锂离子二次电池负极用粘合剂组合物、以及使用其的锂离子二次电池负极用浆料组合物、锂离子二次电池负极以及锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术在不损及负极粘合剂的粘合性的情况下，能够同时实现电池的高容量化和速率特性的提高。本发明专利技术提供一种锂离子二次电池负极用粘合剂组合物、使用该粘合剂组合物的锂离子二次电池负极以及锂离子二次电池，该粘合剂组合物包含通过共聚α‑烯烃类和马来酸类而获得的α‑烯烃‑马来酸类共聚物的中和盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池负极用粘合剂组合物、以及使用其的锂离子二次电池负极用浆料组合物、锂离子二次电池负极以及锂离子二次电池
本专利技术涉及一种锂离子二次电池负极用粘合剂组合物、以及使用其的锂离子二次电池负极用浆料组合物、锂离子二次电池负极及锂离子二次电池。
技术介绍
近年来，手机、笔记本电脑、平板终端设备等移动终端的普及显著。用于此种移动终端的电源的二次电池大多使用锂离子二次电池。移动终端要求更舒适的携带性，因此小型化、薄型化、轻量化、高性能化快速发展，被利用于各种场合。该趋势现仍在持续，对于使用于移动终端的电池也进一步要求小型化、薄型化、轻量化、高性能化。锂离子二次电池具有如下结构：将正极与负极隔着隔膜而设置，并与使LiPF6、LiBF4LiTFSI(双三氟甲烷磺酰亚胺锂)、LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)之类的锂盐溶解于碳酸乙烯酯等有机液体的电解液一起收容于容器内。所述负极及正极一般通过将电极用浆料(以下，有时简称为浆料)涂布于集电体上，并将水乾燥，从而作为混合层粘合而形成，其中，所述电极用浆料使粘合剂及增粘剂溶解或分散于水中，并在其中混合活性物质、根据必要混合导电赋予剂等而制得。更具体而言，例如，负极是将作为活性物质的能吸留释放锂离子的碳质材料以及根据需要混合的作为导电赋予剂的乙炔黑等、和如铜等的集电体，通过二次电池电极用粘合剂来互相粘合而制成的部件。另一方面，正极是将作为活性物质的LiCoO2等物质以及根据需要混合的与负极同样的导电赋予剂、和如铝等的集电体，通过二次电池电极用粘合剂来互相粘合而制成的部件。以往，作为水介质用的粘合剂，使用苯乙烯-丁二烯橡胶等二烯系橡胶或聚丙烯酸等丙烯酸系聚合物(例如，专利文献1及2)。作为增粘剂，可列举甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙氧基纤维素、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、聚丙烯酸钠等，其中，常用的是CMC-Na(例如，专利文献3)。然而，苯乙烯-丁二烯橡胶等二烯系橡胶与铜等金属集电极的粘合性低，存在为了提高集电极与电极材的紧贴性而无法减少使用量的问题。因此，近来，在移动终端的使用时间的延长、充电时间的缩短等要求提高，电池的高容量化和充电速度(速率特性)的提高成为当务之急的情况下，尤其已成为障碍。电池容量较强地受活性物质的量的影响，速率特性受电子易动性的影响。想要在电池这一有限的空间内增加活性物质，有效的是抑制粘合剂及增粘剂的量，但是如果减少粘合剂及增粘剂的量，则损及活性物质的粘合，因此减量有限。此外，粘合剂及增粘剂为非导电性，妨碍电子的移动。因此，如果增加导电赋予剂来提高速率特性，则伴随于此限制活性物质使用量，因此，难以期望电池容量的提高。由此，目前为止难以同时实现电池的高容量化和速率特性的提高。本专利技术鉴于所述问题情况而作出，其目的在于在不损及负极粘合剂的粘合性的情况下，同时实现电池的高容量化和速率特性的提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开2000-67917号专利文献2：日本专利公开公报特开2008-288214号专利文献3：日本专利公开公报特开2014-13693号
技术实现思路
本专利技术人为了实现电极的低电阻化而进行了专心研究，结果发现：若将通过聚合特定的单体而获得的共聚物以可溶解于溶媒的盐形式作为负极用浆料的粘合剂而使用，则能够实现所述目的，基于该见识进一步反复研究，从而完成了本专利技术。即，本专利技术一个方面涉及锂离子二次电池负极用粘合剂组合物(以下，有时简称为粘合剂组合物)，其特征在于包含通过共聚α-烯烃类和马来酸类而获得的α-烯烃-马来酸类共聚物的中和盐。根据本专利技术，能够制得粘合性优异的锂离子二次电池负极用粘合剂组合物，通过使用该组合物来能够实现锂离子二次电极的低电阻化，从而能够同时实现该电池的高容量化和速率特性的提高。具体实施方式以下，详细地说明本专利技术的实施方式，但本专利技术并不限定于这些。本实施方式的锂离子二次电池负极用粘合剂组合物(以下，有时简称为粘合剂组合物)的特征在于包含通过共聚α-烯烃类和马来酸类而获得的α-烯烃-马来酸类共聚物的中和盐。在本实施方式中，通过共聚α-烯烃类和马来酸类而获得的α-烯烃-马来酸类共聚物由基于α-烯烃的单元(A)和基于马来酸类的单元(B)而形成，并且各成分(A)及(B)之间满足(A)/(B)＝1/1～1/3(摩尔比)。此外，所述共聚物优选重均分子量为1,000～200,000的线状无规共聚物。在本实施方式中，基于α-烯烃类的单元(A)是指由通式-CH2CR1R2-(式中，R1及R2可以相同也可以彼此不同，表示氢、碳数为1～10的烷基、烯基、芳基、或醚基)所示的结构。此外，本实施方式中使用的α-烯烃是指在α位具有碳-碳不饱和双键的直链状或分支状的烯烃。其中，优选碳数为2～12的烯烃，特别优选碳数为2～8的烯烃。作为能够使用的代表性的例子，可列举乙烯、丙烯、n-丁烯、异丁烯、n-戊烯、异戊二烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、n-己烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、2-乙基-1-丁烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、2，3-二甲基丁二烯、2，5-戊二烯、1，4-己二烯、2，2，4-三甲基-1-戊烯、甲基乙烯基醚、苯乙烯等。其中，从取得性、聚合性、生成物的稳定性的观点出发，尤其优选异丁烯。在此，异丁烯还包含将异丁烯作为主成分而含有的混合物，例如，BB馏分(C4馏分)。这些烯烃类可以单独使用，也可以组合两种以上而使用。在本实施方式中，作为基于马来酸类的单元(B)，可列举：马来酸酐；马来酸、马来酸单酯(例如，马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单丙酯、马来酸苯酯等)、马来酸二酯(例如，马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丙酯、马来酸二苯酯等)等马来酸酐衍生物；马来酰亚胺或其N-取代衍生物(例如，马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-丙基马来酰亚胺、N-n-丁基马来酰亚胺、N-t-丁基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等N-取代烷基马来酰亚胺；N-苯基马来酰亚胺、N-甲基苯基马来酰亚胺、N-乙基苯基马来酰亚胺等N-取代烷基苯基马来酰亚胺；N-甲氧基苯基马来酰亚胺、N-乙氧基苯基马来酰亚胺等N-取代烷氧苯基马来酰亚胺)；以及这些的卤化物(例如N-氯苯基马来酰亚胺)；柠康酸酐；柠康酸、柠康酸单酯(例如，柠康酸单甲酯、柠康酸单乙酯、柠康酸单丙酯、柠康酸苯酯等)、柠康酸二酯(例如，柠康酸二甲酯、柠康酸二乙酯、柠康酸二丙酯、柠康酸二苯酯等)等柠康酸酐衍生物；柠康酰亚胺或其N-取代衍生物(例如，柠康酰亚胺、2-甲基-N-甲基马来酰亚胺、2-甲基-N-乙基马来酰亚胺、2-甲基-N-丙基马来酰亚胺、2-甲基-N-n-丁基马来酰亚胺、2-甲基-N-t-丁基马来酰亚胺、2-甲基-N-环己基马来酰亚胺等N-取代烷基马来酰亚胺；2-甲基-N-苯基马来酰亚胺、2-甲基-N-甲基苯基马来酰亚胺、2-甲基-N-乙基苯基马来酰亚胺等2-甲基-N-取代烷基苯基马来酰亚胺；2-甲基-N-甲氧基苯基马来酰亚胺、2-甲基-N-乙氧基苯基马来酰亚胺等2-甲基-N-取代烷氧苯基马来酰亚胺)；以及这些的卤化物(例如2-甲基-N-氯苯基马来酰亚胺)。其中，从取得性、聚合速度、分子量调整的容易性的观点出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池负极用粘合剂组合物，其特征在于包含通过共聚α‑烯烃类和马来酸类而获得的α‑烯烃‑马来酸类共聚物的中和盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 JP 2014-2221711.一种锂离子二次电池负极用粘合剂组合物，其特征在于包含通过共聚α-烯烃类和马来酸类而获得的α-烯烃-马来酸类共聚物的中和盐。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极用粘合剂组合物，其特征在于，所述α-烯烃-马来酸类共聚物相对于由马来酸类生成的羧酸的中和度为0.5～1。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池负极用粘合剂组合物，其特征在于，所述α-烯烃-马来酸类共聚物中的α-烯烃类与马来酸类的含有比率为1∶1～1∶3。4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂离...

【专利技术属性】
技术研发人员：衣川真明，田中俊充，太田有纪，赵俊相，奥野壮敏，岩崎秀治，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：发明
国别省市：日本,JP