[發明專利]雙極型鋰離子二次電池用集電體以及雙極型鋰離子二次電池在審

申請號：	201380060734.2	申請日：	2013-11-18
公開（公告）號：	CN104823314A	公開（公告）日：	2015-08-05
發明（設計）人：	菊池剛;柳田正美;伊藤卓;小川纮平;奧聰志;若林計介;脅憲尚;室屋祐二;下井田良雄;石本靖二;松野智久	申請（專利權）人：	株式會社鐘化;日產自動車株式會社
主分類號：	H01M4/66	分類號：	H01M4/66;H01M4/64;H01M10/052;H01M10/0585
代理公司：	北京集佳知識產權代理有限公司 11227	代理人：	趙曦;金世煜
地址：	日本***	國省代碼：	日本;JP
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摘要：
搜索關鍵詞：	雙極型鋰離子二次電池用集電體以及
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及雙極型鋰離子二次電池用集電體以及使用它的雙極型鋰離子二次電池。

背景技術

近年來，為了保護環境，期望具有小型且高功率密度的電池作為車輛或手機的電源。其中，鋰離子二次電池由于活性物質的功率密度較高而受到關注，正在推進各種部件的開發。

關于其部件之一的集電體，通常使用金屬箔，可是例如在專利文獻1中，通過使用含有碳和2種以上聚烯烴共聚物的導電性樹脂制的集電板作為氧化還原液流型二次電池的集電板，可實現導電性與脆性的平衡的提高。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2000-200619號公報

發明內容

本發明的目的在于提供一種溶劑阻斷性優異的具有分散有導電賦予劑的聚酰亞胺樹脂層的雙極型鋰離子二次電池用集電體。

聚酰亞胺的耐熱性、機械強度優異，因此在輥對輥的電極涂布工序或層疊工序中也可不變形等而穩定地使用。因此，使導電賦予劑分散于聚酰亞胺樹脂而成的集電體被認為有前途。

但是，將使導電賦予劑分散于聚酰亞胺樹脂而成的集電體用作雙極型鋰離子二次電池用集電體時，需要溶劑阻斷性。已知鋰離子與電解液中的溶劑進行溶劑化，使用溶劑阻斷性差的集電體時，溶劑化的鋰離子滲透于集電體內部，電解液中的鋰離子濃度下降而有時導致電池容量的下降。

如上所述，通常眾所周知聚酰亞胺樹脂的耐熱性、機械強度優異。然而，不知道聚酰亞胺樹脂的溶劑阻斷性是什么程度，且是否可以以一級結構控制。

因此，本發明的發明人等反復進行深入研究，其結果發現，通過使用具有特定的一級結構的聚酰亞胺樹脂，可發揮優異的溶劑阻斷性，進而完成了本發明。

即，本發明是一種雙極型鋰離子二次電池用集電體(以下有時簡稱為“本發明的集電體”)，其具有將導電賦予劑分散于聚酰亞胺樹脂而成的導電性聚酰亞胺層，該聚酰亞胺樹脂是將使四羧酸二酐成分與二胺成分反應而得到的聚酰胺酸酰亞胺化而成的，所述四羧酸二酐成分含有選自聯苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、[亞異丙基雙(對亞苯氧基)]二鄰苯二甲酸二酐中的至少一種，所述二胺成分含有選自二氨基二苯醚、苯二胺、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中的至少一種。

本發明的集電體中，選自聯苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、[亞異丙基雙(對亞苯氧基)]二鄰苯二甲酸二酐中的至少一種的四羧酸二酐在四羧酸二酐成分整體中含有50mol％以上。

本發明的集電體中，選自二氨基二苯醚、苯二胺、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中的至少一種的二胺在二胺成分整體中含有50mol％以上。

本發明的集電體中，上述聚酰亞胺樹脂優選滿足下述(1)和(2)。

(1)在200～280℃之間具有動態粘彈性測定中的儲能彈性模量的拐點。

(2)將上述拐點-20℃時的儲能彈性模量設為A1，將上述拐點+20℃時的儲能彈性模量設為A2時，A1與A2為下述(式1)的范圍內。

50≥[(A2/A1)×100]≥0.1????(式1)

本發明的集電體中，上述導電賦予劑優選為碳系導電性粒子。

本發明的集電體中，優選上述導電性聚酰亞胺層以重量比計在導電性賦予劑:聚酰亞胺樹脂＝1:99～99:1的范圍內含有導電性賦予劑和上述聚酰亞胺樹脂。

本發明的集電體中，上述導電性聚酰亞胺層的厚度優選為1～100μm。

本發明的集電體可以在上述導電性聚酰亞胺層的至少單面形成金屬層。

本發明的集電體中，上述金屬層優選由選自金、銀、銅、鉑、鎳和鉻中的至少一種形成。

本發明的集電體中，上述金屬層的厚度優選為0.01～2μm。