提供在活性物质彼此和活性物质与集电体之间确保充分的粘结性，抑制包含电极活性物质的浆料中的凝集物的产生，抑制电极活性物质层的裂缝的产生，同时可以充分地确保相对于集电体的剥离强度的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物。用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，其特征在于，是包含通式(1)所示的单体(A)、(甲基)丙烯酸单体(B)、和通式(2)所示的单体(C)的单体混合物(M)的共聚物(P)，上述共聚物(P)中的来源于上述单体(A)的结构为0.5～20.0质量％，上述共聚物(P)中的来源于上述单体(C)的结构为0.5～20.0质量％。的结构为0.5～20.0质量％。的结构为0.5～20.0质量％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物及用于制造非水系电池电极的浆料
[0001]本专利技术涉及用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物、用于制造非水系电池电极的浆料、使用该用于制造非水系电池电极的浆料形成的非水系电池电极、以及具备该非水系电池电极的非水系电池。
[0002]本申请基于2018年7月19日在日本申请的特愿2018-136249号来主张优先权，将其内容援用到本文中。
技术介绍
[0003]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/通信设备的电源而被广泛使用。此外，最近，从环保车辆应用的观点考虑，在电动汽车、混合动力汽车用途中也使用非水系电池，但强烈要求高输出化、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。
[0004]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为中心的非水系电解液溶剂。非水系电池为通过离子在正极与负极之间移动而进行电池的充放电的二次电池。详细而言，正极通过将由金属氧化物和粘合剂构成的浆料涂布在铝箔等正极集电体表面，使其干燥后，切断成适当大小来获得。负极通过将由碳材料和粘合剂构成的浆料涂布在铜箔等负极集电体表面，使其干燥后，切断成适当大小来获得。
[0005]粘合剂具有在正极和负极中使活性物质彼此和活性物质与集电体粘结，防止活性物质从集电体剥离的作用。
[0006]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)。
[0007]然而，该粘合剂的活性物质彼此和活性物质与集电体的粘结性低，在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，由于粘合剂使用作为昂贵的有机溶剂的NMP，因此最终制品的价格、和制作浆料或集电体时的作业环境保护也具有问题。
[0008]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)。由于该SBR系分散体为水分散体因此便宜，从作业环境保护的观点考虑是有利的。此外，活性物质彼此和活性物质与集电体的粘结性比较良好。因此，与PVDF系粘合剂相比具有能够以少的使用量进行电极的生产，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而被广泛使用。
[0009]然而，SBR系粘合剂需要并用作为增稠剂的羧基甲基纤维素，浆料制作工序复杂。并且在该粘合剂中活性物质彼此、和活性物质与集电体的粘结性也不足，在以少量的粘合
剂生产电极的情况下，在切断集电体的工序中具有活性物质的一部分剥离的问题。
[0010]在专利文献3中公开了包含丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺共聚物(共聚比：丙烯酸钠/N-乙烯基乙酰胺＝40/60质量比)的粘贴材用粘着剂组合物。此外，在专利文献4中公开了包含丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺(55/45(摩尔比))共聚物的含水凝胶体用组合物。对于这些丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺共聚物，大量包含来源于N-乙烯基乙酰胺的成分。在将这样的聚合物与负极活性物质(难石墨化碳)和水混合而制成用于制造非水系电池电极的浆料的情况下，浆料中具有凝集物，不能减少作为电池的内阻。
[0011]在专利文献5中公开了包含丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺共聚物(共聚比：丙烯酸钠/N-乙烯基乙酰胺＝10/90质量比)的非水系电池电极用粘合剂。使用了该聚合物的电极粘结性优异，因此可以制作充放电循环特性良好的电池。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1：日本特开平10-298386号公报
[0015]专利文献2：日本特开平8-250123号公报
[0016]专利文献3：日本特开2005-336166号公报
[0017]专利文献4：日本特开2006-321792号公报
[0018]专利文献5：国际公开第2017/150200号
技术实现思路
[0019]专利技术所要解决的课题
[0020]然而，对于在专利文献5中公开的非水系电池电极用粘合剂，在膜厚大，即目付(单位面积的重量)量大的电极时，具有产生裂缝这样的课题。
[0021]本专利技术为了解决上述那样的问题，以提供在活性物质彼此、和活性物质与集电体之间具有充分的粘结性，抑制包含电极活性物质的浆料中的凝集物的产生，抑制电极活性物质层的裂缝的产生，同时可以充分地确保对集电体的剥离强度的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物作为目的。此外，以提供包含该粘合剂用共聚物的用于制造非水系电池电极的浆料、使用该浆料的非水系电池电极和非水系电池作为目的。
[0022]用于解决课题的方法
[0023]为了解决上述课题，本专利技术如下[1]～[11]所述。
[0024][1]一种用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，是至少包含通式(1)所示的单体(A)、(甲基)丙烯酸单体(B)、和通式(2)所示的单体(C)的单体混合物(M)的共聚物(P)，上述共聚物(P)中的来源于上述单体(A)的结构为0.5～20.0质量％，上述共聚物(P)中的来源于上述单体(C)的结构为0.5～20.0质量％。
[0025][0026](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。)
[0027][0028](式中，R3、R4、R5、R6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。式中，n为1以上的整数，m为0以上的整数，(n+m)≥20。)
[0029][2]根据[1]所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，在上述式(2)中，(n+m)≤500。
[0030][3]根据[1]或[2]所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，在上述式(2)中，(n+m)≥30。
[0031][4]根据[1]～[3]中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，作为上述单体混合物(M)，进一步包含具有极性官能团的烯属不饱和单体(D)。
[0032][5]根据[1]～[4]中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，上述单体(A)为N-乙烯基甲酰胺或N-乙烯基乙酰胺。
[0033][6]根据[1]～[5]中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，其重均分子量为100万～1000万的范围。
[0034][7]根据[4]～[6]中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，在上述共聚物(P)中，包含来源于上述单体(B)的结构60.0～99.0质量％。
[0035][8]根据[4]～[7]中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，在上述共聚物(P)中，包含来源于上述单体(D)的结构0.5～60.0质量％。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，是至少包含通式(1)所示的单体A、(甲基)丙烯酸单体B、和通式(2)所示的单体C的单体混合物M的共聚物P，所述共聚物P中的来源于所述单体A的结构为0.5～20.0质量％，所述共聚物P中的来源于所述单体C的结构为0.5～20.0质量％，式(1)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；式(2)中，R3、R4、R5、R6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；式(2)中，n为1以上的整数，m为0以上的整数，(n+m)≥20。2.根据权利要求1所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，在所述式(2)中，(n+m)≤500。3.根据权利要求1或2所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，在所述式(2)中，(n+m)≥30。4.根据权利要求1～3中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，作为所述单体混合物M，进一步包含具有极性官能团的烯属不饱和单体D。5.根据权利要求1～4中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，所述单体A为N-乙烯基甲酰胺或N-乙烯基乙酰胺。6.根据权利要求1～5中任一项所述的用于非水系电池电极用粘合剂的共聚物，其重均分子量...
【专利技术属性】
技术研发人员：仓田智规，丸田秀平，K，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：
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