非水系电池电极用浆料的制造方法技术

提供导电助剂的分散性好，在非水系电池电极中的活性物质彼此、和活性物质与集电体之间确保充分的结着性，同时作为电池的内阻可以降低的非水系电池电极用浆料的制造方法、非水系电池的制造方法、以及非水系电池的制造方法。是制造包含粘合剂组合物、导电助剂、和活性物质的非水系电池电极用浆料的方法，上述粘合剂组合物包含水性介质和非水系电池电极用粘合剂，上述方法具有下述工序：分散工序，将上述导电助剂分散于上述粘合剂组合物；以及混合工序，将在上述分散工序中获得的含有导电助剂的粘合剂组合物与上述活性物质进行混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系电池电极用浆料的制造方法
本专利技术涉及非水系电池电极用浆料的制造方法、非水系电池电极的制造方法、以及非水系电池的制造方法。本申请基于2017年12月1日在日本申请的日本特愿2017-232174号来主张优先权，将其内容援用到本文中。
技术介绍
使用非水系电解质的非水系电池在高电压化、小型化、轻量化方面比水系电池优异。因此，非水系电池作为笔记本型个人电脑、便携电话、电动工具、电子/通信设备的电源而广泛使用。此外，最近，从环境车辆适用的观点考虑，在电动汽车、混合动力汽车用中也使用了非水系电池。因此，强烈要求非水系电池的高输出化、高容量化、长寿命化等。作为非水系电池，举出锂离子二次电池作为代表例。非水系电池具备以金属氧化物等作为活性物质的正极、以石墨等碳材料作为活性物质的负极、和以碳酸酯类或阻燃性的离子液体作为中心的非水系电解液溶剂。非水系电池为二次电池。所谓二次电池，是通过离子在正极与负极之间移动而进行电池的充放电的电池。正极通过将由金属氧化物和粘合剂形成的浆料涂布在铝箔等正极集电体表面，使其干燥后，切断成适当大小而获得。负极通过将由碳材料和粘合剂形成的浆料涂布在铜箔等负极集电体表面，使其干燥后，切断成适当大小而获得。粘合剂具有在正极和负极中使活性物质彼此结着，和使活性物质与集电体结着，防止活性物质从集电体剥离的作用。作为粘合剂，以有机溶剂系的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为溶剂的聚1,1-二氟乙烯(PVDF)系粘合剂是众所周知的(专利文献1)。然而，该粘合剂的活性物质彼此的结着性和活性物质与集电体的结着性低，实际使用时需要大量的粘合剂。因此，具有非水系电池的容量降低的缺点。此外，由于粘合剂使用了作为昂贵的有机溶剂的NMP，因此最终制品的价格也有问题。此外，浆料制作时或集电体制作时的操作环境保护也有问题。作为解决这些问题的方法，一直以来进行了水分散系粘合剂的开发。例如，已知并用了羧基甲基纤维素(CMC)作为增稠剂的丁苯橡胶(SBR)系的水分散体(专利文献2)。该SBR系分散体为水分散体因此便宜，从操作环境保护的观点考虑是有利的。此外，活性物质彼此的结着性和活性物质与集电体的结着性比较良好。因此，与PVDF系粘合剂相比能够以少的使用量进行电极的生产，具有可以进行非水系电池的高输出化、和高容量化这样的优点。由此，SBR系分散体作为非水系电池电极用粘合剂广泛使用。然而，SBR系粘合剂需要并用作为增稠剂的羧基甲基纤维素，因此浆料制作工序复杂。并且在该粘合剂中活性物质彼此的结着性、和活性物质与集电体的结着性也不足，在以少量的粘合剂生产了电极的情况下，在将集电体切断的工序中具有活性物质的一部分剥离的问题。在专利文献3中，公开了内阻可以降低的粘合剂共聚物、以及使用了该粘合剂共聚物的浆料、电极、电池。通过使用该粘合剂共聚物，可以获得具有充分的结着力，进一步内阻低的电池。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-298386号公报专利文献2：日本特开平8-250123号公报专利文献3：国际公开第2017/150200号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，为了进一步实现内阻的降低，实现循环特性的提高，如果加入炭黑等导电助剂，并通过专利文献3所公开的方法来制作电极，则具有形成浆料的凝集物，此外在电极中形成凝集物、块这样的缺点。本专利技术的目的是为了解决上述那样的问题，提供制造非水系电池电极中的导电助剂的分散良好，并且在活性物质彼此、和活性物质与集电体之间确保充分的结着性，同时作为电池的内阻可以降低，并且循环特性良好的用于制作非水系电池电极的浆料的方法、非水系电池电极的制造方法、以及非水系电池的制造方法。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术如以下的[1]～[12]所述。[1]一种非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，上述非水系电池电极用浆料包含：粘合剂组合物，上述粘合剂组合物包含水性介质和非水系电池电极用粘合剂；导电助剂；以及活性物质，上述制造方法具有下述工序：分散工序，将上述导电助剂分散于上述粘合剂组合物中；以及混合工序，将在上述湿润/分散工序中获得的含有导电助剂的粘合剂组合物、与上述活性物质进行混合，依照由JISK5600-2-5粒度计法规定的分散度测定的上述含有导电助剂的粘合剂组合物中颗粒开始出现的粒径为90μm以下。[2]根据[1]所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，上述非水系电池电极用粘合剂为单体混合物(M)的共聚物(P)，所述单体混合物(M)包含水溶性烯属不饱和单体(A)、和(甲基)丙烯酸盐单体(B)，上述水溶性烯属不饱和单体(A)具有选自酰胺键、磺基及其盐、羟基、羧基、磷酸基及其盐、缩水甘油基、烷氧基甲硅烷基、以及聚氧亚烷基中的至少1种亲水性取代基。[3]根据[2]所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，上述水溶性烯属不饱和单体(A)具有酰胺键。[4]根据[2]或[3]所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，上述水溶性烯属不饱和单体(A)为通式(1)所示的单体。(式中，R1、R2各自独立地表示氢原子或碳原子数1以上且5以下的烷基。)[5]根据[2]～[4]中任一项所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，上述水溶性烯属不饱和单体(A)为N-乙烯基甲酰胺或N-乙烯基乙酰胺。[6]根据[2]～[5]中任一项所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，在上述共聚物(P)中，来源于上述水溶性烯属不饱和单体(A)的结构为0.5～50.0质量％，来源于上述单体(B)的结构为50.0～99.5质量％。[7]根据[1]～[6]中任一项所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，非水系电池电极用粘合剂的重均分子量为100万～2000万的范围。[8]根据[1]～[7]中任一项所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，上述活性物质为负极活性物质。[9]根据[1]～[9]中任一项所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，上述非水系电池电极用浆料中的上述粘合剂的含量相对于上述活性物质100质量份为0.1～5.0质量份。[10]根据[1]～[9]中任一项所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，上述非水系电池为锂离子二次电池。[11]一种非水系电池电极的制造方法，将通过[1]～[10]中任一项所述的方法获得的非水系电池电极用浆料涂布在集电体的表面上，将上述非水电池电极用浆料进行干燥。[12]一种非水系电池的制造方法，将通过[11]所述的方法获得的非水系电池电极、和电解液容纳于外装体。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供即使在使用导电助剂的非水系电池电极中，导电助剂的分散性也高，在活性物质彼此、和活性物质与集电体之间确保充分的结着性，同时作为电池的内阻可以降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，所述非水系电池电极用浆料包含：/n粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含水性介质和非水系电池电极用粘合剂；/n导电助剂；以及/n活性物质，/n所述制造方法具有下述工序：/n分散工序，将所述导电助剂分散于所述粘合剂组合物中；以及/n混合工序，将在所述分散工序中获得的含有导电助剂的粘合剂组合物与所述活性物质进行混合，/n依照由JIS K5600-2-5粒度计法规定的分散度测定的所述含有导电助剂的粘合剂组合物中颗粒开始出现的粒径为90μm以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171201 JP 2017-2321741.一种非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，所述非水系电池电极用浆料包含：
粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含水性介质和非水系电池电极用粘合剂；
导电助剂；以及
活性物质，
所述制造方法具有下述工序：
分散工序，将所述导电助剂分散于所述粘合剂组合物中；以及
混合工序，将在所述分散工序中获得的含有导电助剂的粘合剂组合物与所述活性物质进行混合，
依照由JISK5600-2-5粒度计法规定的分散度测定的所述含有导电助剂的粘合剂组合物中颗粒开始出现的粒径为90μm以下。


2.根据权利要求1所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，所述非水系电池电极用粘合剂为单体混合物(M)的共聚物(P)，所述单体混合物(M)包含水溶性烯属不饱和单体(A)、和(甲基)丙烯酸盐单体(B)，
所述水溶性烯属不饱和单体(A)具有选自酰胺键、磺基及其盐、羟基、羧基、磷酸基及其盐、缩水甘油基、烷氧基甲硅烷基、以及聚氧亚烷基中的至少1种亲水性取代基。


3.根据权利要求2所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，所述水溶性烯属不饱和单体(A)具有酰胺键。


4.根据权利要求2或3所述的非水系电池电极用浆料的制造方法，其特征在于，所述水溶性烯属不饱和单体(A)为通式(1)所示的单体，
相对于所述共聚物(P)，来源于所述水溶性烯属不饱和单体(A)的结构为0.5～20.0质量％，



式中，R1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓田智规，K·库纳奴如克萨彭，花崎充，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP