锂离子二次电池负极用浆料、锂离子二次电池用电极及其制造方法、以及锂离子二次电池技术

本发明专利技术提供一种锂离子二次电池负极用浆料，其含有粘结剂、负极活性物质及水溶性聚合物，其中，所述粘结剂为含有芳香族乙烯基单体单元50重量％～80重量％及烯属不饱和羧酸单体单元0.5重量％～10重量％的粒子状聚合物，该粒子状聚合物的表面酸量为0.20meq/g以上，该粒子状聚合物的与碳酸亚乙酯及碳酸二乙酯的混合溶剂(体积比：碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯＝1/2)的接触角为50°以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种锂离子二次电池负极用浆料、锂离子二次电池用电极及其制造方法、以及锂离子二次电池。
技术介绍
近年来，笔记本电脑、手机、PDA(Personal Digital Assiatant)等便携终端的普及显著。可用作这些便携终端的电源的二次电池多使用锂离子二次电池。便携终端要求更舒适的便携性，因而其小型化、薄型化、轻质化、高性能化得到迅速发展，其结果，便携终端已被用于各种场合。另外，对于二次电池，也与便携终端同样地要求小型化、薄型化、轻质化、高性能化。为了实现二次电池的高性能化，已针对电极、电解液及其它电池部件的改良进行了研究。其中，通常将电极活性物质及根据需要的导电性碳等导电材料与溶剂中分散或溶解有成为粘结剂(粘合剂)的聚合物的液态组合物进行混合而得到浆料组合物，并将该浆料组合物涂布于集电体并进行干燥来制造电极。作为上述的溶剂，目前多使用有机溶剂。但是，存在如下问题：要使用有机溶剂，需要在有机溶剂的再循环上耗费费用，或因使用有机溶剂而需要进行安全性的确保。因此，近年来，正在研究使用水作为溶剂来制造电极(参照专利文献1及2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-140841号公报专利文献2：日本特开2010-140684号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，使用水作为溶剂而制造的现有的负极在负极活性物质层相对于集电体的密合性方面存在问题。若密合性低，则无法在集电体上保持负极活性物质层，可以成为降低电池性能的主要原因。特别是有可能导致高温环境下的循环特性降低。因此，期望改善负极活性物质层相对于集电体的密合性的技术。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，目的在于提供一种负极活性物质层相对于集电体的密合性优异、并且高温环境下的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负极的制造方法；以及可以制造该锂离子二次电池用负极的锂离子二次电池负极用浆料。解决问题的方法本专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：通过采用含有粘结剂、负极活性物质及水溶性聚合物的二次电池负极用浆料，将以特定比率含有芳香族乙烯基单体单元及烯属不饱和羧酸单体单元的粒子状聚合物用作粘结剂，并将该粘结剂的表面酸量以及与给定混合溶剂的接触角控制在给定的范围，可以改善负极活性物质层相对于集电体的密合性，实现高温环境下的循环特性优异的锂离子二次电池，完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种锂离子二次电池负极用浆料，其含有粘结剂、负极活性物质及水溶性聚合物，所述粘结剂为含有芳香族乙烯基单体单元50重量％～80重量％及烯属不饱和羧酸单体单元0.5重量％～10重量％的粒子状聚合物，该粒子状聚合物的表面酸量为0.20meq/g以上，该粒子状聚合物的与碳酸亚乙酯及碳酸二乙酯的混合溶剂(体积比：碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯＝1/2)的接触角为50°以下。[2]如[1]所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述负极活性物质含有选自锡、硅、锗及铅中的至少1种。[3]如[1]或[2]所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述水溶性聚合物包含下述聚合物，所述聚合物含有20重量％以上的具有酸性官能团的烯属不饱和单体单元。[4]如[1]～[3]中任一项所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述烯属不饱和羧酸单体单元是将烯属不饱和二羧酸单体聚合而形成的结构单元。[5]如[4]所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述烯属不饱和二羧酸单体为衣康酸。[6]如[1]～[5]中任一项所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述粒子状聚合物还含有含羟基单体单元。[7]如[6]所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述含羟基单体为丙烯酸2-羟基乙酯。[8]如[1]～[7]中任一项所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述粒子状聚合物的THF不溶成分为70重量％以上，所述粒子状聚合物的THF溶胀度为25倍以下。[9]一种锂离子二次电池用负极的制造方法，其包括：将[1]～[8]中任一项所述的锂离子二次电池负极用浆料涂布于集电体上并进行干燥。[10]一种锂离子二次电池，其具备正极、负极、电解液及隔板，所述负极为通过[9]所述的制造方法而制造的锂离子二次电池用负极。专利技术的效果根据本专利技术的锂离子二次电池负极用浆料，可以实现负极活性物质层相对于集电体的密合性优异、并且高温环境下的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负极的制造方法，能够制造可实现负极活性物质层相对于集电体的密合性优异、且高温环境下的循环特性优异的锂离子二次电池的锂离子二次电池用负极。本专利技术的锂离子二次电池的负极活性物质层相对于集电体的密合性优异，并且，高温环境下的循环特性优异。具体实施方式下面，结合实施方式及例示物对本专利技术详细地进行说明。但本专利技术并不限定于以下说明的实施方式及例示物，可以在不脱离本专利技术的权利要求及其均等范围的范围内任意地变更而实施。以下的说明中，所述(甲基)丙烯酸是指丙烯酸及甲基丙烯酸。另外，所述(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。此外，所述(甲基)丙烯腈是指丙烯腈及甲基丙烯腈。另外，某种物质为水溶性是指：在25℃下，将该物质0.5g溶解于100g的水时，不溶成分低于0.5重量％。另外，某种物质为非水溶性是指：在25℃下，将该物质0.5g溶解于100g的水时，不溶成分为90重量％以上。另外，表面酸量的单位中所含的“meq”是指毫当量。[1.锂离子二次电池负极用浆料]本专利技术的锂离子二次电池负极用浆料(以下，也适当称为“负极用浆料”)为含有粘结剂、负极活性物质及水溶性聚合物的流体状的组合物。另外，本专利技术的负极用浆料通常含有溶剂。[1.1.粘结剂]作为粘结剂，使用粒子状聚合物。该粒子状聚合物可以在负极活性物质层中使负极活性物质彼此粘结、或使负极活性物质与集电体粘结。本专利技术的锂离子二次电池用负极(以下，也适当称为“负极”)中，该粒子状聚合物可以牢固地保持负极活性物质，因此，可以提高负极活性物质层相对于集电体的密合性。另外，粒子状聚合物通常也粘结负极活性物质层中所含的负极活性物质以外的粒子，也可以起到维持负极活性物质层的强度的作用。特别是，通过使粒子状聚合物的形状为粒子形状，粘结性特别高，可以显著地抑制锂离子二次电池的容量降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池负极用浆料，其含有粘结剂、负极活性物质及水溶性聚合物，所述粘结剂为含有芳香族乙烯基单体单元50重量％～80重量％及烯属不饱和羧酸单体单元0.5重量％～10重量％的粒子状聚合物，该粒子状聚合物的表面酸量为0.20meq/g以上，该粒子状聚合物的与下述混合溶剂的接触角为50°以下，所述混合溶剂是碳酸亚乙酯及碳酸二乙酯的混合溶剂，其中，碳酸亚乙酯与碳酸二乙酯的体积比为：碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯＝1/2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.20 JP 2012-1389651.一种锂离子二次电池负极用浆料，其含有粘结剂、负极活性物质及
水溶性聚合物，
所述粘结剂为含有芳香族乙烯基单体单元50重量％～80重量％及烯属不
饱和羧酸单体单元0.5重量％～10重量％的粒子状聚合物，
该粒子状聚合物的表面酸量为0.20meq/g以上，
该粒子状聚合物的与下述混合溶剂的接触角为50°以下，所述混合溶剂
是碳酸亚乙酯及碳酸二乙酯的混合溶剂，其中，碳酸亚乙酯与碳酸二乙酯的
体积比为：碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯＝1/2。
2.如权利要求1所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述负极
活性物质含有选自锡、硅、锗及铅中的至少1种。
3.如权利要求1或2所述的锂离子二次电池负极用浆料，其中，所述
水溶性聚合物包含含有20重量％以上的具有酸性官能团的烯属不饱和单体
单元的聚合物。
4.如权利要求1～3中任一项所述的锂离子二次电池负...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥直树，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