糊料组合物、二次电池用电极材料、二次电池用电极及二次电池制造技术

本发明专利技术提供能够制造对热的安全性高的二次电池的糊料组合物。所述糊料组合物包含：式(1)所示的半缩醛酯衍生物、式(2)所示的多胺、二次电池用活性物质、以及水性介质。

Paste composition, electrode material for secondary battery, electrode for secondary battery and secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】糊料组合物、二次电池用电极材料、二次电池用电极及二次电池
本专利技术涉及糊料组合物、二次电池用电极材料、二次电池用电极及二次电池。
技术介绍
近年来，能够充电的二次电池系统逐渐变得备受重视。特别是伴随便携型电子产品的广泛普及，对于具有轻质、高工作电压、且高能量密度等优点的二次电池的需求显示出进一步的增长。以锂离子二次电池代表的二次电池发现具有轻质、高工作电压、高能量密度、且长寿命的优点，期待广泛用于汽车及飞机等运输设备。目前，对于省空间、耐久性、高电压、高能量密度、及高安全性等的要求在不断提高。另一方面，在要求提高锂离子二次电池的特性的多数情况下，使用了可燃性的有机溶剂作为电解液，在温度升高的环境下，由于夹隔高容量的正极活性物质及负极活性物质，因此也会放出大量的热。这样的热会导致电解液起火，有时引起爆炸。对于这些锂二次电池而言，存在因由锐利物体造成的穿刺或外力的冲击个物理性破坏而导致内部短路、引起快速发热、热失控或爆炸等现象的隐患。因此，今后也需重视避免风险。在以往的锂离子二次电池中，使用了聚偏二氟乙烯树脂(PVDF)或聚酰亚胺树脂作为活性物质的包覆原材料。作为用于处理它们的溶剂，多数情况下使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)等有机溶剂。在用于将糊料组合物涂布在集电体上而得到电极的的干燥工序中，由于伴随蒸发，因此应安全地回收有机溶剂，需要特别的设备、防护装备。由于法令规定的环境限制等，无法使用有机溶剂的情况也很多，能够以水性溶剂使用的包覆树脂逐渐成为主流。r>专利文献1中记载“一种锂电池，其包括：正极极板及负极极板；配置在所述正极极板与所述负极极板之间形成储存区域的隔板；以及填充于所述储存区域的电解质溶液；其中，在所述正极极板或所述负极极板的材料表面设置热工作保护膜，在所述锂电池的温度升高至所述热工作保护膜的热工作温度时，所述热工作保护膜进行交联反应来阻止热失控，所述热工作温度为80℃～280℃”(权利要求1)。该锂电池中的热工作保护膜利用来自双马来酰亚胺的乙烯基与来自巴比妥酸的氨基的热交联反应，在电池受热时，通过用热工作保护膜包覆正极活性物质或负极活性物质来阻止热失控。另外，电极极板糊料组合物以使用有机溶剂作为分散介质作为前提。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-157512号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于提供能够制造对于过热的安全性高的二次电池的糊料组合物。本专利技术的课题还在于提供对于加热的安全性高的二次电池用电极材料、二次电池用电极、以及二次电池。解决课题的方法本专利技术人等对上述课题进行了深入研究，结果发现，包含特定的四羧酸酯、特定的多胺、二次电池用活性物质、以及水性介质的糊料组合物是水性的分散液，能够在较短时间(数小时)内制备、且可以制造对于过热的安全性高的二次电池，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为以下的[1]～[8]。[1]一种糊料组合物，其包含：式(1)所示的半缩醛酯衍生物、式(2)所示的多胺、二次电池用活性物质、以及水性介质。[化学式1]上述式(1)中，n为0或1，R1、R2、R3、R4及R5各自独立地为氢原子、卤原子或1价的有机基团，任选相互键合而形成环状结构，X为4价的有机基团。上述式(1)中，在n＝0时，R2和R4、或R4和R5任选相互键合而形成任选具有取代基的芳香族六元碳环。上述式(2)中，m为2以上的整数，Y为m价的有机基团或包含硅氧烷键的m价的有机硅基团。[2]根据上述[1]所述的糊料组合物，其中，上述半缩醛酯衍生物为选自式(1-1)所示的2,3-二氢呋喃衍生物、式(1-2)所示的3,4-二氢-2H-吡喃衍生物、以及式(1-3)所示的1-苯并呋喃衍生物中的至少1种。[化学式2]上述式(1-1)中，R1、R2、R4、R5及X分别与上述式(1)中的R1、R2、R4、R5及X含义相同。上述式(1-2)中，R1、R2、R3、R4、R5及X分别与上述式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5及X含义相同。上述式(1-3)中，R1、R2及X分别与上述式(1)中的R1、R2及X含义相同。上述式(1-3)中，R6、R7、R8及R9各自独立地为氢原子、卤原子或1价的有机基团，任选相互键合而形成环状结构。[3]根据上述[1]或[2]所述的糊料组合物，其中，上述多胺为选自聚丙烯酸、聚氨酯、聚酰胺、以及聚酰胺酰亚胺中的至少1种。[4]一种二次电池用电极材料，其包含：式(1)所示的半缩醛酯衍生物、式(2)所示的多胺、以及二次电池用活性物质。[化学式3]上述式(1)中，n为0或1，R1、R2、R3、R4及R5各自独立地为氢原子、卤原子或1价的有机基团，任选相互键合而形成环状结构，X为4价的有机基团。上述式(1)中，在n＝0时，R2和R4、或R4和R5任选相互键合而形成任选具有取代基的芳香族六元碳环。上述式(2)中，m为2以上的整数，Y为m价的有机基团或包含硅氧烷键的m价的有机硅基团。[5]根据上述[4]所述的二次电池用电极材料，其中，上述半缩醛酯衍生物为选自式(1-1)所示的2,3-二氢呋喃衍生物、式(1-2)所示的3,4-二氢-2H-吡喃衍生物、以及式(1-3)所示的1-苯并呋喃衍生物中的至少1种。[化学式4]上述式(1-1)中，R1、R2、R4、R5及X分别与上述式(1)中的R1、R2、R4、R5及X含义相同。上述式(1-2)中，R1、R2、R3、R4、R5及X分别与上述式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5及X含义相同。上述式(1-3)中，R1、R2及X分别与上述式(1)中的R1、R2及X含义相同。上述式(1-3)中，R6、R7、R8及R9各自独立地为氢原子、卤原子或1价的有机基团，任选相互键合而形成环状结构。[6]根据上述[4]或[5]所述的二次电池用电极材料，其中，上述多胺为选自聚丙烯酸、聚氨酯、聚酰胺、以及聚酰胺酰亚胺中的至少1种。[7]一种二次电池用电极，其具有上述[4]～[6]中任一项所述的二次电池用电极材料。[8]一种二次电池，其具有上述[7]所述的二次电池用电极。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种糊料组合物，其是水性的分散液，能够在较短时间(数小时)内制备，且可以制造对于过热的安全性高的二次电池。另外，本专利技术可以提供对于加热的安全性高的二次电池用电极材料、二次电池用电极、以及二次电池。附图说明图1是实施例中使用的电池的剖面示意图。符号说明1外装杯2工作电极(负极)3外装罐4对电极5隔板6绝缘垫7a集电体7b集电体具体实施方式在本说明书中，用“～”表示的范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种糊料组合物，其包含：式(1)所示的半缩醛酯衍生物、式(2)所示的多胺、二次电池用活性物质、以及水性介质，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181003 JP 2018-1880821.一种糊料组合物，其包含：式(1)所示的半缩醛酯衍生物、式(2)所示的多胺、二次电池用活性物质、以及水性介质，



所述式(1)中，n为0或1，R1、R2、R3、R4及R5各自独立地为氢原子、卤原子或1价的有机基团，任选相互键合而形成环状结构，X为4价的有机基团，
所述式(1)中，在n＝0时，R2和R4、或R4和R5任选相互键合而形成任选具有取代基的芳香族六元碳环，
所述式(2)中，m为2以上的整数，Y为m价的有机基团或包含硅氧烷键的m价的有机硅基团。


2.根据权利要求1所述的糊料组合物，其中，所述半缩醛酯衍生物为选自式(1-1)所示的2,3-二氢呋喃衍生物、式(1-2)所示的3,4-二氢-2H-吡喃衍生物、以及式(1-3)所示的1-苯并呋喃衍生物中的至少1种，






所述式(1-1)中，R1、R2、R4、R5及X分别与所述式(1)中的R1、R2、R4、R5及X含义相同，
所述式(1-2)中，R1、R2、R3、R4、R5及X分别与所述式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5及X含义相同，
所述式(1-3)中，R1、R2及X分别与所述式(1)中的R1、R2及X含义相同，所述式(1-3)中，R6、R7、R8及R9各自独立地为氢原子、卤原子或1价的有机基团，任选相互键合而形成环状结构。


3.根据权利要求1或2所述的糊料组合物，其中，所述多胺为选自聚丙烯酸、聚氨酯、聚酰胺及聚酰胺酰亚胺中的至少1种。


4.一种二次电池用电极材料，其包含：式...

【专利技术属性】
技术研发人员：山地辽太，北川知己，小林正典，
申请(专利权)人：杰富意化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP