固体电解质电池用粘结剂组合物、及固体电解质电池用浆料组合物制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种加工性优异且能够使固体电解质电池发挥优异的电池特性的固体电解质电池用粘结剂组合物和固体电解质电池用浆料组合物。本发明专利技术的粘结剂组合物包含具有丙烯酸酯系单体单元和芳香族系单体单元的共聚物的粒子状聚合物、式(I)所表示的烷基改性纤维素以及有机溶剂。另外，式(I)中，R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解质电池用粘结剂组合物、及固体电解质电池用浆料组合物
本专利技术涉及能够用于制造固体电解质电池的固体电解质电池用粘结剂组合物及固体电解质电池用浆料组合物。
技术介绍
近年来，锂离子电池等电池在除了便携信息终端、便携电子设备等便携终端之外，家庭用小型蓄电装置、电动二轮车、电动汽车、混合电动汽车等各种用途中的需求日益增加。随着这样的用途推广，要求进一步提高电池的安全性。为了确保电池的安全性，例如，防止将电解质溶解于有机溶剂中而成的有机电解液的泄漏的方法是有效的。一方面，一直以来也研究了代替有机电解液使用固体电解质而制作电池(固体电解质电池)的技术。具体而言，固体电解质电池通常在正极与负极之间具有固体电解质层作为电解质层。在此，作为固体电解质层，可举出高分子固体电解质层和无机固体电解质层。作为高分子固体电解质层，例如专利文献1中，记载了将在聚环氧乙烷等中添加电解质盐而成的组合物成型而得到的固体电解质层。另一方面，作为无机固体电解质层，例如专利文献2中，记载了将规定的3成分系玻璃状固体电解质粉末压制成型而得到的固体电解质层。而且，尤其具有无机固体电解质层的固体电解质电池与使用有机电解液的电池相比，安全性非常高。因为这样的理由，尤其近年来，具有无机固体电解质层、具有高安全性的固体电解质电池的开发正在推进(例如参考专利文献3～5)。在此，在专利文献3～5中，制作固体电解质电池时使用了粘结剂。粘结剂用于如下目的：例如，在固体电解质层中、在将电极活性物质层设置在集流体上而成的电极的该电极活性物质层中，粘接固体电解质粒子、电极活性物质等成分，防止其从电极等电池构件脱落。而且，在电极活性物质层和固体电解质层中，上述的粘结剂是用于显现作为电池的特性的重要要素。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4134617号；专利文献2：日本特开昭59-151770号公报；专利文献3：日本特开2009-176484号公报；专利文献4：日本特开2009-211950号公报；专利文献5：日本特开2012-243476号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题经本专利技术人研究，使用粘结剂制造电极活性物质层和/或固体电解质层的专利文献3～5的技术中，存在以下问题。专利文献3和4所记载的全固体锂二次电池中，由于固体电解质层内部、电极活性物质层内部的离子传导性不充分，因此有电池的容量特性不充分的情况。此外，即使是采用专利文献5所记载的技术，由于具有电极活性物质层的电极、固体电解质层的柔软性差，因此制作固体电解质电池时，也有在电极、固体电解质层产生开裂、缺口、裂缝的情况(也就是说，有可能加工性差)。而且，具有这样的电极和固体电解质层的固体电解质电池有时容量特性等电池特性不充分。因此，本专利技术的目的在于提供一种加工性优异且能够使固体电解质电池发挥优异的电池特性的固体电解质电池用粘结剂组合物和固体电解质电池用浆料组合物。用于解决问题的方案本专利技术人深入研究的结果，发现能够通过使用包含具有特定组成的共聚物、特定的纤维素系高分子、以及有机溶剂的粘结剂组合物，从而实现上述目的，以至完成了本专利技术。即，根据本专利技术提供：(1)一种固体电解质电池用粘结剂组合物，包含：含有丙烯酸酯系单体单元和芳香族系单体单元的共聚物的粒子状聚合物，下述式(I)所表示的烷基改性纤维素，以及有机溶剂，[化学式1](式(I)中，R1、R2及R3分别表示氢原子或碳原子数为1以上且4以下的烷基，全部重复单元中50mol％以上的重复单元中，R1、R2和R3中的至少2个是碳原子数为2以上且4以下的烷基。此外，n表示自然数。)；(2)根据(1)所述的固体电解质电池用粘结剂组合物，其中，上述粒子状聚合物所包含的上述丙烯酸酯系单体单元与上述芳香族系单体单元的重量比为30:70～80:20；(3)根据(1)或(2)所述的固体电解质电池用粘结剂组合物，其中，上述烷基改性纤维素是取代度为2.2以上且2.7以下的乙基纤维素；(4)根据(1)～(3)中任一项所述的固体电解质电池用粘结剂组合物，其中，上述有机溶剂的沸点为100℃以上；(5)一种固体电解质电池用浆料组合物，包含(1)～(4)中任一项所述的固体电解质电池用粘结剂组合物和固体电解质粒子；(6)根据(5)所述的固体电解质电池用浆料组合物，其中，上述固体电解质粒子是由硫化物形成的固体电解质粒子。专利技术效果根据本专利技术，提供一种固体电解质电池用粘结剂组合物及固体电解质电池用浆料组合物，其具有优异的加工性且能发挥固体电解质电池的优异电池特性。具体实施方式以下详细说明本专利技术的实施方式。在此，本专利技术的固体电解质电池用粘结剂组合物可用于制造固体电解质电池(例如，形成固体电解质层、构成电极的电极活性物质层)。而且，本专利技术的固体电解质电池用浆料组合物至少包含固体电解质粒子和上述的本专利技术的固体电解质电池用粘结剂组合物，用于形成：固体电解质电池所包含的固体电解质层、构成固体电解质电池所包含的电极的电极活性物质层(固体电解质电池用粘结剂组合物)。以下对本专利技术的固体电解质电池用粘结剂组合物进行说明。本专利技术的固体电解质电池用粘结剂组合物包含：含有丙烯酸酯系单体单元和芳香族系单体单元的共聚物的粒子状聚合物、下述式(I)所表示的烷基改性纤维素、以及有机溶剂。[化学式2](式(I)中，R1、R2及R3分别表示氢原子或碳原子数为1以上且4以下的烷基，全部重复单元中50mol％以上的重复单元中，R1、R2和R3中的至少2个是碳原子数为2以上且4以下的烷基。此外，n表示自然数。)<粒子状聚合物>用于本专利技术的粒子状聚合物是至少包含丙烯酸酯系单体单元和芳香族系单体单元的共聚物。在此，在本专利技术中“包含单体单元”是指“在使用该单体得到的聚合物中包含来自单体的重复单元”的意思。即，共聚物至少可以通过将丙烯酸酯系单体和芳香族系单体共聚而获得。<<丙烯酸酯系单体>>作为丙烯酸酯系单体，可举出：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸苄酯等丙烯酸烷基酯；丙烯酸-2-甲氧基乙酯和丙烯酸-2-乙氧基乙酯等丙烯酸烷氧基烷基酯；2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟戊基)乙基丙烯酸酯等丙烯酸-2-(全氟烷基)酯；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯等甲基丙烯酸烷基酯；2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯和2-(全氟戊基)乙基甲基丙烯酸酯等2-(全氟烷基)甲基丙烯酸酯；丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯。这些可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。而且在这些中，在本专利技术中，从与固体电解质粒子的高密合性的观点出发，优选丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯。将全部单体单元(其中，不包括来自后述的交联剂的结构单元)合计设为100重量％时，粒子状聚合物中的丙烯酸酯系单体单元的含有比例优选为30重量％以上，更优选为40重量％以上，优选为80重量％以下，更优选为75重量％以下。如果丙烯酸酯系单体单元的含有比例为30重量％以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体电解质电池用粘结剂组合物，包含：含有丙烯酸酯系单体单元和芳香族系单体单元的共聚物的粒子状聚合物，下述式(I)所表示的烷基改性纤维素，以及有机溶剂，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.09 JP 2016-1152421.一种固体电解质电池用粘结剂组合物，包含：含有丙烯酸酯系单体单元和芳香族系单体单元的共聚物的粒子状聚合物，下述式(I)所表示的烷基改性纤维素，以及有机溶剂，式(I)中，R1、R2及R3分别表示氢原子或碳原子数为1以上且4以下的烷基，全部重复单元中50mol％以上的重复单元中，R1、R2和R3中的至少2个是碳原子数为2以上且4以下的烷基，此外，n表示自然数。2.根据权利要求1所述的固体电解质电池用粘结剂组合物，其中，所述粒子状聚合物所...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田耕一郎，
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