引形成酷亞胺多孔層的酷亞胺系高分子是指在主鏈具有酷亞胺鍵的高分子或其前 體。作為在主鏈具有酷亞胺鍵的高分子的代表例,可舉出聚酷亞胺、聚酷胺酷亞胺、聚醋酷 亞胺等。然而,不限定于它們。
[0039] 在酷亞胺系高分子中,可W優(yōu)選使用例如聚酷亞胺、聚酷胺酷亞胺。作為聚酷亞 胺,可w使用作為其前體使用了聚酷胺酸的聚酷胺酸型聚酷亞胺(作為聚酷亞胺時,適用 于不溶于溶劑的聚酷亞胺)、可溶性聚酷亞胺(作為聚酷亞胺可溶于溶劑)。從確保裡二 次電池用電極優(yōu)異的安全性和良好的循環(huán)特性的觀點出發(fā),該些酷亞胺系高分子中,優(yōu)選 力學特性、耐熱性優(yōu)異的芳香族聚酷亞胺、芳香族聚酷胺酷亞胺。芳香族聚酷亞胺、芳香族 聚酷胺酷亞胺可W是熱塑性也可W是非熱塑性。其中,可W優(yōu)選使用其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 200°CW上的芳香族聚酷亞胺、芳香族聚酷胺酷亞胺。
[0040] 本發(fā)明中的酷亞胺多孔層的氣孔率必須為30~90體積%。優(yōu)選為40~80體 積%,更優(yōu)選為45~80體積%。通過W該種方式設(shè)定氣孔率,可同時確保良好的力學特性 和用于伴隨著活性物質(zhì)的體積變化的應(yīng)力緩和的良好的緩沖性。因此,可W得到安全性優(yōu) 異且具有良好的循環(huán)特性的電極??醽啺范嗫讓拥臍饪茁适怯煽醽啺范嗫讓拥谋碛^密度和 構(gòu)成酷亞胺多孔層的酷亞胺系高分子的真密度(比重)算出的值。詳細而言,氣孔率(體 積%)在酷亞胺多孔層的表觀密度為A(g/cm3)、酷亞胺系高分子的真密度為B(g/cm3)時, 通過W下式算出。
[0041]氣孔率(體積% ) =100-A*(100/B)
[0042] 本發(fā)明中的酷亞胺多孔層優(yōu)選與活性物質(zhì)層牢固地粘接。目P,從電池的安全性提 高的觀點出發(fā),電極活性物質(zhì)層與酷亞胺多孔層的粘接強度優(yōu)選高于電極活性物質(zhì)層的強 度。粘接強度是否比電極活性物質(zhì)層的強度高可在從酷亞胺多孔層剝離電極活性物質(zhì) 層時是否在其界面產(chǎn)生凝聚破壞、或產(chǎn)生界面剝離來進行判定。產(chǎn)生凝聚破壞時,判定為粘 接界面的強度比電極活性物質(zhì)層的強度高。剝離后的酷亞胺多孔層的表面(與電極活性物 質(zhì)層的粘接面)的一部分附著有活性物質(zhì)層的斷片時,判定為凝聚破壞。W往不知道該種 凝聚破壞的電極,對于本發(fā)明的電極而言,該種高的粘接力非常有助于電池的安全性的提 局。
[0043] 本發(fā)明中的酷亞胺多孔層的平均氣孔直徑優(yōu)選為0. 1~10ym,更優(yōu)選為0. 5~ Sum。通過W該種方式設(shè)定平均氣孔直徑,可確保良好的離子透過性。離子透過性的良否 可W從將構(gòu)成電池的電解液用的溶劑滴加至電極表面時的該溶劑的滲透時間進行判定。其 判定方法的詳細內(nèi)容下文講述。本發(fā)明的電極中,其滲透時間優(yōu)選為300秒W下,更優(yōu)選為 150秒W下。
[0044]本發(fā)明中的酷亞胺多孔層的厚度優(yōu)選為1~100 ym,更優(yōu)選為10~50 ym。
[0045] 本發(fā)明中的酷亞胺多孔層可W是絕緣性也可W是導電性??醽啺范嗫讓訛榻^緣性 時,該層也具有作為防止裡二次電池的正極與負極的電接觸的隔離件的功能,因此為優(yōu)選。 使酷亞胺多孔層為導電性時,例如,只要在酷亞胺多孔層中配合5~50質(zhì)量%左右碳(石 墨、炭黑等)粒子、金屬(銀、銅、鑲等)粒子等導電性粒子即可。從確??醽啺范嗫讓拥木?沖性和粘接性的觀點出發(fā),該些導電性粒子的配合量優(yōu)選為20質(zhì)量%W下。
[0046] 接著,對本發(fā)明的裡二次電池用電極的制造法進行說明。
[0047] 例如,可W通過如W下的工藝制造本發(fā)明的裡二次電池用電極。
[0048] (1)在作為集電體的金屬巧的表面將含有上述粘合劑、活性物質(zhì)粒子和溶劑的分 散體(W下有時簡寫為"活性物質(zhì)分散體")涂布并干燥,在金屬巧上形成電極活性物質(zhì)層。
[0049] (2)接著,在該電極活性物質(zhì)層的表面涂布含有通過相分離形成酷亞胺多孔層的 酷亞胺系高分子W及溶劑的涂布液(W下有時簡寫為"酷亞胺系涂布液")。
[0化0] (3)然后,通過除去涂布液中的溶劑,在酷亞胺多孔層內(nèi)產(chǎn)生相分離而在酷亞胺多 孔層內(nèi)形成氣孔,并且使電極活性物質(zhì)層與酷亞胺多孔層層疊一體化。
[0051]在進行用于形成電極活性物質(zhì)層的干燥時,優(yōu)選將活性物質(zhì)層中的殘留溶劑含量 設(shè)為0. 5~50質(zhì)量%。通過該種方式,可W提高電極活性物質(zhì)層與酷亞胺多孔層的粘接界 面的強度。
[0化2] 為了使用酷亞胺系高分子通過相分離形成酷亞胺多孔層,可W優(yōu)選使用例如不良 溶劑誘導相分離法。不良溶劑誘導相分離法是指利用相對于涂布液中的溶質(zhì)為不良溶劑的 溶劑的作用,誘發(fā)相分離而體現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)的方法。
[0化3]作為不良溶劑誘導相分離法,從制造工藝的簡便性、環(huán)境適合性的觀點出發(fā),優(yōu)選 為干式相分離法。干式相分離法是指使由沸點不同的良溶劑和不良溶劑的混合溶劑構(gòu)成的 酷亞胺系涂布液的涂膜干燥而固化時,利用涂膜中殘留的不良溶劑的作用而引起相分離的 方法。
[0化4] 用于干式相分離法的酷亞胺系涂布液可W通過在溶劑中進行溶液聚合而制造上 述聚酷胺酸、可溶性聚酷亞胺、聚酷胺酷亞胺等時,利用將溶解作為溶質(zhì)的酷亞胺系高分子 的良溶劑和與該良溶劑相比為高沸點且對溶質(zhì)為不良溶劑的溶劑混合而得的混合溶劑從 而容易地得到。良溶劑是指在25°C對酷亞胺系高分子的溶解度為1質(zhì)量% ^上的溶劑,不 良溶劑是指在25°C對酷亞胺系高分子的溶解度小于1質(zhì)量%的溶劑。
[0055] 良溶劑與不良溶劑的沸點差優(yōu)選為5°CW上,更優(yōu)選為20°CW上,進一步優(yōu)選為 50〇CW上。
[0056] 作為良溶劑,優(yōu)選使用酷胺系溶劑。作為酷胺系溶劑,例如,可舉出N-甲基-2-化 咯燒酬(NMP沸點:202°C)、N,N-二甲基甲酯胺值MF沸點:153°C)、N,N-二甲基己酷胺 值MAC沸點:166°C)。它們可W單獨使用,也可W組合使用2種W上。
[0化7]作為不良溶劑,優(yōu)選使用離系溶劑。作為離系溶劑,例如,可舉出二己二醇二甲離 (沸點:162°C)、S己二醇二甲離(沸點:216°C)、四己二醇二甲離(沸點:275°C)、二己 二醇(沸點:244°C)、S己二醇(沸點:287°C)等溶劑。它們可W單獨使用,也可W組合 使用2種W上。不良溶劑的配合量相對于總?cè)軇┝績?yōu)選為40~90質(zhì)量%,更優(yōu)選為60~ 80質(zhì)量%。通過設(shè)為該種溶劑組成,可得到如上述的酷亞胺多孔層與活性物質(zhì)層的牢固的 粘接。
[0化引作為酷亞胺系涂布液的例子,可舉出化itika公司作為多孔質(zhì)形成用市售的商品 名"UimidevarnishBP"(聚酷胺酸型聚酷亞胺清漆)、商品名"UimidevarnishSP"(可 溶性聚酷亞胺清漆)、商品名"UimidevarnishIP"(聚酷胺酷亞胺清漆)等。
[0059] 用于干式相分離法的由聚酷胺酸溶液、可溶性聚酷亞胺溶液等構(gòu)成的酷亞胺系涂 布液可W使用上述市售品,也優(yōu)選使用將作為原料的四駿酸二酢和二胺W基本等摩爾配合 并使其在上述混合溶劑中進行聚合反應(yīng)而得到的聚酷胺酸溶液、可溶性聚酷亞胺溶液。此 夕F,通過僅在良溶劑中進行聚合反應(yīng)而得到溶液后在其中加入不良溶劑的方法、僅在不良 溶劑中進行聚合反應(yīng)而得到懸浮液后在其中加入良溶劑的方法也可W得到酷亞胺系涂布 液。
[0060] 作為四駿酸二酢,例如,可使用均苯四酸、3,3' ,4,4'-聯(lián)苯四駿酸、 3,3' ,4,4'-二苯甲酬四駿酸、3,3' ,4,4'-二苯基諷四駿酸、3,3' ,4,4'-二苯 基離四駿酸、2,3,3',4'-二苯甲酬四駿酸、2,3,6,7-蒙四駿酸、1,4,5,7-蒙四駿酸、 1,2,5,6-蒙四駿酸、3,3',4,4'-二苯基甲燒四駿酸、2,2-雙化4-二駿基苯基)丙烷、 2, 2-雙(3, 4-二駿基苯基)六氣丙烷、3, 4, 9, 10-四駿基巧、2, 2-雙[4-(3, 4-二駿基苯氧 基)苯基]丙烷、2, 2-雙[4-(3, 4-二駿基苯氧基)苯基]六氣丙烷等的二酢。它們可W單 獨使用,也可W組合使用2種W上。其中,優(yōu)選均苯四酸、3,3',4,4'-聯(lián)苯四駿酸。
[0061] 作為二胺,例如,可使用對苯二胺、間苯二胺、3, 4'-二氨基二苯基離、4, 4'-二 氨基二苯基離、4, 4'-二氨基二苯基甲燒、3, 3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯基甲燒、 2, 2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,2-雙(苯胺基)己燒、二氨基二苯基諷、二氨 基苯甲酯苯胺、二氨基苯甲酸醋、二氨基二苯基硫離、2, 2-雙(對氨基苯基)丙烷、2, 2-雙 (對氨基苯基)六氣丙烷、1,5-二氨基蒙、二氨基甲苯、二氨基S氣化苯、1,4-雙(對氨基 苯氧基)苯、4,4'-雙(對氨基苯氧基)聯(lián)苯、二氨基慈釀、4,4'-雙(3-氨基苯氧基苯 基)二苯諷、1,3-雙(苯胺基)六氣丙烷、1,4-雙(苯胺基)八氣了燒、1,5-雙(苯胺基) 十氣戊燒、1,7-雙(苯胺基)十四氣庚燒。它們可W單獨使