非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池电极用浆料组合物及其制造方法、非水系二次电池用电极以及非水系二次电池技术

本发明专利技术提供一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物，包含聚合物A、聚合物B、聚合物C以及有机溶剂，上述聚合物A包含(甲基)丙烯酸酯单体单元，上述聚合物B的碘值为5g/100g以上且100g/100g以下，上述聚合物C以70质量％以上且98质量以下％的比例包含含腈基单体单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池电极用浆料组合物及其制造方法、非水系二次电池用电极以及非水系二次电池
本专利技术涉及非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池电极用浆料组合物及其制造方法、非水系二次电池用电极以及非水系二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池等非水系二次电池具有小型、轻质且能量密度高、进而能够重复充放电的特性，被用于广泛的用途。因此，近年来为了使非水系二次电池进一步高性能化，研究了对电极等电池构件进行改进。在此，用于锂离子二次电池等非水系二次电池(以下有时仅简写作“二次电池”。)的电极通常具有集流体和形成在集流体上的电极复合材料层(正极复合材料层或负极复合材料层)。而且，该电极复合材料层通过例如将包含电极活性物质和含有粘结材料的粘结剂组合物等的浆料组合物涂敷在集流体上、并使涂敷的浆料组合物干燥来形成。因此，近年来为了进一步提高二次电池性能，尝试着改进用于形成电极复合材料层的浆料组合物。例如，在专利文献1中，提出了包含BET比表面积为400m2/g以上的导电材料和特定的粘结材料的锂离子二次电池正极用浆料组合物。专利文献1的正极用浆料组合物的特征在于：作为粘结材料，含有(1)含氟聚合物X、(2)含有10～50质量％以下的含腈基单体单元的聚合物Y、以及(3)含有50～90质量％以下的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元的聚合物Z，聚合物X占粘结材料总体的比例为50～95质量％。该正极用浆料组合物不仅能够使锂离子二次电池的循环特性和倍率特性提高，而且粘度稳定性优异。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2015/064099号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，对于二次电池，需要进一步提高倍率特性和循环特性这样的电池特性(以下有时仅称作“电池特性”)。还需要用于制作电池特性优异的二次电池的粘结剂组合物在制备浆料组合物的情况下能够充分提高固体成分浓度。此外，在使用该粘结剂组合物形成的电极中，电极复合材料层和集流体能够呈现充分的粘接强度(即，能够充分提高剥离强度)也是非常重要的。但是，在上述现有的一直用于制备浆料组合物的粘结剂组合物中，在以充分高的水平兼顾充分提高浆料组合物的固体成分浓度、充分提高得到的电极中的电极复合材料层和集流体之间的粘接性、以及提高电池特性的方面，仍有改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够充分提高得到的浆料组合物的固体成分浓度和得到的电极复合材料层的剥离强度、并且能够提高具有所得到的电极的二次电池的电池特性的非水系二次电池电极用粘结剂组合物。此外，本专利技术的目的还在于提供一种固体成分浓度充分高、且能够充分提高所得到的电极复合材料层的剥离强度、进而能够提高得到的二次电池的电池特性的非水系二次电池电极用浆料组合物及其制造方法。进而，本专利技术的目的还在于提供一种能够充分提高非水系二次电池的电池特性的非水系二次电池用电极、以及倍率特性和循环特性等电池特性优异的非水系二次电池。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，如果使用添加了满足特定的组成或性状的3种聚合物而成的非水系二次电池电极用粘结剂组合物作为粘结材料，则能够有利地解决上述问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物的特征在于，其包含聚合物A、聚合物B、聚合物C以及有机溶剂，上述聚合物A是包含(甲基)丙烯酸酯单体单元的颗粒状聚合物，上述聚合物B是碘值为5g/100g以上且100g/100g以下的易溶解型聚合物，进而上述聚合物C是在以构成该聚合物C的全部单体单元的合计为100质量％时以70质量％以上且98质量％以下的比例包含含腈基单体单元的易溶解型聚合物。像这样，根据含有上述聚合物A～C的粘结剂组合物，能够充分提高浆料组合物的固体成分浓度和得到的电极复合材料层的剥离强度，能够提高具有所得到的电极的二次电池的电池特性。在此，本说明书中的“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。另外，某聚合物包含的单体单元的种类和某聚合物中的“单体单元的比例”能够使用1H-NMR等核磁共振(NMR)法进行鉴定或测定。此外，“包含单体单元”是指“在使用该单体得到的聚合物中包含来自该单体的重复单元”。此外，某聚合物是否为“易溶解型”能够通过实施例中记载的方法进行判定。进而聚合物B的“碘值”能够通过实施例中记载的方法进行测定。在此，本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述聚合物A还包含烯属不饱和酸单体单元。如果聚合物A还包含烯属不饱和酸单体单元，则能够使聚合物A发挥更加优异的粘结力，能够进一步良好地提高使用包含粘结剂组合物的非水系二次电池电极用浆料组合物形成的电极复合材料层的剥离强度。此外，本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述聚合物B的重均分子量为5000以上且500000以下。通过使聚合物B的重均分子量在上述范围内，能够提高包含粘结剂组合物的非水系二次电池电极用浆料组合物中的导电材料等的分散性。进而，能够进一步提高使用浆料组合物得到的电极复合材料层的剥离强度。而且，能够进一步提高具有该电极的二次电池的循环特性等电池特性。另外，聚合物B的“重均分子量”能够通过实施例中记载的方法进行测定。此外，在本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物中，在以上述聚合物A、上述聚合物B以及上述聚合物C的合计含量为100质量％时，优选上述聚合物A的含有率a为5质量％以上且60质量％以下，上述聚合物B的含有率b为0.1质量％以上且50质量％以下，上述聚合物C的含有率c为20质量％以上且94质量％以下。通过使聚合物A～C的含有率分别在上述范围内，能够提高包含粘结剂组合物的非水系二次电池电极用浆料组合物中的导电材料等的分散性。进而，能够进一步提高使用浆料组合物得到的电极复合材料层的剥离强度。而且，能够进一步提高具有该电极的二次电池的循环特性等电池特性。此外，本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述含有率a和上述含有率c满足关系式：10≤a/(a+c)×100≤50。通过以含有率a和含有率c满足上述关系式的方式来调节聚合物A和聚合物C的添加量，能够进一步提高使用包含粘结剂组合物的非水系二次电池电极用浆料组合物所得到的电极复合材料层的剥离强度。而且，能够进一步提高具有该电极的二次电池的循环特性等电池特性。此外，在本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物中，优选上述聚合物A～C为如下的聚合物：在制备作为固体成分以上述含有率a含有上述聚合物A、以上述含有率b含有上述聚合物B、以上述含有率c含有上述聚合物C的固体成分浓度为8质量％的N-甲基-2-吡咯烷酮混合液的情况下，该混合液中的不溶解成分量的比例满足30质量％以上且80质量％以下。如果聚合物A～C的混合物在N-甲基-2-吡咯烷酮中的不溶解成分量在上述范围内，则能够进一步提高使用包含粘结剂组合物的非水系二次电池电极用浆料组合物得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其包含聚合物A、聚合物B、聚合物C以及有机溶剂，/n所述聚合物A是包含(甲基)丙烯酸酯单体单元的颗粒状聚合物，/n所述聚合物B是碘值为5g/100g以上且100g/100g以下的易溶解型聚合物，而且/n所述聚合物C是在以构成该聚合物C的全部单体单元的合计为100质量％时、以70质量％以上且98质量％以下的比例包含含腈基单体单元的易溶解型聚合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180629 JP 2018-1246461.一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其包含聚合物A、聚合物B、聚合物C以及有机溶剂，
所述聚合物A是包含(甲基)丙烯酸酯单体单元的颗粒状聚合物，
所述聚合物B是碘值为5g/100g以上且100g/100g以下的易溶解型聚合物，而且
所述聚合物C是在以构成该聚合物C的全部单体单元的合计为100质量％时、以70质量％以上且98质量％以下的比例包含含腈基单体单元的易溶解型聚合物。


2.根据权利要求1所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其中，所述聚合物A还包含烯属不饱和酸单体单元。


3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其中，所述聚合物B的重均分子量为5000以上且500000以下。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其中，在以所述聚合物A、所述聚合物B以及所述聚合物C的合计含量为100质量％时，
所述聚合物A的含有率a为5质量％以上且60质量％以下，
所述聚合物B的含有率b为0.1质量％以上且50质量％以下，
所述聚合物C的含有率c为20质量％以上且94质量％以下。


5.根据权利要求4所述的非水系二次电池电极用粘结...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊东幸枝，村濑智也，关本崇文，
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