锂离子电池用电极、锂离子电池用电极浆料、锂离子电池用电极的制造方法和锂离子电池技术

本发明专利技术的锂离子电池用电极(100)具备集电体层(101)、和设置于集电体层(101)的至少一个面且包含电极活性物质、粘结剂树脂及增稠剂的电极活性物质层(103)，其中，使用凝胶渗透色谱(GPC)法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从电极活性物质层(103)提取的所述增稠剂的重均分子量(Mw)为2000000以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子电池用电极、锂离子电池用电极浆料、锂离子电池用电极的制造方法和锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池用电极、锂离子电池用电极浆料、锂离子电池用电极的制造方法及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池所用的电极通常主要由电极活性物质层和集电体层构成。电极活性物质层例如可以通过将包含电极活性物质、粘结剂树脂和增稠剂等的电极浆料涂布于金属箔等集电体层表面并进行干燥而得到。作为关于这样的锂离子电池用电极的技术，可举出例如专利文献1及2所记载的技术。专利文献1(日本特开2013-114747号公报)中记载了一种锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，使用了通过在金属箔的至少一个表面涂敷负极合剂糊剂后并干燥而形成负极活性物质层而成的负极板，其中，作为上述负极合剂糊剂，均使用的是通过将粉末状的负极活性物质及第一增稠剂与溶剂一同进行混炼的第一混炼、在上述第一混炼后的混炼物中加入第二增稠剂和溶剂并进行混炼的第二混炼、和在上述第二混炼后的混炼物中加入粘结材料并进行混炼的第三混炼而制造所得的，上述第一增稠剂是分子量为33万以下的羧甲基纤维素，上述第二增稠剂是分子量为33万以上的羧甲基纤维素。专利文献2(日本特开2014-203561号公报)记载了一种非水电解质二次电池的电极板的制造方法，其特征在于，通过将电极活性物质粒子与混炼溶剂一同进行混炼而得的电极活性物质合剂糊剂涂敷于电极芯材并进行干燥从而在上述电极芯材上形成电极活性物质层，其中，作为上述电极活性物质合剂糊剂，使用的是将电极活性物质粒子、重均分子量Mw为350万以下且多分散系数(重均分子量Mw/数均分子量Mn)为6以上的羧甲基纤维素、和水溶剂进行混炼并且(剪切速度2sec-1时的粘度A/剪切速度40sec-1时的粘度B)为3.8以上、粘度B为500～1500mPa·sec的范围内的物质，使上述电极活性物质合剂糊剂通过网眼为上述电极活性物质粒子的D50值的4～5倍的范围内且为上述电极活性物质粒子的D50值以上的过滤器并供于向上述电极芯材的涂敷。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-114747号公报专利文献2：日本特开2014-203561号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题根据本专利技术人等的研究，利用现有的制造方法而得到的锂离子电池用电极存在剥离强度低的情况，可知在集电体层与电极活性物质层的粘接性方面有改善的余地。在锂离子电池用电极的剥离强度低的情况下，有电极、电池的生产率降低、或者在组装电池的工序中发生电极活性物质层的落粉、或者其结果是电池的品质劣化、电池的循环特性等产生不良的担心。本专利技术是鉴于上述情况而作出的，本专利技术提供一种集电体层与电极活性物质层的粘接性优异的锂离子电池用电极。用于解决课题的手段本专利技术人等为了实现上述课题而反复进行深入研究。其结果是，发现了通过在增稠剂的分解得到抑制这样的条件即在电极浆料所含的增稠剂的重均分子量成为特定的范围这样的条件下，将包含增稠剂的混合物进行混炼来制备电极浆料，从而能够将得到的电极浆料、电极中的增稠剂的重均分子量保持为高的值，其结果是可得到集电体层与电极活性物质层的粘接性优异的锂离子电池用电极，以至完成本专利技术。根据本专利技术，提供一种锂离子电池用电极，其具备集电体层、和设置于上述集电体层的至少一个面且包含电极活性物质、粘结剂树脂及增稠剂的电极活性物质层，其中，使用凝胶渗透色谱(GPC)法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从上述电极活性物质层提取的上述增稠剂的重均分子量(Mw)为2000000以上。此外，根据本专利技术，提供一种锂离子电池用电极浆料，其包含电极活性物质、粘结剂树脂、增稠剂及水系介质，其中，使用凝胶渗透色谱(GPC)法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从上述锂离子电池用电极浆料提取的上述增稠剂的重均分子量(Mw)为2000000以上。此外，根据本专利技术，提供一种锂离子电池用电极，其包含集电体层、和设置于上述集电体层的至少一个面且包含上述锂离子电池用电极浆料的固体成分的电极活性物质层。此外，根据本专利技术，提供一种锂离子电池用电极的制造方法，其是用于制造上述锂离子电池用电极的制造方法，其包括制备上述锂离子电池用电极浆料的工序，制备上述锂离子电池用电极浆料的工序包括：在使用GPC法并以普鲁兰多糖换算而算出的、上述增稠剂的重均分子量(Mw)成为2000000以上的条件下，对包含电极活性物质、粘结剂树脂及增稠剂的混合物进行混炼的工序。另外，根据本专利技术，提供一种锂离子电池，其具备上述锂离子电池用电极。专利技术效果根据本专利技术，能够提供集电体层与电极活性物质层的粘接性优异的锂离子电池用电极。附图说明上述目的、及其它的目的、特征及优点通过以下所述的合适的实施方式、及其随附的以下的附图而更加明确。图1是示出本专利技术的实施方式的锂离子电池用电极的结构的一例的截面图。图2是示出本专利技术的实施方式的锂离子电池的结构的一例的截面图。具体实施方式以下，针对本专利技术的实施方式，使用附图进行说明。需要说明的是，在全部的附图中，对于同样的构成要素标注同样的符号，适当省略说明。另外，在图中各构成要素概要性地示出能够理解本专利技术的程度的形状、大小及配置关系，与实际尺寸不同。需要说明的是，本实施方式中只要没有特别说明，则将包含电极活性物质的层称为电极活性物质层，将在集电体层上形成有电极活性物质层而得的物质称为电极。另外，本实施方式中，数值范围的“A～B”只要没有特别说明，则表示A以上且B以下。<锂离子电池用电极及锂离子电池用电极浆料>首先，针对本实施方式的锂离子电池用电极及锂离子电池用电极浆料进行说明。图1是示出本专利技术的实施方式的锂离子电池用电极100的结构的一例的截面图。本实施方式的锂离子电池用电极100具备集电体层101、和设置于集电体层101的至少一个面且包含电极活性物质、粘结剂树脂及增稠剂的电极活性物质层103，使用凝胶渗透色谱(GPC)法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从电极活性物质层103提取的上述增稠剂的重均分子量(Mw)为2000000以上。另外，本实施方式的锂离子电池用电极浆料包含电极活性物质、粘结剂树脂、增稠剂及水系介质，使用凝胶渗透色谱(GPC)法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从上述锂离子电池用电极浆料提取的上述增稠剂的重均分子量(Mw)为2000000以上。另外，本实施方式的锂离子电池用电极100具备集电体层101、和设置于集电体层101的至少一个面且包含本实施方式的锂离子电池用电极浆料的固体成分的电极活性物质层103，使用凝胶渗透色谱(GPC)法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从电极活性物质层103提取的上述增稠剂的重均分子量(Mw)可以为2000000以上。此处，在本实施方式的电极浆料中，增稠剂溶解于电极浆料中，并不是粉末状态。另外，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用电极，其具备集电体层和电极活性物质层，所述电极活性物质层设置于所述集电体层的至少一个面，并且包含电极活性物质、粘结剂树脂及增稠剂，/n其中，使用凝胶渗透色谱即GPC法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从所述电极活性物质层提取的所述增稠剂的重均分子量Mw为2000000以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180606 JP 2018-1087321.一种锂离子电池用电极，其具备集电体层和电极活性物质层，所述电极活性物质层设置于所述集电体层的至少一个面，并且包含电极活性物质、粘结剂树脂及增稠剂，
其中，使用凝胶渗透色谱即GPC法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从所述电极活性物质层提取的所述增稠剂的重均分子量Mw为2000000以上。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池用电极，其中，
使用GPC法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从所述电极活性物质层提取的所述增稠剂的重均分子量Mw与数均分子量Mn之比Mw/Mn不足6.0。


3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用电极，其中，
所述电极活性物质包含碳材料。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂离子电池用电极，其中，
所述增稠剂包含纤维素系水溶性高分子。


5.根据权利要求4所述的锂离子电池用电极，其中，
所述纤维素系水溶性高分子的醚化度为0.50以上且1.0以下。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池用电极，其中，
所述粘结剂树脂包含选自橡胶系粘结剂树脂及丙烯酸系粘结剂树脂中的至少一种树脂。


7.根据权利要求6所述的锂离子电池用电极，其中，
所述粘结剂树脂包含苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的锂离子电池用电极，其中，
将所述电极活性物质层的整体设为100质量份时，
所述电极活性物质的含量为70质量份以上且99.97质量份以下，
所述增稠剂的含量为0.01质量份以上且10.0质量份以下，
所述粘结剂树脂的含量为0.01质量份以上且10.0质量份以下。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的锂离子电池用电极，其中，
所述电极活性物质层还包含导电助剂。


10.一种锂离子电池用电极浆料，其包含电极活性物质、粘结剂树脂、增稠剂及水系介质，其中，
使用凝胶渗透色谱即GPC法并以普鲁兰多糖换算而算出的、从所述锂离子电池用电极浆料提取的所述增稠剂的重均分子量Mw为2000000以上。


11.根据权利要求10所述的锂离子电池用电极浆料...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥健人，山本刚正，小路慎二，河野安孝，
申请(专利权)人：远景AESC能源元器件有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP