車輛上。換言之,本發(fā)明的電池或電池組可適于用作車輛電源。車輛的實(shí)例是機(jī)動(dòng)車輛如混合電動(dòng)車輛、電動(dòng)車輛和燃料電池車輛。這些機(jī)動(dòng)車輛不僅包括四輪車輛(轎車、商用汽車如貨車和公共機(jī)動(dòng)車輛、輕型小轎車等),而且還包括兩輪車輛(摩托車等等)和三輪車輛。電池或電池組的應(yīng)用不限于上述機(jī)動(dòng)車輛。電池或電池組可以用作用于其它車輛和運(yùn)輸手段如火車的電源,并用作可固定/可安裝電源如不間斷電源。圖5中,電池組300被固定于電動(dòng)車輛400的車身中心的座位下的位置處,從而確保寬闊的車輛內(nèi)部空間和行李間。電池組300的安裝位置不限于座位下的位置。電池組 300可以可選地固定于后行李間的下部或車輛前側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)室中。具有電池組300的電動(dòng)車輛400得到高耐久性并確保足夠的輸出。將參考以下實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而,應(yīng)注意以下實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的,并不意欲對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例11.正極漿料的制備通過(guò)將作為漿料粘度調(diào)整溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)適量添加到作為正極活性材料的LiMn2O4(平均粒徑5 μ m) (85質(zhì)量% )、作為導(dǎo)電性助劑的乙炔黑(5質(zhì)量% ) 和作為粘結(jié)劑聚合物的聚偏氟乙烯(PVdF) (10質(zhì)量% )的固成分中來(lái)制備正極漿料(粘度:2000cps)。PVdF的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)分別為134°C和1690C02.負(fù)極漿料的制備通過(guò)將作為漿料粘度調(diào)整溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)適量添加到作為負(fù)極活性材料的硬炭(平均粒徑5μπι) (85質(zhì)量%)、作為導(dǎo)電性助劑的乙炔黑(5質(zhì)量%)和作為粘結(jié)劑聚合物的聚偏氟乙烯(PVdF) (10質(zhì)量% )的固成分中來(lái)制備負(fù)極漿料(粘度 2000cps)。PVdF的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)分別為134°C和1690C03.雙極電極的形成將正極漿料涂布到鋁箔。另一方面,將負(fù)極漿料涂布到銅箔。使用作為聚合物材料的聚乙烯(軟化點(diǎn)115°C,熔點(diǎn)130°C) (70質(zhì)量%)和作為導(dǎo)電性填料的細(xì)碳顆粒(科琴黑(Ketjen black),平均粒徑100nm) (30質(zhì)量% )來(lái)形成集電體(厚度50μπι)。在通過(guò)從金屬箔轉(zhuǎn)移正極漿料和負(fù)極漿料在每個(gè)集電體上形成正負(fù)極層時(shí),通過(guò)在160°C下熱熔融接合5分鐘將集電體和活性材料層結(jié)合。通過(guò)用6MPa的壓力加壓來(lái)進(jìn)行熱熔融接合。如圖6的光學(xué)顯微照片所示,用光學(xué)顯微鏡觀察由此得到的雙極電極。圖6中,附圖標(biāo)記113表示正極活性材料層;附圖標(biāo)記115表示負(fù)極活性材料層; 附圖標(biāo)記111表示插入正負(fù)極活性材料層113和115之間的集電體;附圖標(biāo)記A表示集電體111和正極活性材料層113之間的界面區(qū)域(下文中稱為“正極側(cè)界面區(qū)域”);和附圖標(biāo)記B表示集電體111和負(fù)極活性材料層115之間的界面區(qū)域(下文中稱為“負(fù)極側(cè)界面區(qū)域”)。圖7A和7B是圖6的正極側(cè)界面A的放大圖。圖7A和7B中,附圖標(biāo)記114表示正極活性材料;附圖標(biāo)記117表示粘結(jié)劑聚合物;和附圖標(biāo)記C表示集電體111和正極活性材料層113之間的界面。如圖7A和7B所示,以正極活性材料114分散于粘結(jié)劑聚合物 117中并被粘結(jié)劑聚合物117包圍的方式形成正極活性材料層113。粘結(jié)劑聚合物117沒有熔化,因此保持其結(jié)構(gòu)(形狀)。另一方面,集電體111的樹脂層熔化并以集電體樹脂層切入活性材料層114中的方式結(jié)合到正極活性材料層114(參見圖7B中的界面C)。圖8A和8B是圖6的負(fù)極側(cè)界面區(qū)域B的放大圖。圖8A和8B中,附圖標(biāo)記116表示負(fù)極活性材料;附圖標(biāo)記D表示集電體111和負(fù)極活性材料層115之間的界面。類似地, 如圖8A和8B所示,以負(fù)極活性材料116分散于粘結(jié)劑聚合物117中并被粘結(jié)劑聚合物117 包圍的方式形成負(fù)極活性材料層115。粘結(jié)劑聚合物沒有熔化,因此保持其結(jié)構(gòu)(形狀)。 另一方面,集電體111的樹脂層熔化并以集電體樹脂層切入活性材料層115的此類方式結(jié)合到負(fù)極活性材料層115(參見圖8B中的界面D)。可以通過(guò)將集電體111樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)設(shè)定至低于活性材料層 113、115的粘結(jié)劑聚合物117的熔點(diǎn),并通過(guò)將熱熔融接合溫度設(shè)定至高于集電體111樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)并低于粘結(jié)劑聚合物117的熔點(diǎn)來(lái)進(jìn)行熱熔融接合而不熔化粘結(jié)劑聚合物117。通過(guò)此類熱熔融接合,可以降低集電體111和活性材料層113、115之間的接觸電阻同時(shí)保持粘結(jié)劑聚合物117的結(jié)構(gòu),從而進(jìn)行活性材料114、116的功能。通過(guò)將90質(zhì)量%的電解質(zhì)溶液和10質(zhì)量%的主聚合物混合進(jìn)粘度調(diào)整溶劑中來(lái)制備電解質(zhì)材料(預(yù)凝膠溶液)。本文中,將含1. OM LiPF4的碳酸亞丙酯(PC)和碳酸亞乙酯(EC)的混合物(體積比1 1)用作電解質(zhì)溶液。作為主聚合物,使用聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)共聚物。此外,使用碳酸二甲酯(DMC)作為粘度調(diào)整溶劑。將電解質(zhì)材料(預(yù)凝膠溶液)涂布于上述形成的雙極電極的正負(fù)極層的整個(gè)表面并在50°C下干燥以除去DMC。然后提供滲有凝膠電解質(zhì)材料的雙極電極。每個(gè)完成的雙極電極具有65 μ m厚度的正極活性材料層和135 μ m厚度的負(fù)極活性材料層。4.凝膠聚合物電解質(zhì)層的形成通過(guò)將上述制備的電解質(zhì)材料涂布到多孔聚丙烯膜隔膜(厚度20μπι)的相對(duì)側(cè),在50°C下干燥涂布的電解質(zhì)材料從而除去DMC來(lái)形成凝膠聚合物電解質(zhì)層。5.層壓將凝膠聚合物電解質(zhì)層置于雙極電極的正極上,隨后將具有12mm寬度的PE膜的密封構(gòu)件設(shè)定在凝膠聚合物電解質(zhì)層周圍。重復(fù)上述操作,從而將雙極電極以五層層壓。 然后,從上到下加壓(熱壓)進(jìn)行雙極電極和密封構(gòu)件的層壓,從而熔合密封構(gòu)件以密封各層。加壓條件為0. 2MPa、160°C和5秒。通過(guò)使用具有100 μ m厚度,并具有使得用延伸到電池投影面外側(cè)的部分覆蓋由此得到的雙極電池元件的全部投影面的尺寸的Al板來(lái)制備電端子組件。將雙極電池元件保持于端子組件之間。通過(guò)鋁層壓體以及在大氣壓力下從兩邊加壓來(lái)真空密封雙極電池和端子組件。由此,完成在電池元件和電端子組件之間具有增加接觸的雙極電池。
實(shí)施例2除了使用聚丙烯(軟化點(diǎn)140°C,熔點(diǎn)155°C) (70質(zhì)量%)作為聚合物材料和細(xì)碳顆粒(30質(zhì)量%)作為導(dǎo)電性填料來(lái)形成集電體(厚度50μπι)以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例3除了使用聚丙烯(軟化點(diǎn)140°C,熔點(diǎn)155°C ) (90質(zhì)量% )作為聚合物材料和細(xì)Au顆粒(平均粒徑10nm) (10質(zhì)量% )作為導(dǎo)電性填料來(lái)形成集電體(厚度50μπι)以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例4除了使用聚乙烯(軟化點(diǎn)115°C,熔點(diǎn)130°C ) (90質(zhì)量% )作為聚合物材料和細(xì)Au顆粒(平均粒徑10nm) (10質(zhì)量% )作為導(dǎo)電性填料來(lái)形成集電體(厚度50μπι)以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例51.正負(fù)極漿料的制備除了使用熱固性環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑聚合物以外,以與實(shí)施例1相同的方式制備正負(fù)極漿料。2.雙極電極的生產(chǎn)除了使用聚酰亞胺(軟化點(diǎn)350°C,熔點(diǎn)400°C ) (70質(zhì)量% )作為聚合物材料和細(xì)碳顆粒(科琴黑,平均徑度100nm) (30質(zhì)量% )作為導(dǎo)電性填料來(lái)形成集電體(厚度 50 μ m);另外,在410°C下進(jìn)行熱熔融接合以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電極。3.凝膠聚合物電解質(zhì)層和層壓體的形成使用上述生產(chǎn)的雙極電極,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例6除了使用細(xì)Au顆粒(平均粒徑10nm)作為導(dǎo)電性填料以外,以與實(shí)施例5相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例7除了通過(guò)使用作為聚合物材料的聚乙烯(軟化點(diǎn)115°C,熔點(diǎn)130°C ) (70質(zhì)量% )和作為導(dǎo)電性填料的細(xì)碳顆粒(科琴黑,平均粒徑100nm) (30質(zhì)量% )的兩個(gè)最外層(各自厚度50μπι)以及使用作為聚合物材料的聚酰亞胺(軟化點(diǎn)350°C,熔點(diǎn)400°C) (70質(zhì)量%)和作為導(dǎo)電性填料的細(xì)碳顆粒(科琴黑,平均粒徑100nm) (30質(zhì)量% )的內(nèi)層(厚度50μπι)的層壓工藝來(lái)形成具有三層結(jié)構(gòu)的各集電體(厚度50μπι)以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例81.正極漿料的制備通過(guò)將作為漿料粘度調(diào)整溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)適量添加到作為正極活性材料的LiMn2O4(平均粒徑5 μ m) (85質(zhì)量% )、作為導(dǎo)電性助劑的乙炔黑(5質(zhì)量% ) 和作為粘結(jié)劑聚合物的聚偏氟乙烯(PVdF) (10質(zhì)量% )的固成分中來(lái)制備高粘度正極漿料 (粘度:100, OOOcps)。PVdF的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)分別為134°C和1690C02.負(fù)極漿料的制備
通過(guò)將作為漿料粘度調(diào)整溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)適量添加到作為負(fù)極活性材料的硬炭(平均粒徑5μπι) (85質(zhì)量%)、作為導(dǎo)電性助劑的乙炔黑(5質(zhì)量%) 和作為粘結(jié)劑聚合物的聚偏氟乙烯(PVdF) (10質(zhì)量%)的固成分中來(lái)制備高粘度負(fù)極漿料 (粘度:100, OOOcps)。PVdF的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)分別為134°C和1690C03.雙極電極的形成使用作為聚合物材料的聚乙烯(軟化點(diǎn)115°C,熔點(diǎn)130°C ) (70質(zhì)量% )和作為導(dǎo)電性填料的細(xì)碳顆粒(科琴黑,平均粒徑100nm) (30質(zhì)量%)來(lái)形成集電體(厚度 50 μ m)。使用分散機(jī)或棒涂機(jī)將高粘度正負(fù)極漿料涂布于集電體。通過(guò)用壓力加壓在160°C下進(jìn)行集電體和活性材料層的熱熔融接合10分鐘。除了上述方法以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例9除了使用作為聚合物材料的聚丙烯(軟化點(diǎn)140°C,熔點(diǎn)155°C) (70質(zhì)量%)和作為導(dǎo)電性填料的細(xì)碳顆粒(30質(zhì)量% )來(lái)形成集電體(厚度50μπι);此外,在150°C下進(jìn)行熱熔融接合以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。實(shí)施例10除了使用作為聚合物材料的聚丙烯(軟化點(diǎn)140°C,熔點(diǎn)155°C) (70質(zhì)量%)和作為導(dǎo)電性填料的細(xì)碳顆粒(30質(zhì)量% )來(lái)形成集電體(厚度50μπι)來(lái)形成集電體(厚度50μπι);此外,在140°C下進(jìn)行熱熔融接合以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。比較例1除了通過(guò)使用SUS金屬箔的集電體(厚度30 μ m)以及用涂布機(jī)將電極漿料涂布到集電體形成雙極電極以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。比較例2除了使用作為聚合物材料的聚丙烯(軟化點(diǎn)140°C,熔點(diǎn)155°C) (70質(zhì)量%)和作為導(dǎo)電性填料的細(xì)碳顆粒(30質(zhì)量%)形成集電體(厚度50μπι),用涂布機(jī)將電極漿料涂布到集電體然后在6ΜΙ^下加壓涂布的電極漿料來(lái)制備雙極電極以外,以與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)雙極電池。評(píng)價(jià)1 集電體體積電阻率測(cè)量集電體沿其厚度方向的體積電阻率。測(cè)量結(jié)果示于表1中。表 權(quán)利要求
1.一種電極,其包括具有樹脂層的導(dǎo)電性集電體;和形成于所述集電體上的活性材料層;其中所述集電體的樹脂層結(jié)合到所述活性材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極,其中所述活性材料層包括活性材料和粘結(jié)劑聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極,其中所述集電體的樹脂層通過(guò)熱熔融接合結(jié)合到所述活性材料層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極,其中所述粘結(jié)劑聚合物是熱固性聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極,其中所述樹脂層包括聚合物材料,所述聚合物材料的軟化點(diǎn)低于所述粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電極,其中所述導(dǎo)電性集電體包括至少三層樹脂層的層壓材料,所述至少三層樹脂層包括兩層最外層樹脂層和至少一層插入所述兩層最外層樹脂層之間的內(nèi)層樹脂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電極,其中所述至少三層樹脂層中的每一層包括聚合物材料,所述聚合物材料的軟化點(diǎn)低于所述粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn);和其中所述兩層最外層樹脂層中更鄰近所述活性材料層設(shè)置的最外層樹脂層的聚合物材料具有比所述兩層最外層樹脂層中的另一最外層樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)低的軟化點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電極,其中所述至少三層樹脂層中的每一層包括聚合物材料,所述聚合物材料的軟化點(diǎn)低于所述粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn);和其中所述兩層最外層樹脂層中鄰近所述活性材料層的最外層樹脂層的聚合物材料具有比所述至少一層內(nèi)層樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)低的軟化點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的電極,其中所述集電體具有IO2至10_5Ω· cm的體積電阻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9任一項(xiàng)所述的電極,其中所述聚合物材料是選自由聚烯烴、聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺和聚偏氟乙烯組成的組中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10任一項(xiàng)所述的電極,其中所述粘結(jié)劑聚合物是選自由聚丙烯、 聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚偏氟乙烯、環(huán)氧樹脂和合成橡膠組成的組中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的電極,其中所述電極是雙極型電極,其中所述活性材料層包括與所述集電體一側(cè)結(jié)合的正極活性材料層和與所述集電體相對(duì)側(cè)結(jié)合的負(fù)極活性材料層。
13.—種電池,其包括根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的電極。
14.一種電池組,其包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池。
15.一種車輛,其包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池或者根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池組作為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源。
16.一種電極的生產(chǎn)方法,其包括制備具有導(dǎo)電性樹脂層的集電體;在所述導(dǎo)電性樹脂層上形成活性材料層;和將所述導(dǎo)電性樹脂層結(jié)合到所述活性材料層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電極的生產(chǎn)方法,其中形成所述活性材料層包括形成包含活性材料和粘結(jié)劑聚合物的活性材料層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電極的生產(chǎn)方法,其中將所述導(dǎo)電性樹脂層結(jié)合到所述活性材料層通過(guò)熱熔融接合來(lái)進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電極的生產(chǎn)方法,其中所述粘結(jié)劑聚合物是熱塑性聚合物;和其中滿足以下條件Tb-10 < T < Ta,其中T是所述熱熔融接合過(guò)程中的熱熔融接合溫度;Tb是所述導(dǎo)電性樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn);和Ta是所述粘結(jié)劑聚合物的熔點(diǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電極的生產(chǎn)方法,其中所述粘結(jié)劑聚合物是熱固性聚合物;和其中滿足以下條件Tb' -10 < T',其中T'是所述熱熔融接合過(guò)程中的熱熔融接合溫度;和Tb'是所述導(dǎo)電性樹脂層的聚合物材料的軟化點(diǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的電極的生產(chǎn)方法,其中通過(guò)將所述活性材料層的高粘度前體轉(zhuǎn)移或涂布到所述樹脂層上,在所述樹脂層上形成所述活性材料層。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21任一項(xiàng)所述的電極的生產(chǎn)方法,其中所述集電體由三層以上樹脂層的層壓材料組成,所述三層以上樹脂層包括最外層樹脂層和插入所述最外層樹脂層之間的至少一層內(nèi)層;和其中所述熱熔融接合溫度低于至少一層內(nèi)層樹脂層的軟化點(diǎn)。
全文摘要
一種電極,其包括由導(dǎo)電性樹脂層形成的集電體和形成于導(dǎo)電性樹脂層上的活性材料層。該活性材料層包括活性材料和粘結(jié)劑聚合物,并且導(dǎo)電性樹脂層通過(guò)熱熔融接合結(jié)合到活性材料層。
文檔編號(hào)H01M4/139GK102257657SQ200980151244
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者井上志保, 井深重夫, 保坂賢司, 堀江英明, 島村修 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社