TOP > 国内特許検索 > バインダ、電極、電気化学キャパシタおよびリチウムイオン二次電池

バインダ、電極、電気化学キャパシタおよびリチウムイオン二次電池 コモンズ 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P120007038
整理番号 349
掲載日 2012年3月23日
出願番号 特願2012-020283
公開番号 特開2013-161832
出願日 平成24年2月1日(2012.2.1)
公開日 平成25年8月19日(2013.8.19)
発明者
  • 山縣 雅紀
  • 石川 正司
  • 山崎 穣輝
  • 池辺 翔太
出願人
  • 学校法人 関西大学
発明の名称 バインダ、電極、電気化学キャパシタおよびリチウムイオン二次電池 コモンズ 新技術説明会 実績あり
発明の概要

【課題】サイクル耐久性および出力特性に優れた電気化学キャパシタまたはリチウムイオン二次電池の材料となるバインダを提供する。
【解決手段】本発明に係るバインダは、電気化学キャパシタ用電極の材料である活物質および導電助剤を連結させるバインダにおいて、アルギン酸を含む。また、本発明に係るバインダは、リチウムイオン二次電池用炭素負極の材料である負極活物質および導電助剤を連結させるバインダにおいて、アルギン酸を含む。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


近年、携帯電話機器、電気自動車に搭載される電気化学キャパシタ、リチウムイオン二次電池などの蓄電デバイスが開発されている。これらの蓄電デバイスは、充放電可能であり、大電流での充放電が可能である。これらの中でも、電気化学キャパシタおよびリチウムイオン二次電池は、例えば、ハイブリッド自動車での瞬停対策装置、瞬停補填装置などに使用可能であり、充放電によって電極が劣化し難く、充放電サイクルに優れるため、各種の電源に用いられている。



電気化学キャパシタを構成する電極は、電気エネルギーの蓄電に直接係わる活物質、活物質間の導通パスを担う導電助剤、バインダ、および集電体から構成される。電気化学キャパシタの特性は電極に大きく依存し、それぞれの材料自体の特性と材料の組み合わせ方に大きく影響を受ける。



特にバインダは、活物質、導電助剤およびバインダを含む合材から得られた電極内にて存在比率が少なく、電気化学キャパシタに供給される電解液との親和性に優れ、電極の電気抵抗を最小限にできることが要求される。また、高電圧作動に耐える安定性も重要である。



バインダは、大きく水系または非水系に分類される。水系バインダとしては、スチレン-ブラジエンラバー(SBR)水分散液(特許文献1、2)およびカルボキシメチルセルロース(CMC)(特許文献3)が挙げられる。また、これらのバインダの併用については、特許文献4に開示されている。これらの水系バインダは、活物質および導電助剤との密着性が比較的高いため、合材における含有量が少なくて済むという利点がある。



非水系バインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(特許文献5、6)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)のN-メチル-2-ピロリドン(NMP)溶液(特許文献7)が挙げられ、特に高圧作動型のデバイスには有利に働く点で利点がある。



一方、リチウムイオン二次電池用電極用のバインダとして、特許文献7、非特許文献1に多糖類系天然高分子を用いることが開示されており、バインダとして適用可能であること、および、このバインダを用いたリチウムイオン二次電池用電極のサイクル耐久性が高いことが記載されている。

産業上の利用分野


本発明は、バインダ、電極、電気化学キャパシタおよびリチウムイオン二次電池に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
電気化学キャパシタ用電極の材料である活物質および導電助剤を連結させるバインダにおいて、
アルギン酸を含むことを特徴とするバインダ。

【請求項2】
上記アルギン酸がアルギン酸塩であり、
上記アルギン酸塩は、アルギン酸塩の1%(w/v)水溶液の20℃における粘度が300mPa・s以上、2000mPa・s以下であることを特徴とする請求項1に記載のバインダ。

【請求項3】
請求項1または2に記載のバインダを含むことを特徴とする電気化学キャパシタ用電極。

【請求項4】
請求項3に記載の電気化学キャパシタ用電極を備えることを特徴とする電気化学キャパシタ。

【請求項5】
リチウムイオン二次電池用炭素負極の材料である負極活物質および導電助剤を連結させるバインダにおいて、
アルギン酸を含むことを特徴とするバインダ。

【請求項6】
上記アルギン酸がアルギン酸塩であり、
上記アルギン酸塩は、アルギン酸塩の1%(w/v)水溶液の20℃における粘度が300mPa・s以上、2000mPa・s以下であることを特徴とする請求項5に記載のバインダ。

【請求項7】
請求項5または6に記載のバインダを含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用炭素負極。

【請求項8】
請求項7に記載のリチウムイオン二次電池用炭素負極を備えることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
産業区分
  • 電子部品
  • その他電子
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 審査請求前
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close