电化学元件用电极制造技术

一种电化学元件用电极，其具备含有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层，其中，所述粘合剂至少一部分具有颗粒形状，该颗粒的圆形度为0.50～0.85。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学元件用电极
本专利技术涉及电化学元件用电极。
技术介绍
对于小巧轻便、高能量密度、可反复充放电的锂离子二次电池等电化学元件来说，从环境应对的角度出发，也可预期其今后需求的扩大。锂离子二次电池能量密度高，被用于便携式电话、笔记本电脑等领域。另外，随着用途的扩大和发展，要求电化学元件提高其性能，进一步低电阻化和大容量化。例如，在专利文献1中，使用具有核壳结构和特定的凝胶含有率的粘合剂来获得电极。现有技术文件专利文献专利文献1：日本特开2013-182765号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，对尽可能缩短电化学元件的充电时间的需求增高，越来越期待通过减少充电时的电阻来快速充电。然而，由上述专利文件1的技术得到的电化学元件用电极虽然在进行反复充放电时也能防止充放电效率的降低，并且电极密度高，是高容量电极，但是，使用这种电化学元件用电极的情况下，在进行快速充电时的内部电阻的上升和循环特性等方面仍存在进一步的问题。本专利技术的目的在于提供一种电化学元件用电极，其组装于电池的情况下，内部电阻低，并且与循环特性、剥离强度的平衡优异。解决问题的手段本专利技术人为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现，通过使电化学元件用电极中的粘合剂为特定的形状，可使得快速充电时锂的扩散性优异，由此，能够在组装于电池的情况下，使内部电阻低且循环特性优异，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种电化学元件用电极，其具备含有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层，所述粘合剂的至少一部分具有颗粒形状，该颗粒的圆形度为0.50～0.85。[2]根据[1]所述的电化学元件用电极，其中，通过剖面观察测定的所述粘合剂颗粒的平均颗粒长径为100～400nm。[3]根据[1]或[2]所述的电化学元件用电极，其中，所述粘合剂是含有双键的聚合物或共聚物。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的电化学元件用电极，其中，所述粘合剂的凝胶含有率为90％～100％。[5]一种电化学元件，其具备[1]～[4]中任一项所述的电化学元件用电极。[6]一种锂离子电池，其包含[1]～[4]任一项所述的电化学元件用电极、隔板和电解液。[7]一种机动车，其具备[6]所述的锂离子电池。本专利技术的效果通过本专利技术，能够提供一种电化学元件用电极，其组装于电池的情况下的内部电阻低，并且与循环特性、剥离强度的平衡优异。附图说明图1是电极活性物质层的剖面照片的一个例子。图2是图1的剖面照片中的粘合剂颗粒的轮廓的描迹图。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的方式(以下，称为“本实施方式”)进行详细说明。本专利技术并不限于此，在不脱离其主旨的情况下可以进行各种变化。本实施方式是一种电化学元件用电极，其具备含有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层，其中，所述粘合剂的至少一部分具有颗粒形状，该颗粒的圆形度为0.50～0.85。对于本实施方式的电化学元件用电极来说，只要是用于电化学元件的电极即可，并且对电化学元件没有特别的限定，可以举出例如锂离子二次电池；双电层电容器、混合电容器(锂离子电容器等)等各种电化学元件用的电极。本实施方式中，构成电化学元件用电极的电极活性物质层至少含有电极活性物质和粘合剂。下面，对构成电极活性物质层的电极活性物质和粘合剂进行说明。(电极活性物质)在本实施方式中，根据电化学元件的种类适当选择电极活性物质。例如，将电化学元件用电极用作锂离子二次电池用的负极的情况下，作为负极活性物质，可以举出易石墨化性炭、难石墨化性炭、活性炭、热分解炭等低结晶性炭(非晶质炭)、石墨(天然石墨、人造石墨)、炭纳米壁、炭纳米管或这些物理性质不同的炭的复合炭材料、锡/硅等的合金系材料、硅氧化物、锡氧化物、钒氧化物和钛酸锂等氧化物、多并苯等。需要说明的是，根据用途，上述例示的电极活性物质可以适当单独使用，也可以几种混合使用。锂离子二次电池用的负极活性物质的形状优选整粒成粒状，颗粒的形状是球形时，在电极成型时能够形成更高密度的电极。并且，锂离子二次电池用负极活性物质的体积平均粒径通常为0.1μm～100μm，优选为0.5μm～50μm，更优选为0.8μm～20μm。此外，对于锂离子二次电池用负极活性物质的振实密度没有特别的限制，负极中适合采用0.6g/cm3以上的振实密度。(粘合剂)作为本专利技术中使用的粘合剂，只要是可使上述的电极活性物质相互粘结的化合物就没有特别限制，但优选为具有双键的聚合物或共聚物。作为具有双键的聚合物或共聚物，优选为聚合有含有共轭二烯的单体的聚合物或共聚物，更进一步，优选含有烯属不饱和羧酸作为单体。粘合剂是聚合有含有共轭二烯的单体的聚合物或共聚物的情况下，在共轭二烯以及根据需要含有的烯属不饱和羧酸聚合物之外，还可以含有可与这些单体共聚的其他单体，例如乙烯基化合物。另外，对电极制造时粘合剂的供应形式没有特别的限制，例如优选使用粘合剂颗粒分散在水中的共聚物胶乳形态的粘合剂作为原料。粘合剂是包含共轭二烯作为单体的聚合物或共聚物的情况下，作为共轭二烯，可以举出例如1,3-丁二烯、异戊二烯、2-氯-1,3-丁二烯、氯丁二烯等中的单独一种或两种以上的组合，这些之中，从粘接性的观点出发，优选1,3-丁二烯。上述共聚物包含烯属不饱和羧酸作为单体的情况下，作为烯属不饱和羧酸，可以举出例如富马酸、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等，可以单独使用一种或者两种以上组合使用。在这些之中，从聚合得到的共聚物胶乳的稳定性的观点出发，优选衣康酸和丙烯酸。以全部单体总计为100份时，烯属不饱和羧酸的用量优选为0.01～20质量份，更优选为0.01～15质量份，进一步优选为0.01～10质量份。作为其它可共聚的乙烯基化合物，可以举出芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、氰化乙烯基系化合物等。作为芳族乙烯基化合物，可以使用例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯、二乙烯基苯等中的单独一种或两种以上的组合。这些之中，从聚合得到的共聚物胶乳的稳定性的观点来看，优选苯乙烯。芳族乙烯基化合物的用量优选为30～70质量份，更优选为35～65质量份，进一步优选为35～60质量份。作为(甲基)丙烯酸酯化合物，可以使用例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸乙二醇酯中的单独一种或两种以上的组合，这些之中，从聚合得到的共聚物胶乳的稳定性的观点出发，优选甲基丙烯酸甲酯。(甲基)丙烯酸酯化合物的用量优选为0.1～30质量份，更优选为0.1～25质量份，进一步优选为0.1～20质量份。作为氰化乙烯基系化合物，可以举出例如丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈等，这些单体可以单独使用一种或两种以上组合使用，这些之中，从聚合得到的共聚物胶乳的稳定性的观点出发，优选丙烯腈。氰化乙烯基系合物的用量优选为0.1～30质量份，更优选0.1～20质量份，进一步优选为0.1～15质量份。作为可共聚的乙烯基化合物，除上述以外，还可以举出丙烯酸2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学元件用电极，其具备含有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层，其中，所述粘合剂的至少一部分具有颗粒形状，该颗粒的圆形度为0.50～0.85。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.14 JP 2015-1601081.一种电化学元件用电极，其具备含有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层，其中，所述粘合剂的至少一部分具有颗粒形状，该颗粒的圆形度为0.50～0.85。2.根据权利要求1所述的电化学元件用电极，其中，通过剖面观察而测定的所述粘合剂颗粒的平均颗粒长径为50nm～1000nm。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：三井宽明，阿部徹，田中僚治，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP