锂离子二次电池电极用粘结剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及锂离子二次电池电极用粘结剂组合物。近年来，作为锂离子二次电池，要求在电池异常发热的状态或异常的高温下能够使该电池的充放电性能降低这样的应对异常时的特性优异。本发明专利技术通过将包含聚合物的单体溶液在水系介质中聚合而得到复合聚合物颗粒，将该复合聚合物颗粒用作电极用粘结剂，从而解决上述课题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池电极用粘结剂组合物
本专利技术涉及锂离子二次电池电极用粘结剂组合物。
技术介绍
锂离子二次电池等电化学元件发挥其小型且轻质、能量密度高、进而能够反复充放电的特性，其需求正在急速地扩大。因为锂离子二次电池能量密度比较大，所以被利用在手机、笔记本型个人计算机等移动终端。作为这些移动终端的电源所使用的锂离子二次电池是小型的锂离子二次电池。另一方面，在电动汽车用电源等中使用了大型的锂离子二次电池。锂离子二次电池广泛应用于如上述那样的用途中，但同时也要求其高容量化、高电位化、高耐久性化等高性能化。为了锂离子二次电池的高性能化，研究了改进电极、电解液及其他电池构件。其中，电极通常按照以下的方法制造，即，在使作为粘结剂的聚合物分散或溶解在溶剂中的液体的组合物中，混合电极活性物质而得到浆料组合物，将该浆料组合物在集电体上涂布、干燥。在用这样的方法所制造的电极中，尝试着通过改进粘结剂而实现二次电池的高性能化(例如，参考专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-14920号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，对于锂离子二次电池的性能的要求最近日益升高，除了循环特性和放电速率特性这样的电池本来的特性以外，特别寻求应对异常时的特性的改善。本专利技术鉴于上述课题而设立，目的在于提供一种在电池异常发热的状态或异常的高温下能够使充放电性能降低的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物。用于解决问题的方案本专利技术人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过将规定的复合聚合物颗粒作为粘结剂使用，从而可实现异常温度应对特性优异的锂离子二次电池，从而完成了本专利技术。即，根据本专利技术，可提供：(1)一种锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，包含复合聚合物颗粒，上述复合聚合物颗粒是将包含聚合物的单体溶液在水系介质中聚合而成的，(2)根据(1)所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，上述聚合物为用溶液聚合法制作的聚合物，上述单体溶液是使上述聚合物溶解在单体中的溶液，上述复合聚合物颗粒是将上述单体溶液在水系介质中悬浮聚合或乳液聚合而成的。(3)根据(1)或(2)所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，上述聚合物为用溶液聚合法制作的聚合物，上述单体溶液是相对于100重量份的单体使5重量份～100重量份的上述聚合物溶解而成的，上述复合聚合物颗粒是将上述单体溶液在水系介质中悬浮聚合或乳液聚合而成的。(4)根据(2)或(3)所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，用上述溶液聚合法制作的聚合物为烯烃系聚合物。(5)根据(2)～(4)中任一项所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，用上述溶液聚合法制作的聚合物为嵌段共聚物。(6)根据(2)～(5)中任一项所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，用上述溶液聚合法制作的聚合物为在50℃～150℃的范围具有熔点的聚合物。(7)根据(1)～(6)中任一项所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，上述复合聚合物颗粒具有在表面进一步形成壳部的核壳结构，上述壳部包含具有粘结性的聚合物。专利技术效果根据本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，在电池异常发热的状态或异常的高温下能够使充放电性能降低。具体实施方式以下，对于本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物进行说明。本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物(以下，有时称为“粘结剂组合物”。)含有将包含聚合物的单体溶液在水系介质中聚合而成的复合聚合物颗粒。(复合聚合物颗粒)复合聚合物颗粒是将包含聚合物的单体溶液在水系介质中聚合而得到的。(聚合物)作为在复合聚合物颗粒的制造中使用的上述单体溶液中所包含的聚合物，使用特性在规定的温度范围变化的感温性聚合物。感温性聚合物优选在50℃～150℃的范围内具有由于温度引起的体积的变化的拐点或弹性模量的拐点。具体而言，优选熔点为50℃～150℃的聚合物，或在50℃～150℃的范围线膨胀系数大或者变化的聚合物。特别优选使用采用溶液聚合法所聚合的聚合物(以下，有时称为“溶液聚合聚合物”。)。在此，溶液聚合法是指在有机溶剂中将1种或多种单体混合物聚合的方法。在本专利技术中，优选使具有上述特性的聚合物溶解在单体中。因此，优选为能够溶解于可在水中进行乳液聚合或悬浮聚合的单体中的聚合物。作为这样的聚合物，能够优选使用烯烃系聚合物，能够更优选使用将芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物的主链中的碳-碳双键进行了加氢的聚合物。主链中的双键的加氢率为50％以上，优选为80％以上，更优选为90％以上。作为芳香族乙烯基化合物，可举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯系化合物。此外，芳香族乙烯基化合物可以单独使用1种，也可以将2种以上以任意的比率组合使用。更具体而言，是将苯乙烯作为主成分而使其他单体共聚的聚合物，聚合物中的芳香族乙烯基化合物的比例优选为5重量％以上，更优选为10重量％以上，特别优选为20重量％以上。作为共轭二烯化合物，可举出例如1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、间戊二烯等。其中，优选1,3-丁二烯、异戊二烯及2,3-二甲基-1,3-丁二烯，特别优选1,3-丁二烯。此外，共轭二烯化合物可以单独使用1种，也可以将2种以上以任意的比率组合使用。聚合物中的共轭二烯化合物的比例，优选为10重量％以上，更优选为20重量％以上，特别优选为30重量％以上，优选为90重量％以下，更优选为80重量％以下，特别优选为60重量％以下。此外，也能够使用芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物。芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的重量比(芳香族乙烯基化合物/共轭二烯化合物)优选为42/58以上，更优选为49/51以上，特别优选为55/45以上，优选为87/13以下，更优选为80/20以下，特别优选为70/30以下。此外，作为共轭二烯化合物的聚合物，能够使用无规共聚聚合物和嵌段共聚聚合物的任一种，优选嵌段共聚聚合物。共轭二烯化合物的嵌段共聚聚合物的结合方式可根据使用目的适宜选择2嵌段共聚物、3嵌段共聚物、4嵌段共聚物以及5嵌段共聚物等。作为这样的嵌段共聚聚合物的具体例子，可举出苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚聚合物(SIBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚聚合物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚聚合物(SEPS)等。这些中，优选使用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚聚合物(SEBS)。另外，作为嵌段共聚聚合物的制造方法没有特别限定，只要使用公知的方法制造即可。(单体)作为在本专利技术的单体溶液中使用的单体没有特别限定，能够根据上述聚合物的种类适宜选择。在本专利技术中，作为单体能够优选使用苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等，更优选使用苯乙烯。这些可以单独使用，也可以合并2种以上使用。(复合聚合物颗粒的制造方法)复合聚合物颗粒是通过将包含上述聚合物的单体溶液在水系介质中聚合而得到的。优选通过将使聚合物溶解在单体中的单体溶液在水系介质中聚合而得到。通过聚合，单体溶液中的单体聚合，因此以分散在水系介质中的状态得到复合聚合物颗粒。聚合方法只要可得到所期望的复合聚合物颗粒则没有限制，通常利用乳液聚合法或悬浮聚合法进行聚合。乳液聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其包含复合聚合物颗粒，所述复合聚合物颗粒是将包含聚合物的单体溶液在水系介质中聚合而成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.18 JP 2014-2333611.一种锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其包含复合聚合物颗粒，所述复合聚合物颗粒是将包含聚合物的单体溶液在水系介质中聚合而成的。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，所述聚合物是用溶液聚合法制作的聚合物，所述单体溶液是使所述聚合物溶解在单体中的溶液，所述复合聚合物颗粒是将所述单体溶液在水系介质中悬浮聚合或乳液聚合而成的。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其中，所述聚合物是用溶液聚合法制作的聚合物，所述单体溶液是相对于100重量份的单体使5重量份～100重量份的所述聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田梓，小黑宽树，前田耕一郎，
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