锂离子二次电池用电极、锂离子二次电池、浆料组合物、以及锂离子二次电池用电极的制造方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子二次电池用电极，其包含电极活性物质及水溶性聚合物，其中，上述水溶性聚合物为包含1重量％～30重量％的芳香族乙烯基单体单元、20重量％～60重量％的不饱和羧酸单体单元及0.1重量％～5重量％的交联性单体单元的共聚物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池用电极、锂离子二次电池、浆料组合物、以及锂离子二次电池用电极的制造方法
本专利技术涉及一种锂离子二次电池用电极、锂离子二次电池、浆料组合物、以及锂离子二次电池用电极的制造方法。
技术介绍
近年来,笔记本电脑、移动电话、PDA (Personal Digital Assistant)等移动终端的普及非常迅速。用作这些移动终端的电源的二次电池大多使用例如镍氢二次电池、锂离子二次电池等。移动终端要求更舒适的携带性，因而小型化、薄型化、轻量化及高性能化快速发展，其结果，移动终端被用于各种场合。另外，与移动终端相同，二次电池也要求小型化、薄型化、轻量化及高性能化。为了实现二次电池的高性能化，探讨了电极、电解液及其它电池部件的改良。其中，电极通常如下制造:将作为粘合剂(粘接剂)的聚合物分散或溶解在水或有机溶剂等溶剂中，形成液态组合物，向其中混合电极活性物质及根据需要使用的导电性碳等导电材料，得到浆料组合物，将该浆料组合物涂布在集电体上并干燥。作为上述溶剂，一直以来多使用有机溶剂。但是，使用有机溶剂存在有机溶剂回收费用高、需要确保使用有机溶剂而产生的安全性这样的技术问题。因此，近年来，探讨了使用水作为溶剂制造电极(参考专利文献I?6)。现有技术文献专利文献专利文献1:专利第4438102号公报专利文献2:日本特开2003-308841号公报专利文献3:日本特开2003-217573号公报专利文献4:日本特开2010-146870号公报专利文献5:日本特开2002-042819号公报专利文献6:日本特开2005-100661号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，现有的使用水作为溶剂制造的电极在电极活性物质对集电体的密合性方面存在问题。如密合性低，则无法将电极活性物质保持在集电体上，可能成为导致电池性能降低的主要原因。特别是存在高温环境下的保存特性及循环特性降低的可能性。因此，期待改善电极活性物质对集电体的密合性的技术。本专利技术是鉴于上述技术问题而开发的，其目的在于提供一种电极活性物质对集电体的密合性优异且高温环境下的保存特性及循环特性优异的锂离子二次电池；可以实现该锂离子二次电池的锂离子二次电池用电极；可以制造该锂离子二次电池用电极的浆料组合物；以及该锂离子二次电池用电极的制造方法。用于解决技术问题的技术方案本专利技术人为了解决上述技术问题进行了潜心研究，结果发现，使用电极活性物质、以及以规定比率包含芳香族乙烯基单体单元、不饱和羧酸单体单元及交联性单体单元的水溶性聚合物制造的锂离子二次电池用电极能够改善电极活性物质对集电体的密合性，可以实现高温环境下的保存特性及循环特性优异的锂离子二次电池，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下。[I] 一种锂离子二次电池用电极，其包含电极活性物质及水溶性聚合物，其中，所述水溶性聚合物为包含I重量％?30重量％的芳香族乙烯基单体单元、20重量％?60重量％的不饱和羧酸单体单元以及0.1重量％?5重量％的交联性单体单元的共聚物。[2]根据[I]中所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述芳香族乙烯基单体单元为苯乙烯单体单元或苯乙烯磺酸钠单体单元。[3]根据[I]或[2]中所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述不饱和羧酸单体单元为不饱和单羧酸单体单元。[4]根据[I]?[3]中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述水溶性聚合物进一步包含含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元，所述含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的比率为I重量％?30重量％。[5]根据[I]?[4]中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述水溶性聚合物的含有比例相对于电极活性物质100重量份为0.1重量份?30重量份。[6]根据[I]?[5]中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述锂离子二次电池用电极进一步包含粒子状粘合剂。[7] 一种锂离子二次电池，其具有正极、负极、电解液及隔板，其中，正极及负极的至少之一为[I]?[6]中任一项所述的锂离子二次电池用电极。[8] 一种浆料组合物，其包含电极活性物质及水溶性聚合物，用于制造锂离子二次电池用电极，其中，所述水溶性聚合物为包含I重量％?30重量％的芳香族乙烯基单体单元、20重量％?60重量％的不饱和羧酸单体单元及0.1重量％?5重量％的交联性单体单元的共聚物。[9] 一种锂离子二次电池用电极的制造方法，该方法包括:将[8]中所述的浆料组合物涂布在集电体上并进行干燥。专利技术效果本专利技术的锂离子二次电池用电极能够改善电极活性物质对集电体的密合性，可以实现高温环境下保存特性及循环特性优异的锂离子二次电池。本专利技术的锂离子二次电池在高温环境下的保存特性及循环特性优异。根据本专利技术的浆料组合物，可以制造电极活性物质对集电体的密合性优异的锂离子二次电池用电极，进而能够实现高温环境下的保存特性及循环特性优异的锂离子二次电池。根据本专利技术的锂离子二次电池用电极的制造方法，可以制造本专利技术的锂离子二次电池。【具体实施方式】下面，示出实施方式及例示物等对本专利技术进行详细说明。但是，本专利技术不限定下面所示的实施方式及例示物等，也可以在不脱离本专利技术的权利要求及其同等范围的范围内实施任意变更。在本说明书中，“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸”或“甲基丙烯酸”。另外，“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”。另外，“正极活性物质”表示正极用电极活性物质，“负极活性物质”表示负极用电极活性物质。而且，“正极活性物质层”表示设置在正极上的电极活性物质层，“负极活性物质层”表示设置在负极上的电极活性物质层。另外，化合物(也包含聚合物)为水溶性是指，在25°C下，将0.5g该化合物溶解在100g水中时，不溶物低于0.5重量％。另一方面，化合物为非水溶性是指，在25°C下，将0.5g该化合物溶解在100g水中时，不溶物为90重量％以上。[1.锂离子二次电池用电极]本专利技术的锂离子二次电池用电极包含电极活性物质及水溶性聚合物。通常，本专利技术的锂离子二次电池用电极具有集电体和设于该集电体上的电极活性物质层，该电极活性物质层包含电极活性物质及水溶性聚合物。[1.1.电极活性物质]作为电极活性物质，可以举出:正极活性物质和负极活性物质。正极活性物质为使用于正极的电极活性物质，其是在锂离子二次电池的正极中进行电子输送的物质。作为正极活性物质，通常使用可以插入和脱离锂离子的物质。这样的正极活性物质大致分为由无机化合物构成的物质和由有机化合物构成的物质。作为由无机化合物构成的正极活性物质，例如，可以举出:过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、锂与过渡金属形成的含锂复合金属氧化物等。作为上述过渡金属，可以举出:例如 T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Mo 等。作为过渡金属氧化物，例如，可以举出:Mn0、Mn02、V2O5、V6O13、TiO2, Cu2V2O3、非晶质V2O-P2O5, MoO3等，其中，从循环稳定性和容量方面考虑，优选MnO、V2O5, V6013、TiO2。作为过渡金属硫化物，例如，可以举出:1^2、1^3、非晶质此52、？必等。作为含锂复合金属氧化物，例如，可以举出:具有层状结构的含锂复合金属氧化物、具有尖晶石结构的含锂复合金属氧化物、具有橄榄石型结构的含锂复合金属氧化物等。作为具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池用电极，其包含电极活性物质及水溶性聚合物，其中，所述水溶性聚合物为包含1重量％～30重量％的芳香族乙烯基单体单元、20重量％～60重量％的不饱和羧酸单体单元以及0.1重量％～5重量％的交联性单体单元的共聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.29 JP 2011-2604551.一种锂离子二次电池用电极，其包含电极活性物质及水溶性聚合物，其中， 所述水溶性聚合物为包含I重量％?30重量％的芳香族乙烯基单体单元、20重量％?60重量％的不饱和羧酸单体单元以及0.1重量％?5重量％的交联性单体单元的共聚物。2.如权利要求1所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述芳香族乙烯基单体单元为苯乙烯单体单元或苯乙烯磺酸钠单体单元。3.如权利要求1或2所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述不饱和羧酸单体单元为不饱和单羧酸单体单元。4.如权利要求1?3中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，所述水溶性聚合物进一步包含含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元，所述含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的比率为I重量％?30重量％。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木智一，
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