非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层以及非水系二次电池制造技术

本发明专利技术的非水系二次电池功能层用组合物含有粘结材料和满足规定的组成和性状的有机粒子。功能层用组合物所含有的有机粒子的特征在于，以20质量％以上且70质量％以下的比例含有芳香族单乙烯基单体单元、以30质量％以上且70质量％以下的比例含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元，电解液溶胀度超过1.0倍且为4.0倍以下，体积平均粒径为0.4μm以上且1.0μm以下，四氢呋喃不溶解成分量为20质量％以上且70质量％以下。

Compositions for functional layers of non-aqueous secondary batteries, functional layers for non-aqueous secondary batteries and non-aqueous secondary batteries

Compositions for functional layers of non-aqueous secondary batteries of the present invention contain binder materials and organic particles satisfying prescribed composition and properties. The organic particles contained in the functional layer compositions are characterized by aromatic monovinyl monomer units in the proportion of 20% and less than 70%, alkyl methacrylate monomer units in the proportion of 30% and less than 70%, electrolyte swelling over 1.0 times and below 4.0 times, average particle size over 0.4 micron and below 1.0 micron. The insoluble content of tetrahydrofuran is more than 20% by mass and less than 70% by mass.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层以及非水系二次电池
本专利技术涉及非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层以及非水系二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池等非水系二次电池(以下，有时简写为“二次电池”)具有小型、轻质且能量密度高，进而能够反复充放电的特性，已被使用于广泛的用途。而且，二次电池通常具有正极、负极以及将正极和负极隔离而防止正极和负极之间短路的间隔件等电池构件。在此，在二次电池中，可使用具有对电池构件赋予所期望的性能(例如耐热性、强度等)的功能层的电池构件。具体而言，例如可使用在间隔件基材上形成功能层而成的间隔件、在集流体上设置电极复合材料层而形成电极基材且在该电极基材上形成功能层而形成的电极作为电池构件。此外，作为可使电池构件的耐热性、强度等提高而得到的功能层，可使用由通过粘结剂(粘结材料)粘结非导电性粒子而形成的多孔膜层形成的功能层。此外例如，为了使电池构件间延伸而使电池构件彼此粘接，也能够使用功能层。而且，该功能层可通过例如将包含非导电性粒子、粘结材料、以及分散介质的功能层用组合物涂敷于基材(间隔件基材、电极基材等)的表面、使涂敷后的功能层用组成物干燥从而形成。而且，近年来，以非水系二次电池的进一步高性能化为目的，正在积极地进行着可用于形成功能层的非水系二次电池功能层用组合物的改良(例如，参考专利文献1)。具体而言，例如专利文献1中，提出了如下的非水系二次电池功能层用组合物：其包含粒子状聚合物，该粒子状聚合物为包含35质量％以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元、且包含30质量％以上且65质量％以下的芳香族单乙烯基单体单元的无规共聚物，该粒子状聚合物在非水系电解液中的溶胀度超过1倍且为2倍以下。专利文献1的非水系二次电池功能层用组合物能够形成耐久性优异的多孔膜，且富于高剪切力下的稳定性。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2015/145967号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在二次电池的制造过程中，有时将浸渍于电解液前的电池构件彼此层叠，根据需要切断为所期望的尺寸，或者以层叠体的状态进行运输。而且，在该切断或运输时，有时被层叠的电池构件彼此发生错位等，产生不良发生、生产率下降的问题。因此，对于电池构件，除了要求上述的抗粘连性以外，还要求兼具电池的制造过程中的电池构件彼此的高粘接性(过程粘接性)。此外，近年来，对于非水系二次电池，要求进一步的电特性的提高。但是，使用专利文献1所记载的非水系二次电池功能层用组合物而形成的功能层的过程粘接性不充分，此外，具有该功能层的非水系二次电池在循环特性、输出特性等电特性方面有改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供能够形成富于过程粘接性的功能层、进而能够使非水系二次电池的电特性提高的非水系二次电池功能层用组合物。此外，本专利技术的目的在于提供富于过程粘接性、能够使非水系二次电池的电特性提高的非水系二次电池用功能层和具有该非水系二次电池用功能层的电特性良好的非水系二次电池。用于解决问题的方案本专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究。然后，本专利技术人发现，通过将满足特定的组成和性状的有机粒子与粘结材料共同配合于非水系二次电池功能层用组合物，从而可得到富于过程粘接性、能够使非水系二次电池的电特性提高的功能层，从而完成了本专利技术。即，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物的特征在于，包含有机粒子和粘结材料，上述有机粒子以20质量％以上且70质量％以下的比例含有芳香族单乙烯基单体单元、以30质量％以上且70质量％以下的比例含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元，进而，上述有机粒子的电解液溶胀度超过1.0倍且为4.0倍以下，上述有机粒子的体积平均粒径为0.4μm以上且1.0μm以下，上述有机粒子的四氢呋喃不溶解成分量为20质量％以上且70质量％以下。像这样，如果使用包含粘结材料和以特定的比例含有芳香族单乙烯基单体单元和(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元且电解液溶胀度、体积平均粒径和四氢呋喃不溶解成分量控制在特定范围内的有机粒子的功能层用组合物，则可得到富于过程粘接性、可使非水系二次电池的电特性提高的功能层。在此，在本专利技术中，“包含单体单元”是“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。此外，在本专利技术中，“(甲基)丙烯酰”是“丙烯酰和/或甲基丙烯酰”的意思。进而，在本专利技术中，“有机粒子的电解液溶胀度”、“有机粒子的体积平均粒径”和“有机粒子的四氢呋喃不溶解成分量”能够使用本说明书的实施例所记载的方法而求出。在此，在本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物中，优选上述有机粒子进一步以0.2质量％以上且0.8质量％以下的比例包含交联性单体单元。如果功能层用组合物所含有的有机粒子以上述的范围内包含交联性单体单元，则能够使得使用该功能层用组合物而形成的功能层的过程粘接性进一步提高，并且能够使具有该功能层的非水系二次电池的电特性进一步提高。进而，在本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物中，优选有机粒子为无规共聚物。如果有机粒子为无规共聚物，则能够使有机粒子均质化，能够使得使用配合该有机粒子而成的功能层用组合物而形成的功能层的过程粘接性进一步提高，并且能够使具有该功能层的非水系二次电池的电特性进一步提高。进而，在本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物中，优选进一步包含无机粒子。这是因为，如果功能层用组合物进一步含有无机粒子，则能够使非水系二次电池的电特性进一步提高。此外，能够有利地解决上述问题的本专利技术的非水系二次电池用功能层的特征在于，是使用上述任一非水系二次电池功能层用组合物而形成的。该非水系二次电池用功能层富于过程粘接性并且能够使具有该功能层的非水系二次电池的电特性提高。此外，能够有利地解决上述问题的本专利技术的非水系二次电池的特征在于，具有本专利技术的非水系二次电池用功能层。该非水系二次电池的电特性良好。专利技术效果根据本专利技术，能够提供能够形成富于过程粘接性的功能层、能够使非水系二次电池的电特性提高的非水系二次电池功能层用组合物。此外，根据本专利技术，能够提供富于过程粘接性、能够使非水系二次电池的电特性提高的非水系二次电池用功能层和具有该非水系二次电池用功能层的电特性良好的非水系二次电池。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。在此，本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物可用作制备非水系二次电池用功能层时的材料。而且，本专利技术的非水系二次电池用功能层是使用本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物而形成的。此外，本专利技术的非水系二次电池至少具有本专利技术的非水系二次电池用功能层。(非水系二次电池功能层用组合物)本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物是包含有机粒子和粘结材料进而任意地含有无机粒子、其它成分的将水等作为分散介质的浆料组合物。而且，本专利技术的非水系二次电池功能层用组合物的特征在于，有机粒子以20质量％以上且70质量％以下的比例含有芳香族单乙烯基单体单元、以30质量％以上且70质量％以下的比例含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元。进而，该有机粒子的特征在于，电解液溶胀度超过1.0倍且为4.0倍以下，体积平均粒径为0.4μm以上且1.0μm以下，四氢呋喃不溶解成分量(以下，也称为“THF不溶成分量)为20质量％以上且70质量％以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水系二次电池功能层用组合物，包含有机粒子和粘结材料，所述有机粒子以20质量％以上且70质量％以下的比例含有芳香族单乙烯基单体单元、以30质量％以上且70质量％以下的比例含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元，所述有机粒子的电解液溶胀度超过1.0倍且为4.0倍以下，所述有机粒子的体积平均粒径为0.4μm以上且1.0μm以下，所述有机粒子的四氢呋喃不溶解成分量为20质量％以上且70质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.21 JP 2016-1229521.一种非水系二次电池功能层用组合物，包含有机粒子和粘结材料，所述有机粒子以20质量％以上且70质量％以下的比例含有芳香族单乙烯基单体单元、以30质量％以上且70质量％以下的比例含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元，所述有机粒子的电解液溶胀度超过1.0倍且为4.0倍以下，所述有机粒子的体积平均粒径为0.4μm以上且1.0μm以下，所述有机粒子的四氢呋喃不溶解成分量为20质量％以上且70质量％以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：大浦庆，浅野顺一，
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