电极及其制造方法，电极元件，非水电解液蓄电元件技术

本发明专利技术涉及电极及其制造方法、电极元件、非水电解液蓄电元件。本发明专利技术课题在于，提供离子透过性和耐绝缘性优异的电极。本发明专利技术的电极包括：电极基体；电极复合材料层，形成于所述电极基体上，含有活性物质；以及绝缘层，形成于所述电极复合材料层上。所述绝缘层设有具有膜厚薄的部分和厚的部分的凹凸结构。

【技术实现步骤摘要】
电极及其制造方法，电极元件，非水电解液蓄电元件
本专利技术涉及电极及其制造方法、电极元件、非水电解液蓄电元件。
技术介绍
近年来，电池等蓄电元件、燃料电池等发电元件的高输出化、高容量化、高寿命化要求急速增加。但是，朝着其实现，仍然存在关于元件安全性的各种课题。例如，在蓄电元件中，在正负极间发生内部短路场合，或钉那样的锐利形状突起物扎刺场合，因瞬间产生的反应热，配置在正极和负极之间的隔片熔融，短路部位扩大，进一步产生反应热，存在发生促进异常加热的现象的问题。或者，在正负极间发生内部短路场合，有时在短路部分的负极侧，因接触电阻引起焦耳热，所产生的焦耳热使得正极温度上升，产生异常的反应热，促进异常加热。因此，抑制异常加热是课题之一。为了解决上述课题，提出将多孔性的绝缘物质在电极复合材料层上形成点状的电极(例如，参见专利文献1)。该电极具有电极复合材料层没有被绝缘物质包覆的区域，因此，对于离子透过性表现出良好的特性，可以得到高容量及高特性的电池。但是，在上述电极中，在正负极间发生内部短路场合，在电极复合材料层的没有被绝缘物质包覆的区域，存在发生异常加热的课题。即，上述电极虽然离子透过性优异，但是，对于耐绝缘性有改善的余地。【专利文献1】日本专利第三953026号
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出来的，其目的在于，提供离子透过性和耐绝缘性优异的电极。本专利技术的电极包括：电极基体；电极复合材料层，形成于所述电极基体上，含有活性物质；以及绝缘层，形成于所述电极复合材料层上；所述绝缘层设有具有膜厚薄的部分和厚的部分的凹凸结构。下面说明本专利技术的效果：根据本公开的技术，可以提供离子透过性和耐绝缘性优异的电极。附图说明图1是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中使用的负极的图，其中，图1(a)是俯视图，图1(b)是沿图1(a)的A-A线的截面图。图2是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中使用的正极的截面图。图3是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中使用的电极元件的截面图。图4是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件的截面图。图5是对绝缘层的涂布装置进行说明的图。图6是说明第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件的制造工序的图(其一)。图7是说明第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件的制造工序的图(其二)。图8是说明第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件的制造工序的图(其三)。图9是例示第二实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中使用的负极的图。图10是例示第二实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件的截面图。图11是例示第三实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中所使用的正极的图。图12是例示第三实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件的截面图。图13是例示第四实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中使用的正极的图。图14是例示第四实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件的截面图。图15是对实施例进行说明的图(其一)。图16是对实施例进行说明的图(其二)。图17是对实施例进行说明的图(其三)。图18是对实施例进行说明的图(其四)。具体实施形态以下，参照附图，对用于实施本专利技术的形态进行说明。在各图中，对于相同构成部分，标以相同符号，有时省略重复说明。<第一实施形态>图1是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中使用的负极的图，图1(a)是俯视图，图1(b)是沿图1(a)的A-A线的截面图。参照图1，负极10为包括负极用电极基体11，形成于负极用电极基体11上的负极复合材料层12，以及形成于负极复合材料层12上的绝缘层13的结构。作为负极10的形状，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如，可以列举平板状等。在负极10中，绝缘层13为包覆负极复合材料层12的上表面和侧表面那样地形成的多孔质体。绝缘层13可以在内部具有彼此连通的多个空穴。绝缘层13包括直接包覆负极复合材料层12的上表面和侧表面的平坦部13a，以及从平坦部13a的上表面局部突起的突起部13b。平坦部13a和突起部13b由相同材料一体地形成，由平坦部13a和突起部13b在负极复合材料层12上形成膜厚为薄的部分和厚的部分的凹凸结构。在绝缘层13中，平坦部13a的厚度(从负极复合材料层12的上表面到平坦部13a的上表面的厚度)没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以设为0.5～5μm左右。另外，突起部13b的厚度(从负极复合材料层12的上表面到突起部13b的上表面的厚度)没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以设为2～10μm左右。突起部13b优选在平坦部13a的上表面形成作为规则的图案。突起部13b例如可以形成为点状的图案。这种场合，突起部13b的平面形状(从负极用电极基体11的上表面的法线方向看到的形状)可以设为例如圆形，但也可以是椭圆形、矩形、多边形等任意形状。突起部13b的平面形状为圆形场合，突起部13b的直径(一个点的直径)没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以设为20～100μm左右。在图1中，绝缘层13形成为包覆负极复合材料层12的上表面和侧表面，但是，绝缘层13也可以形成为包覆负极复合材料层12的上表面，而使其侧表面露出。另外，如果绝缘层13具有膜厚薄的部分和厚的部分的凹凸结构，则突起部13b也可以是任意的图案。即，突起部13b既可以是格子状图案，也可以是其他任意图案，以代替点状图案。另外，也可以绝缘层13的至少一部分存在于负极复层材料层12的内部，与构成负极复合材料层12的活性物质的表面一体化。特别是负极复合材料层12的表面粗糙场合，有时成为这样的状态。在此，所谓一体化并不是单纯地将薄膜形状等的部件叠层在下层上作为上层的状态，而是在上层的一部分进入下层、界面不明确的状态下、构成上层的物质的表面与构成下层的物质的表面粘结的状态。后述的绝缘层14、绝缘层23及绝缘层24也同样。图2是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中所使用的正极的截面图。参照图2，正极20X是包括正极用电极基体21和形成于正极用电极基体21上的正极复合材料层22的结构。正极20X不具有形成于正极复合材料层22上的绝缘层。作为正极20X的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以列举平板状等。图3是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电元件中使用的电极元件的截面图。参照图3，电极元件40为在负极15的两侧通过隔片30叠层正极25X的结构。另外，在两侧的正极25X的更外侧，设有当形成非水电解液蓄电元件时用于与外装(外壳)52绝缘的隔片30。负极引出线41与负极用电极基体11连接。正极引出线42与正极用电极基体21连接。负极15在负极用电极基体11的两侧形成有负极复合材料层12和绝缘层13，这一点与负极10(参照图1)不同，其他方面与负极10相同。正极25X在正极用电极基体21的两侧形成有正极复层材料层22，这一点与正极20X(参照图2)不同，其他方面与正极20X相同。在电极元件40中，负极15和正极25X的叠层数可以任意决定。即，在图3中，图示一个负极15和二个正极25X的合计三层。但是，本专利技术并不限于此，可以叠层更多的负极15和正极25X。此时，负极15的个数与正极25X的个数可以相同。图4是例示第一实施形态所涉及的非水电解液蓄电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极，其特征在于：所述电极包括：电极基体；电极复合材料层，形成于所述电极基体上，含有活性物质；以及绝缘层，形成于所述电极复合材料层上；所述绝缘层设有具有膜厚薄的部分和厚的部分的凹凸结构。

【技术特征摘要】
2017.12.19 JP 2017-243164;2018.10.02 JP 2018-187731.一种电极，其特征在于：所述电极包括：电极基体；电极复合材料层，形成于所述电极基体上，含有活性物质；以及绝缘层，形成于所述电极复合材料层上；所述绝缘层设有具有膜厚薄的部分和厚的部分的凹凸结构。2.根据权利要求1中记载的电极，其特征在于，所述凹凸结构由规则图案构成。3.根据权利要求1或2中记载的电极，其特征在于，所述绝缘层由多孔质体构成。4.根据权利要求3中记载的电极，其特征在于，所述多孔质体包含具有绝缘性的颗粒，以及使所述颗粒互相粘结的树脂。5.根据权利要求4中记载的电极，其特征在于，所述颗粒由金属氧化物或金属氮化物或有机物构成。6.根据权利要求3～5中任一项记载的电极，其特征在于，所述多孔质体包含在内部具有空孔的绝缘性的树脂。7.根据权利要求1～6中任一项记载的电极，其特征在于，所述绝缘层具有包覆所述电极复合材料层的平坦部，以及从所述平坦部局部突起的突起部。8.一种电极元件，包含以负极和正极相互绝缘的状态叠层的结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：升泽正弘，柳田英雄，鹰氏启吾，大木本美玖，座间优，广渡杏奈，吉田绫，松冈康司，东隆司，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP