非水电解质二次电池电极用粘合剂、非水电解质二次电池用电极合剂、非水电解质二次电池用电极、非水电解质二次电池和电气设备制造技术

本发明专利技术提供一种具有充分的粘结力且能够使非水电解质二次电池低电阻化的电极用粘合剂。一种非水电解质二次电池电极用粘合剂，其含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇。

Adhesives for electrodes of non-aqueous electrolyte secondary batteries, electrode binders for non-aqueous electrolyte secondary batteries, electrodes for non-aqueous electrolyte secondary batteries, non-aqueous electrolyte secondary batteries and electrical equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池电极用粘合剂、非水电解质二次电池用电极合剂、非水电解质二次电池用电极、非水电解质二次电池和电气设备
本专利技术涉及非水电解质二次电池电极用粘合剂、含有该粘合剂的非水电解质二次电池用电极合剂、使用该电极合剂的非水电解质二次电池用电极、具备该电极的非水电解质二次电池、以及具备该二次电池的电气设备。
技术介绍
近年来，随着笔记本电脑、智能手机、便携游戏机、PDA等便携式电子设备的普及，为了使这些设备更加轻量化，且能够长时间使用，要求作为电源使用的二次电池的小型化和高能量密度化。特别是近年来，作为电动汽车、电动两轮车等的车辆用电源的利用正在扩大。对于这样的也使用于车辆用电源的二次电池，要求不仅高能量密度化，而且在广泛的温度区域也能够工作的电池，并提出了各种非水电解质二次电池。作为非水电解质二次电池，以往镍-镉电池、镍-氢电池等为主流，但从上述的小型化和高能量密度化的要求出发，存在锂离子二次电池的使用增大的趋势。锂离子二次电池等非水电解质二次电池的电极通常是通过以下方式制造的：将在使电极用粘合剂(以下，有时简称为粘合剂)溶解于溶剂而成的粘合剂溶液或使粘合剂分散于分散介质而成的浆料中混合活性物质(电极活性物质)和导电助剂而成的电池电极合剂浆料(以下，有时简称为浆料)涂布于集电体，通过干燥等方法除去溶剂、分散介质。锂离子二次电池中，例如，正极是通过将正极合剂浆料在铝箔集电体上进行涂布·干燥而得到的，其中，正极合剂浆料是使作为活性物质的钴酸锂(LiCoO2)、作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)、作为导电助剂的炭黑分散于分散介质而得到的。此外，负极是通过将负极合剂浆料在铜箔集电体上进行涂布·干燥而得到的，其中负极合剂浆料是使作为活性物质的石墨(Graphite)、作为粘合剂的羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、PVDF或聚酰亚胺等中的任一种、作为导电助剂的炭黑分散于水或有机溶剂中而得到的。此外，为了使锂离子二次电池大容量化，作为负极活性物质，对各种石墨进行了研究。特别是，已知在人造石墨中，由于原材料、碳化温度的不同等，所以结晶状态发生变化，由此作为负极活性物质的能量容量发生变化(参照专利文献1～3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平8－264180号公报专利文献2:日本特开平4－188559号公报专利文献3:日本特开平10－284082号公报专利文献4:国际公开2004/049475号专利文献5:日本特开平10－302799号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在使用各种石墨作为负极活性物质的情况下，以往在作为粘合剂而使用的PVDF中，由于粘结力和柔软性低，因此需要大量使用粘合剂。通过大量使用粘合剂，存在活性物质的量相对变少、电池容量降低，并且电池内部的电阻上升的不良情况。此外，由于PVDF仅溶解于有机溶剂，因此提出了能够降低环境负荷的其它粘合剂(参照专利文献4～5)。然而，在使用这些粘合剂的情况下，作为电池的性能不充分。此外，作为期待不降低粘结力且降低环境负荷的效果的水系粘合剂，研究使用苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)。然而，作为绝缘体的橡胶性质的SBR存在于活性物质的表面，因此存在无法得到充分的速率特性，电极内的电阻变高的问题。在这样的状況下，本专利技术的主要目的在于提供一种具有充分的粘结力且能够使非水电解质二次电池低电阻化的电极用粘合剂。用于解决课题的技术方案本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究。其结果发现，通过将含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇的粘合剂用于非水电解质二次电池的电极，能够发挥充分的粘结力，进而能够使非水电解质二次电池低电阻化。即，本专利技术提供具有以下构成的专利技术。方案1.一种非水电解质二次电池电极用粘合剂，其含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇。方案2.根据方案1记载的非水电解质二次电池电极用粘合剂，其中，上述共聚物中的上述乙烯醇与上述烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚组成比，以摩尔比计，为95/5～5/95。方案3.根据方案1或2记载的非水电解质二次电池电极用粘合剂，其中，上述烯键式不饱和羧酸碱金属中和物为(甲基)丙烯酸碱金属中和物。方案4.根据方案1～3中任一项记载的非水电解质二次电池电极用粘合剂，其中，上述共聚物与上述聚乙烯醇的质量比为95/5～70/30。方案5.一种非水电解质二次电池用电极合剂，其含有电极活性物质、导电助剂、以及方案1～4中任一项记载的非水电解质二次电池电极用粘合剂。方案6.根据方案5记载的非水电解质二次电池用电极合剂，其中，上述粘合剂的含量相对于上述电极活性物质、上述导电助剂和上述粘合剂的合计量100质量份为0.5～40质量份。方案7.一种非水电解质二次电池用电极，其是使用方案5或6记载的非水电解质二次电池用电极合剂制作的。方案8.一种非水电解质二次电池，其具备方案7记载的非水电解质二次电池用电极。方案9.一种电气设备，其具备方案8记载的非水电解质二次电池。方案10.粘合剂在非水电解质二次电池电极中的应用，其中，上述粘合剂含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种具有充分的粘结力且能够使非水电解质二次电池低电阻化的电极用粘合剂。此外，根据本专利技术，也可以提供含有该粘合剂的非水电解质二次电池用电极合剂、使用该电极合剂的非水电解质二次电池用电极、具备该电极的非水电解质二次电池、以及具备该二次电池的电气设备。具体实施方式以下，对本专利技术的非水电解质二次电池电极用粘合剂、非水电解质二次电池用电极合剂、非水电解质二次电池用电极、非水电解质二次电池以及电气设备进行详述。应予说明，本专利技术中，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”，与其类似的表达也是同样的。＜非水电解质二次电池电极用粘合剂＞本专利技术的非水电解质二次电池电极用粘合剂(以下，有时称为“本专利技术的粘合剂”)的特征在于，含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇。通过将本专利技术的非水电解质二次电池电极用粘合剂用于非水电解质二次电池的电极，粘合剂发挥充分的粘结力且能够使非水电解质二次电池低电阻化。[乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物]乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物(以下，有时简称为“共聚物”)是指使作为单体(monomer)成分的乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物进行共聚而成的共聚物。该共聚物例如可以通过将使乙烯酯与烯键式不饱和羧酸酯共聚而得到的前体，在含有碱金属的碱的存在下，在水性有机溶剂和水的混合溶剂中进行皂化而得到。即，由于乙烯醇自身不稳定，因此不能直接作为单体使用，但是通过将使用乙烯酯作为单体而得到的聚合物进行皂化，从而使生成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池电极用粘合剂，其特征在于，/n含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-1892551.一种非水电解质二次电池电极用粘合剂，其特征在于，
含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇。


2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池电极用粘合剂，
其中，所述共聚物中的所述乙烯醇与所述烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚组成比，以摩尔比计，为95/5～5/95。


3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池电极用粘合剂，
其中，所述烯键式不饱和羧酸碱金属中和物为(甲基)丙烯酸碱金属中和物。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水电解质二次电池电极用粘合剂，其中，所述共聚物与所述聚乙烯醇的质量比为95/5～70/30。


5.一种非水电解质二次电池用电极合剂，其特征在于，
含有电极活性物质、导电助剂、以及权...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本瞬，竹内英介，金野仁子，
申请(专利权)人：住友精化株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP