锂离子电池正极用导电浆料和锂离子电池正极用复合材料浆料制造技术

本发明专利技术提供一种抑制高粘度化和凝胶化且具有容易涂布的粘度的锂离子电池正极用导电浆料和锂离子电池正极用复合材料浆料。所述导电浆料包含分散树脂(A)、聚偏氟乙烯(B)、导电炭(C)、溶剂(D)以及脱水剂(E)。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极用导电浆料和锂离子电池正极用复合材料浆料
本专利技术涉及配合了聚偏氟乙烯的溶剂型锂离子电池正极用导电浆料和锂离子电池正极用复合材料浆料。
技术介绍
锂离子二次电池是非水电解质二次电池的一种，是电解质中的锂离子承担导电任务的二次电池。锂离子二次电池具有能量密度高、充电能量的保持特性优异、外观上的电容减少的所谓记忆效应小等的优异特性。因此，锂离子二次电池被应用于便携式电话、智能手机、个人电脑、混合动力汽车、电动汽车等广阔领域中。在此，锂离子二次电池主要具备正极板、负极板、用于使这些正极板与负极板进行绝缘的隔离件、非水电解液等。上述正极板是在正极芯材的表面形成有正极复合材料层而成。该正极复合材料层可以通过在正极芯材的表面涂布正极用复合材料浆料并将其干燥来进行制造，所述正极用复合材料浆料是在包含导电助剂(碳等)、粘合剂和溶剂的导电浆料中混合电极活性物质而成的。如上所述，正极复合材料层的制造是通过在正极芯材的表面涂布正极用复合材料浆料来进行，因此，要求上述正极用复合材料浆料和作为其构成材料的导电浆料是低粘度的。在这样的情况下，已知有添加用于使导电助剂分散于导电浆料或分散液中的分散剂的方法(专利文献1、2)。另外，也已知有使用特定的乙烯醇类聚合物作为粘合剂的方法(专利文献3)。在此，聚偏氟乙烯对于作为金属氧化物与集电体的粘结材料等来配合于导电浆料而言是有用的，但对于配合有聚偏氟乙烯的导电浆料而言，特别是在含有碱性物质的情况下，存在因储藏而使浆料发生高粘度化、凝胶化这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-89485号公报专利文献2：日本特开2014-193986号公报专利文献3：日本特开平11-250915号公报专利文献4：日本特开2001-196065号公报专利文献5：日本特开2014-120381号公报专利文献6：日本特开2012-048917号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术所要解决的课题在于，提供一种抑制高粘度化和凝胶化且具有容易涂布的粘度的锂离子电池正极用导电浆料和锂离子电池正极用复合材料浆料。用于解决课题的技术方案在上述状况下，本专利技术人等进行了潜心研究的结果发现，通过在包含分散树脂(A)、聚偏氟乙烯(B)、导电炭(C)和溶剂(D)的导电浆料中组合脱水剂(E)来使用，能够解决上述课题。本专利技术就是基于上述新颖的见解而完成的。因此，本专利技术提供以下各项技术方案。第1项.一种锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，其包含分散树脂(A)、聚偏氟乙烯(B)、导电炭(C)、溶剂(D)以及脱水剂(E)。第2项.根据第1项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述脱水剂(E)的沸点或升华点为200℃以下。第3项.根据第1或第2项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述分散树脂(A)包含含有多环芳烃基的树脂(A1)。第4项.根据第1～3项中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述分散树脂(A)包含聚乙烯醇树脂(A2)。第5项.根据第1～4项中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述导电炭(C)包含乙炔黑。第6项.根据第1～5项中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述导电炭(C)包含石墨。第7项.根据第1～6项中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述溶剂(D)包含N-甲基-2-吡咯烷酮。第8项.根据第1～7项中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，还含有酸性化合物。第9项.根据第1～8项中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中的含水量小于1.0质量％。第10项.一种第1～9项中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料的制造方法，其特征在于，包括在10℃以下的露点的气氛中进行混合和/或颜料分散。第11项.一种锂离子电池正极用复合材料浆料，其是在第1～9项中任一项所述的导电浆料中进一步配合电极活性物质而成的。第12项.根据第11项所述的锂离子电池正极用复合材料浆料，其特征在于，以所述聚偏氟乙烯(B)的质量为基准，所述复合材料浆料中的氢氧化锂含量小于1.5质量％。第13项.一种锂离子电池正极用电极，其是使用第11或第12项所述的锂离子电池正极用复合材料浆料而得到的。第14项.一种锂离子电池，其具有第13项所述的锂离子电池正极用电极。专利技术效果本专利技术的锂离子电池正极用导电浆料和锂离子电池正极用复合材料浆料由于所述构成上的特征，与以往的锂离子电池正极用导电或复合材料浆料相比，抑制了高粘度化和凝胶化，特别是即使在向锂离子电池正极用导电或复合材料浆料配合有碱性化合物的情况下，高粘度化、凝胶化也得到抑制且可维持适于涂布的浆料的粘度。锂离子电池正极用导电或复合材料浆料发生高粘度化、凝胶化的机制尚未明确，例如推测为如下所述的机制。在本专利技术这样的含有聚偏氟乙烯(B)的锂离子电池正极用导电或复合材料浆料中，与聚偏氟乙烯中的氟基邻接的质子的酸性度由于氟基的吸电子性而变得非常高，因此，特别是在碱性的条件时容易进行该质子脱离。推测该质子脱离在导电或复合材料浆料中存在水分的情况下特别容易进行。据推测，在质子脱离后的碳上产生阴离子，通过该阴离子促进氟基的脱离，然后在聚偏氟乙烯分子的主链中产生双键；然后，变得有双键的、多个聚偏氟乙烯分子进行聚合，且进行进一步的高分子化，以至于粘度上升、凝胶化。特别是复合材料浆料中的电极活性物质有时含有碱性物质的氢氧化锂，因此，高粘度化、凝胶化在复合材料浆料中是明显的。在本专利技术中，认为是，通过在成分(A)～(D)中组合脱水剂(E)，能够阻止聚偏氟乙烯分子的聚合，能够抑制锂离子电池正极用导电或复合材料浆料的粘度上升、凝胶化。与此相对，在专利文献1～3中完全未公开在锂离子电池正极用导电浆料中配合脱水剂。另外，在专利文献4中仅记载有作为水类分散体的锂离子电池正极用复合材料浆料，技术思想与配合脱水剂的本申请专利技术完全不同。在专利文献5中，仅记载有一种非水电解质电池用混合电极，其含有第一活性物质、与所述第一活性物质相比容易与水反应的第二活性物质、有机类除水剂和将所述第一活性物质与所述第二活性物质粘结的有机粘合剂，并没有记载有关除了有机粘合剂以外还配合分散树脂的情况。另外，在专利文献6中仅记载了一种电极，其具备集电体和形成在该集电体上的正极复合材料层，上述正极复合材料层含有正极活性物质和粘合剂，上述粘合剂含有第1聚合物和第2聚合物，所述第1聚合物选自含有偏氟乙烯单体单元和不饱和二元酸单酯单体单元的含羰基共聚物以及平均分子量为65万以上且100万以下的偏氟乙烯均聚物，所述第2聚合物含有偏氟乙烯单体单元和四氟乙烯单体单元，上述第1聚合物与上述第2聚合物的混合比({第2聚合物的质量/(第1聚合物的质量+第2聚合物的质量)}×100质量％)为30质量％以上且70质量％以下，上述集电体的厚度与上述正极复合材料层的合计厚度相对于上述集电体的厚度为10倍以上且20倍以下，并没有记载有关在正极合剂中配合作为粘合剂的上述“含有偏氟乙烯单体单元和不饱和二元酸单酯单体单元的含羰基共聚物”以及“偏氟乙烯”以外的分散树脂的情况。具体实施方式下面，对用于实施本专利技术的方式详细地进行说明。另外，本专利技术并不限定于以下的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，其包含分散树脂(A)、聚偏氟乙烯(B)、导电炭(C)、溶剂(D)以及脱水剂(E)。

【技术特征摘要】
2016.06.22 JP 2016-1234501.一种锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，其包含分散树脂(A)、聚偏氟乙烯(B)、导电炭(C)、溶剂(D)以及脱水剂(E)。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述脱水剂(E)的沸点或升华点为200℃以下。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述分散树脂(A)包含含有多环芳烃基的树脂(A1)。4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述分散树脂(A)包含聚乙烯醇树脂(A2)。5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述导电炭(C)包含乙炔黑。6.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，其特征在于，所述导电炭(C)包含石墨。7.根据权利要求1～6中任一项所述的锂离子电池正极用导电浆料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤浩司，加藤敦也，塚本敦史，桧原笃尚，萩原英辉，高畑浩二，齐藤彰，阿部真知子，伊藤友一，驹林健太郎，
申请(专利权)人：关西涂料株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP