CN104662718A - 集电体,电极结构体和蓄电部件 - Google Patents

集电体,电极结构体和蓄电部件 Download PDF

Info

Publication number
CN104662718A
CN104662718A CN201380049241.9A CN201380049241A CN104662718A CN 104662718 A CN104662718 A CN 104662718A CN 201380049241 A CN201380049241 A CN 201380049241A CN 104662718 A CN104662718 A CN 104662718A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
temperature
ptc
collector body
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380049241.9A
Other languages
English (en)
Inventor
齐藤聪平
加藤治
本川幸翁
八重樫起郭
片冈次雄
井上光哉
山部乡史
盛岛泰正
伊藤贵和
原英和
饭田恭宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
UACJ Corp
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
UACJ Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Nippon Foil Manufacturing Co Ltd, UACJ Corp filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Publication of CN104662718A publication Critical patent/CN104662718A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/48—Conductive polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H01G11/18—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against thermal overloads, e.g. heating, cooling or ventilating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • H01G11/28—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features arranged or disposed on a current collector; Layers or phases between electrodes and current collectors, e.g. adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/50—Electrodes characterised by their material specially adapted for lithium-ion capacitors, e.g. for lithium-doping or for intercalation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/68—Current collectors characterised by their material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106—PTC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511—Of epoxy ether
    • Y10T428/31515—As intermediate layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/3154—Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种集电体，该集电体在用于非水电解质电池、双电层电容、锂离子电容器等蓄电部件的电极结构体上时，确保发挥PTC功能以确保安全性，并且高速充放电、寿命长、安全性高、生产率高。本发明的集电体1具备：基材3以及在该基材3的至少一面上形成的具有导电性的树脂层5。该集电体1，(1)在PTC表现温度下，该树脂层5由于非水电解质导致的膨胀度为1％以上1000％以下，(2)PTC表现温度为65℃到200℃。

Description

集电体,电极结构体和蓄电部件
技术领域
本发明涉及集电体，电极结构体和蓄电部件(包括非水电解质电池、双电层电容、锂离子电容器等)。
背景技术
在用于车载等方面的锂离子电池中，通常使用时，高速充放电特性(高速率特性)需要在出故障等意外情况下，给予自发且安全地停止充放电的所谓关机功能(PTC功能)。前者中有活性物质的小粒径化和在集电体上形成导电层的技术等，后者中作为提高电池安全性的手段，以保险阀防止内部压力上升，或设置随着温度上升电阻值增加的PTC(PositiveTemperature Coefficient)单元，还有设置发热时切断电流的装置。作为电池的PTC功能，被赋予分离器中是为人所知的，其设计是：在110～140℃左右熔化，细微孔阻塞，遮断锂离子从而在异常发热时阻止电极反应。但是，依靠分离器，关闭不完全，温度继续上升超过分离器的熔点时，由于外部温度的上升，分离器融化而发生内部短路的情况也是有的。这种情况下，已经不能再指望分离器的关闭功能了，电池将迅速发热。
在此，有人提出技术方案，其目的是：通常使用时用于给予充放电特性，在遇到故障等意外事故时提高安全性。例如，专利文献1中记载了：导电层中熔化开始温度在130℃以上而小于155℃，使用α晶和β晶的质量比(α/β)为0.35～0.56的聚偏氟乙烯，让温度上升时电阻增加。
在专利文献2中记载了：使用导电层，该导电层含有熔点为100℃～120℃的聚烯烃系的结晶热塑性树脂，温度上升时电阻达到100Ωcm以上。
【背景技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2012-104422号公报
【专利文献2】日本专利特开2001-357854号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而，上述文献记载的现有技术，在以下所述几点中仍有改善的余地，在给予确保安全性方面存在问题。
第一，在专利文献1中，依赖使用于导电层的树脂的结晶状态，由于涂布活性物质层时的加热温度或为除去水分的干燥工序等的电极的热历史，结晶状态变化，出现电阻值难以增大的情况是有的。
第二，专利文献2中高速充放电的所谓高速率特性不足，不合适通常的高速充放电。另外，所用的树脂因为是热塑性树脂，在涂布活性物质时等达到100℃以上的话，无论是否有电解液，由于电极层的膨胀，电阻增加，树脂进一步熔化时，与熔化前的状态不同，因此生产时不能上升到100℃以上，出现生产率显著低下的情况是有的。
本发明鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种性能优良的集电体，该集电体是：在用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容器等蓄电部件的电极结构体上时，确保发挥PTC功能能以保证安全性，并且高速充放电、寿命化长、安全性好、生产率高。
【为了解决课题的技术手段】
根据本发明，提供一种具有在基材和基材的至少一面上形成的导电性树脂层的集电体，其特征在于：该树脂层包括树脂和导电材料，该集电体浸泡于非水电解质中，以5℃/分钟的速率升温，在集电体的温度-电阻曲线上，温度T下的电阻RT和T-10℃下的电阻值R(T-10),在满足(R(T)/R(T-10))>1.5的温度Ta，和高于Ta的温度中首次出现满足(R(T)/R(T-10))<1.5的温度Tb中，将Ta下的电阻值RTa和比Tb低10℃下的电阻值R(Tb-10)之间的电阻值以最小二乘法得到直线，和以25℃到40℃间的电阻值以最小二乘法得到的直线，以两直线的交点作为PTC的发现温度时，该树脂层，(1)在PTC的发现温度中，由于该树脂层的非水解电解液，溶胀度在1％以上1000％以下，且(2)PTC表现温度为65℃到200℃。
根据该构成，在用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容器等蓄电部件的电极结构时，确保发挥PTC功能以保证安全性，并且高速充放电、寿命化长、安全性好、生产率高。
另外，根据本发明，提供一种电极结构体，其特征在于，具备：在上述的集电体和该集电体的树脂层上形成的活性物质层或电极材料层。
根据该构成，因为使用了上述集电体，得到了一种集电构造体，该集电构造体在用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容器等蓄电部件上时，确保发挥PTC功能以保证安全性，并且高速充放电、寿命化长、安全性好、生产率高。
另外，根据本发明，提供一种蓄电部件，该蓄电部件的特征为用于上述的电极结构体。
根据该构成，因为使用了上述电极结构体，得到确保发挥了PTC功能以保证安全性、并且高速充放电、寿命化长、安全性好、生产率高的非水电解质电池、双电层电容、锂离子电容器等蓄电部件。
【发明效果】
根据本发明，在用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容器等蓄电部件的电极结构体上时，得到了确保发挥了PTC功能以保证安全性、并且高速充放电、寿命化长、安全性好、生产率高的集电体。
附图说明
【图1】表示本发明的一个实施方案的集电体结构的断面图。
【图2】表示使用本发明的一个实施方案的集电体形成的电极结构体的结构断面图。
【图3】是说明本发明的一个实施方案的集电体的温度Ta和温度Tb的求解方法的概念图。
【图4】是说明本发明的一个实施方案的集电体的PTC表现温度的求解方法的概念图。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方案，结合附图说明。另外，在全部的图中，在同样的构成要素中使用同样的符号，适当地省略说明。
图1是表示本实施例的集电体结构的断面图。如图1所示，本实施方案的集电体1，在导电性基材3的至少一面有导电性的树脂层5。
图2是表示使用本实施方案的集电体形成的电极结构体的结构断面图。如图2所示，本实施例的集电体1的树脂层5上，形成活性物质层或电极材料层9，从而形成用于锂离子电池等非水电解质用电池、双电层电容用、或锂离子电容器的适宜的电极结构体7。
本实施方案的集电体1的树脂层5包括树脂和导电材料。该导电材料，通常使用时互相连接形成贯通树脂层5的导通路，使电流导通。本实施方案的树脂层5，在发生意外事故时表现PTC功能。PTC功能是通过树脂层的体积膨胀而增加，使树脂层中的导电材料的间隔扩大(减少树脂层中的导电性微颗粒的密度)以提高电阻，从而可以赋予PTC功能。
(1.PTC功能)
本发明的集电体树脂层的PTC功能，根据PTC的表现温度而被优化。在此关于PTC表现温度，用图3和图4来说明。首先图3是为了说明本实施方案的集电体的温度Ta和温度Tb的求解方法的概念图。如该图所示，该树脂层5浸泡于非水电解质，在以5℃/分的速度升温的集电体的温度-电阻曲线上，温度T下的电阻RT和在T-10℃下的电阻R(T-10)，将满足(R(T)/R(T-10))>1.5的温度设为Ta。另外，将在高于温度Ta的温度中首次出现满足(R(T)/R(T-10))<1.5的温度，设为Tb。
图4是为了说明本实施方案的集电体的PTC表现温度的求解方法的概念图。如该图所示，在Ta下电阻RTa和比Tb低10℃的温度下的电阻R(Tb-10)之间的电阻以最小二乘法得到直线，将从25℃到40℃之间的电阻以最小二乘法得到直线，两直线交点(图中在○圈内的2条线的交点)作为本发明的PTC的发现温度。
重复的说明一下,本实施方案中，使用温度(℃)-电阻(Ω·cm2)的按以下的步骤求得PTC的发现温度。T的R设为RT，T-10℃的R设为R(T—10)。
①∶RT大于R(T—10)的1.5倍时的温度设为Ta。
②∶其次RT不到R(T—10)的1.5倍时的温度设为Tb,比Tb低10℃的点的温度设为Tb-10。
③∶将①和②表示点的范围内，用最小二乘法画直线。
④∶25℃和40℃的范围内的电阻值，用最小二乘法画直线。
⑤∶③和④的直线的交点作为PTC表现温度。
并且本实施方案的集电体，满足以下2个条件。
(1)在PTC表现温度中，根据该树脂层的非水电解质的膨胀度是1％以上1000％以下。
(2)PTC表现温度是从65℃到200℃。
满足上述2个条件，如后述的实施例所示，通常使用时可以最低限度的抑制导电性的降低，升温时根据非水电解质，在适当的温度范围内膨胀，利用PTC功能让内部电阻可以急剧上升，得到安全性高的集电体。即，在用于非水电解质电池，双电层电容，锂离子电容器等蓄电部件的电极结构体上时，得到：确保发挥PTC功能保证安全性、并且高速充放电、寿命长、生产率高的集电体。
PTC功能指的是正温度特性，本实施方案中包括随温度上升电阻值增大的功能。电池内部的电阻中，主要有集电体1的电阻、树脂层5的电阻、活性物质层的电阻、电解质的电阻、还有在各个界面上的电阻，为了发现本实施方案的PTC功能，在升温时需要其中的至少一处以上的电阻上升。在升温时树脂层5中的树脂由于电解质而膨胀1％以上时，树脂层中的体积增加，和通常相比树脂层中的导电材料的密度减少，树脂层中的电阻提高。另外，由于树脂层5升温，通过非水电解质而膨胀，使电池内部的电解液量减少，从而电解质中的离子移动变得困难，有助于提高电阻。但是，膨胀度超过1000％的话，树脂层的一部分溶解于电解质的可能性是有的。通过一部分溶解，虽然整体上观察到电阻的上升，但电流值只通过溶解部分导致电流集中，进一步发热而导致不表现关机功能的情况是有的。树脂的膨胀度可以在1、2、3、5、10、20、30、40、50、100、200、400、600、800、1000％中任意二个值的范围内。
在本实施方案中PTC的发现温度优选为65℃以上200℃以下。PTC表现温度不到65℃时，即使在通常的电池使用时也可能到达的该温度区间，高速率特性变差，从而有发生故障的可能性，而不太被优选。另外,如果超过200℃时作为电池使用的情况下，在发挥PTC功能之前由于来自作为其他构成要素的负极活性物质、电解质或其他材料的发热，而产生剧烈发热，不能恰当的关闭电池。该PTC表现温度可以在65、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200℃中任意二个值的范围内。
另外，上述形成树脂层5的树脂，在非水电解质中浸泡时，比PTC表现温度高20℃下的电阻值，是PTC表现温度下的电阻值2倍以上的是优选的对象。在非水电解质中浸泡时，集电体1为在比PTC功能发现温度高20℃的温度下的电阻2倍以上的情况下，效率最高，确保表现PTC功能，可以恰当的关闭电池。PTC功能发现后，在其之上的温度范围内电阻即使缓慢上升时，也可以说是表现了PTC功能。但是，这样缓慢的电阻值上升，电阻值即使增加也不能恰当地关闭电池的情况是有的。而且，比PTC功能发现温度高20℃的温度下，如果得到在PTC表现温度下的电阻值的2倍以上的电阻值时，可以恰当的关闭电池,如果是PTC表现温度下电阻值的3、5、10、20、40、60、80、100、200、400、600、800、1000倍以上时，可以更恰当的关闭电池。
(2.基材)
作为本实施方案的基材3，可以使用非水电解质电池用、双电层电容用或锂离子电容器用的各种金属箔的导电性基材。具体而言，可以使用正极用、负极用各种金属箔，例如，铝、铝合金、铜、不锈钢、镍等。其中从导电性能的高低和成本两方面平衡的角度出发，可以优选铝合金和铜。对于基材3的厚度没有特别限制,不过优选5μm以上50μm以下。厚度比5μm更薄的的话箔的强度不足，树脂层的形成变困难的情况是有的。另一方面，超过50μm的话，其他构成要素，特别是活性物质层或者电极层不得不变薄，特别是在非水电解质电池、双电层电容或者锂离子电容器等蓄电部件的情况下，活性物质层不得不变薄得不到必要的容量的情况是有的。
(3.树脂层)
本实施方案中在基材3上形成添加了导电材料11的树脂层5。本实施方案的树脂层5作为正极使用时，作为为赋予导电性的层，可以作为想要赋予PTC功能的层的构成。特别是所谓活性物质层，优选为由其他来构成，可以在很好的持续保持关机功能和电池的高速率特性时，高效率的发挥PTC功能。即，可以使导电性基材3和活性物质层9的粘着性提高，可以作为兼具关机功能和出色的高速充放电特性、安全性好的非水电解质电池、蓄电部件，而恰当的使用。
(3-1.树脂)
作为本实施方案的树脂层5中的树脂，优选从由氟系树脂、聚醚系化合物、丙烯类树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇树脂组成的群中选择包含至少一种以上。
从上述树脂群中选择至少包含一种以上，从而可以更加确保发挥上述本发明的PTC功能。即，通常使用时持续维持良好导电性的同时有助于高速率特性，电池内升温时由于非水电解质而在恰当的温度范围内膨胀，异常的温度上升时发挥PTC功能，可以使内部电阻急剧上升。
(3-1-1.氟系树脂)
本实施方案中使用的氟系树脂，可以例举出的有：含氟树脂、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氯乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚三氟氯乙烯(PTCFE)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏氟乙烯通过共聚合的乙烯基羧酸酯和环己基乙烯基醚的氟代烯烃类及其衍生物、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯和氟代乙烯树脂(PVF)等氟共聚物等。并且，这些可以是1种单独使用也可以2种以上组合可用，特别优选为：能确保兼备聚偏氟乙烯(PVDF)的关机功能与良好的高速率特性。
对于氟系树脂含有羧基(-COOH)或酯基(-COOR，R是例如碳数为1～5的烃类)的形态没有特别限定，例如氟系树脂可以是含有羧基或酯基的单体和含氟单体的共聚物，氟系树脂也可以是氟系树脂与含羧基或酯基树脂的混合物。氟系树脂也可以是根据含羧基或酯基的化合物(例如丙烯酸)的变性物。
氟系树脂与其他树脂并用，是所期望的。混合量没有特别限定,把树脂层5中的树脂成分的全部含量作为100质量份时，氟系树脂如果是10质量份～99.995质量份时，通常使用时的电阻增加可以被抑制到最低限度，升温时由于非水电解质的膨胀，可以恰当地发挥PTC功能。超过99.995质量份时膨胀过剩，部分溶解而导致不发挥PTC功能的情况是有的。另外，不到10质量份时膨胀度低，不能发挥PTC功能的情况是有的。可以是在10、20、30、50、70、90、95、98、99、99.5、99.9、99.99、99.995质量份中任意二个值的范围内。
氟系树脂的重量平均分子量优选为3万以上100万以下。不到3万时，PTC表现温度下降和膨胀度减少的情况是有的。PTC表现温度下降时在电池通常使用时的温度范围下表现PTC功能的不优选的情况是有的。另外，由于膨胀度的减少PTC功能显著受损的不优选情况是有的。超过100万超时，出现PTC表现温度的上升和膨胀度的增加。PTC表现温度的上升和向电解质中分解等与PTC功能表现的温度在同样的温度区域，不能发挥PTC功能情况是有的。另外，通过膨胀度的上升达到溶解时，通过部分导通而显著地损害PTC功能的不被优选的情况是有的。具体而言，例如3万、4万、5万、6万、7万、8万、9万、10万、15万、20万、30万、40万、50万、60万、70万、80万、90万、100万，在此可以是在例举出的任意2个数值间的范围内。重量平均分子量，在添加导电材前的树脂液中，用GPC(凝胶浸透色谱法)可以测量。
(3-1-2.聚醚系化合物)
本实施方案中使用的聚醚系化合物可以例举出含聚醚部分的化合物聚乙二醇，聚丙二醇，聚乙二醇，聚环氧乙烷，聚乙二醇甘油醚，聚甘油醚，聚甘油二醚，聚山梨醇醚，聚乙二醇-聚丙二醇共聚物，聚氧-聚氧丙烯二醇无规共聚物，聚四亚甲基二醇，聚氧四亚-聚氧丙烯二醇无规共聚物等。另外，它们的脱水山梨酸和油酸，月桂酯酸，棕榈酸，硬脂酸等羧基变性或烷基醚变性，脂肪酸酯，甘油酯的变性体或共聚物等也可以使用。
期望的是聚醚系化合物与其他的树脂并用。树脂层5中的树脂成分的全部含量作为100质量份时，聚醚系化合物100质量份时与基材3的粘着性差，因为电池通常使用时电阻容易增大，通常使用变困难的情况是有的。对于混合量没有特别限定,不过聚醚系化合物为0.005质量份～90质量份时，通常使用时的电阻增加可以被抑制到最小限度，升温时由于非水电解质膨胀可以恰当地发挥PTC功能。超过90质量份超时膨胀过剩，由于部分溶解不发挥PTC功能的情况是有的。另外，不到0.005质量份时有膨胀度低，不能发挥PTC功能的情况是有的。可以是在0.005、0.01、0.1、0.5、1、2、5、10、20、30、50、70、90质量份中任意二个值的范围内。
聚醚系化合物的重量平均分子量，优选为200以上200万以下。不到200时，PTC表现温度的下降和膨胀度出现减少的情况是有的，PTC表现温度的下降可能会导致在电池的通常使用温度范围内显示出PTC功能，因此不优选。膨胀度的减少导致PTC功能明显受损而不优选的情况是有的。超过200万时，PTC表现温度的上升和膨胀度增加发生的情况是有的。PTC表现温度上升和向电解质中分解等是在与PTC功能表现的温度在同样的温度区域，不能发挥PTC功能的情况是有的。并且，由于膨胀度上升达到溶解时，由于部分导通而PTC功能明显受损的不优选的情况是有的。而且出现与通常时的基材的粘着性低下，原因是电池的通常使用时电阻容易增大。初期的电阻值上升时，高速率特性不仅仅下降，PTC功能表现时，电阻增加的倍率不上升，作为PTC特性不适合的情况是有的。重量平均分子量，在导电材料添加前的树脂中，使用GPC(凝胶浸透色谱)可以测量。
(3-1-3.丙烯类树脂)
本实施方案中使用的丙烯类树脂，是以把丙烯酸或是异丁烯酸或它们的衍生物作为主要成分的单体来形成的树脂。丙烯类树脂的单体中的丙烯组分的比例，例如是50质量份以上时，优选为80质量份以上。上限没有特别规定，丙烯酸树脂的单体可以实质上只由丙烯酸组分构成。另外，丙烯酸树脂的单体可以含有丙烯酸成分的单独一种或二种以上。
在丙烯酸树脂中，优选的丙烯酸共聚物是：含有异丁烯酸或其衍生物和含极性基的丙烯酸系化合物中至少一种单体。原因是，通过使用含有这些单体的丙烯酸共聚物，高速率特性进一步提高。可以例举出异丁烯酸或其衍生物、异丁烯酸、甲基丙烯酸甲酯、异丁烯酸乙基、异丁烯酸异丙基等。作为含极性基的丙烯系化合物，可以例举出丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等。更加优选为，含极性基丙烯系化合物中的含酰胺基丙烯化合物。作为含酰胺基的丙烯化合物可以例举出丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等。
期望的是：丙烯类树脂与其他树脂一起使用。以树脂层5中的树脂成分的全部含量作为100质量份时，丙烯类树脂为100质量份，与基材3的粘着性差的情况是有的，因为电池通常使用时电阻容易增加。混合量没有特别限定,不过丙烯类树脂如果是0.005质量份～90质量份时，能将通常使用时电阻的增加抑制到最低限度，升温时通过非水电解质膨胀可以恰当地发挥PTC功能。超过90质量份时膨胀过剩，由于部分溶解不发挥PTC功能的情况是有的。另外，不到0.005质量份时，膨胀度低，不能发挥PTC功能的情况是有的。优选为在0.005、0.01、0.1、0.5、1、2、5、10、20、30、50、70、90质量份中任意二个值的范围内。
丙烯类树脂的重量平均分子量优选为3万以上100万以下。不到3万时，有可能会发生PTC表现温度的下降和膨胀度减少。PTC表现温度下降的话，在电池通常使用时的温度范围内表现PTC功能，这种不被优选的情况是有的。由于膨胀度减少，PTC功能显著受损，这种不优选的情况是有的。超过100万时，发生PTC表现温度上升和膨胀度增加的情况是有的。PTC表现温度上升的话，向电解质中分解等在PTC功能同样的温度范围内发生，不能发挥PTC功能的情况是有的。另外，通过膨胀度的上升，达到溶解时，由于部分导通PTC功能显著地受损的不优选的情况是有的。并且，因为出现通常时与基材的粘着性降低，电池通常使用时电阻容易增加。不单单是初期电阻增加和高速率特性下降，PTC功能表现时，电阻增加的倍率不上升，作为PTC特性不适合的情况是有的。重量平均分子量，是在导电材料添加前的树脂中，使用GPC(凝胶浸透色谱)测量的。
(3-1-4.纤维素系树脂)
被本实施例中使用的纤维素系树脂，包括含有多糖类结构的树脂，例举为：天然纸浆、天然结晶纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素，乙基纤维素、羧甲基纤维素，乙基羟乙基纤维素、硝化纤维素，乙酸纤维素，乙酸丁酸纤维素，乙酸丙酸纤维素，壳多糖，脱乙酰壳多糖，脱乙酰壳多糖甘油基等。
优选为：纤维素系树脂与其他树脂一起使用。以树脂层5中的树脂成分的全部含量量作为100质量份时，纤维素系树脂为100质量份时与基材3粘着性差，电池通常使用时的电阻容易增大。混合量没有特别限定,不过纤维素系树脂如果是0.005质量份～90质量份时，可以将通常使用时的电阻增加抑制到最低限度，通过升温时非水电解质的膨胀，可以恰当地发挥PTC功能。超过90质量份时，膨胀过剩，由于部分溶解不发挥PTC功能的情况是有的。另外，不到0.005质量份时膨胀度低，不能发挥PTC功能的情况是有的。可以在0.005、0.01、0.1、0.5、1、2、5、10、20、30、50、70、90质量份中任意二个值的范围内。
纤维素树脂的重量平均分子量优选为1万以上100万以下。不到1万时，出现PTC表现温度下降和膨胀度减少的情况是有的。PTC表现温度下降的话，电池通常使用时的温度范围内表现PTC功能，这是不优选的。通过膨胀度减少PTC功能显著受损，这是不优选的。超过100万时，出现PTC温度上升和膨胀度增加。PTC表现温度上升的话，向电解质中分解等在与PTC功能表现的温度在同样的温度区域，不能发挥PTC功能情况是有的。另外，通过膨胀度的上升达到溶解时，由于部分导通，PTC功能显著受损，是不优选的。另外一个原因是，发生通常时与基材的粘着性降低，电池通常使用时电阻容易增加。初期电阻增加的话，不仅仅高速率特性下降，PTC功能发现时电阻增加的倍率不上升，作为PTC特性不适合的情况是有的。重量平均分子量，是在导电材料添加前的树脂液中，使用GPC(凝胶浸透色谱)可以测量。
(3-1-5.聚乙烯醇系树脂)
使用作为树脂层用粘合剂的聚乙烯醇系树脂，其皂化度优选为50％以上100％以下。皂化度是50％以上时，发生由升温引起的膨胀，作为PTC功能是合适的。皂化度可以是50％以上100％以下，具体而言，可以在50、60、70、80、90、100％里任意二个值的范围内。
并且，使用聚乙烯醇部分变性的树脂也是可以的。作为变性的例子，可以使用体系化(formalization)、缩丁醛化的聚乙烯醇。
期望的是:聚乙烯醇系树脂与其他的树脂一起使用。以树脂层5中的树脂成分的全部含量作为100质量份时，聚乙烯醇系树脂为100质量份时与基材3的粘着性差，电池通常使用时电阻容易增加。混合量没有特别限定,不过聚乙烯醇系树脂如果是0.005质量份～90质量份时，可以将通常使用时的电阻增加抑制到最低限度，通过升温时非水电解质而膨胀，可以恰当地发挥PTC功能。超过90质量份超时膨胀过剩，由于部分溶解不发挥PTC功能的情况是有的。另外，不到0.005质量份时膨胀度低，不能发挥PTC功能的情况是有的。可以在0.005、0.01、0.1、0.5、1、2、5、10、20、30、50、70、90质量份中任意二个值的范围内。
聚乙烯醇树脂的重量平均分子量优选为1万以上50万以下。不到1万时，发生PTC表现温度下降和膨胀度减少的情况是有的。PTC表现温度下降的话，在电池通常使用时的温度范围内表现PTC功能，这种不优选的情况是有的。由于膨胀度的减少，PTC功能显著受损的不优选的情况是有的。超过50万超时，发生PTC表现温度的上升和膨胀度的增加。PTC表现温度上升的话，向电解质中分解等发生在PTC功能表现的温度在同样的温度区域，不能发挥PTC功能的情况是有的。另外，通过膨胀度的上升达到溶解时，由于部分导通而PTC功能显著受损的不优选情况是有的。并且，因为电池通常使用时电阻容易增加的情况是有的。如果初期电阻值增加，不仅仅高速率特性下降，而且表现PTC功时电阻增加的倍率不上升，作为PTC特性不适合的情况是有的。重量平均分子量，在导电材料添加前的树脂液中，使用GPC(凝胶浸透色谱)可以测量。
(3-2.其它树脂)
本实施方案的树脂层5的树脂，以树脂成分的全部作为100质量份时，可以从氟系树脂、丙烯类树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂中选择至少一种，使用100质量份,也可以同时使用其他树脂。
可以同时使用的树脂或化合物，没有特别限定,不过优选与基材3的粘着性好、根据混合量可以调整膨胀度的非膨胀性树脂。作为例子，可以使用环氧系树脂、多烯烃类树脂、三聚氰胺系化合物、聚酯系树脂等。
这些非膨胀性树脂，期望可以与上述膨胀性树脂一起使用。以树脂层5中的树脂成分的全部含量作为100质量份时，非膨胀性树脂如果是10质量份～95质量份时，可以将通常使用时的电阻增加抑制到最小限度，通过升温时非水电解质而膨胀，可以恰当地发挥PTC功能。超过95质量份时膨胀度低，不能发挥PTC功能的情况是有的。另外，不到10质量份时膨胀过剩，由于部分溶解不发挥PTC功能的情况是有的。可以在10、20、30、40、50、60、70、80、90、95质量份中任意二个值的范围内。
(4.导电材)
只有本实施方案树脂层5中树脂的话，因为其绝缘性高，为了给予电子导电性必须混合导电材料。作为本实施例中的导电材料，可以使用公知的碳粉末、金属粉末等,其中优选碳粉末。作为碳粉末，可以使用乙炔黑、科琴黑、炉黑、碳纳米管、各种黑铅粒子等。
导电材料11的添加量，没有特别限定,相对于树脂层5的树脂成分100质量份，优选为10～100质量份，更优选15～85质量份，进一步优选为20～75质量份。不到10质量份的话，树脂层5的体积固有电阻增加，作为集电体1得不到必要的导电性的情况是有的。超过100质量份的话，与导电性基材3的粘着性下降，因为由电池的充放电而产生的活性物质的膨胀收缩，从而活性物质层从集电体剥离的情况是有的。为了使导电材料分散于树脂液，可以使用行星搅拌器、球磨、均质机等进行分散。
本实施例使用的导电性树脂层5的形成方法没有特别限定,不过优选为：将含有粘合剂树和导电材料11的溶液或分散液涂布于导电性基材3上。作为涂布方法，可以使用辊涂机、凹印涂布机、缝模涂布机等。本实施形态中使用的树脂优选为：含有从氟系树脂、聚醚系化合物、丙烯类树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂中选择至少含有一种。
(5.电极结构体)
图2是表示使用了本实施形态的集电体而形成的电极结构体结构的断面图。通过在本实施例的集电体1的至少在一面形成活性物质层9或电极材料层9，可以得到本实施形态的电极结构体7。形成电极材料层9的蓄电部件用的电极结构体7时，使用该电极结构7、分离器、非水电解质溶液，可以制造非水电解质电池用、例如锂离子二次电池用的电极结构体7(包含电池用部件)。本实施形态的非水电解质电池用的电极结构体7及在非水电解质电池中集电体1之外的部件，可以使用公知的非水电解质电池用部件。
在此，本实施例中作为电极结构体7所形成的活性物质层9，作为非水电解质电池用，这样的方案也是可以的。例如，在作为正极的使用铝的本实施方案的集电体1中，作为活性物质所使用的是LiCoO2、LiMnO4、LiNiO2等，作为导电材料11所使用的是乙炔黑等炭黑(carbon black)，分散于粘合剂PVDF或水分散型PTFE中得到糊，将该糊涂布、干燥，从而可以得到本实施形态的正极结构体。
负极的电极结构体7时，作为基材3使用铜的本实施方案的集电体1中的活性物质，可以使用例如黑铅、石墨、中间相炭微珠(Mesocarbonmicrobead)等,将上述物质分散于增粘剂的CMC(羧甲基纤维素)中后，与粘合剂SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)混合，得到的糊用作形成活性物质的材料，将其涂布、干燥，可以得到本实施形方案的负极集电体。
(6.蓄电部件)
蓄电部件(双电层电容，锂离子电容器等)
一般来说，双电层电容等与二次电池比较的话，是安全的,不过从提高高速率特性的目的出发，可以应用本实施方案的集电体1。本实施方案的双电层电容、锂离子电容器等，也可以将本实施方案的集电体1应用于大电流密度下高速充放电所必要的双电层电容和锂离子电容器等蓄电部件上。本实施方案的用于蓄电部件的电极结构体7，通过在本实施形态的集电体1上形成电极材料层而得到，通过该电极结构体7、分离器、电解质等，可以制造双电层电容、锂离子电容器等蓄电部件。本实施方案的电极结构体7及蓄电部件集电体1之外的部件，可以使用公知的双电层电容用和锂离子电容器用的部件。
电极材料层9可以是由正极、负极、电极材料、导电材料、粘合剂所形成的物质。在本实施方案中，在本实施方案的集电体1的至少一个面上形成上述电极材料层，从而作为电极结构体7之后，可以得到蓄电部件。在此，在电极材中可以使用已知的双电层电容用、锂离子电容器用的电极材料。例如，可以使用活性炭、黑铅等碳粉末或碳纤维。粘合剂可以使用例如PVDF(聚偏氟乙烯)、SBR、水分散型PTFE等。并且，本实施方案的蓄电部件，在本实施方案中的电极结构体7上夹住分离器而固定，通过使电解质向分离器中渗透，可以构成双电层电容或锂离子电容器。分离器可以使用例如聚烯烃制的有微孔(Microporous)的膜或双电层电容用的无纺布等。
上述非水电解质，在作为双电层电容或锂离子电容器而被使用的电压范围内，如果不显示出降解等副反应的话，就没有特别的限定。
例如阳离子可以使用四乙基铵盐、三乙基铵盐、四丁基铵盐等季铵盐，阴离子可以使用六氟磷酸盐，四氟硼酸盐，过氯酸盐等。
上述非水溶剂，可以使用碳酸盐类、酯类、醚类、腈类，磺酸类、内酯类等非质子性溶剂。例如，在碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)，1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧六环、1,3-二氧戊环、二甘醇二甲醚、乙二醇二甲醚、乙腈、丙腈硝基甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环丁砜、γ-丁内酯等非水溶剂中，选择使用一种或二种以上。
以上是参照了图来说明本发明的实施方案,不过这些是本发明的示例，也可以采用上述之外的各种构成。
【实施例】
以下通过实施例进一步说明本发明,不过本发明不限于此。
<实施例1>
如表1所示，作为氟系树脂的丙烯酸变性的PVDF(重量平均分子量50000)以97质量份(树脂的重量均是除去湿润剂后的重量)，作为聚醚系化合物的聚乙烯氧化物(重量平均分子量10000)以3质量份混合，得到树脂液中的树脂成分(以下称为“树脂的固体成分”)，向其中添加30质量份的乙炔黑，使用球磨分散8小时，作为涂料。使用凹印涂布机将该涂料涂布于厚15μm的铝箔(JIS A1085)的一面，使涂料的膜厚度为2μm，为了让基材到达温度(PMT)达到110℃，烘烤24秒，制造出集电体电极。下文中的基材、涂布、干燥条件与本实施例相同，所以被省略了。
＜实施例2～31＞
将表1中所示的分子量的为氟系树脂(与实施例1一样，是丙烯酸变性的)的PVDF、为聚醚系化合物的聚乙烯二醇(PEG)、聚丙烯二醇(PPG)，为丙烯类树脂的丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物(丙烯酸甲酯∶甲基丙烯酸＝95:5)，为纤维素系树脂的乙酸丙酸纤维素，作为PVA(Poval)系树脂(皂化度70％)，为环氧系树脂的双酚A型环氧树脂，按照表1的重量份混合，再按照与实施例1同样的步骤制造出集电体电极。
(比较例1～6)
表1中所示的分子量的氟系树脂(丙烯酸没有变性)PVDF，为聚醚系化合物的聚乙烯氧化物(PEO)，为丙烯类树脂的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物(甲基丙烯酸甲酯∶甲基丙烯酸＝95:5)，为纤维素系树脂的乙酸丙酸纤维素、为环氧系树脂的双酚A型环氧系树脂、为三聚氰胺类的羟甲基三聚氰胺，按照表1的重量份混合，再按照实施例1同样的步骤制造出集电体电极。
另外，在任意一个实施例及比较例中，关于使用过的非水电解质，请参照下文所述的PTC功能测量方法。
【表1】
＜PTC功能测量方法＞
将上述制得的集电体，切出一块，其形状具有：4cm×5cm的长方形部分和从其一面的长边一端拉出宽5mm的带状部分(终端部分)的。从上述终端部分除去树脂层，将露出集电体表面的部分作为试验片。从各正极样品上切出2片上述试验片，按照下述方式发生表面接触，其中，上述测量对象区域重叠(重叠面积为20cm2)且终端部分设置在该测量对象区域长边的一端以及另一端。使用2片叠层薄膜(Laminate film)夹紧，将其与非水电解质密封。此时，上述终端部分可以从叠层薄膜拉出。为非水电解质的实施例1～22、比较例1～4中，使用下述物质：在含有EC和DEC(其体积比为1:1)的混合溶剂中，含有1.0M浓度的LiPF6。在实施例23～31、比较例5中，使用下述物质：在PC溶剂中含有1.5M浓度的三乙基四氟化硼。在比较例6中使用的物质为：乙醇溶剂中含有1.0M氯酸锂。将上述终端部分连接于交流电，将上述密封阻力的测量对象区域用2块板状夹具轻轻地(约25N/cm2压力)夹住放入恒温槽中，以1kHz的交流电持续通电，以5℃/分钟的速度升温，加热观测电阻的变化。
＜PTC的发现温度＞
在上述PTC功能测量中，温度T下的电阻RT和在T-10℃下的电阻R(T—10)满足(R(T)/R(T-10))>1.5的温度Ta，和在比Ta高的温度下开始出现的满足(R(T)/R(T-10))<1.5的温度Tb，使用Ta时的电阻RTa和比Tb低10℃的温度时的电阻R(Tb-10)之间的电阻，以最少二乘法得到直线，以及使用从25℃到40℃之间的电阻以最小二乘法得到直线，以两直线的交点作为PTC表现温度。
＜树脂膨胀度测量方法＞
在25℃以及上述PTC表现温度下，将形成树脂层的集电体浸泡于非水电解质中1小时，取出后计算质量，对于25℃时树脂层的质量来说，算出相对于PTC表现温度时的质量而增加的量，作为树脂膨胀度。
＜放电速率特性＞
(1)电池的制造
(正极)在上述方法中制造出的具有树脂层的集电体上，涂布活性物质糊(LiMn2O4/AB/PVDF＝89.5/5/5.5，溶剂NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮))，干燥。再加以压力，形成厚60μm的活性物质层。(负极)在厚10μm的铜箔上，涂布活性物质糊(MCMB(Mesocarbon microbead)/AB/PVDF＝93/2/5，溶剂NMP)，干燥。再加以压力，形成厚40μm的活性物质层。
(圆筒型锂离子电池(φ18mm×轴方向长度65mm)的制造)
该正极、负极、电解质(1M LiPF6、EC(碳酸乙烯酯)/MEC(碳酸甲乙酯)＝3/7)，缠绕于分离器(厚25μm，微孔聚乙烯膜)，在各极上焊接铅，连接各极的终端，***壳体中。
(2)容量维持率测量(放电速率特性)
使用该电池，以0.25mA/cm2最高为4.2V的恒定电流恒定电压充电后，以0.25mA/cm2和5mA/cm2进行恒定电流放电，以各自的放电容量算出容量维持率＝(5mA/cm2的放电容量)/(0.25mA/cm2的放电容量)。如果容量维持率在0.8的以上的话，以高速率的使用也是可以的。表1中的○表示容量维持率在0.8以上，×表示不到0.8。
＜过充电试验＞
使用上述电池，在最高为4.2V的充电电压下以1.5mA/cm2的恒定电流恒定电压下充电，向充满电状态的电池中再以5A电流充电至250％，检查电池状态看是否出现发烟等情况。
＜结果的讨论＞
实施例1～31，每个都进行了过充电，其结果发现：电池中都没有异常，伴随着过充电的发热而导致树脂层的电阻增加得足够大，电流降低到安全区域。而且发现，实施例1～31的每个容量维持率都高，即使以高速率也可以充分地使用。另一方面，比较例1、比较例2、比较例3、比较例5、比较例6中，从电池发出烟。比较例1、2、3在过充电时即使发热，树脂层的电阻也增加得不够，所以可以想到：发生电解质降解等而最终产生发烟。比较例5中PTC功能的发现温度高，集电体的电阻增加,不过可想到：电解质的降解等发生在同样温度范围，以至于产生发烟。比较例4中PTC功能的发现温度低，达到通常使用温度范围内，不适用于需要高速率特性的HEV等。比较例5中的容量维持率小于0.8，不适用于需要高速率特性的HEV等。比较例6中因为质子性溶剂而不膨胀，可以想到：PTC功能表现不了而导致发烟。
以上，根据实施例说明了本发明。这些实施例只是示例，可以有多重变形例，并且这些变形例也属于本发明的范围，请本领域技术人员明白这一点。
【符号说明】
1∶集电体
3∶导电性基材
5∶树脂层(集电体用树脂层)
7∶电极结构体
9∶活性物质层或电极材料层

Claims (10)

1.一种集电体，其具备基材和在该基材的至少一面上形成的具有导电性的树脂层，其特征在于，
所述树脂层包括树脂和导电材料，
将所述集电体浸泡于非水电解质中，以5℃/分钟的速度升温的集电体的温度-电阻曲线中，温度T下的电阻RT和T-10℃时的电阻R(T-10)满足(R(T)/R(T-10))>1.5的温度Ta，和比Ta高的温度中开始出现满足(R(T)/R(T-10))<1.5的温度Tb，利用Ta下的电阻值RTa和比Tb低10℃的温度下的电阻R(Tb-10)之间的电阻并以最小二乘法得到的直线，和将25℃到40℃之间的电阻以最小二乘法得到的直线，以上述两直线的交点作为PTC表现温度时，
该树脂层为，
(1)PTC表现温度中，该树脂层的由于非水电解质造成的膨胀度在1％以上1000％以下，并且
(2)PTC表现温度为65℃到200℃。
2.如权利要求1所述的集电体，其特征在于，
形成上述树脂层的树脂在浸泡于非水电解质时，比PTC表现温度高20℃的温度下的电阻值是PTC表现温度下电阻值的2倍以上。
3.如权利要求1或2所述的集电体，其特征在于，
上述树脂层包含氟系树脂、聚醚系化合物、丙烯类树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂中至少一种以上。
4.如权利要求3所述的集电体，其特征在于，
所述氟系树脂的分子量是30000～1000000，
所述聚醚系化合物的分子量是200～2000000，
所述丙烯类树脂的分子量是30000～1000000，
所述纤维素系树脂的分子量是10000～1000000，
所述聚乙烯醇系树脂的分子量是10000～500000。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的集电体，其特征在于，
所述树脂层含有丙烯酸变性的氟系树脂。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的集电体，其特征在于，
所述树脂层含有的总量为100质量份中，含有
聚偏氟乙烯10～99.995质量份，以及
由聚醚系化合物、丙烯类树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂组成的组中的至少一种以上的物质0.005～90质量份。
7.如权利要求1～6中任意一项所述的集电体，其特征在于，
含有的总量为100质量份中，
环氧系树脂为10～95质量份，
由聚醚系化合物、丙烯类树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂组成的组中的至少一种以上的物质为5～90质量份。
8.一种电极结构体，其特征在于，具备：
如权利要求1～7中任意一项所述的集电体，以及
在所述集电体的树脂层上形成的活性物质层或电极材料层。
9.一种蓄电部件，其特征在于，使用如权利要求8所述的电极结构体。
10.如权利要求9所述的蓄电部件，其特征在于，
所述蓄电部件包括：由非水电解质电池、双电层电容、锂离子电容器组成的组中的至少一种以上。
CN201380049241.9A 2012-09-21 2013-09-18 集电体,电极结构体和蓄电部件 Pending CN104662718A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-207814 2012-09-21
JP2012207814 2012-09-21
PCT/JP2013/075120 WO2014046112A1 (ja) 2012-09-21 2013-09-18 集電体、電極構造体及び蓄電部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104662718A true CN104662718A (zh) 2015-05-27

Family

ID=50341422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380049241.9A Pending CN104662718A (zh) 2012-09-21 2013-09-18 集电体,电极结构体和蓄电部件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150221449A1 (zh)
EP (1) EP2899783A4 (zh)
JP (1) JPWO2014046112A1 (zh)
KR (1) KR20150060720A (zh)
CN (1) CN104662718A (zh)
TW (1) TWI578603B (zh)
WO (1) WO2014046112A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107785582A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 宁德新能源科技有限公司 正极片及二次电池
CN108351384A (zh) * 2016-03-15 2018-07-31 东洋橡胶工业株式会社 密闭型二次电池的剩余容量预测方法、剩余容量预测***、电池内部信息的取得方法、以及电池控制方法
CN109755466A (zh) * 2017-11-08 2019-05-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片、电化学装置及安全涂层
CN110291669A (zh) * 2017-02-10 2019-09-27 三井化学株式会社 集电体、电极及非水电解质二次电池

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6048751B2 (ja) * 2013-06-06 2016-12-21 株式会社豊田自動織機 リチウムイオン二次電池用集電体、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池
JP6819941B2 (ja) * 2014-12-16 2021-01-27 エルジー・ケム・リミテッド Ｐｔｃ物質を含む二次電池用電極を製造する方法及びそれにより製造される電極
CN108701811B (zh) * 2016-02-24 2022-01-04 日产自动车株式会社 锂离子二次电池用电极及其制造方法
JP7055589B2 (ja) * 2016-06-13 2022-04-18 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 導電性組成物、非水電解質二次電池用下地層付き集電体、非水電解質二次電池用電極、及び非水電解質二次電池
CN117613398A (zh) * 2017-09-09 2024-02-27 索特利亚电池创新集团公司 具有内部熔断器的锂储能装置
DE102018207136A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Robert Bosch Gmbh Stromkollektor, elektrischer Energiespeicher und Vorrichtung und/oder Fahrzeug

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW524820B (en) * 1998-03-17 2003-03-21 Ind Tech Res Inst PTC conductive polymer composition
EP1035604A1 (en) * 1998-06-25 2000-09-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electrode, method of producing electrode, and cell comprising the electrode
JP2001357854A (ja) 2000-06-13 2001-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水系二次電池
TW567630B (en) * 2001-02-01 2003-12-21 Mitsubishi Materials Corp Lithium ion polymer secondary battery, electrode thereof and polymer synthesizing method of binder used for adhesion layer thereof
JP2003173781A (ja) * 2001-09-28 2003-06-20 Mitsubishi Materials Corp 密着層用塗料並びに二次電池用電極及びこれらを用いた二次電池
US20050035334A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-17 Alexander Korzhenko PTC compositions based on PVDF and their applications for self-regulated heating systems
JP5249258B2 (ja) * 2005-02-10 2013-07-31 昭和電工株式会社 二次電池用集電体、二次電池用正極、二次電池用負極、二次電池及びそれらの製造方法
KR20120047301A (ko) * 2009-09-25 2012-05-11 다이킨 고교 가부시키가이샤 리튬 이차 전지의 정극 집전 적층체
JP5553165B2 (ja) 2010-11-11 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 非水二次電池とその製造方法
JP5609616B2 (ja) * 2010-12-16 2014-10-22 ダイキン工業株式会社 非水二次電池などの集電積層体の導電性保護層形成用ペースト

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108351384A (zh) * 2016-03-15 2018-07-31 东洋橡胶工业株式会社 密闭型二次电池的剩余容量预测方法、剩余容量预测***、电池内部信息的取得方法、以及电池控制方法
CN107785582A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 宁德新能源科技有限公司 正极片及二次电池
CN107785582B (zh) * 2016-08-31 2020-11-03 宁德新能源科技有限公司 正极片及二次电池
CN110291669A (zh) * 2017-02-10 2019-09-27 三井化学株式会社 集电体、电极及非水电解质二次电池
CN109755466A (zh) * 2017-11-08 2019-05-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片、电化学装置及安全涂层
CN109755466B (zh) * 2017-11-08 2020-11-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片、电化学装置及安全涂层

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150060720A (ko) 2015-06-03
TW201424105A (zh) 2014-06-16
EP2899783A4 (en) 2016-06-01
WO2014046112A1 (ja) 2014-03-27
JPWO2014046112A1 (ja) 2016-08-18
TWI578603B (zh) 2017-04-11
US20150221449A1 (en) 2015-08-06
EP2899783A1 (en) 2015-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104662718A (zh) 集电体,电极结构体和蓄电部件
CN104904050A (zh) 集电体,电极结构体以及蓄电部件
KR20200108466A (ko) 마이크로 캡슐을 포함하는 음극 및 이를 구비한 리튬이온 이차전지
US20160276673A1 (en) Current collector, electrode structure, nonaqueous electrolyte battery, and electricity storage component
JP2015204221A (ja) 集電体、電極構造体及び蓄電部品
JP2015072805A (ja) 非水二次電池
JP5015474B2 (ja) 電池用セパレータ及びリチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ
JP2008252013A (ja) リチウムイオンキャパシタ
JP2010135649A (ja) リチウムイオン蓄電デバイス用正極活物質及びそれを用いたリチウムイオン蓄電デバイス
WO2019234977A1 (ja) 半固体電解質層及び二次電池
JP5023261B2 (ja) リチウム二次電池用セパレータおよびそれを用いたリチウム二次電池
JP2012119091A (ja) 非水系電解液、電極、ならびに、当該非水系電解液及び電極を備える電気化学デバイス
WO2013172257A1 (ja) 集電体、電極構造体、非水電解質電池及び蓄電部品、集電体の製造方法
JPWO2012127991A1 (ja) 蓄電デバイス
JP2010109080A (ja) 蓄電素子用電極体の製造方法および蓄電素子用電極体ならびに非水系リチウム型蓄電素子
JP2013084422A (ja) 電気デバイス用電極およびこの電極を用いた電気デバイス
JP5650029B2 (ja) リチウムイオンキャパシタ
JP2010282789A (ja) 非水電解液二次電池
JP2010027547A (ja) 電気化学素子用セパレータ、およびそれを用いたリチウムイオン電池
JP6299125B2 (ja) リチウムイオンキャパシタ
JP2005093077A (ja) 非水電解質二次電池
JP6879289B2 (ja) 非水電解質二次電池
JP2011204822A (ja) リチウムイオンキャパシタ
US20230130295A1 (en) Negative electrode and battery
WO2019225077A1 (ja) 電池セルシート、電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150527