非水系二次电池粘接层用组合物、非水系二次电池用电池构件及其制造方法、以及非水系二次电池用层叠体的制造方法和非水系二次电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种非水系二次电池粘接层用组合物，其包含有机颗粒、触变剂和水，有机颗粒具有核壳结构，上述核壳结构具有核部和至少部分地覆盖核部的外表面的壳部，上述非水系二次电池粘接层用组合物在剪切速度为100sec

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池粘接层用组合物、非水系二次电池用电池构件及其制造方法、以及非水系二次电池用层叠体的制造方法和非水系二次电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及非水系二次电池粘接层用组合物、非水系二次电池用电池构件及其制造方法、以及非水系二次电池用层叠体的制造方法和非水系二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等非水系二次电池(以下有时简写作“二次电池”)具有小型、轻质、且能量密度高、进而能够反复充放电的特性，被使用在广泛的用途中。而且，二次电池通常有具有正极、负极以及隔离正极与负极以防止正极和负极之间短路的间隔件等电池构件。
[0003]而且，在制造这样的二次电池时，一直以来会进行如下操作：将二次电池的电池构件彼此、例如将电极与间隔件贴合来制成二次电池用层叠体。在此，电池构件彼此的粘接通过例如制造在表面具有粘接层的电池构件，将该电池构件与其它电池构件贴合来进行。而且，在表面具有粘接层的电池构件能够通过如下方式制作：将具有粘接性的聚合物(粘接材料)等在溶剂中分散和/或溶解形成二次电池粘接层用组合物，将该二次电池粘接层用组合物涂敷于电池构件表面后进行干燥。
[0004]此外，近年来，在二次电池中，使用具有赋予电池构件耐热性等期望的性能的多孔膜层的电池构件。具体而言，例如，使用在间隔件基材上形成多孔膜层而成的带多孔膜层间隔件、在集流体上设置电极复合材料层而成的电极基材上形成多孔膜层而成的带多孔膜层电极作为电池构件。
[0005]在此，作为上述的二次电池粘接层用组合物，在专利文献1中，提出了包含有机颗粒和特定的水溶性高分子、具有规定的粘度的组合物。此外，在专利文献2中，提出了包含具有特定结构的有机颗粒和粘结材料、具有规定的粘度的组合物。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际公开第2017/090242号；
[0009]专利文献2：国际公开第2016/103559号。

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的问题
[0011]在此，为了将电池构件彼此牢固地粘接并使二次电池发挥优异的电池特性，本专利技术人着眼于喷墨法，其是将用于形成粘接层的二次电池粘接层用组合物作为微细的液滴从喷嘴排出，供给至电池构件表面。而且，本专利技术人尝试通过利用喷墨法将上述现有的二次电池粘接层用组合物涂覆在带多孔膜层间隔件的多孔膜层上，制造在多孔膜层上形成了粘接层的带多孔膜层间隔件(带多孔膜层基材)，经由该粘接层，使带多孔膜层间隔件与电极(被
粘接构件)粘接，制作二次电池。
[0012]然而，已知使用上述现有的二次电池粘接层用组合物通过喷墨法在多孔膜层上形成的粘接层的粘接力低，此外，得到的二次电池的电池电阻提高、低温输出特性受损。
[0013]因此，需要一种可以使用喷墨法将带多孔膜层基材与被粘接构件牢固地粘接的非水系二次电池粘接层用组合物(以下有时简写作“二次电池粘接层用组合物”)。
[0014]因此，本专利技术的目的在于提供一种二次电池粘接层用组合物，该二次电池粘接层用组合物即使在使用喷墨法的情况下，也能够在带多孔膜层基材的多孔膜层上高效地形成粘接层，经由该粘接层能够使带多孔膜层基材与被粘接构件牢固地粘接。
[0015]此外，本专利技术的目的在于提供经由在带多孔膜层基材的多孔膜层上形成的粘接层可以与被粘接构件牢固地粘接的非水系二次电池用电池构件、以及这样的非水系二次电池用电池构件的制造方法。
[0016]进而，本专利技术的目的在于提供：带多孔膜层基材与被粘接构件经由使用喷墨法在带多孔膜层基材的多孔膜层上形成的粘接层牢固地粘接而成的、可以使二次电池发挥优异的低温输出特性的非水系二次电池用层叠体的制造方法，和使用通过该制造方法得到的非水系二次电池用层叠体的非水系二次电池。
[0017]用于解决问题的方案
[0018]本专利技术人以解决上述问题为目的进行了深入研究。然后，本专利技术人发现，如果使用包含具有核壳结构的有机颗粒、触变剂和水、且在剪切速度为100sec-1
时的粘度η0和剪切速度为10000sec-1
时的粘度η1在规定范围、且粘度η0与粘度η1的比在规定范围的二次电池粘接层用组合物，则即使在使用喷墨法的情况下，也能够在带多孔膜层基材的多孔膜层上高效地形成粘接层、经由该粘接层能够使带多孔膜层基材与被粘接构件牢固地粘接，进而能够使二次电池发挥优异的低温输出特性，从而完成了本专利技术。
[0019]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粘接层用组合物的特征在于，包含有机颗粒、触变剂和水，上述有机颗粒具有核壳结构，上述核壳结构具有核部和至少部分地覆盖上述核部的外表面的壳部，该非水系二次电池粘接层用组合物在剪切速度为100sec-1
时的粘度η0小于10mPa
·
s、且在剪切速度10000sec-1
时的粘度η1为0.5mPa
·
s以上且2.4mPa
·
s以下，且上述粘度η0与上述粘度η1的比(η0/η1)为1.2以上且10以下。像这样，如果是包含具有核壳结构的有机颗粒、触变剂和水，且在剪切速度为100sec-1
时的粘度η0、在剪切速度10000sec-1
时的粘度η1和粘度η0与粘度η1的比分别在规定范围内的二次电池粘接层用组合物，则即使在使用喷墨法的情况下，也能够在带多孔膜层基材的多孔膜层上高效地形成粘接层、经由该粘接层能够使带多孔膜层基材与被粘接构件牢固地粘接、进而能够使二次电池发挥优异的低温输出特性。
[0020]在此，本专利技术的非水系二次电池粘接层用组合物优选表面张力为30mN/m以上且60mN/m以下。如果二次电池粘接层用组合物的表面张力为上述下限值以上，则能够经由在多孔膜层上形成的粘接层将带多孔膜层基材与被粘接构件更牢固地粘接，此外，能够抑制二次电池的电池电阻的上升，使低温输出特性提高。此外，如果二次电池粘接层用组合物的表面张力为上述上限值以下，则在使用喷墨法涂覆该二次电池粘接层用组合物时，从喷墨喷嘴排出的二次电池粘接层用组合物的液滴稳定。因此，能够抑制排出不均、维持良好的排出性。
[0021]此外，本专利技术的非水系二次电池粘接层用组合物优选固体成分浓度为30质量％以下。如果二次电池粘接层用组合物的固体成分浓度为30质量％以下，则在使用喷墨法涂覆该二次电池粘接层用组合物时，二次电池粘接层用组合物的排出性会提高。
[0022]而且，在本专利技术的非水系二次电池粘接层用组合物中，上述核部由电解液溶胀度为5倍以上且30倍以下的聚合物形成，上述壳部由电解液溶胀度超过1倍且4倍以下的聚合物形成，而且，构成上述核部的聚合物的玻璃化转变温度为-50℃以上且150℃以下，构成上述壳部的聚合物的玻璃化转变温度比构成上述核部的聚合物的玻璃化转变温度低10℃以上。通过构成核部的聚合物和构成壳部的聚合物分别具有规定的电解液溶胀度和玻璃化转变温度，能够使二次电池发挥更优异的低温输出特性、且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水系二次电池粘接层用组合物，其包含有机颗粒、触变剂和水，所述有机颗粒具有核壳结构，所述核壳结构具有核部和至少部分地覆盖所述核部的外表面的壳部，所述非水系二次电池粘接层用组合物在剪切速度为100sec-1
时的粘度η0小于10mPa
·
s、且在剪切速度为10000sec-1
时的粘度η1为0.5mPa
·
s以上且2.4mPa
·
s以下，且所述粘度η0与所述粘度η1的比(η0/η1)为1.2以上且10以下。2.根据权利要求1所述的非水系二次电池粘接层用组合物，其表面张力为30mN/m以上且60mN/m以下。3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池粘接层用组合物，其固体成分浓度为30质量％以下。4.根据权利要求1～3中任1项所述的非水系二次电池粘接层用组合物，其中，所述核部由电解液溶胀度为5倍以上且30倍以下的聚合物形成，所述壳部由电解液溶胀度超过1倍且4倍以下的聚合物形成，而且，构成所述核部的聚合物的玻璃化转变温度为-50℃以上且150℃以下，构成所述壳部的聚合物的玻璃化转变温度比构成所述核部的聚合物的玻璃化转变温度低10℃以上。5.一种非水系二次电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：古贺大士，佐藤雅信，安中浩二，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：