全固体二次电池用粘结剂组合物、全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物、全固体二次电池固体电解质层用浆料组合物以及全固体二次电池制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种全固体二次电池用粘结剂组合物，其能够形成能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性的含固体电解质层。本发明专利技术的粘结剂组合物包含聚合物A，上述聚合物A包含含腈基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元，上述聚合物A中的上述含腈基单体单元的含有比例为5质量％以上且30质量％以下，上述聚合物A中的上述脂肪族共轭二烯单体单元的含有比例为40质量％以上且95质量％以下，而且，上述聚合物A的门尼粘度(ML

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固体二次电池用粘结剂组合物、全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物、全固体二次电池固体电解质层用浆料组合物以及全固体二次电池
本专利技术涉及全固体二次电池用粘结剂组合物、全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物、全固体二次电池固体电解质层用浆料组合物以及全固体二次电池。
技术介绍
近年来，锂离子二次电池等二次电池除了在移动信息终端、移动电子设备等移动终端的用途之外，在家用小型电力储存装置、二轮摩托车、电动汽车、混合动力电动汽车等各种用途中的需求也在增加。而且，伴随着用途的广泛化，要求进一步提高二次电池的安全性。因此，作为安全性高的二次电池，使用固体电解质代替易燃性高、泄漏时的起火危险性高的有机溶剂电解质的全固体二次电池备受关注。固体电解质作为例如通过粘结材料将固体电解质等成分相互粘结而形成的含固体电解质层(电极复合材料层、固体电解质层)被含有在全固体二次电池内。在此，通常在全固体二次电池中，在集流体上具有电极复合材料层的电极(正极和负极)之间配置固体电解质层。而且，在制作电极复合材料层、固体电解质层等含固体电解质层时，使用有包含作为粘结材料的聚合物的全固体二次电池用粘结剂组合物。具体而言，在形成含固体电解质层时，可采用使用粘结剂组合物制备的含固体电解质层用浆料组合物。例如，通过将包含粘结剂组合物、固体电解质及电极活性物质的全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物(以下，有时简称为“电极复合材料层用浆料组合物”)进行干燥，能够形成电极复合材料层。此外例如，通过将包含粘结剂组合物、固体电解质的全固体二次电池固体电解质层用浆料组合物(以下，有时简称为“固体电解质层用浆料组合物”)进行干燥，能够形成固体电解质层。而且，一直以来在尝试通过对粘结剂组合物所包含的粘结材料进行改良来提高全固体二次电池的性能。具体而言，在例如专利文献1中，使用具有腈基的聚合单元的含有比例为2～30质量％、且碘值为0mg/100mg以上且30mg/100mg以下的聚合物作为粘结材料来形成含固体电解质层，由此具有该含固体电解质层的全固体二次电池的输出特性和高温循环特性得以提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5768815号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，从使全固体二次电池的输出特性和高温循环特性进一步提高的观点出发，上述现有的包含粘结材料的粘结剂组合物尚有改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供一种全固体二次电池用粘结剂组合物，其能够形成能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性的含固体电解质层。此外，本专利技术的目的在于提供一种全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物，其能够形成能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性的电极复合材料层。而且，本专利技术的目的在于提供一种全固体二次电池固体电解质层用浆料组合物，其能够形成能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性的固体电解质层。此外，本专利技术的目的在于提供一种输出特性和高温循环特性优异的全固体二次电池。用于解决问题的方案本专利技术人以解决上述问题为目的而进行了深入研究。然后，本专利技术人发现，在形成电极复合材料层和固体电解质层等含固体电解质层时，通过使用分别以规定范围内的比例包含含腈基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元、并且门尼粘度为规定值以上的聚合物作为粘结材料，从而能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性，以至完成了本专利技术。即，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的全固体二次电池用粘结剂组合物的特征在于，包含聚合物A，上述聚合物A包含含腈基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元，上述聚合物A中的上述含腈基单体单元的含有比例为5质量％以上且30质量％以下，上述聚合物A中的上述脂肪族共轭二烯单体单元的含有比例为40质量％以上且95质量％以下，而且上述聚合物A的门尼粘度(ML1+4、100℃)为65以上。如果像这样使用包含聚合物A的粘结剂组合物，并且，该聚合物A分别以上述的范围内的比例包含含腈基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元，该聚合物A的门尼粘度为上述值以上，则能够形成能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性的含固体电解质层(电极复合材料层和固体电解质层)。另外，在本专利技术中，“包含单体单元”的意思是“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”。在此，聚合物含有构成该聚合物的各重复单元(单体单元)的比例能够使用1H-NMR和13C-NMR等核磁共振(NMR)法进行测定。此外，在本专利技术中，聚合物的“门尼粘度(ML1+4、100℃)”能够按照JISK6300-1进行测定。在此，本专利技术的全固体二次电池用粘结剂组合物优选上述聚合物A中的烯属不饱和羧酸酯单体单元的含有比例为0质量％以上且50质量％以下。如果聚合物A的烯属不饱和羧酸酯单体单元的含有比例在上述范围内，则能够使全固体二次电池的输出特性进一步提高。而且，本专利技术的全固体二次电池用粘结剂组合物优选上述聚合物A的碘值超过30mg/100mg。如果聚合物A的碘值超过上述值，则能够使全固体二次电池的输出特性和高温循环特性进一步提高。另外，在本专利技术中，聚合物的“碘值”能够根据JISK6235(2006)进行测定。在此，本专利技术的全固体二次电池用粘结剂组合物优选进一步包含溶剂，且上述溶剂含有二甲苯和丁酸丁酯中的至少一者。如果使用包含二甲苯和/或丁酸丁酯作为溶剂的粘结剂组合物，则能够提高含固体电解质层的粘接性和耐弯曲性并且能够使全固体二次电池的输出特性和高温循环特性进一步提高。此外，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物的特征在于，包含固体电解质、电极活性物质以及上述任一种的全固体二次电池用粘结剂组合物。如果像这样使用包含固体电解质、电极活性物质及上述任一种的粘结剂组合物的电极复合材料层用浆料组合物，则能够形成能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性的电极复合材料层。在此，本专利技术的全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物优选上述固体电解质为包含Li和P的非晶性的硫化物，如果使用包含Li和P的非晶性的硫化物作为固体电解质，则能够使全固体二次电池的输出特性进一步提高。而且，本专利技术的全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物优选上述固体电解质为包含Li2S和P2S5的硫化物玻璃，如果使用包含Li2S和P2S5的硫化物玻璃作为固体电解质，则能够使全固体二次电池的输出特性更进一步提高。此外，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的全固体二次电池固体电解质层用浆料组合物的特征在于，包含固体电解质和上述任一种的全固体二次电池用粘结剂组合物。如果像这样使用包含固体电解质和上述任一种的粘结剂组合物的固体电解质层用浆料组合物，则能够形成能够使全固体二次电池发挥优异的输出特性和高温循环特性的固体电解质层。在此，本专利技术的全固体二次电池固体电解质层用浆料组合物优选上述固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固体二次电池用粘结剂组合物，包含聚合物A，/n所述聚合物A包含含腈基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元，所述聚合物A中的所述含腈基单体单元的含有比例为5质量％以上且30质量％以下，所述聚合物A中的所述脂肪族共轭二烯单体单元的含有比例为40质量％以上且95质量％以下，/n而且，所述聚合物A的门尼粘度(ML

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180831 JP 2018-1639431.一种全固体二次电池用粘结剂组合物，包含聚合物A，
所述聚合物A包含含腈基单体单元和脂肪族共轭二烯单体单元，所述聚合物A中的所述含腈基单体单元的含有比例为5质量％以上且30质量％以下，所述聚合物A中的所述脂肪族共轭二烯单体单元的含有比例为40质量％以上且95质量％以下，
而且，所述聚合物A的门尼粘度(ML1+4、100℃)为65以上。


2.根据权利要求1所述的全固体二次电池用粘结剂组合物，其中，所述聚合物A中的烯属不饱和羧酸酯单体单元的含有比例为0质量％以上且50质量％以下。


3.根据权利要求1或2所述的全固体二次电池用粘结剂组合物，其中，所述聚合物A的碘值超过30mg/100mg。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的全固体二次电池用粘结剂组合物，其进一步包含溶剂，所述溶剂含有二甲苯和丁酸丁酯中的至少一者。


5.一种全固体二次电池电极复合材料层用浆料组合物，包含固体电解质、电极活性物质、以及权利要求1～4中任一项所述的全固体二次电池用粘结剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾祐作，园部健矢，
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