用于二次电池的粘合剂组合物、电极浆料组合物、电极和包括该电极的二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种用于二次电池的粘合剂组合物、包含该粘合剂组合物的电极浆料组合物，以及一种电极和通过使用该电极制造的二次电池，所述粘合剂组合物包含：胶乳粒子(A)，该胶乳粒子是含有(a1)共轭二烯单体、(a2)烯属不饱和羧酸单体和(a3)芳香族乙烯基单体的单体混合物的聚合物；和乳化剂(B)，其中，基于100重量份的所述单体混合物，所述(a2)烯属不饱和羧酸单体的含量为3重量份以上，基于100重量份的所述胶乳粒子，所述乳化剂(B)的含量小于3000ppm。

Adhesive compositions, electrode paste compositions, electrodes and secondary batteries including the electrodes for secondary batteries

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次电池的粘合剂组合物、电极浆料组合物、电极和包括该电极的二次电池
[相关申请的交叉引用]本申请要求于2018年1月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0001126和于2018年11月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0150034的权益，这两项申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。[
]本专利技术涉及一种用于二次电池的粘合剂组合物、电极浆料组合物、电极和包括该电极的二次电池，更具体地，涉及一种可以防止轧辊污染并且较少发生根据轧制长度的粘合力减小的用于二次电池的粘合剂组合物、电极浆料组合物、电极和包括该电极的二次电池。
技术介绍
近年来，随着对诸如便携式计算机、移动电话和照相机的便携式设备的技术发展和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求已经显著增加，并且在这些二次电池中，已经进行许多对具有高能量密度、工作电位、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池的研究，并且锂二次电池也商业化并且广泛使用。锂二次电池的电极通常通过如下方式制备：将正极活性材料或负极活性材料与粘合剂和导电材料等混合，并且将该混合物分散在溶剂中以制备电极浆料，将该电极浆料涂布至电极集流体的表面，然后对其进行干燥和轧制。粘合剂用于确保活性材料与活性材料之间以及活性材料与电极集流体之间的粘合力或粘合强度，并且用于目前使用的二次电池的粘合剂材料可以是，例如，聚偏二氟乙烯(PVdF)或苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)/羧甲基纤维素(CMC)等。顺便提及，当粘合剂的分散性降低时，电极浆料的粘度显著增加，从而使涂布困难。当电极浆料的溶剂是水性时，该问题更严重，因此，使用在制备粘合剂的过程中添加乳化剂的方法来提高在水性浆料中使用的粘合剂的稳定性。当乳化剂的含量增加时，粘合剂的稳定性提高，从而抑制浆料粘度的增加。然而，由于乳化剂具有比其它成分更低的分子量，因此，当使用含有过量的乳化剂的粘合剂时，由于电极轧制过程中产生的摩擦热，具有低分子量的乳化剂容易移动至表面，由此产生污染轧辊的问题。附着在轧辊上的乳化剂由于由轧辊提供的压力引起的力而一直附着在轧辊上，并且不容易除去。同时，由于乳化剂具有粘性，因此，当乳化剂连续附着在轧辊上时，电极层的其它成分也粘附至轧辊以使污染恶化。当使用由此污染的轧辊进行轧制时，存在电极不均匀地轧制并且电极的表面不均匀地形成的问题。另外，近来已经提出用于长时间进行轧制工艺或进行多步骤轧制工艺的方法等来提高电极密度，但是当轧制工艺时间延长时，存在用于二次电池的常规粘合剂的粘合力劣化的问题，由此，电极材料会脱落并且/或活性材料层会剥离。
技术实现思路
技术问题解决这些问题的本专利技术的一个方面提供一种用于二次电池的粘合剂组合物和包括该粘合剂组合物的二次电池，所述粘合剂组合物可以防止轧辊的污染并且较少发生根据轧制长度的粘合力减小。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种用于二次电池的粘合剂组合物，包含：胶乳粒子(A)，该胶乳粒子是含有(a1)共轭二烯单体、(a2)烯属不饱和羧酸单体和(a3)芳香族乙烯基单体的单体混合物的聚合物；和乳化剂(B)，其中，基于100重量份的所述单体混合物，所述烯属不饱和羧酸单体的含量为3重量份以上，并且基于100重量份的所述胶乳粒子，所述乳化剂的含量小于3000ppm。根据本专利技术的另一方面，提供一种电极浆料组合物，包含：电极活性材料、根据本专利技术的用于二次电池的粘合剂组合物和溶剂。此时，所述溶剂可以是水性溶剂，如水。根据本专利技术的另一方面，提供一种电极，该电极包括使用根据本专利技术的电极浆料组合物形成的活性材料层。根据本专利技术的另一方面，提供一种包括所述电极的二次电池。有益效果根据本专利技术的用于二次电池的粘合剂组合物将乳化剂的含量和胶乳粒子中的烯属不饱和羧酸的含量调节至特定范围，从而确保浆料的稳定性，同时防止由过多的乳化剂引起的轧辊污染。此外，当使用根据本专利技术的用于二次电池的粘合剂组合物制造电极时，根据轧制长度的粘合力减小显著改善。具体实施方式下文中，将更详细地描述本专利技术。粘合剂组合物首先，将描述根据本专利技术的粘合剂组合物。根据本专利技术的粘合剂组合物包含：胶乳粒子(A)，该胶乳粒子是含有(a1)共轭二烯单体、(a2)烯属不饱和羧酸单体和(a3)芳香族乙烯基单体的单体混合物的聚合物；和乳化剂(B)。(A)胶乳粒子所述胶乳粒子是包含(a1)共轭二烯单体、(a2)烯属不饱和羧酸单体和(a3)芳香族乙烯基单体的单体混合物的聚合物。作为(a1)共轭二烯单体，可以单独使用选自，例如，1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯和间戊二烯中的至少一种或它们的混合物，但是实施方案不限于此。基于100重量份的单体混合物，(a1)共轭二烯单体的含量可以为10重量份至96重量份，例如，10重量份至70重量份或10重量份至50重量份。当共轭二烯单体的含量满足所述范围时，可以得到优异的粘合力。接下来，作为(a2)烯属不饱和羧酸单体，可以单独使用选自，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸酐、富马酸和衣康酸中的至少一种或它们的混合物，但是实施方案不限于此。基于100重量份的单体混合物，(a2)烯属不饱和羧酸单体的含量可以为3重量份以上，例如，3重量份至89重量份、3重量份至30重量份或3重量份至10重量份。当(a2)烯属不饱和羧酸单体的含量小于3重量份时，在水性电极浆料组合物中不能确保足够的分散性，因此，防止根据轧制长度的粘合力减小和轧辊污染的效果小。接下来，作为(a3)芳香族乙烯基单体，可以单独使用选自，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯和乙烯基甲苯中的至少一种或它们的混合物，但是实施方案不限于此。基于100重量份的单体混合物，(a3)芳香族乙烯基单体的含量可以为1重量份至80重量份，例如，1重量份至80重量份、1重量份至70重量份、30重量份至70重量份或1重量份至50重量份。当(a3)芳香族乙烯基单体的含量满足所述范围时，存在其强度和电解质亲和性优异的优点。另一方面，除了(a1)至(a3)成分之外，所述单体混合物还可以包含共聚单体。作为所述共聚单体，可以使用选自，例如，乙烯基氰类单体、(甲基)丙烯酸酯类单体和(甲基)丙烯酰胺类单体中的至少一种。所述乙烯基氰类单体的具体实例可以是丙烯腈、甲基丙烯腈和具有氰官能团的单体等，但是实施方案不限于此。所述(甲基)丙烯酸酯类单体的具体实例可以是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正乙基己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、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、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯等，但是实施方案不限于此。所述(甲基)丙烯酰胺类单体的具体实例可以是丙烯酰胺、正羟甲基丙烯酰胺、正丁氧基甲基丙烯酰胺、正羟甲基甲基丙烯酰胺和正丁氧基甲基甲基丙烯酰胺等，但是实施方案不限于此。根据一个实施方案，基于100重量份的所述单体混合物，该单体混合物可以含有10重量份至96重量份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于二次电池的粘合剂组合物，该组合物包含：胶乳粒子(A)，该胶乳粒子是含有(a1)共轭二烯单体、(a2)烯属不饱和羧酸单体和(a3)芳香族乙烯基单体的单体混合物的聚合物；和乳化剂(B)；其中，基于100重量份的所述单体混合物，所述(a2)烯属不饱和羧酸单体的含量为3重量份以上，基于100重量份的所述胶乳粒子，所述乳化剂(B)的含量小于3000ppm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2018.01.04 KR 10-2018-0001126;2018.11.28 KR 10-2011.一种用于二次电池的粘合剂组合物，该组合物包含：胶乳粒子(A)，该胶乳粒子是含有(a1)共轭二烯单体、(a2)烯属不饱和羧酸单体和(a3)芳香族乙烯基单体的单体混合物的聚合物；和乳化剂(B)；其中，基于100重量份的所述单体混合物，所述(a2)烯属不饱和羧酸单体的含量为3重量份以上，基于100重量份的所述胶乳粒子，所述乳化剂(B)的含量小于3000ppm。2.根据权利要求1所述的用于二次电池的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的所述单体混合物，所述(a2)烯属不饱和羧酸单体的含量为3重量份至89重量份。3.根据权利要求1所述的用于二次电池的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的所述胶乳粒子，所述乳化剂(B)的含量为500ppm至2500ppm。4.根据权利要求1所述的用于二次电池的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的所述单体混合物，所述单体混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩惠守，韩善姬，康旼阿，崔哲勋，柳东彫，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR