锂离子二次电池电极用粘结剂组合物、锂离子二次电池电极用浆料组合物、锂离子二次电池用电极以及锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术的目的在于提供如下锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，该粘结剂组合物可抑制浆料组合物的起泡并提高分散性，对该浆料组合物赋予优异的高速涂敷性。本发明专利技术的粘结剂组合物包含粘接性聚合物、二苯醚系表面活性剂、烷基苯磺酸系表面活性剂以及溶剂。在此，在本发明专利技术的粘结剂组合物中，THF凝胶含量为70质量％以上且95质量％以下，THF溶解成分的重均分子量为5000以上且40000以下，而且，二苯醚系表面活性剂的配合量与烷基苯磺酸系表面活性剂的配合量的比为1/9以上且9以下。

【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、锂离子二次电池电极用浆料组合物、锂离子二次电池用电极以及锂离子二次电池
本专利技术涉及锂离子二次电池电极用粘结剂组合物、锂离子二次电池电极用浆料组合物、锂离子二次电池用电极以及锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，被使用于广泛的用途中。在此，锂离子二次电池的电极(正极和负极)通常具有集流体、形成在集流体上的电极复合材料层(正极复合材料层和负极复合材料层)。而且，电极复合材料层可通过例如以下方式形成，在集流体上涂敷将粘结剂成分和电极活性物质等溶解和/或分散于溶剂中而形成的浆料组合物，使其干燥，用粘结剂成分对电极活性物质等进行粘结。而且，近年来，以提高电极的生产效率、锂离子二次电池的进一步高性能化为目的，尝试对形成电极中所使用的浆料组合物的涂敷性进行改进。例如，在专利文献1中，公开了包含正极活性物质、水分散性高分子粘结剂树脂、导电材料、表面活性剂的正极用浆料组合物，该水分散性高分子粘结剂树脂包含由多元醇和聚异氰酸酯形成的聚氨酯树脂，报告了该正极用浆料组合物向集流体上的涂敷性优异。而且，根据该专利文献1，能够通过添加表面活性剂，从而使正极活性物质和水分散性高分子粘结剂树脂短时间均匀地分散在水系溶剂中，此外抑制它们的凝聚、沉降而使正极用浆料组合物向集流体上的涂敷性提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-134884号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题在此，近年来，从进一步提高电极的生产效率的观点出发，要求浆料组合物的涂敷速度的高速化。然而，在将上述专利文献1所记载的浆料组合物涂敷在集流体上时，如果提高涂敷速度，则由于浆料组合物的分散性不充分、表面活性剂导致的起泡等原因，所以存在涂覆量产生偏差，此外得到的电极复合材料层产生不良处(条纹、涂敷不均、缩孔)的问题。即，上述专利文献1所记载的包含表面活性剂的浆料组合物在充分抑制起泡并进一步提高分散性而确保高速涂敷性的方面有改进的余地。因此，本专利技术的目的在于提供如下锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，该粘结剂组合物可抑制锂离子二次电池电极用浆料组合物的起泡并提高分散性，对该浆料组合物赋予优异的高速涂敷性。此外，本专利技术的目的在于提供如下锂离子二次电池电极用浆料组合物，该浆料组合物可抑制起泡且分散性良好，发挥优异的高速涂敷性。进而，本专利技术的目的在于提供可使锂离子二次电池发挥优异的电池特性的锂离子二次电池用电极以及具有该电极的锂离子二次电池。用于解决问题的方案本专利技术人为了解决上述问题进行了深入研究。然后，本专利技术人构想到：在包含粘接性聚合物的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物中，通过以规定的量比配合二苯醚系表面活性剂和烷基苯磺酸系表面活性剂这两种表面活性剂，此外，使粘结剂组合物的THF凝胶含量和THF溶解成分的重均分子量(Mw)分别为规定的范围内，从而平衡性良好地实现利用该粘结剂组合物而得到的浆料组合物的起泡抑制和分散性的提高。在此之上，发现在将该浆料组合物高速地涂敷在集流体上的情况下，也能够形成可抑制涂敷量的偏差，此外不良处少的电极复合材料层，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物的特征在于，其包含粘接性聚合物、二苯醚系表面活性剂、烷基苯磺酸系表面活性剂以及溶剂，THF凝胶含量为70质量％以上且95质量％以下，THF溶解成分的重均分子量为5000以上且40000以下，上述二苯醚系表面活性剂的配合量与上述烷基苯磺酸系表面活性剂的配合量的比为1/9以上且9以下。如果使用如下粘结剂组合物，则能够制备可抑制起泡且分散性良好、发挥优异的高速涂敷性的锂离子二次电池电极用浆料组合物，该粘结剂组合物像上述那样包含粘接性聚合物，还以规定的量比包含二苯醚系表面活性剂和烷基苯磺酸系表面活性剂这两种表面活性剂，并且具有规定的THF凝胶含量和THF溶解成分的重均分子量。另外，锂离子二次电池电极用粘结剂组合物的“THF凝胶含量”和“THF溶解成分的重均分子量”能够使用本说明书的实施例所记载的方法进行测定。在此，本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物优选相对于100质量份的上述粘接性聚合物，包含合计为0.2质量份以上且1.5质量份以下的上述二苯醚系表面活性剂和上述烷基苯磺酸系表面活性剂。如果二苯醚系表面活性剂的配合量和烷基苯磺酸系表面活性剂的配合量的合计为上述的范围内，则能够进一步抑制包含粘结剂组合物的浆料组合物的起泡并使分散性进一步提高，进一步提高该浆料组合物的高速涂敷性。此外，能够提高使用包含粘结剂组合物的浆料组合物而得到的电极复合材料层和集流体的密合性，使锂离子二次电池的电池特性(输出特性和循环特性等)提高。而且，本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物优选相对于100质量份的上述粘接性聚合物，包含0.1质量份以上且1质量份以下的聚丙烯酸化合物。如果以上述的配合量包含聚丙烯酸化合物，则能够使包含粘结剂组合物的浆料组合物的分散性进一步提高，进一步提高该浆料组合物的高速涂敷性。此外，能够提高使用包含粘结剂组合物的浆料组合物而得到的电极复合材料层和集流体的密合性，使锂离子二次电池的电池特性提高。此外，本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物优选相对于100质量份的上述粘接性聚合物，包含0.5质量份以上且1.5质量份以下的磷酸化合物。如果以上述的配合量包含磷酸化合物，则能够使包含粘结剂组合物的浆料组合物的分散性进一步提高，进一步提高该浆料组合物的高速涂敷性。此外，能够提高使用包含粘结剂组合物的浆料组合物而得到的电极复合材料层和集流体的密合性，使锂离子二次电池的电池特性提高。进而，在本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物中，优选上述粘接性聚合物包含芳香族乙烯基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元。包含芳香族乙烯基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元的共聚物具有适度的柔软性并能够提高电极活性物质的分散性。因此，如果使用该共聚物作为粘接性聚合物，则能够制造电极复合材料层和集流体的密合性得以充分确保的电极，此外如果使用该电极特别作为负极，则能够使锂离子二次电池发挥优异的电池特性。另外，在本专利技术中“包含单体单元”是指“在使用该单体得到的聚合物中包含来自单体的结构单元”的意思。在此之上，在本专利技术的锂离子二次电池电极用粘结剂组合物中，优选包含芳香族乙烯基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元的上述粘接性聚合物还包含0.1质量％以上且10质量％以下的烯属不饱和羧酸单体单元。如果使用除了芳香族乙烯基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元之外在上述的范围内包含烯属不饱和羧酸单体单元的共聚物作为粘接性聚合物，则能够使包含粘结剂组合物的浆料组合物的分散性进一步提高，进一步提高该浆料组合物的高速涂敷性。此外，能够充分确保电极复合材料层和集流体的密合性，能够使锂离子二次电池发挥优异的电池特性。此外，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的锂离子二次电池电极用浆料组合物的特征在于，其包含上述的任一种锂离子二次电池电极用粘结剂组合物和电极活性物质。包含上述的任一种粘结剂组合物的浆料组合物可抑制起泡且分散性良好，发挥优异的高速涂敷性。在此，本专利技术的锂离子二次电池电极用浆料组合物优选粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其包含粘接性聚合物、二苯醚系表面活性剂、烷基苯磺酸系表面活性剂以及溶剂，THF凝胶含量为70质量％以上且95质量％以下，THF溶解成分的重均分子量为5000以上且40000以下，所述二苯醚系表面活性剂的配合量与所述烷基苯磺酸系表面活性剂的配合量的比为1/9以上且9以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.23 JP 2015-0883631.一种锂离子二次电池电极用粘结剂组合物，其包含粘接性聚合物、二苯醚系表面活性剂、烷基苯磺酸系表面活性剂以及溶剂，THF凝胶含量为70质量％以上且95质量％以下，THF溶解成分的重均分子量为5000以上且40000以下，所述二苯醚系表面活性剂的配合量与所述烷基苯磺酸系表面活性剂的配合量的比为1/9以上且9以下。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，相对于100质量份的所述粘接性聚合物，包含合计为0.2质量份以上且1.5质量份以下的所述二苯醚系表面活性剂和所述烷基苯磺酸系表面活性剂。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，相对于100质量份的所述粘接性聚合物，包含0.1质量份以上且1质量份以下的聚丙烯酸化合物。4.根据权利要求1～3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，相对于100质量份的所述粘接性...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓岛义博，小林治，大西益弘，木所广人，
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