CN1255245A - 电极、该电极的制造方法和使用该电极的电池 - Google Patents

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Abstract

现有的电池,在由于内部短路等原因电池温度上升到高于使隔离物熔融流动的温度时,由于在隔离物流动的部分在正极和负极之间有大的短路电流,故存在着因发热而使电池温度继续上升,短路电流继续增大的问题。本发明旨在解决上述问题,其目的在于提供一种随着温度上升、电阻也上升的电极,以及该电极的制造方法和使用该电极的电池。该电极具有与活性物质或导电促进剂接触、并随着温度的上升其体积也膨胀的树脂。

Description

电极、该电极的制造方法和使用该电极的电池
技术领域
本发明涉及电极、该电极的制造方法和使用该电极的电池，具体地说涉及随着温度的上升电阻发生变化的电极、该电极的制造方法和使用该电极的电池。
技术背景
近年来，随着电子设备的发展，作为电源使用的电池的高容量化和高功率密度化也不断地前进。作为满足这些要求的电池，锂离子二次电池受到人们的注意。该锂离子二次电池的能量密度高是一个优点，但缺点是需要使用非水电解液，而且需要对于其安全性采取充分的对策。
以前，作为安全对策，人们提出了一种方案：在电池内部装入一个用安全阀放掉内部压力的上升的，或者相应于外部短路所产生的发热使电阻上升来切断电流的PTC器件。
例如，如在特开平4-328278号公报中所公开的那样，人们熟知在圆筒形电池的正极顶部安装一个安全阀和PTC器件的方法。但是，存在着当安全阀动作时大气中的水分侵入电池内部，当在负极中存在锂时会引起发热反应的危险。
另一方面，PTC器件切断外部短路，也没有因动作而引起的弊端。该PTC器件，如果采用例如设计为使得当电池因外部短路而上升到90度以上的温度时就进行动作的方式，就可以成为在电池异常时最先产生动作的安全部件。
由于现有的锂二次电池具有上述构成，故具有下述问题。
现有的锂二次电池，在电池内部发生短路，温度上升时，不能抑制该短路电流的增加。
现有的锂二次电池，期待隔离物具有这样的功能：在锂二次电池内部发生短路温度上升时，采用使配置在正极和负极之间的用聚乙烯或聚丙烯制造的隔离物软化或熔融的办法，使隔离物的孔部分闭塞，由此挤出隔离物中含有的非水电解液，降低隔离物的离子导电性，从而衰减短路电流。
但是，距发热部分远的隔离物，并不限于一定要熔融不可。此外，人们认为在温度进一步上升的情况下，隔离物将会熔融、流动，丧失使正负极电绝缘的功能，从而会导致电短路。
此外，特别是在锂离子二次电池的情况下，负极是在将成为集电体铜箔等的基板上涂敷石墨等的负极活性物质、PVDF(聚偏氟乙烯)等的粘接剂和含有溶剂的粘合液，干燥后形成的。正极也同样地是在将成为集电体的铝箔等的基板上形成的薄膜。
但是，正极含有LiCoO2等的正极活性物质、粘合剂和导电促进剂。
所谓导电促进剂，就是在正极活性物质的电子导电性不好的时候，使正极的电子导电性变得更高的物质。导电促进剂例如是碳黑(例如乙炔黑)、石墨(例如KS-6)等等。
这样的电池，因内部短路等原因而使电池温度上升到高于隔离物熔融、流动的温度时，由于在隔离物流动的部分在正极和负极之间将产生大的短路电流，故存在着因发热而使电池的温度继续上升，短路电流继续增大的问题。
本发明就是为解决上述问题而发明的，目的在于得到一种随着温度的上升电阻也上升的电极、该电极的制造方法以及使用该电极的电池。
发明概述
本发明的第1种电极包括：活性物质；与该活性物质接触的导电促进剂；与上述活性物质或上述导电促进剂接触、并在温度上升的同时其体积膨胀的树脂。
倘采用该电极，由于通过随着温度的上升树脂体积的膨胀，切断活性物质和导电促进剂之间的接触，使第1电极的电阻增加，故可以抑制在温度上升时电极中的电流的增大。
本发明的第2种电极的特征在于：使用的树脂在90～160度的范围内具有熔点。
倘采用该电极，由于使用的是熔点在90～160度的范围内的树脂，故电极在90～160度的范围内的规定的温度附近电阻增大。
本发明的第3种电极的特征在于：树脂的粒径规定为0.05微米～100微米。
倘采用该电极，由于树脂的粒径规定为0.05微米～100微米，故可以在规定的温度附近使电极的电阻增大，而且，可以增加把该电极应用到电池中去时的放电容量。
本发明的第4种电极的特征在于：树脂规定为具有晶体性质的树脂。
倘采用该电极，由于把树脂规定为具有晶体性质的树脂，故可以使在规定的温度附近的电极变化率更大。
本发明的第1种电池，具备：正极；负极；以及在上述正极和上述负极之间的电解液；其特征在于：上述正极和上述负极采用从第1种电极到第3种电极中的任何一种电极。
倘采用该电池，由于在上述正极和上述负极之间使用从第1种电极到第3种电极中的任何一种电极，故在电池的内部的温度上升到规定的温度以上的时候，电池的电阻变大，电池内部的电流减小，所以可提高安全性。
本发明的第1种电极的制造方法的特征在于具备下述工序：
    (a)通过使上述导电促进剂、活性物质和树脂粉末分散而制
造活性物质膏的工序；
    (b)使上述活性物质膏干燥后，用规定的温度和规定的压力
进行冲压的工序。
倘采用该方法，由于具有(a)、(b)的工序，故可以很好地调节比规定温度低时的电极电阻和比规定温度高时的电极电阻。
本发明的第2种电极制造方法的特征在于：把规定的温度定为树脂的熔点或熔点附近的温度。倘采用该方法，由于把规定的温度定为树脂的熔点或熔点附近的温度，故在树脂变形的同时，在相邻的正极活性物质之间、相邻的导电促进剂之间、相邻的正极活性物质与导电促进剂之间，会进入更多的树脂，故在异常时，为了切断正极活性物质彼此间的接触、导电促进剂彼此间的接触、正极活性物质与导电促进剂之间的接触，树脂可以以更好的效率发挥作用，可以使温度比规定的温度还高时，电极的电阻变得更高。
附图的简单说明
图1是电池的构成的说明图。图2是在进行钉刺试验时，电池温度和时间之间的关系。图3示出了在电极中所含树脂的粒径与电池电阻之间的关系，和电极中所含树脂的粒径与放电容量之间的关系。图4示出了电极的气孔率、电池的放电容量等特性。图5示出在进行钉刺试验时，电池温度和时间之间的关系。图6是示出圆筒形锂离子二次电池的构造的剖面图。
优选实施例
图1是本发明的电池的说明图，详细地说是电池的纵向剖面图。
图1中，1是正极，2是负极，3是在正极和负极之间设置的隔离物。
正极1具有正极集电体4和正极活性物质层6。
负极2具有负极集电体5和负极活性物质层7。
正极1是在将成为正极集电体4的金属膜(例如铝等的金属膜)的表面上形成正极活性物质层6。
负极2是在将成为负极集电体的金属膜(例如铜等的金属膜)的表面上形成使碳粒子等的负极活性物质粉末成型而得到的负极活性物质层7。
隔离物3例如是收存有含锂离子的电解液的物质。
正极活性物质层6具有正极活性物质8和导电促进剂9和粘合剂10及树脂11。
正极活性物质8，例如是钴系氧化物、锰系氧化物、铁系氧化物等。
所谓钴系氧化物，例如LiCoO2晶体或LiCoO2晶体的一部分Co原子被过渡金属原子(例如Ni原子、Mn原子等)置换后的氧化物。
作为导电促进剂9，例如使用导电促进剂。
正极活性物质8、导电促进剂9是粒子，树脂11是形状比正极活性物质8、导电促进剂9还小的粒子。
正极活性物质8、导电促进剂9、树脂11，用粘合剂10粘结使得它们的一部分相互接触。
树脂11采用随温度上升其体积会膨胀的物质，特别是熔点在温度90～160度的范围内，且在该温度附近可发生熔融膨胀的物质。
由此，可以切断导电促进剂9彼此间的接触、以及正极活性物质8和导电促进剂9之间的接触。
为此，在树脂11的熔点附近的温度下，正极活性物质层6内的电子导电性降低，而电极(特别是正极1的正极活性物质层6)的电阻变化率急剧地变大，电极的电阻值急剧地上升。(下面把该功能称作PTC，Positive Temperature Coeffcient，即正温度系数)。
作为树脂11，若使用具有晶体性质的树脂，则在规定的温度附近的电阻值的变化率可以更大。
树脂11例如是高密度聚乙烯(熔点：130～140度)，低密度聚乙烯(熔点：110～112度)，聚氨酯合成橡胶(熔点：140～160度，聚氯乙烯(熔点：约145度)等的聚合物，这些聚合物的熔点在90～160度的范围内。
树脂11，当其温度超过熔点时，就要软化、熔融、体积膨胀。由此，就可以切断正常时(即比熔点低的状态)的正极活性物质8彼此间的接触、导电促进剂9彼此间的接触、正极活性物质8与导电促进剂9之间的接触，其结果使得正极1(详细地说是正极活性物质层6)的电子导电性降低，电极的电阻值上升，从而具有PTC的功能。
出现PTC功能的温度取决于树脂11的熔点，故采用改变树脂材料或种类的方法，就可以把出现PTC功能的温度调节到90～160度之间的规定的温度。
该PTC特性既可以具有出现2次以上的多次特性的可逆性，也可以是在出现一次PTC功能后，在温度下降时不能再返回原来电阻值的不可逆性特性。
从确保安全性的观点来看，出现PTC功能的温度为90度以下是理想的，但是，由于在电池通常使用温度范围内电极的电阻值上升，故在负荷率特性等方面会使得电池的性能下降。
此外，在出现PTC功能的温度超过160度的情况下，电池的内部温度将上升到该温度，从安全性的观点看不能令人满意。
因此，出现PTC功能的温度，理想的是设计为使其处于90～160度的范围之内。
由于出现PTC的功能的温度取决于树脂11的熔点，故树脂11应选择其熔点处于90～160度的范围内的那些树脂。
此外，正常时(即出现PTC功能之前)的电池(在这里是正极1)的电阻的大小，可以通过改变树脂占正极活性物质层6全体的比率的办法进行调节。
因此，在把具有这样的特性的电极应用到电池中去的时候，由于电池外部或内部的短路使电流增大，电池或电极的温度上升到超过出现PTC特性的温度(在这里是树脂的熔点附近的温度)之类的异常情况发生时，由于正极活性物质层6自身的电阻值增加，故电池内部流动的电流将减小。
因此，在用该电极构成电池时，会具有如下效果：电池的安全性大大提高，在严格条件下的短路、即便是在反向充电或过充电的情况下也可以确保电池的安全。
另外，树脂11的粒子的形状，也可是纤维状，鳞片等小片状。
关键是，只要其大小可以使树脂11位于相邻的正极活性物质8之间、相邻的导电促进剂9之间或相邻的正极活性物质8与导电促进剂9之间的位置，则不论其形状如何都可以。
在这里，虽然公开的构成是在正极1，特别是在正极活性物质层6中具有正极活性物质8、导电促进剂9、粘合剂10和树脂11，但是，并不仅限于此，在负极特别是在负极活性物质层7中具有负极活性物质(未示出)、导电促进剂(未示出)、粘合剂(未示出)和树脂(未示出)，并用之构成电池也可以收到同样的效果。
在这种情况下，若对于负极活性物质选择碳粒子等的导电性高的物质，则由于负极活性物质本身也兼有导电促进剂的功能，故不需要负极活性物质以外的导电促进剂。
此外，作为导电促进剂9，在采用含有导电性填充剂和树脂11的电子导电性材料的粒子的情况下，还可以使得在树脂11熔点附近电极的电阻变化率更高。
下面，说明正极1的制造方法的一个例子、负极2的制造方法的一个例子和使用正极1和负极2的电池的制造方法的一个例子。
正极的制造方法
通过把熔点在90～160度之间的树脂11的粉末、导电促进剂、正极活性物质(例如，LiCoO2)、粘合剂(例如PVDF)分散到分散介质(例如N-甲基吡咯烷酮以下简称为NMP)中，进行调整，而得到正极活性物质膏。
然后，把上述正极活性物质膏涂敷到将成为正极集电体4的集电体基板(例如，具有规定厚度的金属膜)上。
然后，在将其干燥后，在规定温度和规定的压强下进行冲压，得到在正极集电体4上形成有规定厚度的正极活性物质层6的正极1。
在这里示出的电极(详细地说是正极1)的制造方法中，由于用规定的温度和规定的压强(即面压力)进行冲压，正极活性物质层6和正极集电体4之间的紧密结合性提高，故正极活性物质层6和正极集电体4之间的接触电阻降低。
此外，由于导电促进剂9彼此间的连接改善，正极活性物质层6内形成的集电网络增多，故正常时正极活性物质层6的电阻可以降低。
由此，由于树脂11和导电促进剂9之间的密合性、以及树脂11和活性物质(在这里是正极活性物质)之间的密合性变好，可以使树脂11效率良好地发挥作用，故异常时电极的电阻可以提高。
即采用调节冲压电极时的温度、压力(在这里是压强)的办法，可以很好地调节正常时的电极电阻和异常时的电极电阻。
特别是若把规定温度定为树脂11的熔点或熔点附近的温度，则由于在树脂11变形的同时，在相邻的正极活性物质8之间、在相邻的导电促进剂9之间、以及在相邻的正极活性物质8和导电促进剂9之间都会进入树脂，故在异常时，树脂11可以高效率地切断正极活性物质8彼此间的接触、导电促进剂9彼此间的接触、以及正极活性物质8与导电促进剂9之间的接触。
在这里，虽然说明的是使干燥后的正极活性物质膏以规定的温度、规定的压强进行冲压的例子，但也可以是，在用规定的压强冲压干燥后的正极活性物质膏之后，以规定的温度(理想的是熔点或熔点附近的温度)加热该正极活性物质膏而得到正极1。
下面，对负极2的制造方法进行说明。
负极的制造方法
把将成为负极活性物质的中间相微型有孔玻璃珠(以下，缩写为MCB)、PVDF分散到NMP中制成的负极活性物质膏涂敷到将成为负极5的集电体基板(例如具有规定的厚度的金属膜)上，将其干燥后，用规定的温度、规定的压力进行冲压就可以得到形成有负极活性物质层7的负极2。
下面，对电池的制造方法进行说明。
电池的制造方法
把多孔性的聚丙烯薄板夹在用上述方法得到的正极1和负极2之间并使两极贴在一起，之后，通过注入电解液得到具有正极1和负极2的一对电池。
用上述方法得到的电池，由于随温度上升正极1(特别是正极活性物质层6)的电阻将上升，故即使是电池的内部或外部发生了短路事故，电池的温度上升，也会因短路电流减小而提高电池自身的安全性。
实施例1
(正极的制造方法)
通过把正极活性物质(例如LiCoO2)91重量份、粘合剂(例如PDVF)2重量份、导电促进剂(例如人造石墨KS-6(ロンザ社生产))6重量份、树脂粉末(例如平均粒径0.1微米、熔点135度的高密度聚乙烯的粉末)2重量份分散到作为分散介质的NMP中，进行调整，得到正极活性物质膏。
然后，用刮片法向将成为正极集电体的厚为20微米的金属膜(在这里是铝箔)上涂敷上述正极活性物质膏。
然后，将其在80度下干燥后，用规定的温度(例如室温)且用规定的压强(面压力，例如2吨/cm2)进行冲压，形成厚度约100微米的正极活性物质层6，得到在正极集电体4上形成有正极活性物质层6的正极1。
(负极的制造方法)
用刮片法在由厚为20微米的铜箔构成的负极集电体上，涂敷把MCMB 90重量份、PVDF 10重量份分散到NMP中制成的负极活性物质膏，将其在80度下干燥后，在室温下用2.0吨/cm2的压力进行冲压，得到在负极集电体5上形成有负极活性物质层7的负极2。
(电极和电池的评价)
用以下所示的方法评价本发明的电极、使用该电极的电池。
(电极的电阻测定)
把铝箔熔敷到电极的两面上，把正侧的电压端子、电流端子连接到一个铝箔的一面上，把负侧连接到另一个铝箔上。
在端子上接连有加热器，在用5度/分钟的加热速度升温的同时测定流过恒流器件的电压降，以求解电阻值(在这里是体积固有电阻(Ω·cm))。
(容量试验)
把用上述方法得到的正极1、负极2都切割成14mm×14mm的大小。
然后，以多孔性的聚丙烯薄板(ヘキスト生产，商品名セルガ-ド#2400)为隔离物，将其夹在正极1和负极2之间，形成单电池。
分别用点焊的办法安装好单电池的正极集电体4、负极集电体5，把它放入用铝叠层薄板制成的袋中，注入碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯的混合溶剂(摩尔比1∶1)中以1.0(mol/dm3)的浓度溶解有六氟化磷酸锂的电解液，之后，用热熔敷法封口，形成电池。
进行该电池在室温下的充放电实验，测定在2C(C：时间率)下的放电容量。
(钉刺试验)
把用上述方法得到的正极1、负极2都切割成50mm×50mm的大小。
然后，以多孔性的聚丙烯薄板(ヘキスト生产，商品名セルガ-ド#2400)为隔离物，把它夹在正极1和负极2之间粘好，成为单电池。
把10对该电池重叠起来，把已经连接到各正极集电体4和各负极集电体5端部的集电薄片(tab)，用正极彼此间、负极彼此间进行点焊的方法，使各个电池并联起来形成一组电池。
把其放入用铝叠层薄板制成的袋中，注入碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯的混合溶剂(摩尔比1∶1)中以1.0(mol/dm3)的浓度溶解有六氟化磷酸锂的电解液，之后，用热熔敷法封口，形成电池。
在室温下对该电池用800mA充电直至达到4.2V为止。
充电结束后，向电池的中心部分刺入直径2.5mm的铁钉，进行电池温度的测定。
图2示出电池的特性，具体地说，该曲线示出对使用实施例1的电极的电池和使用比较例1的电极的电池进行钉刺试验时，电池温度和时间的关系。
在图中，比较例1中的正极，是用刮片法把将正极活性物质(例如LiCoO2)90重量份、PDVF 2重量份、电子导电材料(例如人造石墨KS-6(ロンザ社生产))6重量份的物质分散到作为分散介质的NMP中调整而得到的正极活性物质膏，涂敷到将成为正极集电体4的厚为20微米的铝箔上，形成正极活性物质膜，并在80度下使之干燥后，在室温下用2吨/cm2的压力进行冲压，在正极集电体4上形成有厚度约100微米的正极活性物质层3的正极。
另外，在比较例1中，负极的制造方法与实施例1所示的方法是一样的。
使用实施例1的电极的电池，由于在其温度上升到规定的温度附近时PTC的功能发挥作用，在温度上升到150度附近后，5分钟之内温度开始下降，但是，若使用比较例1的电极的电池，则随着时间而继续上升。
如果对实施例1和比较例1进行比较，则对于实施例1来说，由于在整个电极中(在这里是正极1的正极活性物质层6)都含有树脂11，故在用该电极构成电池的情况下，如果电池内部的温度升至比规定的温度还高则出现PTC功能，由于在电池的温度超过160度之前就使电路电流减小，故可使电池的安全性、可靠性进一步提高。
图3示出电极中所含树脂的粒径与电极电阻之间的关系(图中的(a))和电极中所含树脂的粒径与放电容量的关系(图中的(b))。
如果图11的粒径为0.05微米以下，则树脂的填充率下降，每单位体积正极活性物质层6的树脂11的体积增加，即意味着正极活性物质重量减少。因此，如果树脂11的粒径变得小于0.05微米，则放电容量将减小。
此外，如果树脂11的粒径为100微米以上，则电极自身的电阻值增加，放电容量减小。
因此，如果树脂11的平均粒径为0.05～100微米，则正常时的电极电阻可以减小，而且，树脂11的大小将使其可以位于相邻的正极活性物质8之间、相邻的导电促进剂9之间或相邻的正极活性物质8与导电促进剂9之间，所以在异常时树脂11可以很好切断正极活性物质8彼此间、导电促进剂9彼此间、正极活性物质8与导电促进剂9之间的接触，故在提高异常时的电极电阻的同时，还可以使采用该电极的电池正常时的放电容量。
此外，树脂11的平均粒径如果是0.1～50微米，更优选为0.5～20微米，则可以在降低正常时的电极电阻，提高异常时的电极电阻的同时，还可以使采用该电极的电池的正常时的放电容量变得更为理想。
实施例2
(正极的制造方法)
通过把正极活性物质(例如LiCoO2)91重量份、粘合剂(例如PDVF)2重量份、导电促进剂(例如人造石墨KS-6(ロンザ社生产))6重量份、树脂粉末(例如平均粒径0.1微米、熔点135度的高密度聚乙烯的粉末)2重量份分散到作为分散介质的NMP中去，进行调整，得到正极活性物质膏。
然后，用刮片法在将成为正极集电体的厚度20微米的金属膜(在这里是铝箔)上涂敷上述正极活性物质膏。
然后，使之在80度下干燥后，用规定的温度(例如高密度聚乙烯粉末的熔点135度)和规定的压强(例如0.5吨/cm2)进行冲压，形成厚度约100微米的正极活性物质层6，得到在正极集电体4上形成有正极活性物质层6的正极1。
(负极的制造方法)
用刮片法在由厚为20微米的铜箔构成的负极集电体上，涂敷把MCMB 90重量份、PVDF 10重量份分散到NMP中制成的负极活性物质膏，并使之在80度下干燥后，在室温下用2.0吨/cm2的压力进行冲压，得到在负极集电体5上形成有负极活性物质层7的负极2。
图4的表格示出使用该电极的电池的特性，具体地说，示出了实施例1、2的电极(在这里是正极1)的气孔率和放电容量特性。
如图所示，在实施例2中，由于通过对干燥后的正极活性物质膏进行冲压，使正极集电体4和正极活性物质层6之间的密合性提高，故正极集电体4和正极活性物质层6之间的接触电阻降低。
此外，由于导电促进剂9彼此间的连接改善，故在正极活性物质层6内形成的集电网络增多，正常时的正极活性物质层的电阻就可能降低，从而使正常时的电极电阻可以变得更低。
此外，由于树脂11将进入相邻的正极活性物质8之间、相邻的导电促进剂9之间、相邻的正极活性物质8与导电促进剂9之间，故在异常时，树脂11可很好地切断正极活性物质8彼此间的接触、导电促进剂9彼此间的接触和正极活性物质8与导电促进剂9之间的接触，从而使异常时的电极电阻变得更高。
此外，如果把在对干燥后的正极活性物质膏进行冲压时的温度变成为在树脂11的熔点或熔点附近的温度下进行冲压，则树脂11将熔融，使正极集电体4与正极活性物质层6之间的贴紧性变得更高，故正极集电体4与正极活性物质层6之间的接触电阻会变得更低，同时，树脂11熔融，使气孔率进一步减少，借以使导电促进剂9彼此间的连接变得更好，在正极活性物质层6内形成更多的集电网络，从而使正常时的电极的电阻可以更低。
此外，如果规定的温度是树脂11的熔点或熔点附近的温度，则树脂11在变形的同时，还会进入相邻的正极活性物质8之间、相邻的导电促进剂9之间、相邻的正极活性物质8与导电促进剂8之间，故在异常时，树脂11可很好地切断正极活性物质8彼此间的接触、导电促进剂9彼此间的接触和正极活性物质8与导电促进剂9之间的接触，从而使异常时的电极电阻变得更高。
这意味着通过调节冲压干燥后的正极活性物质膏的时候的温度或压力(在这里是面压)，可以很好地调节要得到的电极的正常时、异常时的电阻。
实施例3
(正极的制造方法)
通过把正极活性物质(例如LiCoO2)90重量份、粘合剂(例如PDVF)4重量份、电子导电材料(例如人造石墨KS-6(ロンザ社生产))6重量份的物质分散到作为分散介质的NMP中，进行调整，得到正极活性物质膏。
然后，用刮片法把上述的正极活性物质膏涂敷到将成为正极集电体4的厚度20微米的金属膜(在这里是铝箔)上。
在80度下使之干燥后，在规定的温度(例如室温)和规定的压强(例如2吨/cm2)下进行冲压，得到在正极集电体4上形成有厚为约100微米的正极活性物质层6的正极1。
(负极的制造方法)
把与负极活性物质和导电促进剂对应的MCMB 90重量份、树脂粉末(例如平均粒径0.1微米、熔点135度的高密度聚乙烯的粉末)5重量份、PVDF 5重量份分散到NMP中，得到负极活性物质膏。
然后，用刮片法把所得到的负极活性物质膏涂敷到将成为负极集电体5的厚为20微米的金属膜(在这里是铝箔)上，用规定的压强(例如2吨/cm2进行冲压，得到在负极集电体5的上形成有负极活性物质层7的负极2。
图5示出使用实施例3的电极的电池的特性，具体地说示出了进行钉刺试验时的电池温度与时间的关系。
在实施例3中，在电极(在这里，是负极2的负极活性物质层7)的构成中具有把熔点比160度还低的聚乙烯作为树脂11，在电池温度超过160度以前因短路电流减小，故可进一步提高电池的安全性和可靠性。
电极中所含的树脂11，若选择其熔点处于90～160度的范围内的树脂，则电池的性能不会降低，而且，使出现PTC的功能的温度比160度还低。
实施例4
图6的剖面图示出了把上述实施例所示的电极、电池应用到锂离子二次电池中去的一个例子，具体地说示出了圆筒形的锂离子二次电池的构造。
在图中，200是兼作负极端子的用不锈钢等制作的外装筒，100是收存于该外装筒200内部的电池体，电池体100做成把隔离物3和负极2卷成螺旋状的构造。
电池体100的正极1的构成具有实施例1或实施例2中的任一个所述的电极。
或者，电池体100的负极2也可以采用实施例3所示的构成。
采用这样的构成，在因电池外部或内部的短路而使电流增大，电池或者电极的温度上升到某种程度以上的情况下，由于正极活性物质层6自身的电阻值变高，故电池内部的电流减小。
因此，在用该电极构成电池时，电池的安全性大大提高，即使是在严格的条件下的短路、反向充电或过充电等的异常情况发生时，也可以保持电池的安全性。
此外，上述电极、电池不仅可以应用到有机电解液型、固体电解质型、凝胶电解质型的锂离子二次电池中去，也可以应用到锂/二氧化锰电池等的一次电池和其它的二次电池中去。
还有，对于水溶液系一次电池、二次电池也是有效的。而且，与电池形状无关，也可以积层式、卷式、钮扣式等的一次、二次电池中应用。
工业上利用的可能性
本发明的电极、电池，不仅可以应用到有机电解液型、固体电解质型、凝胶电解质型的锂离子二次电池中去，也可以应用到锂/二氧化锰电池等的一次电池和其它的二次电池中去。
还有，对于水溶液系一次电池、二次电池也是有效的。而且，与电池形状无关，也可在积层式、卷式、钮扣式等的一次、二次电池中应用。

Claims (7)

1.一种电极，包括：
活性物质；
与该活性物质接触的导电促进剂；以及
与上述活性物质或上述导电促进剂接触、且随着温度的上升其体积也膨胀的树脂。
2.如权利要求1所述的电极，其特征在于：所述树脂的熔点在90～160度的范围内。
3.如权利要求1所述的电极，其特征在于：所述树脂的粒径为0.05～100微米。
4.如权利要求1所述的电极，其特征在于：所述树脂是具有晶体性质的树脂。
5.一种电池，包括：
正极；
负极；以及
在上述正极和上述负极之间的电解液；
其中，上述正极或上述负极采用权利要求1～4中任一项所述的电极。
6.一种电池的制造方法，其特征在于包括下列工序：
(a)通过把上述导电促进剂、活性物质和树脂粉末分散以制造活性物质膏的工序；以及
(b)将上述活性物质膏干燥后，用规定的温度和规定的压力进行冲压的工序。
7.如权利要求6所述的电池的制造方法，其特征在于：所述规定的温度是树脂的熔点或熔点附近的温度。
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