非水系二次电池用粘结剂组合物和非水系二次电池用浆料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种非水系二次电池用粘结剂组合物，包含非水溶性聚合物和水溶性聚合物，上述非水溶性聚合物包含70质量％以上且100质量％以下的脂肪族共轭二烯单体单元，上述水溶性聚合物具有羧基和羟基。上述水溶性聚合物优选包含含羧基单体单元和含羟基单体单元。本发明专利技术还提供包含该组合物的非水系二次电池用浆料组合物、电极、间隔件、二次电池和它们的制造方法。

Binder composition and slurry composition for non water secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池用粘结剂组合物和非水系二次电池用浆料组合物
本专利技术涉及非水系二次电池用粘结剂组合物和非水系二次电池用浆料组合物。
技术介绍
作为移动终端的电源，多使用锂离子二次电池等非水系二次电池，为了二次电池的高性能化，正在研究电极等电池构件的改良。电极通常可将电极活性物质等与分散介质进行混合而得到浆料组合物、将该浆料组合物涂布于集流体并进行干燥而制造。近年来，考虑环境保护，正在研究使用水作为上述分散介质而制备浆料组合物，从而制造电极(专利文献1和专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/021401号；专利文献2：国际公开第2014/014006号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题利用现有技术的浆料组合物而制造的电极有时与其他电池构件的粘接性不充分，有时需要进一步对电极设置粘接层。如果将浆料组合物涂布于集流体而制造的电极具有对间隔件等电池构件的充分的粘接性，则不需要进一步对电极设置粘接层，可将二次电池的制造工序简略化。此外，如果间隔件可具有的多孔层等功能层具有对电极等电池构件的充分的粘接性，则不需要进一步对电池构件设置粘接层，可将二次电池的制造工序简略化。进而，就二次电池而言，要求抑制由于重复充放电而导致的放电容量的下降，并且要求抑制由于重复充放电而导致的电池的膨胀。本专利技术的目的在于提供能够形成粘接性优异的层的非水系二次电池用粘结剂组合物、包含上述粘结剂组合物和水的非水系二次电池用浆料组合物、以及可抑制由于重复充放电而导致的放电容量的下降和电池膨胀的非水系二次电池。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，将以特定比例包含特定的成分的非水溶性聚合物和特定的水溶性聚合物进行组合的粘结剂组合物能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种非水系二次电池用粘结剂组合物，包含非水溶性聚合物和水溶性聚合物，上述非水溶性聚合物包含70质量％以上且100质量％以下的脂肪族共轭二烯单体单元，上述水溶性聚合物具有羧基和羟基。[2]根据[1]所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，上述水溶性聚合物包含含羧基单体单元和含羟基单体单元。[3]根据[1]或[2]所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，上述非水溶性聚合物的四氢呋喃不溶解成分量为1质量％以上且60质量％以下。[4]根据[1]～[3]中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，上述非水溶性聚合物的体积平均粒径为0.1μm以上且5μm以下。[5]根据[1]～[4]中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，上述水溶性聚合物的1质量％水溶液粘度为10mPa·s以上且10000mPa·s以下。[6]一种非水系二次电池用浆料组合物，包含[1]～[5]中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物和水。[7]根据[6]所述的非水系二次电池用浆料组合物，其中，进一步包含电极活性物质。[8]根据[6]所述的非水系二次电池用浆料组合物，其中，进一步包含非导电性粒子。[9]一种非水系二次电池用电极，包含集流体和在上述集流体上形成的功能层(A)，上述功能层(A)包含电极活性物质和[1]～[5]中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物。[10]一种非水系二次电池用间隔件，包含间隔件基材和在上述间隔件基材上形成的功能层(B)，上述功能层(B)包含非导电性粒子和[1]～[5]中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物。[11]一种非水系二次电池，包含正极、负极、间隔件和电解液，选自上述正极和上述负极中的1个以上为[9]所述的非水系二次电池用电极。[12]一种非水系二次电池，包含正极、负极、间隔件和电解液，上述间隔件为[10]所述的非水系二次电池用间隔件。[13]一种制造方法，是包含集流体和在上述集流体上形成的功能层(A)的非水系二次电池用电极的制造方法，包含在上述集流体上形成[7]所述的非水系二次电池用浆料组合物的膜，将上述膜进行干燥而得到功能层(A)的工序。[14]一种制造方法，是包含间隔件基材和在上述间隔件基材上形成的功能层(B)的非水系二次电池用间隔件的制造方法，包含在上述间隔件基材上形成[8]所述的非水系二次电池用浆料组合物的膜，将上述膜进行干燥而得到功能层(B)的工序。专利技术效果本专利技术能够提供能够形成粘接性优异的层的非水系二次电池用粘结剂组合物、包含上述粘结剂组合物和水的非水系二次电池用浆料组合物、以及可抑制由于重复充放电而导致的放电容量的下降和电池膨胀的非水系二次电池。具体实施方式以下，对本专利技术示出实施方式及示例物进行详细说明。但是，本专利技术并不限定于以下说明的实施方式及示例物，在不脱离本专利技术的请求的范围及其同等的范围的范围内可以任意地进行变更而实施。在以下的说明中，术语“(甲基)丙烯酸”包含丙烯酸、甲基丙烯酸和它们的混合物。此外，术语“(甲基)丙烯酸酯”包含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它们的混合物。进而，术语“(甲基)丙烯腈”包含丙烯腈、甲基丙烯腈和它们的混合物。在以下的说明中，某物质为水溶性是指，在25℃将0.5g的该物质溶解于100g的水时，不溶成分小于0.5质量％。此外，某物质为非水溶性是指，在25℃中将0.5g的该物质溶解于100g的水时，不溶成分为90质量％以上。在以下的说明中，电极活性物质层是指包含电极活性物质的层。负极活性物质层是指包含负极活性物质的层。正极活性物质层是指包含正极活性物质的层。[1.非水系二次电池用粘结剂组合物]本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物包含非水溶性聚合物和水溶性聚合物。[1.1.非水溶性聚合物]非水溶性聚合物为非水溶性，包含70质量％以上且100质量％以下的脂肪族共轭二烯单体单元。[1.1.1.脂肪族共轭二烯单体单元]脂肪族共轭二烯单体单元是具有将脂肪族共轭二烯单体进行聚合而形成的结构的结构单元。作为脂肪族共轭二烯单体，可举出例如：1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯；在主链中具有共轭双键的戊二烯及其取代物；以及在侧链中具有共轭双键的己二烯及其取代物等。其中，优选2-甲基-1,3-丁二烯、1,3-丁二烯。此外，在非水溶性聚合物中，脂肪族共轭二烯单体单元可以单独包含1种，也可以作为2种以上的任意比率的组合而包含。非水溶性聚合物中的脂肪族共轭二烯单体单元的比例通常为70质量％以上，优选超过70质量％，更优选为75质量％以上，进一步优选为80质量％以上。由此，可使电极与间隔件的粘接性提高。非水溶性聚合物中的脂肪族共轭二烯单体单元的比例通常为100质量％以下，优选为98质量％以下。非水溶性聚合物中的脂肪族共轭二烯单体单元的比例与脂肪族共轭二烯单体的质量相对于制造非水溶性聚合物时所使用的单体的总质量的质量比率(脂肪族共轭二烯单体的添加比率)通常一致。此外，非水溶性聚合物和水溶性聚合物等聚合物中的各自的单体单元和/或结构单元的含有比例能够使用1H-NMR和13C-NMR等核磁共振(NMR)法进行测定。[1.1.2.其他任意单体单元]本专利技术的非水溶性聚合物可以包含除了脂肪族共轭二烯单体单元以外的单体单元。作为除了脂肪族共轭二烯单体单元以外的单体单元，没有特别限定，可举出例如烯属不饱和羧酸单体单元、芳香本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水系二次电池用粘结剂组合物，包含非水溶性聚合物和水溶性聚合物，所述非水溶性聚合物包含70质量％以上且100质量％以下的脂肪族共轭二烯单体单元，所述水溶性聚合物具有羧基和羟基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.24 JP 2017-0584181.一种非水系二次电池用粘结剂组合物，包含非水溶性聚合物和水溶性聚合物，所述非水溶性聚合物包含70质量％以上且100质量％以下的脂肪族共轭二烯单体单元，所述水溶性聚合物具有羧基和羟基。2.根据权利要求1所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，所述水溶性聚合物包含含羧基单体单元和含羟基单体单元。3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，所述非水溶性聚合物的四氢呋喃不溶解成分量为1质量％以上且60质量％以下。4.根据权利要求1～3中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，所述非水溶性聚合物的体积平均粒径为0.1μm以上且5μm以下。5.根据权利要求1～4中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，所述水溶性聚合物的1质量％水溶液粘度为10mPa·s以上且10000mPa·s以下。6.一种非水系二次电池用浆料组合物，包含权利要求1～5中任1项所述的非水系二次电池用粘结剂组合物和水。7.根据权利要求6所述的非水系二次电池用浆料组合物，其中，进一步包含电极活性物质。8.根据权利要求6所述的非水系二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本德一，石井秀岳，松尾祐作，
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