电池用正极和电池制造技术

技术编号:10566480 阅读:139 留言:0更新日期:2014-10-22 17:24
通过制成含有正极活性物质、导电剂和共聚物的电池用正极,从而在不损害涂布性、正极复合材料的密合性的情况下,提供生产所需的时间短、正极复合材料与集电体的密合性高的正极和使用其的电池,上述共聚物为含有由下述通式(1)表示的结构单元(a)和由通式(2)表示的结构单元(b)的共聚物。(式中,R1、R2、R3、R5、R6、R7以及R9相同或者不同,表示氢原子、甲基或乙基,R4表示碳原子数8~30的烃基,R8表示碳原子数2~4的直链或支链的亚烷基,X1、X2表示氧原子或NH,p表示1~50的数)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】通过制成含有正极活性物质、导电剂和共聚物的电池用正极,从而在不损害涂布性、正极复合材料的密合性的情况下,提供生产所需的时间短、正极复合材料与集电体的密合性高的正极和使用其的电池,上述共聚物为含有由下述通式(1)表示的结构单元(a)和由通式(2)表示的结构单元(b)的共聚物。(式中,R1、R2、R3、R5、R6、R7以及R9相同或者不同,表示氢原子、甲基或乙基,R4表示碳原子数8~30的烃基,R8表示碳原子数2~4的直链或支链的亚烷基,X1、X2表示氧原子或NH,p表示1~50的数)。【专利说明】电池用正极和电池
本专利技术涉及电池用正极和具备该电池用正极的电池。
技术介绍
非水电解质电池用的正极,通过如下方法制造:制作将正极活性物质、导电剂和粘 结剂分散在溶剂中而成的正极糊剂,将该正极糊剂连续涂布于铝箔等集电体,并使其通过 干燥炉内挥发除去溶剂。如果提高该极板涂布工序的线速度,则由于极板在干燥炉内滞留 的时间变短而产生干燥不足。 为了避免上述问题,考虑了升高干燥炉内的温度、加大风量来提高干燥速度的方 法,但是产生如下问题:急剧的干燥使正极复合材料层的密合性降低,或者,在使用有机溶 剂的情况下干燥炉内的可燃性气体浓度变得过高。 或者,考虑了通过增设、加长干燥炉来确保干燥炉内的滞留时间的方法,但产生需 要高额的设备投资的问题。 作为上述以外的方法,考虑有可以通过提高固形物在正极糊剂中所占的质量比率 (以下称为糊剂固体成分),即通过减少溶剂的含量来缩短干燥时间。然而,这时有由于糊 剂的粘度增加而产生露白t Λ )等涂布性降低的问题。 专利文献1中,显示了通过使单体化学键合于导电剂的表面,然后加热聚合,将其 用于正极糊剂,从而正极糊剂的分散性得到改善,能够减少正极糊剂的粘度。然而,认为为 了使聚合物化学键合于导电剂的表面,对于一般为微粉末而处理性差的导电剂需要数阶段 的化学反应的工序等,非常繁琐,制造成本变高。 专利文献2中,显示了可以通过添加表面活性剂来改善正极糊剂中的导电剂的分 散性。然而,需要在投入导电剂前添加分散剂并搅拌,因此,进行多次混炼作业,生产效率可 能降低。 专利文献3中,记载了为了改善含有大量的比表面积大的导电剂的正极糊剂的流 动性,使用分散剂。然而,并没有给出表明由此引起的粘度降低效果的比较数据。另外,这 里使用的分散剂仅为1种,并不清楚是否所有分散剂都能得到粘度降低效果。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本国特开2002-100360号公报 专利文献2:日本国特开2002-151057号公报 专利文献3:日本国特开2005-197073号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于生产所需时间短、正极复合材料与集电体的密合性高的正极以 及使用该正极的电池。 本专利技术人等经过各种研究,结果发现使用具有特定结构的共聚物作为分散剂时, 由于其结构的不同,正极糊剂的粘度降低效果、涂布正极糊剂而得到的正极的复合材料层 的密合性存在较大差异。 夹杂技术构思地对本专利技术的构成和作用效果进行说明。其中,对于作用机理,包含 推断,其正确与否不限制本专利技术。应予说明,本专利技术在不脱离其精神或主要的特征的情况 下,可以以其他各种形式实施。因此,后述的实施方式或实验例,只不过是在所有方面的简 单的例示,不限定地解释本专利技术。并且,属于专利申请要求保护的范围的均等范围的变形、 变更全部在本专利技术的范围内。 本专利技术涉及一种电池用正极,是含有正极活性物质、导电剂和共聚物的电池用正 极,上述共聚物是含有由下述通式(1)表示的结构单元(a)和由下述通式(2)表示的结构 单元(b)的共聚物。 【权利要求】1. 一种电池用正极,是含有正极活性物质、导电剂和共聚物的电池用正极,所述共聚物 是含有由下述通式(1)表示的结构单元a和由下述通式(2)表示的结构单元b的共聚物,式中,R1、R2、R3、R5、R6、R 7以及R9相同或者不同,表示氢原子、甲基或乙基,R4表示碳原 子数8?30的烃基,R8表示碳原子数2?4的直链或支链的亚烷基,X1、X2表示氧原子或 NH,p表示1?50的数。2. 根据权利要求1所述的电池用正极,是使用含有正极活性物质、导电剂、溶剂和所述 共聚物的电池用正极糊剂制成的。3. 根据权利要求1或2所述的电池用正极,其中,所述共聚物的重均分子量为9000? 100 万。4. 根据权利要求1?3中任一项所述的电池用正极,其中,所述共聚物中,结构单元a 与结构单元b的质量比即结构单元a/结构单元b为0. 1?10. 0。5. 根据权利要求1?4中任一项所述的电池用正极,其中,所述共聚物中的结构单元a 和结构单元b的含量的总和为40质量%以上。6. 根据权利要求1?5中任一项所述的电池用正极,其中,所述共聚物的含量相对于所 述导电剂100质量份为〇. 5?30质量份。7. 根据权利要求1?6中任一项所述的电池用正极,其中,所述共聚物中的结构单元a 的含量为5质量%?90质量%。8. 根据权利要求1?7中任一项所述的电池用正极,其中,所述共聚物中的结构单元b 的含量为10质量%?85质量%。9. 根据权利要求1?8中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(1)的R4的碳原 子数为8?26。10. 根据权利要求1?9中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(2)的p为1? 35。11. 根据权利要求1?10中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(1)的XI为氧 原子。12. 根据权利要求1?11中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(1)的R3为氢 原子或甲基。13. 根据权利要求1?12中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(1)的R1和R2 为氢原子。14. 根据权利要求1?13中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(2)的X2为氧 原子。15. 根据权利要求1?14中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(2)的R7为氢 原子或甲基。16. 根据权利要求1?15中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(2)的R5和R6 为氢原子。17. 根据权利要求1?16中任一项所述的电池用正极,其中,所述通式(2)的R8为亚 乙基或亚丙基。18. 根据权利要求2?17中任一项所述的电池用正极,是使用所述电池用正极糊剂的 粘度降低率大于〇的电池用正极糊剂制成的。19. 根据权利要求1?18中任一项所述的电池用正极,其中,所述电池用正极的正极复 合材料层的剥离强度大于120gf。20. -种电池,具备权利要求1?19中任一项所述的电池用正极。【文档编号】H01M4/62GK104115315SQ201380004406 【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2012年4月3日【专利技术者】桑原一夫, 稻家修一, 伊藤裕一, 辻田幸平, 佐俣光彦 申请人:株式会社杰士汤浅国际本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电池用正极,是含有正极活性物质、导电剂和共聚物的电池用正极,所述共聚物是含有由下述通式(1)表示的结构单元a和由下述通式(2)表示的结构单元b的共聚物,式中,R1、R2、R3、R5、R6、R7以及R9相同或者不同,表示氢原子、甲基或乙基,R4表示碳原子数8~30的烃基,R8表示碳原子数2~4的直链或支链的亚烷基,X1、X2表示氧原子或NH,p表示1~50的数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:桑原一夫稻家修一伊藤裕一辻田幸平佐俣光彦
申请(专利权)人:株式会社杰士汤浅国际
类型:发明
国别省市:日本;JP

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