全固态二次电池电极用导电材料糊制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种全固态二次电池电极用导电材料糊，其能够在全固态二次电池中带来充分降低的内阻和优异的高温循环特性。本发明专利技术的全固态二次电池电极用导电材料糊包含导电材料、含有25质量％以上且95质量％以下的(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物、以及溶解度参数(SP值)为6.4(cal/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固态二次电池电极用导电材料糊
本专利技术涉及全固态二次电池电极用导电材料糊、全固态二次电池电极用浆料组合物、全固态二次电池用电极以及全固态二次电池。
技术介绍
近年来，锂离子二次电池等二次电池除在移动信息终端、移动电子设备等移动终端以外，在家用小型蓄电装置、二轮摩托车、电动汽车、混合电动汽车等各种用途中的需求也在增加。而且，随着用途的扩大，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，使用固态电解质代替易燃性高且泄漏时的着火危险性高的有机溶剂电解质的全固态二次电池受到关注。在此，全固态二次电池在正极和负极之间具有固态电解质层。电极(正极、负极)能够通过如下的方式形成：在集流体上涂敷包含电极活性物质(正极活性物质、负极活性物质)、粘结剂以及固态电解质等的浆料组合物，使其干燥，在集流体上设置电极复合材料层(正极复合材料层、负极复合材料层)；固态电解质层能够通过如下的方式形成：在电极或脱模基材之上涂敷包含粘结剂和固态电解质等的浆料组合物，使其干燥。全固态二次电池可通过以正极的正极复合材料层与负极的负极复合材料层隔着固态电解质层相对的方式层叠正极与负极、通常进行压制加工来制作。近年来，为了谋求全固态二次电池的性能提高，对该工艺进行了各种研究。在专利文献1中提出了如下方案：将正极复合材料浆料的制造工艺分为混合导电材料和硫化物无机固态电解质来得到混合物的第一工序以及至少混合正极活性物质、无机固态电解质和上述混合物的第二工序，通过在第一工序中赋予更大的能量来降低电池容量中的电池电阻。>现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-147158号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1是着眼于降低低电池容量中的电池电阻的技术。在全固态二次电池中，使循环特性提高也是重要的课题，为了扩大在各种用途中的使用可能性，尤其要求提高在高温区域的循环特性(高温循环特性)。本专利技术的目的在于提供一种全固态二次电池电极用导电材料糊，其能够形成具有充分降低的内阻和优异的高温循环特性的全固态二次电池。用于解决问题的方案本专利技术人发现，当使用预先配合有导电材料、特定的粘结剂以及特定的有机溶剂的糊来制备全固态二次电池电极用浆料组合物、将该浆料组合物用于全固态二次电池用电极的制作时，能够在具有该电极的全固态二次电池中实现充分降低的内阻和优异的高温循环特性，完成了本专利技术。即，本专利技术涉及一种全固态二次电池电极用导电材料糊，其包含：导电材料、含有25质量％以上且95质量％以下的(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物、以及溶解度参数(SP值)为6.4(cal/cm-3)1/2以上且10.0(cal/cm-3)1/2以下的有机溶剂。在本说明书中，“全固态二次电池电极用导电材料糊”是指制造全固态二次电池电极用浆料组合物时的材料，其为含有导电材料、粘结剂以及有机溶剂的组合物。在本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。在本说明书中，“单体单元”意为“来自该单体的结构单元”。此外，“包含单体单元”意为“在使用单体得到的聚合物中包含来自该单体的结构单元”，单体单元的含有比例是将聚合物整体作为100质量％时该单体单元所占的比例。在本说明书中，“溶解度参数(SP值)”意为汉森溶解度参数(δ)(单位：(cal/cm-3)1/2)，以“δ2＝δd2+δp2+δh2”这样的关系式表示。在上述关系式中，“δd”表示“分子间的色散力的分量”，“δp”表示“分子间的偶极-偶极相互作用的分量”，“δh”表示“分子间的氢键的分量”，分别是根据物质种类的物性值(参考CharlesM.Hansen,“HansenSolubilityParameters:AUser’sHandbook,SecondEdition”,CRCPress,BocaRatonFL,(2007)(以下也称作“手册”。))。关于在手册等中没有记载的有机溶剂，能够使用利用计算机软件HansenSolubilityParametersinPractice(HSPiP)算出的推测值。虽然本专利技术的全固态二次电池电极用导电材料糊在全固态二次电池中带来充分降低的内阻和优异的高温循环特性的机理尚不明确，但是能够推测如下。本专利技术的全固态二次电池电极用导电材料糊的导电材料的分散性优异。因此，通过在全固态二次电池电极用浆料组合物的制备中使用该导电材料糊，导电材料在浆料组合物中的分散状态会变得良好，此外，会对浆料组合物中的固态电解质、电极活性物质赋予优异的分散性。而且，在使用该浆料组合物形成的电极复合材料层中，可抑制导电材料的不均匀等、充分地确保电极活性物质间的电接触。而且，通过在全固态二次电池中使用具有该电极复合材料层的电极，能够在全固态二次电池中实现充分降低的内阻和优异的高温循环特性。在本专利技术的全固态二次电池电极用导电材料糊中，优选使用还包含α,β-不饱和腈单体单元的聚合物。通过使用还包含α,β-不饱和腈单体单元的聚合物作为粘结剂，能够使导电材料在导电材料糊中的分散性更加优异、且能够有效地在全固态二次电池中带来充分降低的内阻。在本专利技术的全固态二次电池电极用导电材料糊中，进一步优选使用含有2质量％以上且30质量％以下的α,β-不饱和腈单体单元的聚合物。在本专利技术的全固态二次电池电极用导电材料糊中，优选使用还包含疏水性单体单元的聚合物。在本说明书中，“疏水性单体单元”是指“其单体自身在水中的溶解度(25℃)为1g/1L以下且除上述(甲基)丙烯酸酯单体单元和α,β-不饱和腈单体单元以外的单体单元”。通过使用还包含疏水性单体单元的聚合物作为粘结剂，能够使导电材料在导电材料糊中的分散性更加优异、且能够有效地在全固态二次电池中带来充分降低的内阻。在本专利技术的全固态二次电池电极用导电材料糊中，进一步优选使用含有3质量％以上且60质量％以下的疏水性单体单元的聚合物。本专利技术涉及一种全固态二次电池电极用浆料组合物，其包含上述的任一种导电材料糊、电极活性物质以及固态电解质。本专利技术的全固态二次电池电极用浆料组合物能够在全固态二次电池中带来充分降低的内阻和优异的高温循环特性。本专利技术涉及一种全固态二次电池用电极，其具有使用上述的任一种全固态二次电池电极用浆料组合物形成的电极复合材料层。本专利技术的全固态二次电池用电极能够在全固态二次电池中带来充分降低的内阻和优异的高温循环特性。本专利技术涉及一种具有上述电极的全固态二次电池。本专利技术的全固态二次电池具有充分降低的内阻和优异的高温循环特性。专利技术效果根据本专利技术，可提供能够在全固态二次电池中带来充分降低的内阻和优异的高温循环特性的全固态二次电池电极用导电材料糊。根据本专利技术，可提供能够在全固态二次电池中带来充分降低的内阻和优异的高温循环特性的全固态二次电池电极用浆料组合物和全固态二次电池用电极。本专利技术的全固态二次电池具有充分降低的内阻和优异的高温循环特性，工业实用性高。具体实施方式以下，详细说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态二次电池电极用导电材料糊，其包含：导电材料、含有25质量％以上且95质量％以下的(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物、以及溶解度参数(SP值)为6.4(cal/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181228 JP 2018-2480871.一种全固态二次电池电极用导电材料糊，其包含：导电材料、含有25质量％以上且95质量％以下的(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物、以及溶解度参数(SP值)为6.4(cal/cm-3)1/2以上且10.0(cal/cm-3)1/2以下的有机溶剂。


2.根据权利要求1所述的全固态二次电池电极用导电材料糊，其中，所述聚合物还含有α,β-不饱和腈单体单元。


3.根据权利要求2所述的全固态二次电池电极用导电材料糊，其中，所述α,β-不饱和腈单体单元在所述聚合物中所占的含有比例为2质量％以上且30质量％以下。

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾祐作，松村卓，
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