电化学元件用粘结剂组合物、电化学元件功能层用浆料组合物、电化学元件粘接层用浆料组合物、以及复合膜制造技术

本发明专利技术提供了一种电化学元件用粘结剂组合物，其粘结性优异、且可以形成能使电化学元件(例如二次电池)的倍率特性和循环特性提高的功能层。本发明专利技术的电化学元件用粘结剂组合物包含粘结材料和碳酸氢盐，上述粘结材料是具有选自羧基、羟基、氰基、氨基、环氧基、噁唑啉基、异氰酸酯基及磺酸基中的至少1种官能团的聚合物。

Binder composition for electrochemical elements, slurry composition for functional layer of electrochemical elements, slurry composition for adhesive layer of electrochemical elements, and composite film

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学元件用粘结剂组合物、电化学元件功能层用浆料组合物、电化学元件粘接层用浆料组合物、以及复合膜
本专利技术涉及电化学元件用粘结剂组合物、电化学元件功能层用浆料组合物、电化学元件粘接层用浆料组合物、以及复合膜。
技术介绍
一直以来，锂离子二次电池等非水系电池、双电层电容器及锂离子电容器等作为电化学元件，在广泛的用途中被使用。在此，锂离子二次电池等非水系二次电池(以下，有时仅简写为“二次电池”)具有下列特性：小型、轻质、能量密度高、可以反复充放电。并且，非水系二次电池通常具有电极(正极和负极)、以及隔离正极与负极来防止正极和负极间短路的间隔件等电池构件。在此，作为二次电池的电池构件，使用具有如下功能层的构件，该功能层包含粘结材料，且任意地包含为了使电池构件发挥期望的功能而配合的颗粒(以下，称为“功能性颗粒”)。具体而言，使用在间隔件基材上具有多孔膜层的间隔件来作为二次电池的间隔件，其中，上述多孔膜层包含含有粘结材料的粘接层、以及作为粘结材料和功能性颗粒的非导电性颗粒。此外，作为二次电池的电极，可以使用在集流体上具有电极复合材料层、且电极复合材料层包含作为粘结材料和功能性颗粒的电极活性物质颗粒的电极，或者电极基材在集流体上具有电极复合材料层、且在电极基材上进一步具有上述粘接层、多孔膜层的电极。并且，为了实现二次电池的性能的进一步提高，一直以来，在尝试对包含粘结材料的粘结剂组合物进行改良。例如，专利文献1中提出了一种技术，通过使用规定的粘结剂组合物，使电极复合材料层对集流体的粘接性提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-009544号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在上述现有技术中，难以充分确保电极复合材料层的粘接性(剥离强度)，并且也不能使二次电池发挥优异的倍率特性和循环特性。因此，在上述现有技术中，在赋予电极复合材料层等功能层优异的粘接性(剥离强度)并使二次电池的倍率特性和循环特性提高的方面，仍有改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供一种电化学元件用粘结剂组合物，其粘结性优异、且可以形成能使电化学元件(例如二次电池)的倍率特性和循环特性提高的功能层(电极复合材料层、多孔膜层、粘接层)或者复合膜。此外，本专利技术的目的在于提供一种电化学元件功能层用浆料组合物，其可以形成具有优异的粘接性(剥离强度、工艺粘接性)、且可以使电化学元件(例如二次电池)的倍率特性和循环特性提高的功能层(电极复合材料层、多孔膜层、粘接层)或者复合膜。进而，本专利技术的目的在于提供一种复合膜，其具有优异的粘接性(剥离强度)、且可以使电化学元件(例如二次电池)的倍率特性和循环特性提高。用于解决问题的方案本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研究。然后，本专利技术人发现，如果使用包含规定的粘结材料和碳酸氢盐的粘结剂组合物来形成功能层(电极复合材料层、多孔膜层、粘接层)或复合膜，则可以提高得到的功能层(电极复合材料层、多孔膜层、粘接层)或复合膜的粘接性(剥离强度、工艺粘接性)，可以使具有功能层(电极复合材料层、多孔膜层、粘接层)或复合膜的电化学元件(例如二次电池)发挥优异的倍率特性和循环特性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术以有利地解决上述课题为目的，本专利技术的电化学元件用粘结剂组合物的特征在于，包含粘结材料和碳酸氢盐，上述粘结材料是具有选自羧基、羟基、氰基、氨基、环氧基、噁唑啉基、异氰酸酯基及磺酸基中的至少1种官能团的聚合物。像这样包含特定的粘结材料和碳酸氢盐的粘结剂组合物由于粘结性优异，因此如果使用该粘结剂组合物，则可以得到粘接性(剥离强度)优异的功能层。并且，如果使用具有该功能层的元件构件(电池构件)，则可以使电化学元件(例如二次电池)发挥优异的倍率特性和循环特性。在此，在本专利技术的电化学元件用粘结剂组合物中，优选上述碳酸氢盐的含量相对于上述粘结材料为5质量％以上且85质量％以下。如果上述碳酸氢盐的含量相对于上述粘结材料为5质量％以上且85质量％以下，则可以进一步提高粘结剂组合物的粘结性，提高得到的浆料组合物的浆料稳定性，并且使功能层的粘接性(剥离强度)和电化学元件(例如二次电池)的倍率特性进一步提高。此外，在本专利技术的电化学元件用粘结剂组合物中，优选上述粘结材料包含羧基和氰基中的至少一种，且上述粘结材料中羧基的含量和上述粘结材料中氰基的含量的总和为每1g上述粘结材料0.1mmol以上且50mmol以下。如果上述粘结材料中羧基的含量和上述粘结材料中氰基的含量的总和为每1g上述粘结材料0.1mmol以上且50mmol以下，则可以提高得到的浆料组合物的浆料稳定性，并且使功能层的粘接性(剥离强度)和电化学元件(例如二次电池)的倍率特性进一步提高。此外，在本专利技术的电化学元件用粘结剂组合物中，优选上述粘结材料包含氰基，且上述粘结材料中氰基的含量为每1g上述粘结材料1mmol以上且40mmol以下。如果上述粘结材料中氰基的含量为每1g上述粘结材料1mmol以上且40mmol以下，则可以使电化学元件(例如二次电池)的倍率特性进一步提高。此外，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的电化学元件功能层用浆料组合物的特征在于，包含上述任意一种电化学元件用粘结剂组合物。如果由上述电化学元件功能层用浆料组合物形成功能层，则可以提高功能层的粘接性(剥离强度)。并且，如果使用具有该功能层的元件构件(电池构件)，则可以使电化学元件(例如二次电池)发挥优异的倍率特性和循环特性。此外，在本专利技术的电化学元件功能层用浆料组合物中，可以进一步包含电极活性物质。在上述浆料组合物进一步包含电极活性物质的情况下，如果使用该浆料组合物，则可以形成粘接性优异、且能使二次电池发挥优异的倍率特性和循环特性的电极复合材料层。此外，本专利技术的电化学元件功能层用浆料组合物可以进一步包含非导电性颗粒。此外，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的电化学元件粘接层用浆料组合物的特征在于，包含上述任意一种电化学元件用粘结剂组合物，不包含电极活性物质和非导电性颗粒。如果由上述电化学元件粘接层用浆料组合物形成粘接层，则可以提高粘接层的粘接性(剥离强度、工艺粘接性)。并且，如果使用具有该粘接层的元件构件(电池构件)，则可以使电化学元件(例如二次电池)发挥优异的倍率特性和循环特性。此外，多孔膜用浆料组合物包含上述任意一种电化学元件用粘结剂组合物。如果由上述多孔膜用浆料组合物形成多孔膜，则可以提高多孔膜的粘接性(剥离强度)。并且，如果使用具有该多孔膜的元件构件(电池构件)，则可以使电化学元件(例如二次电池)发挥优异的倍率特性和循环特性。此外，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的复合膜的特征在于，将作为上述电化学元件功能层用浆料组合物的多孔膜层用浆料组合物或粘接层用浆料组合物层叠于间隔件基材上，或者导入间隔件基材中。如果将作为上述电化学元件功能层用浆料组合物的多孔膜层用浆料组合物或粘接层用浆料组合物层叠于间隔件基材上或导入间隔件基材中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学元件用粘结剂组合物，其包含粘结材料和碳酸氢盐，/n所述粘结材料为具有选自羧基、羟基、氰基、氨基、环氧基、噁唑啉基、异氰酸酯基及磺酸基中的至少一种官能团的聚合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170629 JP 2017-1279441.一种电化学元件用粘结剂组合物，其包含粘结材料和碳酸氢盐，
所述粘结材料为具有选自羧基、羟基、氰基、氨基、环氧基、噁唑啉基、异氰酸酯基及磺酸基中的至少一种官能团的聚合物。


2.根据权利要求1所述的电化学元件用粘结剂组合物，其中，所述碳酸氢盐的含量相对于所述粘结材料为5质量％以上且85质量％以下。


3.根据权利要求1或2所述的电化学元件用粘结剂组合物，其中，所述粘结材料包含羧基和氰基中的至少一种，
所述粘结材料中羧基的含量和所述粘结材料中氰基的含量的总和为每1g所述粘结材料0.1mmol以上且50mmol以下。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的电化学元件用粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：一色康博，园部健矢，浅井一辉，
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