非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池电极用浆料组合物、非水系二次电池用电极及非水系二次电池制造技术

技术编号:19076740 阅读:41 留言:0更新日期:2018-09-29 18:17
本发明专利技术的目的在于提供非水系二次电池电极用粘结剂组合物,上述非水系二次电池电极用粘结剂组合物能够形成剥离强度优异且能够使非水系二次电池发挥优异的循环特性的非水系二次电池用电极。本发明专利技术的第一方式的粘结剂组合物包含粒子状聚合物A1,上述粒子状聚合物A1以70质量%以上且99质量%以下的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元、以1质量%以上且30质量%以下的比例含有含羧酸基单体单元。此外,本发明专利技术的第二方式的粘结剂组合物包含粒子状聚合物A2,上述粒子状聚合物A2以70质量%以上且95质量%以下的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元、以1质量%以上且30质量%以下的比例含有(甲基)丙烯酸酯单体单元,电解液溶胀度为1.2倍以上且7.0倍以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池电极用浆料组合物、非水系二次电池用电极及非水系二次电池
本专利技术涉及非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池电极用浆料组合物、非水系二次电池用电极及非水系二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池等非水系二次电池(以下,有时仅简写为“二次电池”。)具有小型、轻质且能量密度高,还能够反复充放电的特性,已在广泛的用途中使用。因此,近年来以非水系二次电池的进一步高性能化为目的,研究了电极等电池部件的改进。在此,锂离子二次电池等二次电池用的电极通常具有集流体、和形成在集流体上的电极复合材料层。而且,电极复合材料层可通过例如使电极活性物质和包含粘结材料的粘结剂组合物等分散在分散介质中而形成浆料组合物,将上述浆料组合物涂敷在集流体上并使其干燥来形成。而且,一直以来,作为可用作二次电池的电极用的粘结材料的聚合物,可举出例如聚偏氟乙烯、丙烯酰基系聚合物和二烯系聚合物等合成树脂以及天然橡胶等天然树脂(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2014/081035号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,近年来要求进一步提高二次电池的性能,而在上述现有的粘结剂组合物中,在提高使用粘结剂组合物而制作的电极的剥离强度并且使具有该电极的非水系二次电池的电池特性(循环特性等)进一步提高这一方面还有改善的余地。在此,本专利技术的目的在于提供能够形成剥离强度优异且能够使非水系二次电池发挥优异的循环特性的非水系二次电池用电极的非水系二次电池电极用粘结剂组合物和非水系二次电池电极用浆料组合物。此外,本专利技术的目的在于提供剥离强度优异且能够使非水系二次电池发挥优异的循环特性的非水系二次电池用电极。进而,本专利技术的目的在于提供循环特性优异的非水系二次电池。用于解决问题的方案本专利技术人以解决上述问题为目的而进行了深入研究。然后,本专利技术人发现,通过使用以各自规定的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元和含羧酸基单体单元的粒子状聚合物,从而可得到粘结性优异且能够使非水系二次电池发挥优异的循环特性的非水系二次电池电极用粘结剂组合物。此外,本专利技术人还发现,通过使用以各自规定的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元和(甲基)丙烯酸酯单体单元、且电解液溶胀度为规定的范围内的粒子状聚合物,从而可得到粘结性优异且能够使非水系二次电池发挥优异的循环特性和倍率特性的非水系二次电池电极用粘结剂组合物。基于这些新的发现,本专利技术人完成了本专利技术。即,该专利技术的第一方式以有利地解决上述问题为目的,本专利技术的第一方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物的特征在于包含粒子状聚合物A1,上述粒子状聚合物A1以70质量%以上且99质量%以下的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元、以1质量%以上且30质量%以下的比例含有含羧酸基单体单元。像这样,如果使用包含具有规定的组成的粒子状聚合物A1的粘结剂组合物,则能够形成剥离强度优异且能够使非水系二次电池发挥优异的循环特性的电极。此外,该专利技术的第二方式以有利地解决上述问题为目的,本专利技术的第二方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物的特征在于包含粒子状聚合物A2,上述粒子状聚合物A2以70质量%以上且95质量%以下的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元、以1质量%以上且30质量%以下的比例含有(甲基)丙烯酸酯单体单元,上述粒子状聚合物A2的电解液溶胀度为1.2倍以上且7.0倍以下。像这样,如果使用包含具有规定的组成和电解液溶胀度的粒子状聚合物A2的粘结剂组合物,则能够形成剥离强度优异且能够使非水系二次电池发挥优异的循环特性的电极。此外该电极还能够使非水系二次电池发挥优异的倍率特性。另外,在本专利技术中,“电解液溶胀度”能够使用本说明书的实施例中记载的测定方法而进行测定。在此,本专利技术的第一方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述粒子状聚合物A1为接枝共聚物。如果使用作为接枝共聚物的粒子状聚合物A1,则能够抑制由于粒子状聚合物A1而产生凝聚物,提高包含粘结剂组合物的浆料组合物的稳定性。由此,能够在使浆料组合物通过用于除去凝聚物、异物的过滤器时防止过滤器的堵塞。进而,本专利技术的第一方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述粒子状聚合物A1的体积平均粒径为0.6μm以上且2.5μm以下。如果粒子状聚合物A的体积平均粒径为0.6μm以上且2.5μm以下,则能够使非水系二次电池的循环特性进一步提高。另外,在本专利技术中,“体积平均粒径”是指在采用激光衍射法而测定的粒径分布(体积基准)中从小径侧开始计算的累积体积成为50%的粒径(D50)。而且,粒子状聚合物A1和粒子状聚合物A2等各种聚合物的“体积平均粒径”都能够使用本说明书的实施例中记载的测定方法来测定。而且,本专利技术的第一方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选还包含粒子状聚合物B,上述粒子状聚合物B的体积平均粒径为0.01μm以上且小于0.6μm。如果将体积平均粒径为0.01μm以上且小于0.6μm的粒子状聚合物B与上述的粒子状聚合物A1并用,则能够进一步提高使用粘结剂组合物而制作的电极的剥离强度,并且能够使非水系二次电池的循环特性进一步提高。除此以外,通过并用粒子状聚合物A1和B,从而能够使包含粘结剂组合物的浆料组合物的稳定性提高。在此,本专利技术的第一方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述粒子状聚合物A1的含量为上述粒子状聚合物A1与上述粒子状聚合物B的合计含量的50质量%以上且90质量%以下。如果粒子状聚合物A1的含量为上述范围内,则能够抑制包含粘结剂组合物的浆料组合物的稳定性降低且使电极的剥离强度进一步提高。此外,本专利技术的第二方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述粒子状聚合物A2为接枝共聚物。如果使用作为接枝共聚物的粒子状聚合物A2,则能够使非水系二次电池的倍率特性进一步提高。除此以外,如果使用作为接枝共聚物的粒子状聚合物A2,则能够抑制因粒子状聚合物A2而产生凝聚物、提高包含粘结剂组合物的浆料组合物的稳定性。由此,能够在使浆料组合物通过用于除去凝聚物、异物的过滤器时防止过滤器的堵塞。在此,本专利技术的第二方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述粒子状聚合物A2的体积平均粒径为0.6μm以上且2.5μm以下。如果粒子状聚合物A2的体积平均粒径为0.6μm以上且2.5μm以下,则能够使非水系二次电池的循环特性和倍率特性进一步提高。进而,本专利技术的第二方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选还包含粒子状聚合物B,上述粒子状聚合物B的体积平均粒径为0.01μm以上且小于0.6μm。如果将体积平均粒径为0.01μm以上且小于0.6μm的粒子状聚合物B与上述的粒子状聚合物A2并用,则能够进一步提高使用粘结剂组合物而制作的电极的剥离强度,并且能够使非水系二次电池的循环特性和倍率特性进一步提高。除此以外,通过并用粒子状聚合物A2和B,从而能够使包含粘结剂组合物的浆料组合物的稳定性提高。而且,本专利技术的第二方式的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述粒子状聚合物A2的含量为上述粒子状聚合物A2与上述粒子状聚合物B的合计含量的50质量%以上且90质量%以下。如果粒子状聚合物A2的含量为上述范围内,则能够抑制包含粘结剂组合物的浆料组合物的稳定性降低且使电极的剥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物,包含粒子状聚合物A1,所述粒子状聚合物A1以70质量%以上且99质量%以下的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元、以1质量%以上且30质量%以下的比例含有含羧酸基单体单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.17 JP 2016-027955;2016.03.10 JP 2016-047441.一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物,包含粒子状聚合物A1,所述粒子状聚合物A1以70质量%以上且99质量%以下的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元、以1质量%以上且30质量%以下的比例含有含羧酸基单体单元。2.一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物,包含粒子状聚合物A2,所述粒子状聚合物A2以70质量%以上且95质量%以下的比例含有脂肪族共轭二烯单体单元、以1质量%以上且30质量%以下的比例含有(甲基)丙烯酸酯单体单元,所述粒子状聚合物A2的电解液溶胀度为1.2倍以上且7.0倍以下。3.根据权利要求1所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物,其中,所述粒子状聚合物A1为接枝共聚物。4.根据权利要求1或3所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物,其中,所述粒子状聚合物A1的体积平均粒径为0.6μm以上且2.5μm以下。5.根据权利要求4所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物,其中,还包含粒子状聚合物B,所述粒子状聚合物B的体积平均粒径为0.01μm以上且小于0.6μm。6.根据权利要求5所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物,其中,所述粒子状聚合物A1的含量为所述粒子状聚合物A1与所述粒...

【专利技术属性】
技术研发人员:山本德一
申请(专利权)人:日本瑞翁株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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