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:19398243 阅读:27 留言:0更新日期:2018-11-10 05:24
本发明专利技术提供能够提高非水系二次电池的低温特性的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。本发明专利技术提供低温特性良好的非水系二次电池。本发明专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物具有包含含酸基单体单元的水溶性聚合物和水,水溶性聚合物的含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且70质量%以下,在水溶性聚合物中,惯性半径200nm以下的水溶性聚合物的比例为95质量%以上且100质量%以下。本发明专利技术的非水系二次电池电极用浆料组合物包含粘结剂组合物和电极活性物质。本发明专利技术的非水系二次电池用电极在电极基材上具有使用了浆料组合物的电极复合材料层。本发明专利技术的非水系二次电池具有正极、负极、间隔件及电解液,正极和负极中的至少一者为非水系二次电池用电极。

【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,有时简称为“二次电池”)具有小型、轻质且能量密度高、进而能够反复充放电的特性,已用于广泛的用途。通常,二次电池的正极和负极通过在各自的集流体上涂敷浆料组合物并干燥而形成,该浆料组合物包含电极活性物质和粘结该电极活性物质的粘结剂组合物(例如,参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2016-031911号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来,为了实现二次电池的进一步高性能化,需求提高电池特性,例如提高低温特性。于是,本专利技术的目的在于提供能够提高非水系二次电池的低温特性的非水系二次电池电极用粘结剂组合物。此外,本专利技术的另一目的在于提供能够提高非水系二次电池的低温特性的非水系二次电池电极用浆料组合物。此外,本专利技术的又一目的在于提供能够提高非水系二次电池的低温特性的非水系二次电池用电极。此外,本专利技术的又一目的在于提供低温特性良好的非水系二次电池。用于解决问题的方案本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物,具有包含含酸基单体单元的水溶性聚合物和水,上述水溶性聚合物的含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且70质量以下,在上述水溶性聚合物中,惯性半径200nm以下的水溶性聚合物的比例为95质量%以上且100质量%以下。通过组合物具有这样的组成,从而能够提高非水系二次电池的低温特性。本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述水溶性聚合物的重均分子量为100000以上且4000000nm以下。由此,循环特性提高,电极的膨胀得以抑制。本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述水溶性聚合物还包含(甲基)丙烯酰胺单体单元,上述水溶性聚合物的上述(甲基)丙烯酰胺单体单元的含有比例为30质量%以上且85质量%以下。由此,能够进行低电阻化,循环特性提高。本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选:上述水溶性聚合物还包含含羟基单体单元,上述水溶性聚合物的上述含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且65质量以下,上述水溶性聚合物的上述含羟基单体单元的含有比例为0.5质量%以上且50质量以下。由此,能够进行低电阻化,剥离强度提高。本专利技术的非水系二次电池电极用浆料组合物包含上述任一非水系二次电池电极用粘结剂组合物和电极活性物质。由此,能够提高非水系二次电池的低温特性。本专利技术的非水系二次电池用电极在电极基材上具有使用了上述的非水系二次电池电极用浆料组合物的电极复合材料层。由此,能够提高非水系二次电池的低温特性。本专利技术的非水系二次电池具有正极、负极、间隔件及电解液,上述正极和负极中的至少一者为上述非水系二次电池用电极。由此,非水系二次电池的低温特性良好。专利技术效果根据本专利技术,能够提供能够提高非水系二次电池的低温特性的非水系二次电池电极用粘结剂组合物。根据本专利技术,能够提供能够提高非水系二次电池的低温特性的非水系二次电池电极用浆料组合物。根据本专利技术,能够提供能够提高非水系二次电池的低温特性的非水系二次电池用电极。根据本专利技术,能够提供低温特性良好的非水系二次电池。具体实施方式以下说明本专利技术的实施方式。这些记载的目的在于例示本专利技术,而并不会对本专利技术进行任何限定。在本专利技术中,水溶性聚合物的惯性半径的测定通过实施例记载的方法来进行。在本说明书中,某物质为水溶性是指在25℃将0.5g该物质溶解于100g水时,不溶成分为0质量%以上且小于1.0质量%的情况。此外,某物质为非水溶性是指在25℃将0.5g该物质溶解于100g水时,不溶成分为90质量%以上且100质量%以下的情况。在本说明书中,(甲基)丙烯酰胺意为选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺及两者组合中的1种以上。在本说明书中,含酸基单体单元意为将具有酸基的单体进行聚合而形成的结构单元。在本说明书中,(甲基)丙烯酰胺单体单元意为将(甲基)丙烯酰胺单体进行聚合而形成的结构单元。在本说明书中,含羟基单体单元意为将具有羟基的单体进行聚合而形成的结构单元。在本说明书中,在将2种以上的单体共聚而制造的聚合物中,将某单体聚合而形成的单体单元在上述聚合物中的比例只要没有另外说明,则通常与在该聚合物的聚合所使用的全部单体的质量中该某单体所占的质量的比率(进料比)一致。(非水系二次电池电极用粘结剂组合物)本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物,具有包含含酸基单体单元的水溶性聚合物和水,上述水溶性聚合物的含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且70质量以下,在上述水溶性聚合物中,惯性半径200nm以下的水溶性聚合物的比例为95质量%以上且100质量%以下。通过组合物具有这样的组成,从而能够提高非水系二次电池的低温特性。<水溶性聚合物>水溶性聚合物具有粘结性和耐电解液性,具有在二次电池中粘结电极活性物质的作用。水溶性聚合物包含含酸基单体单元。上述水溶性聚合物的含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且70质量以下。在水溶性聚合物中,惯性半径200nm以下的水溶性聚合物的比例为95质量%以上且100质量%以下。水溶性聚合物至少包含含酸基单体单元。除此以外,水溶性聚合物还可以包含例如选自(甲基)丙烯酰胺单体单元、含羟基单体单元、交联性单体单元、(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元以及芳香族乙烯基单体单元中的1种以上的单元。作为可形成含酸基单体单元的含酸基单体,能够举出例如:含羧酸基单体、含磺酸基单体、含磷酸基单体等。含酸基单体可以单独使用1种,或将2种以上组合使用。作为具有羧酸基的单体,可举出例如单羧酸、二羧酸等。作为单羧酸,可举出例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。作为二羧酸,可举出例如:马来酸、富马酸、衣康酸等。作为具有磺酸基的单体,可举出例如:乙烯基磺酸、甲基乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、(甲基)丙烯酸-2-磺酸乙酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸等。作为具有磷酸基的单体,可举出例如:磷酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、磷酸甲基-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、磷酸乙基-(甲基)丙烯酰氧基乙酯等。水溶性聚合物中的含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且70质量%以下,可以为7质量%以上或15质量%以上,也可以为40质量%以下、35质量%以下或25质量%以下,优选为5质量%以上且65质量%以下,更优选为8质量%以上且50质量%以下,更优选为10质量%以上且30质量%以下。通过设为5质量%以上,从而对电极活性物质的被覆性提高,副反应得以抑制,循环特性提高。此外,通过设为70质量%以下,从而浆料的分散稳定性提高,浆料不会沉降,能够进行低电阻化(抑制Li的析出或提高低温特性)。在水溶性聚合物除含酸基单体单元以外还包含(甲基)丙烯酰胺单体单元的情况下,含酸基单体单元与(甲基)丙烯酰胺单体单元的质量比(将含酸基单体单元的质量除以(甲基)丙烯酰胺单体单元的质量的值)优选为0.05以上且1.00以下,更优选为0.085以上且0.8以下,更优选为0.1以上且0.6以下。如果含酸基单体单元比0.0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,具有包含含酸基单体单元的水溶性聚合物和水,所述水溶性聚合物的含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且70质量以下,在所述水溶性聚合物中,惯性半径200nm以下的水溶性聚合物的比例为95质量%以上且100质量%以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 JP 2016-0599171.一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物,具有包含含酸基单体单元的水溶性聚合物和水,所述水溶性聚合物的含酸基单体单元的含有比例为5质量%以上且70质量以下,在所述水溶性聚合物中,惯性半径200nm以下的水溶性聚合物的比例为95质量%以上且100质量%以下。2.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,所述水溶性聚合物的重均分子量为100000以上且4000000以下。3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物,其中,所述水溶性聚合物还包含(甲基)丙烯酰胺单体单元,所述水溶性聚合物的所述(甲基)丙烯酰胺单体单元的含有比例为3...

【专利技术属性】
技术研发人员:松尾祐作涩谷政宪园部健矢
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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