专利名称：含有离子液体的电极膜及电极、其制造方法以及蓄电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有固体粒子和离子液体的电极膜。另外，本发明涉及在集电体上层 叠有所述电极膜的电极。本发明还涉及具有所述电极的蓄电设备。
背景技术：
蓄电设备(其具有包括电极膜和集电体的电极)被期待可以迅速充放电，为了达 到该要求，要求电极膜的电阻低(换言之，电极膜的导电性高)、集电体和电极膜的接触电 阻低等。另外，为了实现小型且大容量的蓄电设备，需要电极膜密度高且电化学惰性的电极 膜。进而，电极膜也要求能以低成本制造。为了解决提高导电性的问题，日本专利特开2006-253025号公报公开了包括导电 性无机氧化物、离子液体与粘合树脂的导电性优异的透明导电性组合物。另外，日本专利公 表2007-520032号公报公开了含有含锂金属复合氧化物或硫系化合物系列的正极活性物 质和离子性液体的电极。但是，现有的电极膜在电阻或膜密度的方面不够。本发明的目的在于提供电阻低、 膜密度高的电极膜，并提供导电性或体积效率优异的电极和导电性、体积效率优异的蓄电 设备。
发明内容
本发明涉及一种电极膜及其制造方法，所述电极膜含有平均粒径为Da的电 极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体，所述Da与所述Db满足式Db/ Da 彡 1. 0Χ10Λ另外，本发明涉及包括集电体和层叠于所述集电体上的所述构成的电极膜的电极 及其制造方法。进而，本发明涉及一种蓄电设备(典型的为双电层电容器)，其具有至少1个单元、 电解液和封入了所述至少1个单元及所述电解液的容器，所述单元具有对置配置的2个电 极和配置于两电极膜间的隔离件，所述2个电极分别是所述本发明的电极，并且所述2个电 极以它们的电极膜之间相互对置的方式配置。
具体实施例方式本发明的电极膜含有电极材料粒子、固体粒子和离子液体，从电极材料粒子A 与固体粒子B的密接性以及所得到的电极膜的密度的观点来看，电极材料粒子的平均粒 径Da与固体粒子的平均粒径Db的关系为Db/Da彡1. O X 10—1，优选为1. O X 10—7彡Db/ Da ( 1. OX 10、较优选为 1. OXliT5 ( Db/Da ( 1. ΟΧΙΟΛ可以组合平均粒径不同的二种以上电极材料粒子进行使用。该情况下，以具有最 大的平均粒径的电极材料粒子的平均粒径为Da。本发明的电极材料粒子是包括电极材料的粒子，电极材料如果是导体，则不限定于其组成。本发明中所说的电极材料，是指因充放电而释放或吸电子的物质。将释放电子 的物质称为负极活性物质，将吸电子的物质称为正极活性物质，但双电层电容器等一部分 蓄电设备中，由于将相同的活性物质既用作正极活性物质，也用作负极活性物质，所以有时 将上述蓄电设备中的正极活性物质与负极活性物质总称为电容器用活性物质。作为正极活性物质的例子，可以举出为钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、铌、钼等过渡 金属元素的氧化物或硫化物并含有导电离子的物质。作为所述导电离子的例子，可以举出 碱金属离子或碱土类金属离子，特别优选的导电离子为锂离子、钠离子。作为具体的正极活 性物质，可以举出用于锂离子二次电池的钴/锂复合氧化物、含有镍与镍以外的过渡金属 元素或铝的锂复合氧化物。各正极活性物质可以单独使用，也可以组合二种以上的正极活 性物质进行使用。作为负极活性物质的例子，可以举出轻金属、轻金属合金、碳化合物、无机氧化物、 无机硫系、金属络合物、有机高分子化合物，优选的负极活性物质为碳化合物。所谓碳化合 物，是含有碳为成分的化合物。各负极活性物质可以单独使用，也可以组合二种以上的负极 活性物质进行使用。作为负极活性物质的优选组合，例如可以举出轻金属与碳化合物的组 合，轻金属与无机氧化物的组合，轻金属、碳化合物与无机氧化物的组合。作为电容器用活性物质，为比表面积大的电容器导体即可，可以使用比表面积为 IOOOcmVg以上的导体，特别优选的电容器用活性物质是碳物质。作为碳物质，优选例如将 天然石墨、人造石墨、石墨化中间相碳微球(graphitized mesocarbon microbeads)、石墨 晶须、石墨化碳纤维、气相成长碳纤维等石墨系材料、煤焦炭、石油焦炭、浙青焦炭等干馏燃 料进行热处理得到的易石墨化性碳材料、糠醇树脂的烧成品、酚醛清漆树脂的烧成品、酚醛 树脂的烧成品、聚丙烯腈树脂的烧成品、人造丝的烧成品、活性碳、乙炔黑或科琴黑等炭黑、 玻璃碳、碳纳米管、碳纳米球等高容量系碳物质，较优选为活性碳。需要说明的是，活性碳是 通过将来自锯末或椰子壳等的植物的碳源、或焦炭、浙青等来自煤·石油的碳源、或酚醛树 脂、糠醇树脂、氯乙烯树脂等合成高分子系碳源进行碳化或赋活而制造。各电容器用活性物 质可以单独使用，也可以组合二种以上的电容器用活性物质进行使用。从电极膜的强度与化学稳定性的观点来看，电极材料粒子的平均粒径Da优选在 IOnm IOOym的范围内，较优选在Iym 30 μπι的范围内。需要说明的是，本发明中，电 极材料粒子的平均粒径是用激光衍射/散射式粒度分布测定装置测定的平均粒径。本发明中，电极材料粒子的形状没有限定，但从与共同构成电极膜的固体粒子的 粘结力或电极材料粒子之间的粘结力的观点来看，电极材料粒子优选为球状、棒状或链状， 理想的是球状粒子相连的链状粒子。本发明中的固体粒子是因充放电而被氧化或还原的粒子。即，固体粒子是在电极 材料粒子的氧化还原电位的范围(所谓的电位窗)内为惰性的(即未被氧化还原)粒子。 另外，固体粒子具有粘结电极材料粒子彼此的作用。进而，本发明的电极膜与集电体组合构 成电极时，该固体粒子也发挥将该电极膜与集电体粘结的作用。固体粒子只要在电极材料粒子的氧化还原电位的范围内为惰性即可，构成其的物 质的种类没有限定，但从与电极材料粒子的粘结力及电极膜的耐热性的观点来看，固体粒 子优选为无机粒子，其中，优选二氧化硅粒子、氧化铝粒子或二氧化硅粒子与氧化铝粒子的 混合粒子，较优选为二氧化硅粒子。
作为球状的二氧化硅粒子的例子，可以举出日产化学工业(株)制的Snowtex ST-XS、Snowtex ST-XL，作为链状的二氧化硅粒子的例子，可以举出日产化学工业(株)制 的Snowtex PS-S、Snowtex PS-S0。需要说明的是，“Snowtex”是日本的注册商标。从与电极材料粒子的粘结力的观点来看，固体粒子的平均粒径Db优选在Inm IOOnm的范围内，较优选在Inm 50nm的范围内。需要说明的是，本发明中，固体粒子的平 均粒径是用激光衍射/散射式粒度分布测定装置测定的平均粒径。本发明中，固体粒子的形状没有限定，但从与电极材料粒子的粘结力的观点来看， 优选固体粒子为球状、棒状或链状，球状粒子相连的链状粒子是理想的。从电极膜的强度与化学稳定性的观点来看，本发明的电极膜中的固体粒子的含量 相对于100重量份电极材料粒子，优选在1 100重量份的范围内，也考虑电极膜的密度 时，固体粒子的含量较优选在1 70重量份的范围内，更优选在20 45重量份的范围内。本发明中的离子液体是具有电荷的有机化合物的盐，也被称为常温熔融盐或室温 熔融盐。作为能适用于本发明的离子液体的例子，可以举出以下所示的咪唑鐺盐、吡啶鐺 盐、吡咯烷鐺盐(pyrrolidinium)、鳞盐(phosphonium)、铵盐、胍鐺盐(guanidinium)、异脲 鐵盐(isouronium)、异硫服鐵盐(isothiouronium)。(咪唑鐺盐)1，3-二甲基咪唑鐺三氟甲烷磺酸酯、1-乙基-3-甲基咪唑鐺双[草酸酯(2-)]硼 酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鐺四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鐺溴化物、1-乙基-3-甲基 咪唑鐺氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑鐺六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鐺三氟甲烷磺酸 酯、1-乙基-3-甲基咪唑鐺三氟乙酸酯、1-乙基-3-甲基咪唑鐺甲基硫酸盐、1-乙基-3-甲 基咪唑鐺对甲苯磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鐺硫氰酸酯、1-丁基-3-甲基咪唑鐺三氟 甲磺酸盐、1- 丁基-3-甲基咪唑鐺四氟硼酸盐、1- 丁基-3-甲基咪唑鐺六氟磷酸盐、1- 丁 基-3-甲基咪唑鐺甲基硫酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鐺氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑鐺溴化 物、1-丁基-3-甲基咪唑鐺三氟乙酸酯、1-丁基-3-甲基咪唑鐺辛基硫酸盐、1-己基-3-甲 基咪唑鐺双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、1-己基-3-甲基咪唑鐺氯化物、1-己基-3-甲基 咪唑鐺四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鐺六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鐺三(五氟 乙基)三氟磷酸盐、3-甲基-1-辛基咪唑鐺六氟磷酸盐、3-甲基-1-辛基咪唑鐺氯化物、 3-甲基-1-辛基咪唑鐺四氟硼酸盐、3-甲基-1-辛基咪唑鐺双(三氟甲基磺酰基)酰亚 胺、3-甲基-1-辛基咪唑鐺辛基硫酸盐、3-甲基-1-十四烷基咪唑鐺四氟硼酸盐、1-十六烷 基-3-甲基咪唑鐺氯化物、3-甲基-1-十八烷基咪唑鐺六氟磷酸盐、3-甲基-1-十八烷基 咪唑鐺双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、3-甲基-1-十八烷基咪唑鐺三(五氟乙基)三氟磷 酸盐、1-乙基_2，3-二甲基咪唑鐺溴化物、1-乙基_2，3-二甲基咪唑鐺四氟硼酸盐、1-乙 基-2，3- 二甲基咪唑鐺六氟磷酸盐、1-乙基-2，3- 二甲基咪唑鐺氯化物、1-乙基-2，3- 二 甲基咪唑鐺对甲苯磺酸酯、1- 丁基_2，3- 二甲基咪唑鐺四氟硼酸盐、1- 丁基-2，3- 二甲基 咪唑鐺氯化物、1- 丁基_2，3- 二甲基咪唑鐺六氟磷酸盐、1- 丁基-2，3- 二甲基咪唑鐺辛基 硫酸盐、1-己基_2，3- 二甲基咪唑鐺氯化物、1-十六烷基_2，3- 二甲基咪唑鐺氯化物(吡啶鐺盐)N-乙基吡啶鐺氯化物、N-乙基吡啶鐺溴化物、N- 丁基吡啶鐺氯化物、N- 丁基吡啶 鐺四氟硼酸盐、N- 丁基吡啶鐺六氟磷酸盐、N- 丁基吡啶鐺三氟甲烷磺酸盐、N-己基吡啶鐺四氟硼酸盐、N-己基吡啶鐺六氟磷酸盐、N-己基吡啶鐺双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、N-己 基吡啶鐺三氟甲烷磺酸酯、N-辛基吡啶鐺氯化物、4-甲基-N-丁基吡啶鐺氯化物、4-甲 基-N- 丁基吡啶鐺四氟硼酸盐、4-甲基-N- 丁基吡啶鐺六氟磷酸盐、3-甲基-N- 丁基吡啶 鐺氯化物、4-甲基-N- 丁基吡啶鐺溴化物、3，4- 二甲基-N- 丁基吡啶鐺氯化物、3，5- 二甲 基-N- 丁基吡啶鐺氯化物(吡咯烷鐺盐)1-丁基-1-甲基吡咯烷鐺氯化物、1-丁基-1-甲基吡咯烷鐺三氟甲烷磺酸酯、 1-丁基-1-甲基吡咯烷鐺双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、1-丁基-1-甲基吡咯烷鐺四氟硼 酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鐺六氟磷酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鐺三(五氟乙基)三 氟磷酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鐺三氟乙酸酯、1-己基-1-甲基吡咯烷鐺氯化物、1-甲 基-1-辛基吡咯烷鐺氯化物(鳞盐)三己基(四癸基)鳞氯化物、三己基(四癸基)鳞三(五氟乙基)三氟磷酸盐、三 己基(四癸基)鳞四氟硼酸盐、三己基(四癸基)鳞双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、三己基 (四癸基)鳞六氟磷酸盐、三己基(四癸基)鳞双[草酸酯(2_)]硼酸盐(铵盐)甲基三辛基铵三氟乙酸酯、甲基三辛基铵三氟甲烷磺酸酯、甲基三辛基铵双(三 氟甲基磺酰基)酰亚胺(胍鐺盐)N” -乙基-N，N，N，，N，-四甲基胍鐺三(五氟乙基)三氟磷酸盐、胍鐺三(五氟乙 基)三氟磷酸盐、胍鐺三氟甲烷磺酸盐、N”-乙基-N，N，N’，N’ -四甲基胍鐺三氟甲烷磺酸 酯(异脲鐺盐)0-乙基-N，N，N，，N，-四甲基异脲鐺三氟甲烷磺酸酯、0_乙基-N，N，N，，N，-四 甲基异脲鐺三(五氟乙基)三氟磷酸盐(异硫脲鐺盐)S-乙基-N，N，N，，N，-四甲基异硫脲鐺三氟甲烷磺酸盐、S-乙基-N，N，N，，N，-四 甲基异硫脲鐺三(五氟乙基)三氟磷酸盐。作为上述离子液体，从购得、操作的容易性的观点来看，优选咪唑鐺盐，特别优选 1-乙基-3-甲基咪唑鐺四氟硼酸盐。从膜密度与电极膜的电阻值的观点来看，本发明的电极膜中的离子液体的含量相 对于100重量份电极材料粒子优选在0. 01 8重量份的范围内，较优选在0. 5 5重量份 的范围内，更优选在1 4重量份的范围内。本发明的电极具有集电体与层叠于该集电体上的电极膜，该电极膜是本发明的电 极膜，即是含有平均粒径为Da的电极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体的电 极膜，所述Da与所述Db满足式Db/Da< 1.0X10—1。集电体通常是金属箔，作为上述金属 的例子，可以举出铝、铜、铁等。其中，铝由于轻、电阻低而优选。由于容易制作卷绕型电极 或层叠型电极，所以集电体优选是厚度在20 μ m 100 μ m的范围内的膜状集电体。另外， 为了提高集电体与电极膜的密接性，优选集电体的表面经蚀刻処理等而粗面化。
然后，说明本发明的电极膜及电极的制造方法。本发明的电极膜可以举出下述方法制造，即利用辊成型技术或加压成型技术将含 有电极材料粒子、固体粒子和离子液体的混合物制成片材的片材成型法；或将电极材料粒 子、固体粒子与离子液体分散于液体介质得到的分散液涂布于支撑体上形成分散液膜，然 后从该分散液膜除去所述液体介质形成电极膜的涂布法。由上述说明可知，用于制造本发 明的电极膜的电极材料粒子与固体粒子是满足式Db/Da ( 1.0X ΙΟ"1的粒子(此处，Da是 所述电极材料粒子的平均粒径，Db是所述固体粒子的平均粒径)。片材成型法中，首先将规定量的电极材料粒子、固体粒子和离子液体投入混合机 进行混合，得到糊剂状混合物。此时，通过加入少量的液体介质，可以提高混合物的均勻性。 然后，将该糊剂状混合物用捏合机成型机等辊成型机或加压成型机成型为片材状，由此可 以得到本发明的电极膜。电极膜残留液体介质时，使其蒸发而除去。从可以容易地形成厚度均勻的膜的观点出发，优选利用涂布法制造电极膜。此处， 更详细地说明用涂布法制造本发明的电极膜。首先，使电极材料粒子、固体粒子与离子液体 分散于液体介质配制分散液。然后，将所述分散液涂布于支撑体上形成分散液膜。接着，从 该分散液膜除去液体介质，在支撑体上形成包括电极材料粒子、固体粒子与离子液体的电 极膜。最后，从支撑体剥离电极膜，或者通过溶解等除去支撑体，由此可以得到独立的电极 膜。用涂布法时，首先，配制电极材料粒子、固体粒子以及离子液体分散于液体介质的 分散液。作为分散液的配制方法的例子，可以举出下面记载的方法(1) 方法(4)，从粒子 的分散效率、作业工序简单的观点来看，优选方法(3)。作为混合机，可以使用球磨机等公知 的混合机。另外，为了提高分散液的涂布性，进行方法(1) (4)时，可以进一步添加液体 介质来调整固态成分浓度。方法(1)在液体介质中添加规定量的电极材料粒子、固体粒子以及离子液体进行 混合的方法；方法(2)在含有液体介质与分散于其中的规定量的电极材料粒子的中间分散液 中添加规定量的固体粒子和离子液体进行混合的方法；方法(3)在含有液体介质与分散于其中的规定量的固体粒子的中间分散液中添 加规定量的电极材料粒子与离子液体进行混合的方法；方法(4)混合含有第1液体介质和分散于其中的规定量的电极材料粒子的第1中 间分散液、含有第2液体介质和分散于其中的规定量的固体粒子的第2中间分散液以及离 子液体的方法。将分散液涂布于支撑体上形成分散液膜时，可以使用便携式涂膜器、棒涂器、模涂 器等公知的涂布装置。由形成的分散液膜除去液体溶剂，可以在支撑体上形成含有电极材 料粒子、固体粒子以及离子液体的电极膜。作为除去液体介质的方法，可以举出在适当的温 度下蒸发液体介质的方法。使用胶体二氧化硅作为所述方法(3)中的中间分散液或所述方 法(4)中的第2中间分散液时，从在形成的膜中的粒子之间的粘结力的观点来看优选首先 在50 80°C的温度下干燥1 30分钟的时间后，进而在100 250°C的温度下干燥1 6 小时。另外，用涂布法在支撑体上形成电极膜后，可以调整电极膜的厚度，或者进而为了提 高膜密度而对支撑体上的电极膜进行加压。
通过将用上述方法得到的电极膜贴合于集电体，能得到在集电体上层叠了本发明 的电极膜的本发明的电极。另外，用所述涂布法形成电极膜时，使用集电体作为支撑体，也 可以在与电极膜的形成的同时制造本发明的电极。本发明的电极例如可以用作一次电池、二次电池、燃料电池等化学电池或还原电 容器、混合电容器、双电层电容器等蓄电设备的电极。更详细而言，本发明提供下述蓄电设备，其具有具有对置配置的2个电极和配置 于两电极膜间的隔离件的至少1个单元、电解液以及封入了所述至少1个单元及所述电解 液的容器，所述2个电极分别为所述本发明的电极，并且所述2个电极以所述电极膜彼此对 置的方式配制。1个优选的方案中，所述本发明的蓄电设备是双电层电容器。具体而言，可以举出 2个电极间具有隔离件、电解质填充于该隔离件与各电极之间的电容器，或于2个电极间填 充固体电解质(凝胶电解质)的电容器等。双电层电容器中，通过充电，在正极与电解质的界面附近，利用带正电的正极与带 负电的电解质形成双电层，同时在负极与电解质的界面附近，利用带负电的负极与带正电 的电解质形成双电层，由此蓄积电能。即使中止充电也可保持双电层，但使其放电时，双电 层消失，释放电能。双电层电容器可以是仅具有一个包含2个电极、S卩1对正极与负极的单元的电容 器，也可以为具有多个上述单元的电容器。含有电容器用活性物质作为电极材料粒子的本发明的电极优选用于填充有电解 液的双电层电容器。该双电层电容器中，更具体而言，具有至少1个单元、电解液和封入了 所述至少1个单元和所述电解液的容器，所述单元是将具有集电体和层叠于该集电体上的 电极膜的2个电极配置成各电极膜彼此对置，两电极膜间还配置有隔离件。具体而言，可以 举出下述电容器将圆盘状的2个电极配置成电极膜彼此对置，在两电极膜间还配置有隔 离件的单元与电解液一起被封入硬币型壳体的硬币型电容器；或将2张片材状电极配置成 电极膜彼此对置，两电极膜间还配置有隔离件的单元被卷绕，该卷绕体与电解液一起被封 入于圆筒型壳体的圆筒型电容器；或层叠了膜状电极以及隔离件的层叠型电容器或蛇腹型 电容器等。本发明的其他优选方案中，所述本发明的蓄电设备是二次电池。具体而言，可以举 出在2个电极间具有隔离件，隔离件与各电极之间填充有电解液的二次电池或2个电极间 填充有电解质(凝胶电解质)的二次电池等。二次电池可以是仅具有含2个电极、即1对正极与负极的单元的二次电池，也可以 是具有多个上述单元的二次电池。作为电极材料粒子含有正极活性物质、负极活性物质的本发明的电极优选用于填 充有电解液的二次电池。上述二次电池更具体而言，具有至少1个单元、电解液和封入了所 述至少1个单元与电解质的容器，所述单元是将集电体与层叠于该集电体上的电极膜的2 个电极配置成电极膜彼此对置，两电极膜间还设置有隔离件的单元。具体而言，可以举出下 述二次电池圆盘状的2个电极配置成电极膜之间对置，两电极膜间进一步配置有隔离件 的单元与电解液一起被封入硬币型壳体的硬币型二次电池；将片材状的2个电极配置成电 极膜彼此对置，两电极膜间进一步配置有隔离件的单元被卷绕，该卷绕体与电解液一起被
8封入圆筒型壳体的圆筒型二次电池；或层叠了膜状电极与隔离件的层叠型二次电池或蛇腹 型二次电池等。作为电解质，可以使用公知的电解质。电解质可以熔融电解质，也可以为固体状， 还可以是与溶剂的混合物。另外，电解质可以是无机电解质，也可以是有机电解质。无机电 解质通常与水混合制成电解液。有机电解质通常与以有机极性溶剂为主要成分的溶剂混合 制成电解液。作为隔离件，可以使用具有较大的离子透过度与规定的机械强度的绝缘性膜。具 体而言，可以举出天然纤维素或马尼拉麻等天然纤维的抄纸；人造丝、维尼纶、聚酯等再生 纤维或合成纤维等抄纸；混合天然纤维与再生纤维或合成纤维抄造得到的混抄纸；聚乙烯 无纺布、聚丙烯无纺布、聚酯无纺布、聚对苯二甲酸丁二醇酯无纺布等无纺布；多孔质聚乙 烯、多孔质聚丙烯、多孔质聚酯等多孔质塑料膜；对位系(〃，系)全芳香族聚酰胺、偏氟丙 烯、四氟乙烯、偏氟丙烯与六氟丙烯的共聚物、氟橡胶等含氟树脂等树脂膜。实施例以下，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。使用的主要材料如下所述。[离子液体]默克株式会社制的1-乙基-3-甲基咪唑鐺四氟硼酸盐[电极材料粒子](1)用球磨机使用锆珠将可乐丽株式会社制的RP-15粉碎24小时配制的活性碳。 使用激光衍射/散射式粒度分布测定装置(HORIBA LA910)分析粉碎后的活性碳，平均粒径
9ym。(2)钴酸锂(日本化学株式会社制的CELLSEED(日本的注册商标)C_5H ；平均粒径 Da 6. 6 μ m)(3)乙炔黑(电气化学工业株式会社制的DENKA-BLACK 50%加压品；平均粒径 36nm)[固体粒子](1) 二氧化硅粒子(日产化学工业株式会社制的胶体二氧化硅“Snowtex PS-S” ； 平均粒径Db =IOnm 18nm ；固态成分浓度20重量％ )(2) 二氧化硅粒子(株式会社日本触媒制粉末状二氧化硅“SEAH0STAR(日本的注 册商标)KEP100”)；平均粒径Db 0. 95 1. 25 μ m实施例1在9. Og钴酸锂与0. 7g乙炔黑的混合物中添加3. Og胶体二氧化硅，再添加0. Ig 离子液体，进而添加纯水，配制固态成分浓度为50重量％的分散液。该分散液含有9. Og钴 酸锂、0. 7g乙炔黑、0. 6g 二氧化硅、0. Ig离子液体。即每100重量份电极材料粒子中的固 体粒子的量为6. 66重量份，每100重量份电极材料粒子中的离子液体的量为1. 03重量份。 另外，Db/Da = 1. 5X 10_3 2. 7X 10_3。在厚度为103 μ m的PET上将所述分散液使用便携 式涂膜器涂布，形成分散液膜。然后，在60°C下加热1小时，进而在150°C下加热6小时除 去水，由此得到在PET上层叠有电极膜的层叠体。从所得的层叠体切下3. OcmX 3. Ocm的层叠体，使用电阻率计(株式会社DIAInstruments的L0RESTA(日本的注册商标))用4端子法测定电极膜的体积电阻。其结果 示于表1。比较例1使用0. 6g粉末状二氧化硅(SEAHOSTAR KEP 100)代替胶体二氧化硅，除此之外， 与实施例1相同地配制分散液。该分散液含有9.(^钴酸锂、0.78乙炔黑、0.68二氧化硅、
0.Ig离子液体。即，每100重量份电极材料粒子中的固体粒子的量为1.03重量份，每100重 量份电极材料粒子中的离子液体的量为1. 11重量份。另外，Db/Da(钴酸锂)=IjXliT1
1.9 X ICT1。与实施例1相同地切出1张3. OcmX3. Ocm的层叠体，使用电阻率计(株式会社 DIA Instruments的L0RESTA)用4端子法测定电极膜的体积电阻。其结果示于表1。比较例2除不添加离子液体之外，与实施例1相同地配制分散液。该分散液含有9. Og钴酸 锂、0. 7g乙炔黑、0. 6g 二氧化硅。即每100重量份电极材料粒子A中的固体粒子B的量为 1. 03重量份，每100重量份电极材料粒子A中的离子液体的量为0重量份。另外，Db/Da = 1. 5X10_3 2. 7X10_3。与实施例1相同地切出1张3. OcmX 3. Ocm的层叠体，使用电阻率计(株式会社 DIA Instruments的L0RESTA)用4端子法测定电极膜的体积电阻。其结果示于表1。[表 1]
权利要求
一种电极膜，其含有平均粒径为Da的电极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体，其中，所述Da与所述Db满足式Db/Da≤1.0×10 1。
2.如权利要求1所述的电极膜，其中，Db在Inm IOOnm的范围内。
3.如权利要求1或2所述的电极膜，其中，相对于100重量份所述电极材料粒子，所述 固体粒子的含量在1 70重量份的范围内。
4.如权利要求1 3中任一项所述的电极膜，其中，所述固体粒子为无机粒子。
5.如权利要求4所述的电极膜，其中，所述无机粒子是二氧化硅粒子。
6.如权利要求1 5中任一项所述的电极膜，其特征在于，相对于100重量份所述电极 材料粒子，所述离子液体的含量在0. Ol 8重量份的范围内。
7.一种电极，其含有集电体和层叠于所述集电体上的权利要求1所述的电极膜。
8.—种制造权利要求1所述的电极膜的方法，包括下述工序使平均粒径为Da的电极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体分散于液体 介质而得到分散液的工序；将所述分散液涂布在支撑体上形成分散液膜的工序；从所述分散液膜除去所述液体介质，在所述支撑体上形成电极膜的工序；以及除去所述支撑体而分离所述电极膜的工序。
9.一种权利要求7所述的电极的制造方法，包括下述工序使平均粒径为Da的电极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体分散于液体 介质而得到分散液的工序；将所述分散液涂布于集电体上形成分散液膜的工序；以及从所述分散液膜除去所述液体介质而在集电体上形成电极膜的工序。
10.一种蓄电设备，其具有至少1个下述单元、电解质和封入了所述至少1个单元和所 述电解质的容器，所述单元具有对置配置的2个电极和配置于两电极膜间的隔离件，所述2 个电极分别是权利要求7所述的电极，并且所述2个电极以电极膜之间相互对置的方式配
全文摘要
本发明的电极膜含有平均粒径为Da的电极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体，所述Da与所述Db满足式Db/Da≤1.0×10-1。该电极膜制成层叠于所述集电体上的电极。所述电极膜如下制造，即，使平均粒径为Da的电极材料粒子、平均粒径为Db的固体粒子和离子液体分散于液体介质得到分散液的工序；将所述分散液涂布在支撑体上形成分散液膜的工序；从所述分散液膜除去所述液体介质，在所述支撑体上形成电极膜的工序；和除去所述支撑体分离所述电极膜的工序。使用集电体作为所述支撑体时，能制造电极。该电极可以组装到集电设备。
文档编号H01G9/058GK101960546SQ20098010668
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年2月29日
发明者江口裕规, 涩田匠, 阪谷泰一 申请人:住友化学株式会社