[發明專利]能源裝置電極用粘合劑樹脂乳液、使用其的能源裝置電極和能源裝置無效

申請號：	200580047462.8	申請日：	2005-12-08
公開（公告）號：	CN101111957A	公開（公告）日：	2008-01-23
發明（設計）人：	鈴木健司;真下清孝	申請（專利權）人：	日立化成工業株式會社
主分類號：	H01M4/62	分類號：	H01M4/62;H01G9/016;H01G9/058
代理公司：	北京銀龍知識產權代理有限公司	代理人：	鐘晶
地址：	日本***	國省代碼：	日本;JP
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摘要：
搜索關鍵詞：	能源裝置電極粘合劑樹脂乳液使用
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及能源裝置電極用粘合劑樹脂乳液以及使用其的能源裝置電極和能源裝置。

背景技術

一直以來，作為儲存電的手段，有鋰離子二次電池(以下，記為“鋰電池”)或雙電荷層電容器(以下，記為“電容器”)等能源裝置。

鋰電池雖然有過度充放電能力弱、壽命短的缺點，但具有無記憶效果、高能量密度的優點，作為筆記本電腦或移動電話、PDA等便攜式信息終端的電源等被廣泛使用。

另一方面，電容器是利用了在電極的活性物質和電解液的界面形成的雙電荷層的靜電容量的能源裝置，與鋰電池相比能量密度小，但卻具有長壽命(高可靠性)、快速充放電性優良(高輸入輸出率)的優點，用作AV儀器或電話機、傳真機用存儲器的小型后備電源等。

這樣的能源裝置的電極，通常使用的是包含集電體和配置于該集電體上的合劑層的電極。該合劑層是含有活性物質和粘合劑樹脂組合物的層，是以在集電體表面配置活性物質的目的形成的。集電體上的活性物質具有授受離子的作用。

例如，鋰電池的情況下，使用碳材料作為負極的活性物質。該碳材料具有多層結構，通過鋰離子插入其層間(鋰層間化合物的形成)，及鋰離子從層間釋放，來進行鋰離子的授受。

另外，作為用于將該鋰電池的活性物質配置于集電體上的粘合劑樹脂組合物，正在使用由苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)粒子的水分散乳液，或者SBR和羧甲基纖維素(CMC)的鈉鹽或銨鹽(作為水溶性高分子增粘劑)而成的二液型材料(專利文獻1)。

但是，SBR存在容易被作為負極活性物質的碳材料吸附而披覆碳材料表面的傾向。因此，含有鋰離子的電解液就難以浸透到含有上述活性物質和粘合劑樹脂組合物的合劑層，其結果，存在碳材料中的鋰離子的授受困難的情況。特別是，用輥壓機等將上述合劑層高壓縮成形于集電體的情況下，因為合劑層中存在的空隙變少，電解液更難浸透，所以存在充放電特性進一步下降的情況。另外，制造合劑層前，在含有活性碳的粘合劑樹脂組合物的水分散乳液中，SBR被強力吸附于作為活性物質的碳材料上，存在碳材料沉降的情況，無法實現由該乳液得到的合劑層的均質化。

另一方面，電容器的情況下，使用比表面積大的活性碳作為活性物質。通過使電解液中的離子在該活性碳上物理性地吸附解吸，可以進行充放電。

作為用于將該電容器的活性物質吸附于集電體上的粘合劑樹脂組合物，使用由聚四氟乙烯(PTFE)粒子的水分散乳液和羧甲基纖維素(CMC)的鈉鹽或銨鹽(作為水溶性高分子增粘劑)而成的二液型材料(專利文獻2)。但是，與鋰電池相同，存在粘合劑樹脂組合物披覆于活性碳上的問題，離子的吸附解吸變得困難，其結果，得到的電容器的電極的電阻變大，長期可靠性方面存在問題。

專利文獻1：日本特開平5-74461號公報

專利文獻2：WO?98/58397號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的第一目的是，提供一種用于能源裝置電極，更具體來說，作為用于將活性物質配置于該電極的集電體上的粘合劑來使用的能源裝置電極用粘合劑樹脂乳液。

本發明的第二目的是，提供一種在上述乳液中，活性物質表現出良好的分散穩定性(耐沉降性)的能源電極用粘合劑樹脂乳液。

本發明的第三目的是，提供在由上述活性物質和上述粘合劑樹脂乳液得到的合劑層中，不披覆于能源裝置特別是鋰電池的負極活性物質的表面，并且電解液可以良好地浸透的能源裝置電極用粘合劑樹脂乳液以及使用其的能源裝置電極。

本發明的第四目的是，提供高密度、具有良好充放電特性的鋰電池用電極及使用其的鋰電池，以及電阻降低、長期可靠性得以提高的電容器電極和使用其的電容器。

解決問題的手段

本發明人等反復進行了深入研究，結果發現，對具有羧基的改性聚烯烴進行中和而得到的粘合劑樹脂的水分散乳液可以解決上述問題。

即，本發明涉及，

1.能源裝置電極用粘合劑樹脂乳液，其特征在于，含有用中和劑中和的α-烯烴和α，β-不飽和羧酸的共聚物和水。