非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池正极用浆料组合物、非水系二次电池用正极和非水系二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其含有聚合物A，聚合物A以80.0质量％以上且99.9质量％以下的比例含有含腈基单体单元，聚合物A的重均分子量(Mw)为700000以上且2000000以下，聚合物A中的分子量小于500000的成分的比例小于30％。500000的成分的比例小于30％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池正极用浆料组合物、非水系二次电池用正极和非水系二次电池


[0001]本专利技术涉及非水系二次电池电极用粘结剂组合物、非水系二次电池正极用浆料组合物、非水系二次电池用正极和非水系二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等非水系二次电池(以下有时仅简称为“二次电池”。)具有小型、轻质且能量密度高，还能够反复充放电的特性，被用于广泛的用途。因此，近年来以二次电池的进一步高性能化为目的，研究了电极等电池部件的改良。
[0003]在此，锂离子二次电池等二次电池所使用的电极通常具有集流体和形成在集流体上的电极复合材料层。而且，电极复合材料层通过例如将电极活性物质和包含粘结材料的粘结剂组合物等分散于分散介质来形成浆料组合物，将该浆料组合物涂布在集流体上，使其干燥，从而形成。
[0004]因此，近年来，为了实现二次电池的性能的进一步提高，尝试着改良用于形成电极复合材料层的粘结剂组合物。
[0005]具体而言，在例如专利文献1中公开了一种粘结剂组合物，其包含聚合物，上述聚合物包含80重量％以上且99.9重量％以下的来自含有腈基的单体的重复单元、且包含0.1重量％以上且20重量％以下的来自烯属不饱和化合物的重复单元，而且，上述聚合物的重均分子量为50万～200万、分子量分布(Mw/Mn)为3以上且13以下。而且，根据专利文献1，通过使用包含上述聚合物的粘结剂组合物，能够制作可以使二次电池发挥优异的循环特性的电极。
[0006]此外，在例如专利文献2中公开了一种锂离子二次电池电极用粘结剂，其包含不含卤原子且主链不含不饱和键的嵌段共聚物，该嵌段共聚物具有对含有碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯的电解液显示相溶性的链段A、和对该电解液不显示相溶性的链段B，链段A具有基于酯基中的烷基的碳原子数为1～5的丙烯酸烷基酯、酯基中的烷基的碳原子数为1～5的甲基丙烯酸烷基酯和/或具有羧酸基的单体的聚合单元，链段B具有基于α,β
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不饱和腈化合物、苯乙烯系单体、酯基中的烷基的碳原子数为6以上的丙烯酸烷基酯和/或酯基中的烷基的碳原子数为6以上的甲基丙烯酸烷基酯的聚合单元。另外，专利文献2中所记载的嵌段共聚物的重均分子量处于1000～500000的范围。而且，根据专利文献2，通过使用包含上述嵌段共聚物的锂离子二次电池电极用粘结剂，能够提供一种高温特性和长期循环特性得以提高的、可用于锂离子二次电池等的二次电池用电极。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本专利第5573966号公报；
[0010]专利文献2：日本专利第5696664号公报。

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]然而，近年来要求进一步提高二次电池的性能，而上述现有的粘结剂组合物在良好地维持二次电池的循环特性的同时提高使用该粘结剂组合物形成的电极复合材料层与集流体的密合强度(以下称为“剥离强度”)这一点上仍有改善的余地。
[0013]因此，本专利技术的目的在于提供一种能够形成剥离强度优异的电极复合材料层、且能够使二次电池发挥良好的循环特性的非水系二次电池电极用粘结剂组合物和非水系二次电池正极用浆料组合物。
[0014]此外，本专利技术的目的在于提供一种正极复合材料层的剥离强度优异、且能够使非水系二次电池发挥良好的循环特性的非水系二次电池用正极。
[0015]而且，本专利技术的目的在于提供一种循环特性等电池特性优异的非水系二次电池。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]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，通过使用包含如下聚合物A的非水系二次电池电极用粘结剂组合物，能够有利地解决上述问题，从而完成了本专利技术，该聚合物A具有规定的组成和重均分子量且以规定的比例具有分子量处于规定范围的成分。
[0018]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电极用粘结剂组合物(以下有时仅简称为“粘结剂组合物”)的特征在于，含有聚合物A，上述聚合物A以80.0质量％以上且99.9质量％以下的比例含有含腈基单体单元，上述聚合物A的重均分子量(Mw)为700000以上且2000000以下，上述聚合物A中的分子量小于500000的成分的比例小于30％。如果像这样使用包含以80.0质量％以上且99.9质量％以下的比例含有含腈基单体单元、重均分子量(Mw)为700000以上且2000000以下、分子量小于500000的成分的比例小于30％的聚合物A的粘结剂组合物，则能够形成剥离强度优异的电极复合材料层，且能够使二次电池发挥良好的循环特性。
[0019]在此，在本专利技术中，聚合物“包含单体单元”意为“在使用某单体得到的聚合物中包含来自该单体的结构单元”。另外，在本专利技术中，各“单体单元的含有比例”能够使用1H
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NMR等核磁共振(NMR)法来进行测定。
[0020]此外，在本专利技术中，聚合物的“重均分子量”能够使用本说明书的实施例中所记载的方法来进行测定。
[0021]而且，在本专利技术中，“分子量小于500000的成分的比例”能够使用通过凝胶渗透色谱法得到的色谱，计算色谱中的分子量小于500000的成分的峰的面积的合计(X)相对于色谱中的峰的总面积(A)的比例[＝(X/A)
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100％}，由此求出。
[0022]在此，本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述聚合物A的分子量分布(Mw/Mn)小于3.0。如果使用包含分子量分布(Mw/Mn)小于3.0的聚合物A的粘结剂组合物，则能够形成剥离强度更优异的电极复合材料层，且能够使二次电池发挥更良好的循环特性。
[0023]另外，在本专利技术中，“分子量分布(Mw/Mn)”是指重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)的比。而且，在本专利技术中，聚合物的“分子量分布”能够使用本说明书的实施例中所记载的方法进行测定。
[0024]此外，本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述聚合物A的电解液溶胀度为120质量％以上且250质量％以下。另外，使用将上述聚合物A的N
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甲基
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吡咯烷酮(以下，有时称为“NMP”)分散液在温度120℃、2小时的条件下干燥而制作的试验片的质量W0和在温度60℃将上述试验片在电解液中浸渍72小时后的该试验片的质量W1，通过(W1/W0)
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100计算出上述电解液溶胀度，上述电解液是在碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂(体积混合比：碳酸亚乙酯/碳酸甲乙酯＝3/7)中溶解LiPF6而得到的溶液，上述LiPF6在该混合溶剂中的浓度为1.0mol/L。通过使聚合物A的电解液溶胀度在上述范围内，能够形成剥离强度得以提高的电极复合材料层，并且能够抑制二次电池的内阻的增加。
[0025]进而，本专利技术的非水系二次电池电极用粘结剂组合物优选上述聚合物A还包含含羧酸基单体单元和(甲基)丙本文档来自技高网...

【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电极用粘结剂组合物，含有聚合物A，所述聚合物A以80.0质量％以上且99.9质量％以下的比例含有含腈基单体单元，所述聚合物A的重均分子量(Mw)为700000以上且2000000以下，所述聚合物A中的分子量小于500000的成分的比例小于30％。2.根据权利要求1所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其中，所述聚合物A的分子量分布(Mw/Mn)小于3.0。3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池电极用粘结剂组合物，其中，所述聚合物A的电解液溶胀度为120质量％以上且250质量％以下，所述电解液溶胀度是使用将所述聚合物A的N
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甲基
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吡咯烷酮分散液在温度120℃、2小时的条件下干燥而制作的试验片的质量W0和将所述试验片在温度60℃浸渍在电解液中72小时后的该试验片...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野顺一，伊东幸枝，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：