锂离子二次电池正极用浆料组合物、锂离子二次电池用正极及锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术提供可以进一步提高锂离子二次电池的性能、尤其是循环特性及速率特性、并且粘度稳定性优异的锂离子二次电池正极用浆料组合物。本发明专利技术的锂离子二次电池正极用浆料组合物包含正极活性物质、导电材料、粘结材料及有机溶剂，导电材料的BET比表面积为400m

Slurry composition for lithium ion two battery cathode, lithium ion two battery positive pole and lithium ion two battery

The invention provides a slurry composition for lithium ion secondary batteries, which can further improve the performance of lithium ion secondary battery, especially the cycle characteristics and rate characteristics, and has excellent viscosity stability. The cathode material of the two ion battery is two. The lithium ion two battery positive electrode is composed of positive electrode active material, conductive material, bonding material and organic solvent. The BET specific surface area of the conductive material is 400m.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池正极用浆料组合物、锂离子二次电池用正极及锂离子二次电池
本专利技术涉及锂离子二次电池正极用浆料组合物、锂离子二次电池用正极及锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池具有小型、轻质且能量密度高、以及能够重复充放电这样的特性，已被用于广泛用途。因此，近年来，为了实现锂离子二次电池的进一步高性能化，已针对电极等电池构件的改良进行了研究。具体来说，在锂离子二次电池的高性能化中，由于必须提高电池容量、循环特性及速率特性等，因此研究了通过对电极等电池构件进行改良来提高电池容量、循环特性及速率特性。在此，锂离子二次电池用的正极通常具备集电体和形成在集电体上的电极合材层(正极合材层)。另外，该正极合材层例如可通过在集电体上涂布使正极活性物质、导电材料、粘结材料等分散或溶解于分散介质而成的浆料组合物并使其干燥而形成。另外，通常来说，正极合材层中的正极活性物质的量及种类会影响锂离子二次电池的电池容量，正极合材层中的导电材料的量及性状会影响速率特性，正极合材层中的粘结材料的量及粘结力会影响锂离子二次电池的循环特性、速率特性。为此，在现有技术中，已提出了通过使粘结材料的粘结力提高、实现以少量的粘结材料来确保锂离子二次电池的循环特性，使得正极合材层中正极活性物质及导电材料的量的增加成为可能，进而提高电池容量及速率特性。具体来说，例如在专利文献1中，提出了如下方案：通过在用于形成正极合材层的锂离子二次电池正极用浆料组合物中使用由含氟聚合物和在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量不同的两种不含氟聚合物构成的粘结材料，从而在确保粘结性的同时实现正极合材层中正极活性物质及导电材料的量的增加。进而，在专利文献1中，通过使用以给定比例含有两种不含氟聚合物和含氟聚合物作为粘结材料的锂离子二次电池正极用浆料组合物，提高了锂离子二次电池的电池容量、循环特性及速率特性。另外，例如在专利文献2中，提出了如下方案：通过在锂离子二次电池正极用浆料组合物中使用由具有1-烯烃单元及(甲基)丙烯酸烷基酯单元的特定组成的聚合物、含氟聚合物、以及在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量为50质量％以上的聚合物构成的粘结材料，从而在确保粘结性的同时实现正极合材层中正极活性物质及导电材料的量的增加。进而，在专利文献2中，通过使用包含具有1-烯烃单元及(甲基)丙烯酸烷基酯单元的特定组成的聚合物、含氟聚合物、以及在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量为50质量％以上的聚合物作为粘结材料的锂离子二次电池正极用浆料组合物，提高了锂离子二次电池的电池容量、循环特性及速率特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-223895号公报专利文献2：日本特开2004-172017号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，对于使用上述传统的锂离子二次电池正极用浆料组合物制作的锂离子二次电池而言，在进一步提高电池性能、尤其是循环特性及速率特性的方面还存在改善的余地。另外，近年来，已提出了通过提高导电材料的BET比表面积，在提高速率特性的同时降低导电材料的使用量的技术。但本专利技术人等经过深入研究后发现，就使用了上述粘结材料的上述传统锂离子二次电池正极用浆料组合物而言，如果为了提高锂离子二次电池的速率特性而将导电材料的BET比表面积提高到例如400m2/g以上，会引发导电材料变得容易凝聚而导致浆料组合物的粘度稳定性下降、浆料组合物的保存性降低的问题，以及针对集电体的涂布性会经时地发生变化的问题。基于此，本专利技术的目的在于提供能够使锂离子二次电池的性能、尤其是循环特性及速率特性进一步提高、并且粘度稳定性优异的锂离子二次电池正极用浆料组合物。另外，本专利技术的目的在于提供能够使锂离子二次电池的性能、尤其是循环特性及速率特性进一步提高的锂离子二次电池用正极。进一步，本专利技术的目的在于提供使用了该锂离子二次电池用正极的高性能的锂离子二次电池。解决问题的方法本专利技术人等以解决上述课题为目的而进行了深入地研究。进而，本专利技术人等发现，包含具有给定BET比表面积的导电材料、并且以给定的比例包含特定的聚合物X、Y、Z作为粘结材料的锂离子二次电池正极用浆料组合物，粘度稳定性优异、并且能够充分地提高锂离子二次电池的循环特性及速率特性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术以有效地解决上述课题为目的，本专利技术的锂离子二次电池正极用浆料组合物的特征在于，包含正极活性物质、导电材料、粘结材料及有机溶剂，所述导电材料的BET比表面积为400m2/g以上，所述粘结材料包含(1)含氟聚合物X、(2)含有10质量％以上确50质量％以下含腈基单体单元的聚合物Y、(3)含有50质量％以上且90质量％以下(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元的聚合物Z，所述粘结材料中所述含氟聚合物X的比例为50质量％以上且95质量％以下。这样地使用了给定聚合物X、Y、Z作为粘结材料、并且粘结材料中的含氟聚合物X的比例在50质量％以上且95质量％以下的锂离子二次电池正极用浆料组合物，粘度稳定性优异、并且能够充分地提高锂离子二次电池的循环特性及速率特性。需要说明的是，在本专利技术中，所述“BET比表面积”指的是基于氮吸附法的BET比表面积，可以依据ASTMD3037-81进行测定。在此，本专利技术的锂离子二次电池正极用浆料组合物中，优选所述含氟聚合物X的含量相对于所述聚合物Y的含量的比例(X/Y)以质量基准计为9.5/0.5～5.5/4.5。如果使X/Y在上述范围内，则可以充分提高浆料组合物的分散性及粘度稳定性。另外，如果使X/Y在上述范围内，则可以在充分确保粘结材料的粘结性的同时、进一步提高使用浆料组合物制作的锂离子二次电池的循环特性及速率特性。另外，本专利技术的锂离子二次电池正极用浆料组合物中，优选所述含氟聚合物X的含量相对于所述聚合物Z的含量的比例(X/Z)以质量基准计为9.5/0.5～5.5/4.5。如果使X/Z在上述范围内，则可以在充分确保粘结材料的粘结性、进一步提高使用浆料组合物制作的锂离子二次电池的循环特性及速率特性。进一步，本专利技术的锂离子二次电池正极用浆料组合物中，优选所述聚合物Z还含有含酸性基团单体单元。如果使用含有含酸性基团单体单元的聚合物Z，则可以在充分提高粘结材料的粘结性的同时，更进一步提高使用浆料组合物制作的锂离子二次电池的循环特性。在此，从在提高粘结材料的粘结性及锂离子二次电池的循环特性的同时抑制浆料组合物的粘度稳定性的降低的观点来看，所述聚合物Z优选含有10质量％以上且30质量％以下的所述含酸性基团单体单元。另外，本专利技术的锂离子二次电池正极用浆料组合物中，优选所述聚合物Y在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量为5质量％以下。如果使用在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量为5质量％以下的聚合物Y，则可以抑制浆料组合物的粘度稳定性的降低。此外，本专利技术的锂离子二次电池正极用浆料组合物中，优选所述聚合物Z在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量为50质量％以下。如果使用在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量为50质量％以下的聚合物Z，则可以抑制浆料组合物的粘度稳定性的降低。需要说明的是，在本专利技术中，“聚合物在N-甲基吡咯烷酮中的不溶成分量”可以使用本说明书的实施例中记载的测定方法进行测定。另外，本专利技术的锂离子二次电池用正极的特征在于，在集电体上具备使用上述的任意锂离子二次电池正极用浆料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池正极用浆料组合物，其包含：正极活性物质、导电材料、粘结材料及有机溶剂，所述导电材料的BET比表面积为400m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 JP 2013-2274361.一种锂离子二次电池正极用浆料组合物，其包含：正极活性物质、导电材料、粘结材料及有机溶剂，所述导电材料的BET比表面积为400m2/g以上，所述粘结材料包含：(1)含氟聚合物X、(2)聚合物Y，其含有10质量％以上且50质量％以下的含腈基单体单元、以及(3)聚合物Z，其含有50质量％以上且90质量％以下的甲基丙烯酸烷基酯单体单元和/或丙烯酸烷基酯单体单元，所述粘结材料中所述含氟聚合物X的比例为50质量％以上且95质量％以下。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池正极用浆料组合物，其中，所述含氟聚合物X的含量相对于所述聚合物Y的含量的比例(X/Y)以质量基准计为9.5/0.5～5.5/4.5。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池正极用浆料组合物，其中，所述含氟聚合物X的含量相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：村瀬智也，杉本拓己，召田郁哉，
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