CN118398763A - 电极和非水性电解质可再充电电池 - Google Patents
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Abstract
提供了用于非水性电解质可再充电电池的电极和非水性电解质可再充电电池，电极具有基体层，基体层在浸渍在电解质溶液中之后充分抑制电极混合物层与电极集流体的分离或剥离，同时尽可能减小厚度。电极包括集流体、电极混合物层和在集流体与电极混合物层之间的导电的基体层，基体层至少包括苯乙烯‑丙烯酸酯类共聚物、碳材料和聚(甲基)丙烯酸，基体层中的苯乙烯‑丙烯酸酯类共聚物的含量大于或等于70质量％且小于或等于90质量％，在聚(甲基)丙烯酸中，包括在聚(甲基)丙烯酸中的羧基未被中和，或者羧基之中的被碱金属离子中和的被中和的羧基的比例小于或等于25％，集流体的每个表面的电极混合物层的每单位面积的重量大于或等于10mg/cm2且小于或等于35mg/cm2。
Description
本申请要求于2023年1月24日在日本专利局提交的第2023-008963号日本专利申请和于2024年1月23日在韩国知识产权局提交的第10-2024-0010458号韩国专利申请的优先权和权益，该日本专利申请和该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及用于非水性电解质可再充电电池的电极和包括该电极的非水性电解质可再充电电池。
背景技术
包括锂离子可再充电电池的非水性电解质可再充电电池广泛用作用于智能电话、笔记本计算机等的电源，但是随着这些电子装置变得较小和较轻，需要具有甚至更高的能量密度的可再充电电池。
另外，近年来，作为用于电动车辆、混合动力车辆等的电源的需求已经增加，并且需要高能量密度以确保与常规汽油发动机相同的性能。
用于增加可再充电锂离子电池的能量密度的方法的一个示例是增加电极混合物层的每单位面积的重量。
通常，在电极混合物层的制造中，通常通过将电极混合物浆料涂覆在薄集流体上并且将其干燥来获得电极混合物层。然而，如果电极混合物层的每单位面积的重量增加，则粘结剂可能迁移到表面，并且电极混合物层可能从集流体脱落或剥离。
因此，在具有大的每单位面积的重量的电极混合物层的制造中，也使用干混并捏合电极混合物组合物，使用压延机等将其形成为片，然后将其接合到集流体的方法。此时，作为防止电极混合物层从集流体脱落或剥离的方法，考虑在集流体与电极混合物层之间设置导电的基体层，如第2020/196372号日本专利公开(专利文献1)中所示。
发明内容
然而，基体层不是包括电极活性物质的层，并且是对改善电池的能量密度没有贡献的层。因此，为了实现高能量密度，需要使基体层的厚度较薄。
另外，进一步研究了从集流体箔剥离电极混合物层的本发明人指出，在实际的电池构造中，将电极浸渍在电解质溶液中，并且在浸渍电解质溶液的状态下使用电极。在浸渍之后，已经发现电极混合物层变得比浸渍在电解质溶液中之前的状态容易从集流体剥离，特别是在负电极混合物层的情况下。另一方面，在上述专利文献1中，根本没有关于电极混合物层在浸渍在电解质溶液中之后脱落或剥离的研究。
鉴于上述问题已经做出了本发明，并且在使基体层的厚度尽可能小的同时，用于非水性电解质可再充电电池的负电极具有即使在浸渍在电解质溶液中(其中电极混合物层倾向于脱落或剥离)之后也可以充分防止电极混合物层从集流体脱落或剥离的基体层。
也就是说，本公开的一些实施例如下。
[1]提供了一种用于非水性电解质可再充电电池的电极，该用于非水性电解质可再充电电池的电极包括集流体、电极混合物层以及在集流体与电极混合物层之间的导电的基体层，
其中，基体层至少包括苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物、碳材料和聚(甲基)丙烯酸，
基体层中的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于或等于约70质量％且小于或等于约90质量％，
在聚(甲基)丙烯酸中，包括在聚(甲基)丙烯酸中的羧基未被中和，或者羧基之中的被碱金属离子中和的被中和的羧基的比例小于或等于约25％，并且
集流体的每个表面的电极混合物层的每单位面积的重量大于或等于约10mg/cm2且小于或等于约35mg/cm2。
[2]提供了[1]中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，基体层中的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于约77.5质量％且小于或等于约90质量％。
[3]提供了[1]或[2]中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，基体层中的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于约78质量％且小于或等于约90质量％。
[4]提供了[1]至[3]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，基体层中的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于或等于约78质量％且小于或等于约88质量％。
[5]提供了[1]至[4]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，基体层具有大于或等于约0.5μm且小于或等于约5μm的厚度。
[6]提供了[1]至[5]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，基体层具有大于或等于约0.5μm且小于或等于约2μm的厚度。
[7]提供了[1]至[6]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物具有大于或等于约-20℃且小于或等于约20℃的玻璃化转变温度。
[8]提供了[1]至[7]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，电极混合物层包括大于或等于约0.5质量％且小于或等于约10质量％的聚四氟乙烯。
[9]提供了[1]至[8]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，聚(甲基)丙烯酸中的羧基未被中和，或者聚(甲基)丙烯酸中的被中和的羧基的比例大于约0％且小于或等于约10％。
[10]提供了[1]至[9]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极，其中，碳材料包括选自于炉黑、槽黑、热炭黑、科琴黑和乙炔黑中的至少一种。
[11]提供了一种非水性电解质可再充电电池，该非水性电解质可再充电电池包括正电极、负电极、隔膜和电解质，其中，正电极和负电极中的至少一者是[1]至[10]中任一项中所描述的用于非水性电解质可再充电电池的电极。
根据本公开，提供了一种用于非水性电解质可再充电电池的负电极，该负电极具有即使在浸渍在其中可能发生电极混合物层脱落或剥离的电解质溶液中之后也能够充分抑制电极混合物层脱落或剥离的基体层，同时保持基体层的厚度尽可能小。
具体实施方式
在下文中，将详细描述具体实施例，使得本领域普通技术人员可以容易地实现具体实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不被解释为限于在此阐述的示例实施例。
在此使用的术语仅用于描述实施例，并且不意图限制本发明。除非上下文另外清楚地指出，否则单数表述包括复数表述。
如在此所使用的，“其组合”意味着成分的混合物、层叠体、复合物、共聚物、合金、共混物、反应产物等。
在此，应当理解的是，诸如“包括”、“包含”或“具有”的术语意图表示存在所体现的特征、数量、步骤、元件或其组合，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、元件或其组合的可能性。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度，并且在整个说明书中，同样的附图标记表示同样的元件。将理解的是，当元件(诸如层、膜、区域或基底)被称为“在”另一元件“上”时，它可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在居间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在居间元件。
另外，在此的“层”不仅包括当从平面图观看时形成在整个表面上的形状，而且包括形成在部分表面上的形状。
另外，可以通过本领域技术人员公知的方法测量(例如，可以通过粒度分析仪测量，或者可以通过透射电子显微镜图像或扫描电子显微镜图像测量)平均粒径。可选地，能够通过使用动态光散射法测量，进行数据分析，对每个粒度范围的颗粒的数量进行计数，并且由此计算来获得平均粒径值。除非另有定义，否则平均粒径可以意味着在粒度分布中具有50体积％的累积体积的颗粒的直径(D50)。如在此所使用的，当没有另外提供定义时，平均粒径意味着在粒度分布中具有50体积％的累积体积的颗粒的直径(D50)，其通过在扫描电子显微镜图像中随机测量约20个颗粒的尺寸(长轴的直径或长度)而获得。
在此，“或”将不被解释为排他性含义，例如，“A或B”被解释为包括A、B、A+B等。
“金属”被解释为包括普通金属、过渡金属和准金属(半金属)的概念。
在下文中，将描述根据实施例的非水性电解质可再充电电池的具体构造。
<1、非水性电解质可再充电电池的基本构造>
根据一些实施例的非水性电解质可再充电电池是包括正电极、负电极、隔膜和非水性电解质的可再充电锂离子电池，所述非水性电解质被构造为在其中容纳正电极、负电极和隔膜。
可再充电锂离子电池的形状没有特别限制，而是可以是例如圆柱形形状、棱柱形形状、层压形状或纽扣形状。
(1-1、正电极)
正电极包括正电极集流体和在正电极集流体上的正电极混合物层。
正电极集流体可以是任何材料，只要其是导体即可，并且是例如板状的或薄的，并且可以期望地由铝、不锈钢、镀镍钢等制成。
正电极混合物层可以至少包括正电极活性物质，并且还可以包括导电剂和正电极粘结剂。
正电极活性物质可以是例如包括锂的过渡金属氧化物或固溶体氧化物，并且没有特别限制，只要其可以电化学地嵌入和脱嵌锂离子即可。包括锂的过渡金属氧化物的示例可以包括Li1.0Ni0.88Co0.1Al0.01Mg0.01O2等。另外，包括锂的过渡金属氧化物的示例可以包括Li·Co复合氧化物(诸如LiCoO2)、Li·Ni·Co-Mn类复合氧化物(诸如LiNixCoyMnzO2)、Li-Ni类复合氧化物(诸如LiNiO2)或Li-Mn类复合氧化物(诸如LiMn2O4)等。固溶体氧化物的示例可以包括LiaMnxCoyNizO2(1.150≤a≤1.430，0.45≤x≤0.6，0.10≤y≤0.15，0.20≤z≤0.28)、LiMn1.5Ni0.5O4。另一方面，正电极活性物质的含量(含量比)没有特别限制，只要其适用于非水性电解质可再充电电池的正电极混合物层即可。此外，这些化合物可以单独使用或可以以多种类型的混合物使用。
导电剂没有特别限制，只要其用于增加正电极的导电性即可。导电剂的具体示例可以包括包含选自于炭黑、天然石墨、人造石墨、纤维状碳和片状碳之中的至少一种的导电剂。炭黑的示例可以包括炉黑(furnace black)、槽黑(channel black)、热炭黑(thermalblack)、科琴黑和乙炔黑。纤维状碳的示例可以包括碳纤维等。纤维状碳的示例可以包括碳纳米管和碳纳米纤维，并且片状碳的示例可以包括石墨烯等。导电剂的含量没有特别限制，并且可以是适用于非水性电解质可再充电电池的正电极混合物层的任何含量。
正电极粘结剂可以是能够将正电极活性物质和导电剂粘结到正电极集流体上的任何材料，并且没有特别限制。正电极粘结剂可以包括例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚(甲基)丙烯酸(聚丙烯酸(PAA)或聚甲基丙烯酸(PMA))、苯乙烯丁二烯类共聚物(SBR)、羧甲基纤维素金属盐(CMC)等。
可以单独使用一种类型的粘结剂，或者可以包含两种或更多种类型的粘结剂。
(1-2、负电极)
负电极包括负电极集流体和在负电极集流体上的负电极混合物层。
负电极集流体可以是任何物质，只要其是导体即可，并且可以期望地是板状的或薄的，并且由铜、不锈钢、镀镍钢等制成。
负电极混合物层可以包括负电极活性物质，并且还可以包括导电剂和负电极粘结剂。
负电极活性物质没有特别限制，只要其可以电化学地嵌入和脱嵌锂离子即可，而是可以是例如石墨活性物质(人造石墨、天然石墨、人造石墨和天然石墨的混合物、涂覆有人造石墨的天然石墨)、Si类活性物质或Sn类活性物质(例如，硅(Si)或锡(Sn)的细颗粒或其氧化物的混合物与石墨活性物质的混合物、硅或锡的微粒、包括硅或锡作为基体材料的合金)、金属锂和氧化钛的化合物(诸如Li4Ti5O12)、氮化锂等。作为负电极活性物质，可以使用以上示例中的一个，或者可以组合使用两种或更多种类型。另一方面，硅的氧化物可以由SiOx(0≤x≤2)表示。
导电剂没有特别限制，只要其用于增加负电极的导电性即可，例如，可以使用与正电极部分中描述的导电剂相同的导电剂。
负电极粘结剂可以是例如含氟树脂(诸如聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯)、含乙撑的树脂(诸如苯乙烯-丁二烯橡胶)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯橡胶、氟橡胶、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素衍生物(羧甲基纤维素的盐等)、硝化纤维素等。
负电极粘结剂没有特别限制，只要其能够将负电极活性物质和导电剂粘结到负电极集流体即可。从增加负电极混合物层的每单位面积的重量的观点来看，期望负电极混合物层包括含氟树脂(诸如聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏二氟乙烯)作为粘结剂，并且负电极混合物层中的粘结剂含量大于或等于约0.5质量份(即，质量％)且小于或等于约10质量份。例如，电极混合物层可以包括大于或等于约0.5质量％且小于或等于约10质量％的聚四氟乙烯。如果粘结剂含量在该范围内，则负电极混合物层的机械强度改善为可以确保良好加工性的水平，并且可以增加负电极板的能量密度。
(1-3、隔膜)
隔膜没有特别限制，并且可以使用任何隔膜，只要其用作用于可再充电锂离子电池的隔膜即可。隔膜可以是单独或组合地表现出优异的高倍率放电性能的多孔膜、非纺织物等。构成隔膜的树脂可以是例如聚烯烃类树脂(诸如聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯树脂(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙酮共聚物、偏二氟乙烯-乙烯共聚物、偏二氟乙烯-丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-乙烯-四氟乙烯共聚物等。另一方面，隔膜的孔隙率没有特别限制，并且能够任意地应用常规可再充电锂离子电池的隔膜的孔隙率。
在隔膜的表面上，可以存在包括无机颗粒以改善耐热性的耐热层，或者包括用于通过粘附到电极来固定电池元件的粘合剂的层。无机颗粒可以包括Al2O3、AlOOH、Mg(OH)2、SiO2等。粘合剂的示例可以包括偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯聚合物的酸改性产物和苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物。
(1-4、非水性电解质)
作为非水性电解质，可以使用已经常规用于可再充电锂离子电池的相同非水性电解质，而没有特别限制。非水性电解质具有其中电解质盐包括在非水性溶剂中的组合物，所述非水性溶剂是用于电解质的溶剂。非水性溶剂的示例可以包括可以单独使用或以两种或更多种的混合物使用的环状碳酸酯(诸如碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸氯代亚乙酯、碳酸氟代亚乙酯和碳酸亚乙烯酯)、环状酯(诸如γ-丁内酯和γ-戊内酯)、链状碳酸酯(诸如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯)、链状酯(诸如甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯)、醚(诸如四氢呋喃或其衍生物、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二丁氧基乙烷、甲基二乙二醇二甲醚、乙二醇单丙醚或丙二醇单丙醚)、腈(诸如乙腈和苄腈)、二氧戊环或其衍生物、环硫乙烷、环丁砜、磺内酯或其衍生物。另一方面，当混合并使用两种或更多种类型的非水性溶剂时，每种非水性溶剂的混合比可以是可以用于常规可再充电锂离子电池中的混合比。
电解质盐的示例可以包括包含锂(Li)、钠(Na)和钾(K)中的一种的无机离子盐(诸如LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiPF6-x(CnF2n+1)x[条件是1<x<6且n＝1或2]、LiSCN、LiBr、LiI、Li2SO4、Li2B10Cl10、NaClO4、NaI、NaSCN、NaBr、KClO4、KSCN)或有机离子盐(诸如LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、(CH3)4NBF4、(CH3)4NBr、(C2H5)4NClO4、(C2H5)4NI、(C3H7)4NBr、(n-C4H9)4NClO4、(n-C4H9)4NI、(C2H5)4N-马来酸盐、(C2H5)4N-苯甲酸盐、(C2H5)4N-邻苯二甲酸盐、硬脂基磺酸锂、辛基磺酸锂、十二烷基苯磺酸锂等)，并且也能够单独使用或者以两种或更多种类型的混合物使用这些离子化合物。同时，电解质盐的浓度可以与在常规可再充电锂离子电池中使用的非水性电解质的浓度相同，并且没有特别限制。在实施例中，期望使用以大于或等于约0.8mol/L且小于或等于约1.5mol/L的浓度包括上述锂化合物(电解质盐)的非水性电解质。
同时，可以将各种添加剂添加到非水性电解质。这种添加剂的示例可以包括负电极作用添加剂、正电极作用添加剂、酯添加剂、碳酸酯添加剂、硫酸酯添加剂、磷酸酯添加剂、硼酸酯添加剂、酸酐添加剂和电解质添加剂。可以将这些中的任何一种添加到非水性电解质，并且可以将多种类型的添加剂添加到非水性电解质。
<2、根据本实施例的非水性电解质可再充电电池的特性构造>
在下文中，将描述根据实施例的非水性电解质可再充电电池的特性构造。
(2-1、基体层)
上述负电极还包括基体层。基体层设置在负电极集流体与负电极混合物层之间，并且防止负电极混合物层脱落或剥离。
基体层包括碳材料、粘结剂(用于基体层的粘结剂)和分散剂。
碳材料没有特别限制，只要其用于增加基体层的导电性即可。碳材料的示例可以包括包含选自于炭黑、天然石墨、人造石墨、纤维状碳和纳米碳材料中的一种或更多种类型的碳材料。炭黑的示例可以包括炉黑、槽黑、热炭黑、科琴黑和乙炔黑。
纤维状碳的示例包括碳纤维等。
纳米碳材料的示例可以包括碳纳米管、碳纳米纤维、单层石墨烯和多层石墨烯。
在碳材料之中，期望使用易于分散的炭黑。在炭黑之中，更期望使用具有高导电性的乙炔黑。
基体层中的碳材料的含量可以大于或等于约5质量％且小于或等于约29质量％，例如大于或等于约6质量％且小于或等于约27质量％。当碳材料的含量大于或等于约5质量％时，基体层的导电性变得良好，并且当碳材料的含量大于或等于约6质量％时，基体层的导电性变得更好。另一方面，降低碳材料的含量为增加用于上述基体层的粘结剂和分散剂的含量留下空间，这引起基体层的良好的粘合性和改善的分散性的发展。因此，碳材料的含量可以小于或等于约29质量％，小于或等于约27质量％，例如小于或等于约25质量％。
用于基体层的粘结剂将包括在基体层中的每种组分(诸如碳材料)彼此粘结，并且也将基体层与负电极集流体或负电极混合物层粘结。例如，根据该实施例的用于基体层的粘结剂是苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物。
苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物指其中共聚物的结构单元主要通过使苯乙烯和丙烯酸酯聚合而形成的共聚物。例如，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物是包含在大于或等于约80质量％且小于或等于约99质量％的范围内的苯乙烯和丙烯酸酯的结构单元的共聚物。丙烯酸酯可以包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸2-羟丁酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-丙烯酰氧基乙基-2-羟乙基-邻苯二甲酸、丙烯酸乙氧基-二乙二醇酯、丙烯酸甲氧基-三乙二醇酯、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸苯氧基-聚乙二醇酯、丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯等，并且期望地包括丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物可以包括在大于或等于约1质量％且小于或等于约20质量％的范围内的除了苯乙烯和丙烯酸酯之外的结构单元。
包括在苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物中的结构单元可以包括：通过使芳香族乙烯基化合物(诸如对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对氯苯乙烯和邻氯苯乙烯)聚合获得的结构单元；通过使不饱和甲基丙烯酸烷基酯化合物(诸如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸异冰片酯)聚合获得的结构单元；通过使(甲基)丙烯酸类化合物(诸如甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、富马酸和马来酸)聚合获得的结构单元；通过使不饱和羧酸酰胺化合物(诸如(甲基)丙烯酰胺、(甲基)N-甲基丙烯酰胺、(甲基)N-二甲基丙烯酰胺、(甲基)N-羟甲基丙烯酰胺、(甲基)N-丁氧基甲基丙烯酰胺和(甲基)异丁氧基甲基丙烯酰胺)聚合获得的结构单元；以及通过使甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸2-羟丁酯、甲基丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸乙氧基-二乙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基-三乙二醇酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸苯氧基-聚乙二醇酯、甲基丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯腈和2-甲基丙烯酰氧基磷酸乙酯聚合获得的结构单元。
苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的玻璃化转变温度可以小于或等于约20℃且大于或等于约-20℃。如果玻璃化转变温度在该范围内，则即使当将负电极混合物层粘附到基体层时不将热辊压机的温度设定为过高的温度(例如，超过约120℃)，也可以获得良好的粘合性。苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的玻璃化转变温度可以大于或等于约-15℃且小于或等于约15℃，例如大于或等于约-10℃且小于或等于约15℃。
苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的玻璃化转变温度可以根据共聚物的结构单元的类型和含量来调节。因为苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物包括大于或等于约80质量％且小于或等于约99质量％的通过使苯乙烯和丙烯酸酯聚合而获得的结构单元，所以可以通过苯乙烯和丙烯酸酯的含量来调节玻璃化转变温度。例如，因为苯乙烯均聚物的玻璃化转变温度为约100℃，并且丙烯酸2-乙基己酯均聚物的玻璃化转变温度为约-55℃，所以通过调节苯乙烯和丙烯酸2-乙基己酯的含量，可以合成具有约-55℃与约100℃之间的玻璃化转变温度的共聚物。另外，如果所使用的单体的均聚物的玻璃化转变温度是已知的，则可以使用福克斯方程从这些单体化合物的体积分数获得计算的玻璃化转变温度，并且通过合成关于此的共聚物并且进行差示扫描量热法(DSC)，可以获得具有大于或等于约-20℃且小于或等于约20℃的玻璃化转变温度的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物。
为了通过基体层来充分防止负电极混合物层在浸渍在电解质溶液中之后脱落或剥离，基体层中的用于基体层的粘结剂的含量可以大于或等于约70质量％。另外，为了充分确保基体层的导电性，基体层中的用于基体层的粘结剂的含量可以小于或等于约90质量％。基体层中的用于基体层的粘结剂的含量可以大于约77.5质量％且小于或等于约90质量％，大于或等于约78质量％且小于或等于约88质量％，大于或等于约78质量％且小于或等于约85质量％，大于或等于约80质量％且小于或等于约85质量％，例如大于或等于约78质量％且小于或等于约83质量％。
分散剂用于均匀地分散碳材料和用于基体层的粘结剂，并且在该实施例中，聚(甲基)丙烯酸对应于分散剂。
聚(甲基)丙烯酸在分子中具有多个羧基，并且这些羧基可能被碱金属离子(诸如钠离子)中和。
在用于该实施例的聚(甲基)丙烯酸中，期望这些羧基尽可能未被中和。例如，包括在聚(甲基)丙烯酸中的羧基之中的被中和的羧基(经中和的羧基)的比例可以小于或等于约25％，小于或等于约20％，小于或等于约10％，例如0％(即，未被中和)，具体地，大于约0％且小于或等于约10％。
基体层中的分散剂的含量可以大于或等于约1质量％且小于或等于约25质量％，例如大于或等于约2质量％且小于或等于约20质量％。如果分散剂的含量大于或等于约1质量％，则上述碳材料和用于基体层的粘结剂可以均匀地分散，并且当分散剂的含量大于或等于约2质量％时，它们可以更均匀地分散。另一方面，降低分散剂的含量为增加上述用于基体层的粘结剂和导电剂的含量留出空间，这通过发展基体层的良好粘合性并且降低电阻而引起改善的电池性能。因此，分散剂的含量可以小于或等于约25质量％，小于或等于约20质量％，例如小于或等于约15质量％。
<3、根据实施例的非水性电解质可再充电电池的制造方法>
在下文中，描述根据本实施例的非水性电解质可再充电电池的制造方法。
(3-1、正电极的制造方法)
如下制备正电极。
可以通过例如将正电极活性物质、导电剂和正电极粘结剂以期望的比例混合，捏合混合物以制备正电极混合物，压制正电极混合物以制备正电极混合物片，并且通过热压等将正电极混合物片层压在正电极集流体上来制造正电极混合物层。
另外，可以通过将构成正电极混合物层的材料混合并且将它们分散在用于正电极浆料的溶剂中以制备正电极浆料，将该正电极浆料涂覆在正电极集流体上并且将其干燥来形成正电极混合物层。在这种情况下，可以使用压机将所形成的正电极混合物层压制至期望的密度。
(3-2、负电极的制造方法)
如下制备负电极。
首先，将包括在上述基体层中的每种组分悬浮在诸如水的溶剂中以制备呈浆料状态的基体层浆料，并且将该基体层浆料涂覆在负电极集流体上并将其干燥以形成基体层。此时，基体层浆料的涂覆量使得干燥之后的基体层的厚度可以例如大于或等于约0.5μm且小于或等于约5μm。干燥之后的基体层的厚度可以大于或等于约0.5μm且小于或等于约2μm，例如大于或等于约0.5μm且小于或等于约1.5μm。同时，涂覆的方法没有特别限制。涂覆方法可以包括刮刀涂覆机方法、凹版涂覆机方法、逆辊涂覆机、缝模涂覆机等。以下涂覆工艺中的每个也可以通过相同的方法进行。
接下来，将负电极活性物质、导电剂和负电极粘结剂以期望的比例混合，捏合以制备负电极混合物，并且压制该负电极混合物以制备负电极混合物片。通过其中使用热辊压机等将该负电极混合物片层压在基体层上的干法制备负电极。另一方面，在通过干法将负电极混合物片层压到基体层的工艺中使用的制造设备没有特别限制。可以考虑辊压机设备、热辊压机设备、干式层压机、压延加工设备、热压设备等作为在将负电极混合物片层压到基体层的工艺中使用的制造设备。在以上层压工艺中，例如，当使用热辊压机设备时，热辊压机设备的压辊温度可以根据负电极混合物层中使用的材料等适当地改变，但是可以大于或等于约20℃且小于或等于约150℃，大于或等于约40℃且小于或等于约120℃，例如大于或等于约60℃且小于或等于约100℃。此外，压辊的转速可以大于或等于约0.1m每分钟且小于或等于约10m每分钟，大于或等于约0.1m每分钟且小于或等于约5m每分钟，例如大于或等于约0.1m每分钟且小于或等于约1.0m每分钟。包括压辊的温度和压辊的转速的各种参数可以根据所使用的热辊压设备而具有不同的期望范围，并且可以根据每个热辊压设备来调节参数。当层压负电极混合物片时，将负电极集流体的一个表面上的负电极混合物层的每单位面积的重量调节为大于或等于约10mg/cm2且小于或等于约35mg/cm2。
另外，通过将构成负电极混合物层的材料的混合物分散在用于负电极浆料的溶剂中来制备负电极浆料。接下来，可以通过将负电极浆料涂覆到负电极集流体上并且将其干燥来形成负电极混合物层。当以这种方式通过涂覆和干燥形成负电极混合物层时，可以使用压机压制负电极混合物层以获得上述期望的密度。
(3-3、非水性电解质可再充电电池的制造方法)
接下来，通过在正电极与负电极之间放置隔膜来制造电极结构。然后，可以将电极结构加工为期望的形状(例如，圆柱形形状、棱柱形形状、层压形状、按钮形状等)并且将其插入到以上形状的容器中。随后，将非水性电解质插入到对应的容器中，以将电解质浸渍到隔膜中的每个孔或正电极与负电极之间的间隙中。因此，制造了可再充电锂离子电池。
<4、本实施例的效果>
根据如上构造的非水性电解质可再充电电池，通过尽可能地增加负电极混合物层的每单位面积的重量并且减小基体层的厚度来实现非水性电解质可再充电电池的高能量密度，并且可以充分抑制负电极混合物层在浸渍在电解质溶液中之后从集流体脱落和/或剥离。
<5、另一实施例>
本公开不限于上述实施例。
在上述实施例中，已经描述了基体层仅形成在负电极集流体的一个表面上的情况，但是基体层和负电极混合物层可以设置在负电极集流体的两个表面上。
在以上实施例中，已经描述了基体层设置在负电极集流体与负电极混合物层之间的情况。然而，根据本公开的基体层安装在正电极集流体与正电极混合物层之间，并且可以防止正电极混合物层脱落或剥离。
根据本公开的基体层不限于不具有固体电解质层的非水性电解质可再充电电池，而是也可以应用于具有固体电解质层的半固体可再充电电池或全固体可再充电电池。
另外，本发明不限于这些实施例，而是可以在不脱离目的的情况下进行各种修改。
[示例]
在下文中，将根据具体示例更详细地描述本发明。然而，以下示例仅是本发明的一个示例，并且本发明不限于以下示例。
<基体层浆料的制备>
分别使用乙炔黑作为碳材料、聚丙烯酸作为分散剂和丙烯酸酯类共聚物(玻璃化转变温度：15℃，由DSC(X-DSC7000，Hitachi High Tech Science Corporation)测量)的水性分散体作为用于基体层的粘结剂来形成具有表1或表2中所示的组分的基体层浆料。
作为步骤，首先通过使用分散器将碳材料和分散剂混合20分钟，然后通过使用由Yoshida Industrial Machinery Co.,Ltd.制造的NanoVator使该混合溶液经受高压分散处理。重复高压分散处理三次以获得乙炔黑分散体。另一方面，当该乙炔黑分散体在120℃下干燥为固体并称量时，乙炔黑分散体的干燥固体含量(固体浓度)为约8质量％。
随后，将该乙炔黑分散体与固体浓度为40％的以上粘结剂的水性分散体加入到安装在由Thinky Inc.制造的转动/旋转混合器ARE-310上的搅拌容器，然后混合10分钟以获得基体层浆料。另一方面，当将基体层浆料干燥为固体并称量时，基体层浆料的干燥固体含量(固体浓度)为约15质量％。
基体层浆料中的每种组分的含量比与基于100质量份的通过从基体层浆料去除溶剂形成的基体层的每种组分的质量份几乎相同。
<基体层浆料的涂覆>
在分别制备作为负电极集流体的约8μm厚的铜箔和作为正电极集流体的约12μm厚的铝箔之后，将根据上述方法获得的基体层浆料涂覆在每个集流体的一个表面上。在每个示例和对比示例中，施用到负电极集流体上的基体层浆料具有如表1至表4中所示的各种组分。
另一方面，施用在正电极集流体上的基体层浆料不仅在所有示例和对比示例中是常见的，而且与对比示例1中施用在负电极集流体上的基体层浆料相同。通过使用微型凹版涂覆机将基体层浆料涂覆为具有1μm厚的厚度，然后在80℃下干燥1分钟以在集流体上形成1μm厚的基体层。另一方面，在表2的对比示例2中，基体层浆料立即硬化，从一开始就未能将基体层浆料涂覆在负电极集流体上。
<基体层浆料的浆料粘度稳定性的评价>
用B型粘度计(DV-E粘度计，Brookfield)评价基体层浆料的粘度。
在制备示例1至示例9以及对比示例1和对比示例2的基体层浆料之后的即时粘度为100mPa·s至200mPa·s。在浆料粘度稳定性的评价中，如果在制备基体层浆料之后一天的粘度小于5000mPa·s，则给出○，如果为5000mPa·s或更大，则给出×。结果在表1至表4中示出。
<负电极的制造>
(负电极混合物片1的制造)
以48.2:48.2:0.1:3.5的质量比称量天然石墨、人造石墨、单层碳纳米管和聚四氟乙烯的粉末，并且在研钵中捏合10分钟。在捏合之后，使块状的负电极混合物在两个辊之间通过约100次，以制造具有约180μm的厚度和1.2g/cm3至1.4g/cm3的密度的负电极混合物片。在使块状的负电极混合物在两个辊之间通过约100次的工艺中，两个辊的间隙从3mm逐渐变窄最终至约0.1mm。
为了将在上述方法中获得的负电极混合物片的密度调节至1.6g/cm3并且将负电极混合物层的每单位面积的重量调节至17mg/cm2，通过热辊压机辊压负电极混合物片。以75℃的温度和0.5m/min的转速设定热辊压机。在将辊间隙调节至30μm之后，所形成的具有3.0cm×8.0cm的尺寸的负电极混合物片在长度方向上通过3次至8次。在轧制工艺中，总压力为3kN，线性压力为100kN/m。将所制造的负电极混合物片冲压至并且测量重量和厚度。使用所获得的重量和厚度来计算负电极活性质量密度和负电极混合物层的每单位面积的重量，其分别为约1.6g/cm3和约17mg/cm2。
(负电极混合物片2的制造)
在轧制工艺中，通过增加轧制通过辊之间的负电极混合物片的次数来减少负电极混合物层的每单位面积的重量。在轧制工艺中，将在辊之间通过负电极混合物片的次数从25次改变为35次，以制造具有约1.6g/cm3的负电极活性质量密度和约10mg/cm2的负电极混合物层的每单位面积的重量的负电极混合物片2。
(负电极混合物片3的制造)
将在轧制工艺中制造的多个负电极混合物片叠置并且轧制以增加负电极混合物层的每单位面积的重量。将具有约1.6g/cm3的负电极活性质量密度和约17.5mg/cm2的负电极混合物层的每单位面积的重量的两个负电极混合物片在平面方向上叠置，然后通过将辊间隙改变为60μm进行轧制，以制造具有约1.6g/cm3的负电极活性质量密度和约35mg/cm2的负电极混合物层的每单位面积的重量的负电极混合物片3。
(负电极混合物片1与集流体的粘合性)
通过热辊压机将以以上方法制造的负电极混合物片1粘附到其上形成有基体层的集流体上，以制造根据表1中所示的示例1至示例9和对比示例1的各个负电极。
首先，将热辊压机的温度设定为80℃，并且将辊的转速设定为0.5m/min。在将辊间隙调节至45μm之后，将每个负电极混合物片安装在在集流体上涂覆为1μm厚的基体层上，然后通过辊之间一次。另一方面，在每个示例和对比示例中使用的辊的转速可能具有约±0.2m每分钟的误差，但对所制造的负电极混合物片的性质没有影响。另外，在每个示例和对比示例中使用的辊间隙可能具有约±10μm的误差，但没有特别的问题。在粘合工艺中，总压力为3kN，线性压力为100kN/m。将以这种方式制造的负电极在真空干燥器中在145℃下干燥6小时。真空干燥之后，将负电极冲压至并且测量重量和膜厚度。重量和膜厚度用于计算负电极活性质量密度和负电极混合物层的每单位面积的重量，其分别为约1.6g/cm3和约17.0mg/cm2。
(负电极混合物片2和负电极混合物片3与集流体的粘合性)
除了改变辊间隙之外，以与负电极混合物片1相同的粘合工艺粘附负电极混合物片2和负电极混合物片3。根据所使用的负电极混合物片的每单位面积的重量，将辊间隙调节为通过以下计算公式获得的值。
(辊间隙)＝(所使用的负电极混合物片的每单位面积的重量)÷17×45μm
<负电极的性能评价试验>
(用于评价浸渍在电解质溶液中之后的负电极混合物层与负电极集流体的粘合性的方法)
如上所述，将所制造的负电极中的每个与电解质溶液放入到铝层叠体中，然后用层压机密封并且在恒温器中在60℃下储存3天。通过以20/20/40的体积比混合碳酸亚乙酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯并且将1.15M LiPF6和1.0质量％的碳酸亚乙烯酯溶解在混合溶剂中来制备电解质溶液。所使用的电解质溶液具有2.0mL的体积。3天之后，将铝层叠体从恒温器中取出并且移动到露点为-30℃的干燥室。打开铝层叠体以取出负电极板，然后，从其足够快地擦去电解质溶液。将负电极板切割为具有25mm的宽度和80mm的长度的矩形。随后，通过使用双面粘合带将负电极的其上形成有混合物层的表面接合到不锈钢板，以制备用于评价紧密接触性质(粘附性)的样品。将用于评价紧密接触性质的样品安装在剥离测试仪(由Shimazu Corp.制造的SHIMAZU EZ-S)上，并且通过设定100mm/min的剥离速度在180°下测量60mm的长度的剥离强度。
(浸渍在电解质溶液中之后的负电极混合物层与负电极集流体的粘合性的评价标准)
当剥离强度为2.0gf/mm或更大时，给出◎。当剥离强度为0.5gf/mm或更大且小于2.0gf/mm时，给出○。当剥离强度小于0.5gf/mm时，给出×。结果在表1中示出。
<正电极的制造>
(正电极混合物片1的制造)
以93.0:3.5:3.5的质量比称量LiNi0.8Co0.1Al0.1O2、乙炔黑和聚四氟乙烯的粉末，并且在研钵中捏合10分钟。捏合之后，使块状的正电极混合物在两个辊之间通过约100次，以制造具有约150μm的膜厚度和2.9g/cm3至3.1g/cm3的密度的正电极混合物片。
在使块状的正电极混合物在两个辊之间通过约100次的工艺中，两个辊之间的间隙从3mm逐渐变窄最终至约0.1mm。
为了将以以上方法获得的正电极混合物片的正电极活性质量密度和正电极混合物层的每单位面积的重量分别调节至3.6g/cm3和30.0mg/cm2，通过使用热辊压机轧制正电极混合物片。将热辊压机的温度设定为40℃，并且将辊的转速设定为0.5m/min。在将辊间隙调节至10μm之后，使所形成的具有3.0cm×8.0cm的尺寸的正电极混合物片在长度方向上在辊之间通过两次。随后，将辊间隙调节至5μm以使正电极混合物片通过两次。在轧制工艺中，总压力为3kN，线性压力为100kN/m。当将所制造的正电极混合物片冲压至以测量重量和膜厚度时，膜厚度为约100μm，正电极活性质量密度为约3.6g/cm3，并且每单位面积的重量为约30.0mg/cm2。
(正电极混合物片2的制造)
在轧制工艺中，通过增加轧制通过辊之间的正电极混合物片的次数来减少正电极混合物层的每单位面积的重量。在轧制工艺中，将轧制通过辊之间的正电极混合物片的次数从25次改变为35次，以制造具有约3.6g/cm3的正电极活性质量密度和约18mg/cm2的正电极混合物层的每单位面积的重量的正电极混合物片2。
(正电极混合物片3的制造)
将在轧制工艺中制造的多个正电极混合物片叠置并且轧制以增加正电极混合物层的每单位面积的重量。将具有约3.6g/cm3的正电极活性质量密度和约31mg/cm2的正电极混合物层的每单位面积的重量的两个正电极混合物片在平面方向上叠置，然后通过将辊间隙改变为60μm进行轧制，以制造具有约3.6g/cm3的正电极活性质量密度和约62mg/cm2的正电极混合物层的每单位面积的重量的正电极混合物片3。
(正电极混合物片1与集流体的粘合性)
通过使用热辊压机将以以上方法制备的正电极混合物片1粘附到其上形成有基体层的正电极集流体上，以制造正电极。如基体层浆料的涂覆部分中所描述的，施用在正电极集流体上的基体层浆料不仅在所有示例和对比示例中是常见的，而且与施用到对比示例1中的负电极集流体的基体层浆料相同。
首先，将热辊压机的温度设定为60℃，并且将辊的转速设定为0.5m/min。在将辊间隙调节至60μm之后，将每个正电极混合物片安装在在集流体上涂覆为1μm厚的基体层上，然后通过辊之间一次。另一方面，在每个示例和对比示例中使用的辊的转速可能具有约±0.2m每分钟的误差，但对所制造的正电极混合物片的性质没有影响。另外，在每个示例和对比示例中使用的辊间隙可能具有约±10μm的误差，但没有特别的问题。在粘合工艺中，总压力为3kN，线性压力为100kN/m。将以这种方式制造的正电极在真空干燥器中在80℃下干燥6小时。真空干燥之后，将正电极冲压至并且测量重量和膜厚度。重量和膜厚度用于计算正电极活性质量密度和正电极混合物层的每单位面积的重量，其分别为约3.6g/cm3和约30.0mg/cm2。
(正电极混合物片2和正电极混合物片3与集流体的粘合性)
除了改变辊间隙之外，以与正电极混合物片1相同的粘合工艺粘附正电极混合物片2和正电极混合物片3。根据所使用的正电极混合物片的每单位面积的重量，将辊间隙调节为通过以下计算公式获得的值。
(辊间隙)＝(所使用的正电极混合物片的每单位面积的重量)÷30×60μm
<可再充电电池单体的制备>
在将镍线和铝线分别焊接到根据示例1至示例9和对比示例1的各个负电极以及正电极之后，将聚乙烯多孔隔膜设置为将一片负电极和一片正电极彼此面对地堆叠为电极堆叠结构。随后，将电极堆叠结构容纳在铝层叠膜中，且将引线向外部拉出，将电解质注入到其中，并且在减压下密封铝层叠膜，以制造在初始充电之前的可再充电电池单体。通过将1.15M LiPF6和1质量％的碳酸亚乙烯酯溶解在体积比为20/20/40的碳酸亚乙酯/碳酸二甲酯/碳酸氟代亚乙酯的混合溶剂中来制备电解质。另一方面，为了最佳地平衡每个示例和对比示例中的正电极和负电极的每单位面积的重量，分别使用示例1至示例9以及对比示例1和对比示例2中的负电极混合物片2和正电极混合物片2、示例3-10中的负电极混合物片1和正电极混合物片1、示例3-11中的负电极混合物片3和正电极混合物片3来制造可再充电电池单体。
<可再充电电池单体的老化>
通过使用根据示例1至示例9和对比示例1的各个负电极以及正电极以以上方法制造的可再充电电池单体在充放电之前在恒温器中在45℃下储存12小时，并且在25℃下连续储存24小时。
<可再充电电池单体的化成充放电>
将通过使用以以上方法老化的根据示例1至示例9和对比示例1的各个负电极以及正电极制造的可再充电电池单体连接到充放电装置，然后在恒温器中在25℃下经受化成充放电。通过使用以0.1CA恒流充电、以0.05CA恒压充电并以0.1CA恒流放电的充放电程序进行初始充放电，且充电截止电压为4.25V并且放电截止电压为2.8V。通过使用以0.2CA恒流充电、以0.05CA恒压充电并以0.2CA恒流放电的充放电程序分别进行第2次和第3次充放电，且充电截止电压为4.25V并且放电截止电压为2.8V。
<可再充电电池单体的倍率特性试验>
以上化成充放电之后的可再充电电池单体以0.33CA恒流充电并且以0.05CA恒压充电，且充电截止电压为4.25V，然后以2CA恒流放电，且放电截止电压为2.8V。当以0.33CA充电的电池单体的完全充电容量被确定为SOC 100％时，检查以2CA恒流放电的电池单体的放电容量达到SOC 10％时的放电电压。当以以上方法检查的放电电压大于或等于3.85V时，给出◎，当放电电压大于或等于3.75V且小于3.85V时，给出○，当放电电压大于或等于3.5V以上且小于3.75V时，给出△，并且当放电电压小于3.5V时，给出×。
结果在表1中示出。
(表1)
<评价结果的考虑>
参照表1的结果，具有粘结剂含量为70质量％或更大的基体层的示例1至示例9表现出17mg/cm2的足够大的负电极混合物层的每单位面积的重量，并且与对比示例1相比，即使基体层具有1μm厚的足够薄的厚度，也提供了浸渍在电解质溶液中之后具有改善的紧密接触性质的负电极。
另外，尽管未在表1中示出，但是示例1至示例9的负电极混合物层在浸渍在电解质溶液中之前表现出3gf/mm或更大的足够大的紧密接触性质。此外，当将基体层设定为具有90质量％或更小的粘结剂含量时，负电极混合物层与集流体的紧密接触性质不仅充分增加，而且电池单体的倍率特性也保持在适当的范围内。
负电极混合物层在浸渍在电解质溶液中之后的剥离和脱落可能导致可再充电电池单体的电容量降低、倍率性能降低和寿命特性降低。在这方面，如上所述，本发明的示例1至示例9中使用的基体层在浸渍在电解质溶液中之后具有足够大的紧密接触性质，因此在改善可再充电电池单体的电容量、倍率性能和寿命特性方面可以是有利的。
(表2)
如表2中所示，在示例3至示例5中，与对比示例2相比，分散剂表现出25％或更小的中和度，这证实了分散剂充分吸附到碳材料以在碳材料的颗粒之间产生足够大的排斥力，从而使碳材料充分分散在基体层浆料中。
另外，当具有与示例3中的组分相同的组分的基体层形成为具有大于或等于0.5μm且小于或等于5μm的膜厚度时，评价结果在表3中示出。
(表3)
参照表3，即使具有大于或等于0.5μm且小于或等于5μm的非常薄的膜厚度，也获得浸渍在电解质溶液中之后足够大的紧密接触性质。另外，即使当厚度改变为5μm时，对电池单体的放电电压也没有影响。
当使用具有与示例3中的组分相同的组分的基体层，但负电极混合物层的每单位面积的重量改变时，评价结果在表4中示出。
(表4)
参照表4，即使当负电极混合物层的每单位面积的重量大于或等于10mg/cm2且小于或等于35mg/cm2时，也获得浸渍在电解质溶液中之后足够大的紧密接触性质。
虽然已经结合目前被认为是实际的示例实施例描述了本发明，但是将理解的是，发明不限于所公开的实施例。相反，它意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
Claims (11)
1.一种用于非水性电解质可再充电电池的电极，所述电极包括：
集流体；
电极混合物层；以及
导电的基体层，位于所述集流体与所述电极混合物层之间，
其中，所述基体层至少包括苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物、碳材料和聚(甲基)丙烯酸，
所述基体层中的所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于或等于70质量％且小于或等于90质量％，
在所述聚(甲基)丙烯酸中，包括在所述聚(甲基)丙烯酸中的羧基未被中和，或者所述羧基之中的被碱金属离子中和的被中和的羧基的比例小于或等于25％，并且
所述集流体的每个表面的所述电极混合物层的每单位面积的重量大于或等于10mg/cm2且小于或等于35mg/cm2。
2.根据权利要求1所述的电极，其中，所述基体层中的所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于77.5质量％且小于或等于90质量％。
3.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述基体层中的所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于或等于78质量％且小于或等于85质量％。
4.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述基体层中的所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量大于或等于80质量％且小于或等于85质量％。
5.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述基体层具有大于或等于0.5μm且小于或等于5μm的厚度。
6.根据权利要求5所述的电极，其中，
所述基体层具有大于或等于0.5μm且小于或等于2μm的厚度。
7.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物具有大于或等于-20℃且小于或等于20℃的玻璃化转变温度。
8.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述电极混合物层包括大于或等于0.5质量％且小于或等于10质量％的聚四氟乙烯。
9.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述聚(甲基)丙烯酸中的所述羧基未被中和，或者所述聚(甲基)丙烯酸中的被中和的所述羧基的比例大于0％且小于或等于10％。
10.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述碳材料包括选自于炉黑、槽黑、热炭黑、科琴黑和乙炔黑中的至少一种。
11.一种非水性电解质可再充电电池，所述非水性电解质可再充电电池包括：
正电极、负电极、所述正电极与所述负电极之间的隔膜以及电解质，其中，所述正电极和所述负电极中的至少一者是根据权利要求1至10中任一项所述的用于非水性电解质可再充电电池的电极。
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