高分子化合物、中间组成物、负极电极、蓄电装置以及高分子化合物的制造方法制造方法及图纸

技术编号:21177670 阅读:24 留言:0更新日期:2019-05-22 12:26
一种高分子化合物,具有:第1链状结构,其包括聚酰胺酰亚胺;以及第2链状结构,其包括乙烯基系聚合物,键合到第1链状结构的末端而将第1链状结构彼此连接。构成第2链状结构的乙烯基系聚合物是无规共聚物,包括具有与第1链状结构键合的侧链的键合构成单元和不具有与第1链状结构键合的侧链的非键合构成单元。

Manufacture of Polymer Compounds, Intermediate Compounds, Negative Electrodes, Storage Devices and Polymer Compounds

A polymer compound has a first chain structure comprising polyamide imide and a second chain structure comprising a vinyl polymer, which bonds to the end of the first chain structure and connects the first chain structure to each other. Vinyl polymers constituting the second chain structure are random copolymers, including bonding units with side chains bonded to the first chain structure and non-bonding units without side chains bonded to the first chain structure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高分子化合物、中间组成物、负极电极、蓄电装置以及高分子化合物的制造方法
本专利技术涉及用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物、该高分子化合物的中间组成物、负极电极、蓄电装置以及高分子化合物的制造方法。
技术介绍
作为使用二次电池等蓄电装置的产品,便携电话、笔记本电脑等便携设备已被广泛利用。蓄电装置也作为电动汽车用的大型电源而受到关注。二次电池的电极包括例如由铜、铝等金属材料形成的集电体和粘结于该集电体上的活性物质层。活性物质层一般包含用于将活性物质粘结于集电体的电极用粘合剂。例如,专利文献1公开了将聚酰胺酰亚胺用作负极用粘合剂的蓄电装置。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2012-230779号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在将聚酰胺酰亚胺用作负极用粘合剂的情况下,存在蓄电装置的初始效率容易变低的趋势。本专利技术的研究者们发现,在将对聚酰胺酰亚胺施加了特定的修饰的高分子化合物用作负极用粘合剂的情况下,蓄电装置的初始效率提高。本专利技术的目的在于提供作为蓄电装置的负极用粘合剂有用的高分子化合物、用于得到该高分子化合物的中间组成物、将该高分子化合物用作负极用粘合剂的负极电极以及蓄电装置,并且提供该高分子化合物的制造方法。用于解决问题的方案为了解决上述问题,根据本专利技术的第一方面,提供一种用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物。高分子化合物具有:第1链状结构,其包括聚酰胺酰亚胺;以及第2链状结构,其包括乙烯基系聚合物,键合到第1链状结构的末端而将第1链状结构彼此连接。构成第2链状结构的乙烯基系聚合物是无规共聚物,包括具有与第1链状结构键合的侧链的键合构成单元和不具有与第1链状结构键合的侧链的非键合构成单元。优选在上述高分子化合物中,第1链状结构与第2链状结构是通过酰胺键和酰亚胺键中的至少一种而键合的。优选在上述高分子化合物中,第1链状结构与第2链状结构的键合结构为下述通式(1)所示的键合结构,PAI为第1链状结构,Poly为第2链状结构,X为下述通式(2)所示的结构,Y是碳数为1~4的直链烷基、亚苯基或者氧原子,R1、R2分别独立地为氢原子、甲基、三氟甲基或者甲氧基。[化学式1][化学式2]为了解决上述问题,根据本专利技术的第二方面,提供一种用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物。高分子化合物是使聚酰胺酰亚胺和乙烯基系聚合物缩合而成的。乙烯基系聚合物是无规共聚物,将具有与氨基或者羧基之间能形成酰胺键或者酰亚胺键的侧链的乙烯基系单体、以及与氨基或者羧基之间不形成酰胺键或者酰亚胺键的乙烯基系单体作为构成单元。为了解决上述问题,根据本专利技术的第三方面,提供一种用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物。高分子化合物是使聚酰胺酰亚胺、乙烯基系聚合物以及多官能胺缩合而成的。乙烯基系聚合物是无规共聚物,将具有与氨基或者羧基之间能形成酰胺键或者酰亚胺键的侧链的乙烯基系单体、以及与氨基或者羧基之间不形成酰胺键或者酰亚胺键的乙烯基系单体作为构成单元。优选在上述高分子化合物中,多官能胺为芳香族多官能胺。优选在上述高分子化合物中,多官能胺为下述通式(3)所示的芳香族多官能胺,Y是碳数为1~4的直链烷基、亚苯基或者氧原子,R1、R2分别独立地为氢原子、甲基、三氟甲基或者甲氧基。[化学式3]为了解决上述问题,根据本专利技术的第四方面,提供一种用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物的中间组成物。中间组成物含有聚酰胺酰亚胺、乙烯基系聚合物以及溶剂。乙烯基系聚合物是无规共聚物,将具有与氨基或者羧基之间能形成酰胺键或者酰亚胺键的侧链的乙烯基系单体、以及与氨基或者羧基之间不形成酰胺键或者酰亚胺键的乙烯基系单体作为构成单元。为了解决上述问题,根据本专利技术的第五方面,提供一种用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物的制造方法。高分子化合物的制造方法包括使聚酰胺酰亚胺和乙烯基系聚合物缩合的工序。另外,乙烯基系聚合物是无规共聚物,将具有与氨基或者羧基之间能形成酰胺键或者酰亚胺键的侧链的乙烯基系单体、以及与氨基或者羧基之间不形成酰胺键或者酰亚胺键的乙烯基系单体作为构成单元。为了解决上述问题,根据本专利技术的第六方面,提供一种用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物的制造方法。高分子化合物的制造方法包括使聚酰胺酰亚胺、乙烯基系聚合物以及多官能胺缩合的工序。乙烯基系聚合物是无规共聚物,将具有与氨基或者羧基之间能形成酰胺键或者酰亚胺键的侧链的乙烯基系单体、以及与氨基或者羧基之间不形成酰胺键或者酰亚胺键的乙烯基系单体作为构成单元。为了解决上述问题,根据本专利技术的第七方面,提供一种蓄电装置的负极电极。负极电极具备:含有上述高分子化合物的负极用粘合剂;以及负极活性物质。负极活性物质是从能吸纳和放出锂的碳系材料、能与锂合金化的元素以及具有能与锂合金化的元素的化合物中选出的至少一种。优选在上述负极电极中,负极活性物质是从由CaSi2经过脱钙化反应而得到的硅材料、Si以及SiOV(0<V≤2)中选出的至少一种。为了解决上述问题,根据本专利技术的第八方面,提供一种蓄电装置,其具备上述负极电极和非水电解质。专利技术效果根据本专利技术,能使蓄电装置的初始效率提高。具体实施方式以下,详细说明将本专利技术具体化的实施方式。[高分子化合物]本实施方式的高分子化合物具有第1链状结构和键合到第1链状结构的末端而将第1链状结构彼此连接的第2链状结构。(第1链状结构)第1链状结构包括聚酰胺酰亚胺。构成第1链状结构的聚酰胺酰亚胺是将通式(4)所示的结构作为构成单元的聚合物。[化学式4]在通式(4)中,Ar为通式(5)或者通式(6)所示的结构。[化学式5]在通式(5)中,R3、R4分别独立地为单个或者多个氢原子、甲基或者乙基。[化学式6]在通式(6)中,R3、R4分别独立地为单个或者多个氢原子、甲基或者乙基。Z为用“-O-”,“-S-”,“-C(=O)-”,“-SO2-”,“-C(=O)O-”,“-(CH2)n-”,“-C(CF3)2-”或者“-C(CH3)2-”表示的结构。“-(CH2)n-”中的n为0以上5以下的整数。构成第1链状结构的聚酰胺酰亚胺也可以是包含烷氧基甲硅烷基的硅烷改性聚酰胺酰亚胺。烷氧基甲硅烷基能举出例如具有甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基的单烷氧基甲硅烷基、二烷氧基甲硅烷基、三烷氧基甲硅烷基。其中,特别优选二烷氧基甲硅烷基和三烷氧基甲硅烷基。硅烷改性聚酰胺酰亚胺中的烷氧基甲硅烷基的位置没有特别限定,可以在聚酰胺酰亚胺链的链中或者末端,也可以在聚酰胺酰亚胺的侧链。例如,特开2001-68115号公报公开了在聚酰胺酰亚胺链的链中具有烷氧基甲硅烷基的硅烷改性聚酰胺酰亚胺。例如,特开2009-043678号公报公开了在聚酰胺酰亚胺链的末端具有烷氧基甲硅烷基的硅烷改性聚酰胺酰亚胺。作为在聚酰胺酰亚胺的侧链具有烷氧基甲硅烷基的硅烷改性聚酰胺酰亚胺,能举出例如通式(7)所示,包含烷氧基甲硅烷基的官能基作为侧链键合于通式(4)所示的结构的氨基(仲胺)而成的物质。[化学式7]在通式(7)中,Ar为通式(5)或者通式(6)所示的结构,R5是包含烷氧基甲硅烷基的官能基。上述包含烷氧基甲硅烷基的官能基能举出使含有烷氧基甲硅烷基的化合物与聚酰胺酰亚胺反应而成的官能基。含有烷氧基甲硅烷基的化合物能举出例如3-(三甲氧基甲硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子化合物,是用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物,其特征在于,具有:第1链状结构,其包括聚酰胺酰亚胺;以及第2链状结构,其包括乙烯基系聚合物,键合到上述第1链状结构的末端而将上述第1链状结构彼此连接,构成上述第2链状结构的乙烯基系聚合物是无规共聚物,包括具有与上述第1链状结构键合的侧链的键合构成单元和不具有与上述第1链状结构键合的侧链的非键合构成单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.06 JP 2016-1982701.一种高分子化合物,是用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物,其特征在于,具有:第1链状结构,其包括聚酰胺酰亚胺;以及第2链状结构,其包括乙烯基系聚合物,键合到上述第1链状结构的末端而将上述第1链状结构彼此连接,构成上述第2链状结构的乙烯基系聚合物是无规共聚物,包括具有与上述第1链状结构键合的侧链的键合构成单元和不具有与上述第1链状结构键合的侧链的非键合构成单元。2.根据权利要求1所述的高分子化合物,上述第1链状结构与上述第2链状结构是通过酰胺键和酰亚胺键中的至少一种而键合的。3.根据权利要求2所述的高分子化合物,上述第1链状结构与上述第2链状结构的键合结构为下述通式(1)所示的键合结构,PAI为第1链状结构,Poly为第2链状结构,X为下述通式(2)所示的结构,Y是碳数为1~4的直链烷基、亚苯基或者氧原子,R1、R2分别独立地为氢原子、甲基、三氟甲基或者甲氧基,[化学式1][化学式2]4.一种高分子化合物,是用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物,其特征在于,是使聚酰胺酰亚胺和乙烯基系聚合物缩合而成的,上述乙烯基系聚合物是无规共聚物,将具有与氨基或者羧基之间能形成酰胺键或者酰亚胺键的侧链的乙烯基系单体、以及与氨基或者羧基之间不形成酰胺键或者酰亚胺键的乙烯基系单体作为构成单元。5.一种高分子化合物,是用作蓄电装置的负极用粘合剂的高分子化合物,其特征在于,是使聚酰胺酰亚胺、乙烯基系聚合物以及多官能胺缩合而成的,上述乙烯基系聚合物是无规共聚物,将具有与氨基或者羧基之间能形成酰胺键或者酰亚胺键的侧链的乙烯基系单体、以及与氨基或者羧基之间不形成酰胺键或者酰亚胺键的乙烯基系单体作为构成单元。6.根据权利要求5所述的高分子化合物,上述多官能胺为芳香族多官能胺。7.根据权利要求5所述的高分...

【专利技术属性】
技术研发人员:杉山佑介近藤刚司杉冈隆弘间濑浩平小柳津圭吾
申请(专利权)人:株式会社丰田自动织机
类型:发明
国别省市:日本,JP

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