本发明专利技术提供一种导电性组合物，其含有导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)、水分散性树脂微粒粘合剂(C)和水性液状介质(D)，其特征在于，在导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)的固体成分含量合计为100重量％中，导电性碳材料(A)的含量为20～70重量％，并且在水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)的固体成分含量合计为100重量％中，水溶性树脂粘合剂(B)的含量为40～95重量％。基于此，该导电性组合物的导电性、粘合性优良，且导电性碳材料的分散性、电极的粘合性也优良，其还用于形成充放电循环特性优良的蓄电装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性组合物、蓄电装置用带有基底层的集电体、蓄电装置用电极以及蓄电装置
本专利技术涉及一种导电性组合物和具有使用该组合物得到的基底层的蓄电装置用带有基底层的集电体、蓄电装置用电极、以及使用该电极得到的蓄电装置。
技术介绍
近年来，诸如数码相机和可携带电话之类的小型便携式电子设备，已经得到广泛普及应用。通常，要求这些电子设备的体积达到最小限度并且减轻重量，并要求所搭载的电池实现小型、轻量并且大容量化。并且，对汽车搭载用途等方面的大型二次电池而言，也希望实现大型二次电池以取代往常的铅蓄电池，并要求在使用电池的各种环境下达到进一步的高寿命化。进而，作为高输出功率且高能量密度的蓄电装置，双电层电容器、锂离子电容器等电容器也受到关注。为了响应这种要求，针对锂离子二次电池、碱二次电池等二次电池和电容器等的蓄电装置的开发，例如针对这些蓄电装置用电极的形成中使用的复合材料墨(合材インキ)、复合材料层(合材層)的基底层的形成中使用的基底层形成用组合物的开发，也日益受到关注。作为电极的形成中使用的复合材料墨或基底层形成用组合物所要求的重要特性，可以举出适度地分散活性物质、导电性碳材料而形成的均匀性、以及复合材料墨或基底层形成用组合物在干燥后形成的电极的粘合性。复合材料墨中的活性物质、导电性碳材料的分散状态或基底层形成用组合物中的导电性碳材料的分散状态，与复合材料层中的活性物质、导电性碳材料的分布状态或基底层中的导电性碳材料的分布状态有关联，并影响着电极物理性质，甚至影响电池性能。因此，活性物质、导电性碳材料的分散是重要的课题。尤其是导电性优良的碳材料，因构造或比表面积大而凝聚力强，不管是在复合材料墨中还是在基底层形成用组合物中，都难以进行均匀混合、分散。并且，当导电性碳材料的分散性或粒度的控制不充分时，因未形成有均匀的导电网络而未能减少电极的内部电阻，其结果是导致电极材料性能得不到充分发挥的问题发生。另外，对复合材料墨或基底层形成用组合物而言，要求有适度的流动性以便能够涂布于作为集电体发挥功能的金属箔的表面。并且，为了形成表面尽量平坦且厚度均匀的复合材料层和基底层，要求复合材料墨或基底层形成用组合物具有适度的粘性。在形成基底层之后涂布复合材料墨时，为了形成复合材料层，对基底层还要求有耐溶剂性。另一方面，由复合材料墨形成的复合材料层、由基底层形成用组合物形成的基底层，在形成后，将其连同作为基材的金属箔切分或冲压为所需尺寸、形状的切片。因此，要求复合材料层、基底层具有在切分加工或冲压加工时不留下伤痕的坚硬度以及不出现裂纹、不发生剥落的粘合性。另外，电极的粘合性对蓄电装置性能产生的影响大，因此很重要。以锂离子电池为例，若电极的粘合性差，则会导致伴随着充放电时锂离子嵌入、脱嵌的活性物质的膨胀、收缩而引起的电极结构破坏或者电极从集电体上剥离的问题，并会导致电池寿命发生劣化。由于使用电池的环境是各种各样的，特别是对寿命而言，在高温环境下容易劣化，因此，在高温环境下也能保持电极的粘合性、导电性的同时，经得起充放电循环的耐久性变得很重要。在专利文献1中，公开了一种基底层，其是将含有导电性碳粉和丙烯酸聚合物等水溶性粘结材料的导电性组合物，涂布于电极的集电体上而成。另外，在专利文献2中，公开了一种基底形成用组合物，其是将炭黑粉末和丁基橡胶在甲苯中混合进行制备而成。但是，这些组合物在用作基底层时，需要进一步改良其与集电体之间的粘合性，还需要改良受到碳材料分散状态不足而影响的导电性、涂布性，并且还需要改良用于将复合材料墨涂布于上层而必备的耐溶剂性，并且一直希望进一步改良电池的高寿命化。因此，面向这些改良，在专利文献3～7中公开了如下内容：通过导入交联成分等来改良粘结材料，或者利用导电性高的碳纤维，或者通过使用对分散剂加以利用的基底形成用组合物来得到导电性高的电极。但是，使用电池的环境也是各种各样的，对于也经得起高温等环境的电池而言，需要进一步改善电极的粘合性、充放电循环特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭62-160656号公报；专利文献2：日本特开昭63-121265号公报；专利文献3：日本特开平7-201362号公报；专利文献4：日本特开2006-140142号公报；专利文献5：日本特开2007-226969号公报；专利文献6：日本特开2008-60060号公报；专利文献7：国际公开第WO2012/173072号小册子。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种导电性组合物，其是导电性、粘合性优良的导电性组合物，并且是用于形成充放电循环特性优良的蓄电装置的导电性组合物，其中，在导电性碳材料的分散性、电极的粘合性方面优良。解决课题的方法本专利技术是一种导电性组合物，其以特定范围含有导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)，其能够在不损害导电性碳材料(A)的分散性的情况下，提高电极的粘合性、耐溶剂性，进而提高蓄电装置的充放电循环特性。即，本专利技术涉及一种导电性组合物，其含有导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)、水分散性树脂微粒粘合剂(C)和水性液状介质(D)，其特征在于，在导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)的固体成分含量合计为100重量％中，导电性碳材料(A)的含量是20～70重量％，在水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)的固体成分含量合计为100重量％中，水溶性树脂粘合剂(B)的含量是40～95重量％。另外，本专利技术涉及一种上述导电性组合物，其特征在于，其是蓄电装置用电极的基底层形成用导电性组合物。另外，本专利技术涉及一种蓄电装置用带有基底层的集电体，其中，其具有：集电体；以及由上述导电性组合物形成的基底层。另外，本专利技术涉及一种蓄电装置用电极，其中，其具有：集电体；由上述导电性组合物形成的基底层；以及由含有电极活性物质和粘合剂的电极形成用组合物形成的复合材料层。另外，本专利技术涉及一种蓄电装置，其具有正极、负极和电解液，其中，前述正极和前述负极中的至少一者是上述蓄电装置用电极。另外，本专利技术涉及上述导电性组合物、上述带有基底层的集电体、上述电极或上述蓄电装置，其特征在于，蓄电装置是二次电池或电容器。专利技术的效果本专利技术能够提供一种蓄电装置，其通过以特定比率含有导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)，能够在不损害导电性组合物中导电性碳材料的分散性的情况下，形成对集电体的粘合性优良的基底层，蓄电装置即使在高温等严酷环境下使用，也具有良好的充放电循环特性。具体实施方式蓄电装置用的电极能够采用各种方法来获得。例如，能够使用(1)含有活性物质和溶剂的墨状组合物(下称“复合材料墨”)；(2)含有活性物质、导电助剂和溶剂的复合材料墨；(3)含有活性物质、粘合剂和溶剂的复合材料墨；或(4)含有活性物质、导电助剂、粘合剂和溶剂的复合材料墨，在金属箔等的集电体的表面形成复合材料层，从而获得电极。或者，使用含有导电性碳材料和液状介质的基底层形成用组合物在金属箔的集电体的表面形成基底层，并使用上述的复合材料墨(1)～(4)或其它复合材料墨在该基底层上形成复合材料层，也能够获得电极。在任一情况下，导电性碳材料的分散状态、电极的粘合性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导电性组合物，其含有导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)、水分散性树脂微粒粘合剂(C)和水性液状介质(D)，其特征在于，在导电性碳材料(A)、水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)的固体成分含量合计为100重量％中，导电性碳材料(A)的含量是20～70重量％，在水溶性树脂粘合剂(B)和水分散性树脂微粒粘合剂(C)的固体成分含量合计为100重量％中，水溶性树脂粘合剂(B)的含量是40～95重量％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.21 JP 2013-031984;2013.03.12 JP 2013-049371.一种导电性组合物，其含有导电性碳材料A、水溶性树脂粘合剂B、水分散性树脂微粒粘合剂C和水性液状介质D，其特征在于，所述水分散性树脂微粒粘合剂C是通过将以下述比例含有下述单体C1和C2的乙烯性不饱和单体进行乳液聚合而得到的树脂微粒，C1从由具有单官能或多官能烷氧基甲硅烷基的乙烯性不饱和单体c1和在一个分子中具有两个以上的乙烯性不饱和基的单体c2所构成的组中选出的至少一个单体：0.1～5重量％，C2除了所述单体c1～c2以外的乙烯性不饱和单体c3：95～99.9重量％，将所述c1～c3的合计量设为100重量％，导电性碳材料A在所述导电性组合物的总固体成分含量中占有的比例为20～70重量％，在水溶性树脂粘合剂B和水分散性树脂微粒粘合剂C的固体成分含量合计为100重量％中，水溶性树脂粘合剂B的含量是40～95重量％。2.如权利要求1所述的导电性组...
【专利技术属性】
技术研发人员：诸石顺幸，松本刚士，枡冈友明，稻垣大，
申请(专利权)人：东洋油墨SC控股株式会社，东洋色材株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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