蓄电设备电极用树脂组合物制造技术

本发明专利技术在一个方式中提供一种确保对电极的良好粘结性、且具有优异离子透过性的蓄电设备电极用树脂组合物。本发明专利技术在一个方式中涉及一种蓄电设备电极用树脂组合物，其包含聚合物粒子，上述聚合物粒子具有离子透过性，上述聚合物粒子的利用电解液进行处理前后的弹性变化率[(处理后弹性模量)/(处理前弹性模量)]为30％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电设备电极用树脂组合物
本专利技术涉及蓄电设备电极用树脂组合物。
技术介绍
由于近年来智能手机的普及、汽车市场上的零排放限制、进而自然能源活用的扩大等，因而蓄电设备的需求逐渐增大。因此，期待蓄电设备小型化、轻量化、大容量化，对于汽车等而言进一步要求高输出、高能量密度的呼声逐渐增大。对于此种要求而言，正在推进锂离子二次电池、碱离子二次电池、电双层电容器、锂离子电容器等蓄电设备的开发。此种蓄电设备通常具备在金属箔上涂布包含活性物质等的复合材料层而成的电极，为了防止复合材料层的剥落，将蓄电设备电极用树脂(粘合剂)添加至复合材料层中，但由于粘合剂本身是绝缘性且缺乏离子透过性的材料，故而对于电池的容量、输入输出特性而言会成为阻碍因素。已知尤其是低温下、经压密的极板中的离子导电性会大幅受损，因而成为导致耐久性变差、容量降低的原因。为了解决此种问题，提出了能够提高电池特性的粘合剂(例如，专利文献1、2及3)。专利文献1中公开了如下的锂二次电池电极用粘合剂，其包含使单体混合物共聚而得到的树脂，所述单体混合物包含含羧基的单体(a-1)0.01～30质量％、丙烯腈(a-2)20～60质量％，且剩余部分由可共聚的单体(a-3)组成。专利文献2中公开了如下的粘合剂，其包含：通过相对于100重量份粘合剂树脂为1～80重量份的(a)(甲基)丙烯酸酯系单体、1～20重量份的(b)不饱和羧酸系单体、及0.001～40重量份的(c)乙烯基系单体的聚合而得到的树脂粒子。专利文献3中公开了使用弹性模量不同的2种高分子而得的电极用粘合剂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-4229号公报专利文献2：日本特表2008-537841号公报专利文献3：日本特开2009-224239号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，如专利文献1～3中所提出的以往的蓄电设备电极用树脂(粘合剂)在电解液中的溶解性较高或者缺乏与电解液的亲和性，使用此种以往的蓄电设备电极用树脂而得的电极并不具备使电解液中所包含的碱离子透过树脂内部的性能，难以获得足以降低电池的离子电阻的效果。即，使用以往的蓄电设备电极用树脂而得的电极的电池特性不充分。作为使用以往的蓄电设备电极用树脂(粘合剂)而得的电极的电池特性不充分的原因，考虑到存在离子电阻的原因。并且，为了改善电极的电池特性，要求具有新特性的蓄电设备电极用树脂。因此，本专利技术在一个或多个实施方式中，提供一种确保对电极的良好粘结性且显示出优异的离子透过性、或者可提高电池特性的蓄电设备电极用树脂组合物。用于解决问题的方法本专利技术在一个方式中涉及一种蓄电设备电极用树脂组合物，其包含聚合物粒子，上述聚合物粒子具有离子透过性，上述聚合物粒子的利用电解液进行处理前后的弹性变化率[(处理后弹性模量)/(处理前弹性模量)]为30％以下。本专利技术在另一个方式中是一种蓄电设备电极用树脂组合物的制造方法，其是包含聚合物粒子的蓄电设备电极用树脂组合物的制造方法，其包括：使包含单体(A-2)及单体(B-2)的单体混合物聚合而得到聚合物粒子的聚合步骤，上述单体(A-2)是下述式(I)所示的化合物，上述单体(B-2)是选自下述式(II)所示的化合物、下述式(III)所示的化合物、及不饱和二元酸中的至少1种化合物，上述聚合步骤中的单体(A-2)的使用量相对于单体总量为50质量％以上且99.9质量％以下，上述聚合步骤中的单体(B-2)的使用量相对于单体总量为0.1质量％以上且20质量％以下，上述聚合步骤中的表面活性剂的使用量相对于单体总量为0.05质量％以下。[化1][式(I)中，R1表示氢原子或甲基。R2表示选自碳数1以上且6以下的直链或支链的烷基、及-CH2OR3中的至少1种。R3表示碳数4以上且6以下的直链或支链的烷基。X表示-O-或-NH-。][化2][式(II)中，R1表示氢原子或甲基；M表示氢原子或阳离子。][化3][式(III)中，R1表示氢原子或甲基；X表示-O-或-NH-。R4表示选自-(CH2)nOH、-R5SO3M、-R6N(R7)(R8)及-R6N+(R7)(R8)(R9)·Y-中的至少1种。n为1以上且4以下。R5表示碳数1以上且5以下的直链或支链的亚烷基。M表示氢原子或阳离子。R6表示碳数1以上且4以下的直链或支链的亚烷基。R7及R8相同或不同，表示碳数1以上且3以下的直链或支链的烷基。R9表示碳数1以上且3以下的直链或支链的烷基。Y-表示阴离子。]本专利技术在另一个方式中涉及一种蓄电设备用电极，其包含集电体、以及形成于上述集电体上的复合材料层，上述复合材料层包含活性物质、以及本专利技术的蓄电设备电极用树脂组合物。专利技术的效果根据本专利技术，在一个或多个实施方式中，可实现能够提供确保对电极的良好粘结性、且具有优异离子透过性的蓄电设备电极用树脂组合物的效果。根据本专利技术，在另一个或多个实施方式中，可实现能够提供可确保对电极的良好粘结性、且可提高电池特性的蓄电设备电极用树脂组合物的制造方法的效果。附图说明图1是使用实施例13及比较例4的负极而制作的锂离子二次电池的充放电循环特性的结果的示意图。具体实施方式本专利技术在一个或多个实施方式中基于如下见解：通过使蓄电设备电极用粘合剂中含有具备离子透过性且利用电解液进行处理前后的弹性变化率[(处理后弹性模量)/(处理前弹性模量)]为规定范围内的聚合物粒子，可确保作为粘合剂的良好粘结性，且可赋予优异的离子透过性。即，本专利技术在一个方式中涉及一种蓄电设备电极用树脂组合物(以下也称为“本专利技术的树脂组合物”)，其包含聚合物粒子，上述聚合物粒子具有离子透过性，上述聚合物粒子的利用电解液进行处理前后的弹性变化率[(处理后弹性模量)/(处理前弹性模量)]为30％以下。根据本专利技术，可提供确保对电极的良好粘结性、且具有优异离子透过性的树脂组合物。本专利技术的树脂组合物在一个或多个实施方式中表现出确保对电极的良好粘结性、且具有优异离子透过性的效果的详细机理虽不明确，但推定如下。可认为：本专利技术的树脂组合物在一个或多个实施方式中，通过含有具有规定弹性变化率的聚合物粒子，从而具有作为粘合剂的良好粘结性，并且使弹性大幅降低，由此可确保电极间的离子流路，即便在低温时等的电荷迁移等的运动性降低的情况下，也会抑制离子迁移受到的阻碍。但是，这些是推论，本专利技术并不受这些机理的限定性解释。进而，本专利技术在另一个或多个实施方式中基于如下见解：通过使蓄电设备电极用树脂组合物中含有规定的聚合物粒子，并将该树脂组合物的表面张力规定为规定的大小，从而可确保电极的粘结性，并且提高电池特性。即，本专利技术在另一个方式中涉及一种蓄电设备电极用树脂组合物(以下也称为“本专利技术的树脂组合物”)，其包含：含有源自上述式(I)所示的化合物的结构单元(A-2)、以及源自选自上述式(II)所示的化合物、上述式(III)所示的化合物及不饱和二元酸中的至少1种化合物的结构单元(B-2)的聚合物粒子，上述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元(A-2)的含量为50质量％以上且99.9质量％以下，上述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元(B-2)的含量为0.1质量％以上且20质量％以下，上述树脂组合物的表面张力为55mN/m以上。根据本专利技术的树脂组合物，可确保对电极的良好粘结性，并且提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电设备电极用树脂组合物，其包含聚合物粒子，所述聚合物粒子具有离子透过性，所述聚合物粒子的利用电解液进行处理前后的弹性变化率、即(处理后弹性模量)/(处理前弹性模量)为30％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.29 JP 2016-1495381.一种蓄电设备电极用树脂组合物，其包含聚合物粒子，所述聚合物粒子具有离子透过性，所述聚合物粒子的利用电解液进行处理前后的弹性变化率、即(处理后弹性模量)/(处理前弹性模量)为30％以下。2.根据权利要求1所述的蓄电设备电极用树脂组合物，其中，所述聚合物粒子包含源自酯(甲基)丙烯酸酯的结构单元。3.根据权利要求1或2所述的蓄电设备电极用树脂组合物，其中，所述聚合物粒子还含有源自多官能单体C的结构单元C。4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电设备电极用树脂组合物，其中，所述聚合物粒子含有：源自下述式(I)所示的化合物的结构单元A-2；以及源自选自下述式(II)所示的化合物、下述式(III)所示的化合物、及不饱和二元酸中的至少1种化合物的结构单元B-2，所述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元A-2的含量为50质量％以上且99.9质量％以下，所述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元B-2的含量为0.1质量％以上且20质量％以下，所述树脂组合物的表面张力为55mN/m以上，式(I)中，R1表示氢原子或甲基；R2表示选自碳数1以上且6以下的直链或支链的烷基、及-CH2OR3中的至少1种；R3表示碳数4以上且6以下的直链或支链的烷基；X表示-O-或-NH-，式(II)中，R1表示氢原子或甲基；M表示氢原子或阳离子，式(III)中，R1表示氢原子或甲基；X表示-O-或-NH-；R4表示选自-(CH2)nOH、-R5SO3M、-R6N(R7)(R8)及-R6N+(R7)(R8)(R9)·Y-中的至少1种；n为1以上且4以下；R5表示碳数1以上且5以下的直链或支链的亚烷基；M表示氢原子或阳离子；R6表示碳数1以上且4以下的直链或支链的亚烷基；R7及R8相同或不同，表示碳数1以上且3以下的直链或支链的烷基；R9表示碳数1以上且3以下的直链或支链的烷基；Y-表示阴离子。5.根据权利要求4所述的蓄电设备电极用树脂组合物，其中，所述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元A-2及结构单元B-2的合计含量为80质量％以上。6.根据权利要求4或5所述的蓄电设备电极用树脂组合物，其中，所述式(I)中，R1为氢原子；R2为碳数1以上且6以下的直链或支链的烷基；X为-O-，所述结构单元B-2为源自所述式(II)所示的化合物的结构单元，所述式(II)中，R1为氢原子或甲基；M为氢原子或阳离子。7.根据权利要求4～6中任一项所述的蓄电设备电极用树脂组合物，其中，所述聚合物粒子含有源自多官能单体C的结构单元C，所述聚合物粒子中的结构单元C的含量相对于结构单元A-2及B-2的合计摩尔数为0.001摩尔％以上且1摩尔％以下。8.根据权利要求4～7中任一项所述的蓄电...

【专利技术属性】
技术研发人员：平石笃司，桑原一夫，高桥庆，隐岐一雄，后藤英树，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP