全固态二次电池用粘合剂组合物、含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种全固态二次电池用粘合剂组合物、含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法，所述全固态二次电池用粘合剂组合物包含聚合物粒子(A)及非水分散介质(B)，该全固态二次电池用粘合剂组合物中，上述聚合物粒子(A)不具有表面活性剂，并且为在使用动态光散射型粒径分布测量装置测量的散射强度分布中显示2个以上的峰的接枝聚合物，组合物的含水率以质量基准为100ppm以下。

Adhesive composition for all solid secondary battery, sheet containing solid electrolyte and all solid secondary battery, sheet containing solid electrolyte and manufacturing method of all solid secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固态二次电池用粘合剂组合物、含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法
本专利技术涉及一种全固态二次电池用粘合剂组合物、含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法。
技术介绍
锂离子二次电池是具有负极、正极及夹在负极与正极之间的电解质，并且能够在2个电极之间使锂离子往复移动以进行充电和放电的蓄电池。以往，在锂离子二次电池中，作为电解质而使用有机电解液。然而，有机电解液容易产生液体泄漏，并且，由于过充电或过放电可能在电池内部发生短路而被点燃，因此需要进一步提高可靠性和安全性。在这种情况下，使用无机固体电解质来代替有机电解液的全固态二次电池受到关注。在全固态二次电池中，所有的负极、电解质及正极均由固体构成，能够大幅度改善使用了有机电解液的电池的作为课题的安全性或可靠性，并且也能够延长寿命。而且，全固态二次电池能够设为电极和电解质直接排列并串联配置的结构。因此，与使用了有机电解液的二次电池相比，能够成为高能量密度化，并且期待应用于电动汽车及大型蓄电池等。根据如上所述的各优点，作为新一代锂离子电池正在进行全固态二次电池的开发。例如，在专利文献1及2中记载了通过使用粘合剂而调整了无机固体电解质等的固体粒子之间的界面状态的全固态二次电池。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-014387号公报专利文献2：日本特开2013-008611号公报
技术实现思路
<br>专利技术要解决的技术课题近年来，正在迅速进行全固态二次电池的开发。追随开发的进行，对提高全固态二次电池的制造效率以及提高离子传导率等全固态二次电池的性能及抑制由使用引起的性能下降的要求日益增加。然而，专利文献1及2中记载的全固态二次电池在制造过程中在固体电解质层和/或电极活性物质层中产生裂纹而会导致制造效率降低。进而，通过使用时的加压也会在固体电解质层和/或电极活性物质层上产生裂纹而会导致电池性能降低。本专利技术的课题在于提供一种全固态二次电池用粘合剂组合物，通过用作全固态二次电池的层结构材料，在全固态二次电池的制造过程中抑制固体电解质层和/或电极活性物质层产生裂纹，并能够对所获得的全固态二次电池赋予高离子传导率，进而由于上述固体电解质层和/或电极活性物质层通过使用电池时的加压也不易产生裂纹，因此能够获得能够抑制使用时的电池性能降低的全固态二次电池。并且，本专利技术的课题在于提供一种使用上述全固态二次电池用粘合剂组合物而获得的含固体电解质的片材及全固态二次电池。进而，本专利技术的课题在于提供一种上述含固体电解质的片材及全固态二次电池各自的制造方法。用于解决技术课题的手段本专利技术人等进行深入研究的结果发现如下：通过将包含聚合物粒子(A)及非水分散介质(B)，且含水率为特定的值以下的全固态二次电池用粘合剂组合物用作全固态二次电池的层结构材料，其中聚合物粒子(A)为在使用动态光散射型粒径分布测量装置测量的散射强度分布中显示2个以上的峰的接枝聚合物，从而抑制全固态二次电池的制造过程中的固体电解质层和/或电极活性物质层产生裂纹，并且能够对所获得的全固态二次电池赋予高离子传导率，进而即使上述固体电解质层和/或电极活性物质层通过使用电池时的加压也不易产生裂纹，从而能够获得由使用引起的电池性能的降低得到抑制的全固态二次电池。基于该见解进而进行反复研究，以至完成了本专利技术。即，上述课题通过以下方案解决。＜1＞一种全固态二次电池用粘合剂组合物，其包含聚合物粒子(A)及非水分散介质(B)，该全固态二次电池用粘合剂组合物中，上述聚合物粒子(A)不具有表面活性剂，并且为在使用动态光散射型粒径分布测量装置测量的散射强度分布中显示2个以上的峰的接枝聚合物，组合物的含水率以质量基准为100ppm以下。＜2＞根据＜1＞所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，上述2个以上的散射强度分布峰中，最小粒径的峰(Pa)在粒径10nm以上且小于200nm的范围，最大粒径的峰(Pb)在200nm以上且小于1000nm的范围。＜3＞根据＜2＞所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，上述最小粒径的峰(Pa)与最大粒径的峰(Pb)的关系满足以下式(1)。0.05≤Pa/Pb≤0.75……(1)＜4＞根据＜1＞至＜3＞中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，上述聚合物粒子(A)包含源自(甲基)丙烯酸酯的重复单元。＜5＞根据＜1＞至＜4＞中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，上述聚合物粒子(A)为具有下述官能团组的官能团中的至少一种的接枝聚合物。＜官能团组＞羟基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、氰基、氨基或其盐。＜6＞根据＜1＞至＜5＞中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，上述聚合物粒子(A)的接枝部具有碳原子数6以上且18以下的烷基。＜7＞根据＜1＞至＜6＞中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，上述非水分散介质(B)为烃化合物溶剂、酮化合物溶剂、醚化合物溶剂、酯化合物溶剂及腈化合物溶剂中的至少一种。＜8＞根据＜1＞至＜7＞中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其含有：具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子的传导性的无机固体电解质(C)。＜9＞根据＜8＞所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其含有活性物质(D)。＜10＞根据＜8＞或＜9＞所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其含有导电助剂(E)。＜11＞一种含固体电解质的片材，其具有由＜8＞至＜10＞中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物构成的层。＜12＞一种全固态二次电池，其具备正极活性物质层、负极活性物质层及固体电解质层，该全固态二次电池中，上述正极活性物质层、上述负极活性物质层及上述固体电解质层中的至少一个层为＜11＞所述的含固体电解质的片材。＜13＞一种含固体电解质的片材的制造方法，其包括将＜8＞至＜10＞中任一项所述的固体电解质组合物涂布于基材上的工序。＜14＞一种全固态二次电池的制造方法，其通过＜13＞所述的制造方法来制造全固态二次电池。专利技术效果本专利技术的全固态二次电池用粘合剂组合物能够在全固态二次电池的制造过程中抑制固体电解质层和/或电极活性物质层产生裂纹，并能够对所获得的全固态二次电池赋予高离子传导率，进而上述固体电解质层和/或电极活性物质层通过使用电池时的加压也不易产生裂纹，从而能够获得由使用引起的电池性能的降低得到抑制的全固态二次电池。本专利技术的含固体电解质的片材及全固态二次电池具有即使加压也不易产生裂纹的固体电解质层和/或电极活性物质层，并显示高离子传导率。而且，本专利技术的含固体电解质的片材的制造方法及全固态二次电池的制造方法能够制造显示上述优异的特性的含固体电解质的片材及全固态二次电池。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态二次电池用粘合剂组合物，其包含聚合物粒子(A)及非水分散介质(B)，该全固态二次电池用粘合剂组合物中，/n所述聚合物粒子(A)不具有表面活性剂，并且为在使用动态光散射型粒径分布测量装置测量的散射强度分布中显示2个以上的峰的接枝聚合物，/n组合物的含水率以质量基准为100ppm以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171012 JP 2017-1985091.一种全固态二次电池用粘合剂组合物，其包含聚合物粒子(A)及非水分散介质(B)，该全固态二次电池用粘合剂组合物中，
所述聚合物粒子(A)不具有表面活性剂，并且为在使用动态光散射型粒径分布测量装置测量的散射强度分布中显示2个以上的峰的接枝聚合物，
组合物的含水率以质量基准为100ppm以下。


2.根据权利要求1所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，
所述2个以上的散射强度分布峰中，最小粒径的峰(Pa)在粒径10nm以上且小于200nm的范围，最大粒径的峰(Pb)在200nm以上且小于1000nm的范围。


3.根据权利要求2所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，
所述最小粒径的峰(Pa)与最大粒径的峰(Pb)的关系满足以下式(1)，
0.05≤Pa/Pb≤0.75……(1)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，
所述聚合物粒子(A)包含源自(甲基)丙烯酸酯的重复单元。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的全固态二次电池用粘合剂组合物，其中，
所述聚合物粒子(A)为具有下述官能团组的官能团中的至少一种的接枝聚合物，
＜官能团组＞
羟基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、氰基、氨基或其盐。


6.根据权利要求1至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野雅臣，望月宏显，三村智则，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP