本发明专利技术涉及的蓄电设备用粘结剂组合物是用于制作蓄电设备的粘结剂组合物，含有聚合物(A)和液态介质(B)，上述聚合物(A)在100质量份中含有0.5～20质量份来自含氟乙烯系单体的重复单元(Ma)、41～60质量份来自不饱和羧酸酯的重复单元(Mb)和16～40质量份来自芳香族乙烯基化合物的重复单元(Mc)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及的蓄电设备用粘结剂组合物是用于制作蓄电设备的粘结剂组合物，含有聚合物(A)和液态介质(B)，上述聚合物(A)在100质量份中含有0.5～20质量份来自含氟乙烯系单体的重复单元(Ma)、41～60质量份来自不饱和羧酸酯的重复单元(Mb)和16～40质量份来自芳香族乙烯基化合物的重复单元(Mc)。【专利说明】蓄电设备用粘结剂组合物、蓄电设备电极用浆料、蓄电设备电极、保护膜形成用浆料、保护膜和蓄电设备
本专利技术涉及蓄电设备用粘结剂组合物、含有该粘结剂组合物和电极活性物质的蓄电设备电极用浆料、在集电体上涂布和干燥该浆料而制作的蓄电设备电极以及具备该电极的蓄电设备、含有该粘结剂组合物和无机粒子的保护膜形成用浆料、由该浆料形成的保护膜以及具备该保护膜的蓄电设备。
技术介绍
近年来，作为电子装置驱动用电源，需要具有高电压、高能量密度的蓄电设备。尤其对于锂离子电池、锂离子电容器，期待其作为具有高电压、高能量密度的蓄电设备。 这样的蓄电设备使用的电极通常是将电极活性物质和作为粘结剂发挥功能的聚合物粒子的混合物在集电体表面上涂布?干燥而制作的。作为该聚合物粒子所要求的特性，可举出电极活性物质彼此的结合能力和电极活性物质与集电体的粘合能力、卷绕电极的工序中的耐擦性、在之后的剪切等时也不会从涂布的电极用组合物层(以下，也简称为“电极活性物质层”)产生电极活性物质的微粉等的抗掉粉性等。聚合物粒子通过满足这些各种要求特性，从而使得到的电极的折叠方法、缠绕半径的设定等蓄电设备的结构设计的自由度变高，能够实现设备的小型化。应予说明，关于上述的电极活性物质彼此的结合能力和电极活性物质层与集电体的粘合能力以及抗掉粉性，从经验上已知道它们与性能的优劣间存在大致成比例的关系。因此本说明书中，以下，将这些特性概括使用“密合性”这个用语来表不。 作为电极用粘结剂，制作正极时，优选使用聚偏氟乙烯等密合性稍差但耐氧化性优异的含氟系有机聚合物。另一方面，制作负极时，优选使用耐氧化性稍差但密合性优异的(甲基)丙烯酸系聚合物。 已经研究并提出了各种提高如上所述的电极用粘结剂所使用的聚合物的耐氧化性、密合性等特性的技术。例如，日本特开2011-3529号公报中，提出了通过并用聚偏氟乙烯和橡胶系高分子而试图兼得负极用粘结剂的耐氧化性和密合性的技术。日本特开2010-55847号公报中，提出了经过将聚偏氟乙烯溶于特定的有机溶剂并将其涂布在集电体表面上后低温下除去溶剂的工序而试图提高密合性的技术。并且日本特开2002-42819号公报中，提出了通过使用由偏氟乙烯共聚物构成的主链中具有含氟原子的侧链的结构的电极用粘结剂而试图提高密合性的技术。 此外，提出有通过控制粘结剂组成而提高上述特性的技术(参照日本特开2000-299109号公报)和使用具有环氧基、羟基、磺酸基的粘结剂而提高上述特性的技术(参照日本特开2010-205722号公报、日本特开2010-3703号公报、国际公开第2010/113940 号)。 另一方面，为了实现蓄电设备的小型化，必须使隔离正极和负极的隔板等薄膜化。然而，因蓄电设备的小型化会产生正极与负极的间隔变窄而容易发生短路这样的问题。尤其是利用锂离子这种金属离子的蓄电设备中，通过反复充放电容易在电极表面产生金属离子引起的树枝状晶体。这种树枝状晶体通常以针状晶体的形式析出，所以容易贯通作为多孔膜的隔板生长。如果树枝状晶体贯通隔板生长而到达对置极表面，则蓄电设备会短路，失去充放电功能。 由于隔板的薄膜化、正极与负极的间隔变窄而发生这种现象的危险性变高，随之可靠性下降。为了避免这种现象，国际公开第2009/041395号、日本特开2009-87562号公报中探讨了通过在多孔隔板基材上形成包含含有聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺的树脂粘结剂的多孔层来改进电池特性的技术。另外，日本特开2009-54455号公报中，探讨了通过在正极和负极中的至少一方的表面形成包含含有氟系树脂和橡胶系树脂的粘合剂的多孔性保护膜来改进电池特性的技术。
技术实现思路
然而,如果采用并用含氟系有机聚合物和橡胶系高分子的日本特开2011-3529号公报的技术，虽然密合性提高，但有机聚合物的耐氧化性大大受损，因此使用它制造的蓄电设备存在因反复充放电而充放电特性不可逆地劣化这类的问题。另一方面，采用仅使用含氟系有机聚合物作为电极用粘结剂的日本特开2010-55847号公报和日本特开2002-42819号公报的技术时，密合性的等级尚不充分。 另外，如日本特开2000-299109号公报、日本特开2010-205722号公报、日本特开2010-3703号公报、国际公开第2010/113940号所述的粘结剂组成中，密合性虽提高，但附着于电极活性物质的粘结剂自身成为电极的电阻成分，难以长时间维持良好的充放电特性。 并且，这些电极用粘结剂组合物只不过是着眼于蓄电设备的特性评价其优劣，并没有研究对实用化而言重要的电极用粘结剂组合物的长时间储藏稳定性。 因此，本专利技术涉及的几个方式通过解决上述课题，提供能够制造长时间储藏稳定性优异、并且密合性和充放电特性良好的电极的蓄电设备用粘结剂组合物。 另一方面，如果采用国际公开第2009/041395号、日本特开2009-87562号公报和日本特开2009-54455号公报中记载的材料，在隔板、电极表面形成保护膜，则虽能够抑制伴随充放电产生的树枝状晶体引起的短路，但电解液的渗透性、保液性下降，所以妨碍锂离子与电极活性物质的吸附?脱嵌。其结果，存在蓄电设备的内部电阻上升，充放电特性劣化这类的问题。 因此，本专利技术涉及的几个方式，通过解决上述课题，提供能够制造用于得到具有良好的充放电特性的蓄电设备的保护膜的蓄电设备用粘结剂组合物。 本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而进行的，可以通过以下的方式或应用例来实现。 本专利技术涉及的蓄电设备用粘结剂组合物的一个方式是含有聚合物(A)和液态介质⑶的、用于制作蓄电设备的粘结剂组合物， 上述聚合物(A)在100质量份中含有0.5?20质量份来自含氟乙烯系单体的重复单元(Ma)、41?60质量份来自不饱和羧酸酯的重复单元(Mb)、和16?40质量份含有来自芳香族乙烯基化合物的重复单元(Me)。 在应用例I的蓄电设备用粘结剂组合物中，将上述重复单元(Ma)的质量设为WMa、将上述重复单元(Mb)的质量设为WMb时，质量比WMb/WMa可以在2?49的范围内。 在应用例I或应用例2的蓄电设备用粘结剂组合物中，上述聚合物(A)在100质量份中可以含有5?24质量份来自共轭二烯化合物的重复单元(Md)。 在应用例3的蓄电设备用粘结剂组合物中，将上述重复单元(Ma)的质量设为WMa、将上述重复单元(Mc)的质量设为丽C、将上述重复单元(Md)的质量设为丽d时,质量比(丽c+WMd)/丽a可以在2?50的范围内。 本专利技术涉及的蓄电设备电极用浆料的一个方式的特征在于，含有应用例I?应用例4中任一例的蓄电设备用粘结剂组合物和电极活性物质。 本专利技术涉及的蓄电设备电极的一个方式具备集电体和在上述集电体的表面上涂布和干燥应用例5的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓄电设备用粘结剂组合物，用于制作蓄电设备，含有聚合物A和液态介质B，所述聚合物A在100质量份中，含有：0.5～20质量份来自含氟乙烯系单体的重复单元Ma、41～60质量份来自不饱和羧酸酯的重复单元Mb以及16～40质量份来自芳香族乙烯基化合物的重复单元Mc。
【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：本多达朗，前川真希，住谷孝治，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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