电化学装置、电化学装置用电极、电化学装置用涂覆液及其用途制造方法及图纸

技术编号:34425542 阅读:23 留言:0更新日期:2022-08-06 15:56
本发明专利技术提供一种电化学装置、电化学装置用电极、电化学装置用涂覆液、电化学装置用绝缘层、电化学装置用底涂层、以及电化学装置用电解液,上述电化学装置是非水系电化学装置,其包含封入上述电化学装置内部的聚合物(P),上述聚合物(P)为具有含有下述式(P)所示的单元(P)的分子结构、质均分子量大于50000的聚合物,上述电化学装置用电极包含聚合物(P)及其它成分,式(P)中,R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学装置、电化学装置用电极、电化学装置用涂覆液及其用途


[0001]本专利技术涉及锂离子一次电池、锂离子二次电池等非水系的电化学装置。本专利技术还涉及该电化学装置用的电极、用于形成该电化学装置用构件的涂覆液及其用途。

技术介绍

[0002]通常,一次电池或二次电池等非水系的电化学装置具有外装体和封入其中的电极以及电解液等用于体现装置的功能的内容物。电极包含活性物质层和根据需要而设置的集流体。活性物质层有时是金属活性物质的箔体、有时是包含颗粒状活性物质的复合材料层。由于包含颗粒状的活性物质,复合材料层通常为多孔性的材料,在装置中以含浸了电解液的状态使用。
[0003]在大多数情况下,复合材料层除活性物质之外还含有粘结剂。通过使复合材料层包含粘结剂,可使颗粒状的活性物质保持在复合材料层中。作为粘结剂,提出了各种的物质(例如专利文献1及2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2003

272634号公报;
[0007]专利文献2:日本特开2011

40318号公报。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]粘结剂在使活性物质良好地保持在复合材料层中是必需的,但另一方面也具有损害装置性能的性质。即,通过在复合材料层中含浸电解液、电解液与颗粒状活性物质接触,在使装置发挥性能时,由于活性物质的表面附着了粘结剂,在该状态下造成活性物质的露出表面积变小,妨碍电解液与活性物质接触。结果,充放电的速度降低、倍率特性等装置的性能下降。
[0010]此外,由于粘结剂本身的耐久性低,有时会损害装置的性能。例如,伴随着装置的充放电,在粘结剂发生劣化的情况下,会使电阻保持率、放电量保持率等装置的性能降低。
[0011]因此,本专利技术的目的在于提供一种具有高充放电速度且耐久性高,倍率特性、电阻保持率、放电量保持率等性能优异的电化学装置,以及用于构成该电化学装置的电极、涂覆液及其用途。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]本专利技术人为了解决上述问题而进行了研究。结果发现,通过采用具有特定的结构和分子量的聚合物作为构成粘结剂的材料,能够解决上述问题,完成了本专利技术。
[0014]即,本专利技术如下所述。
[0015][1]一种电化学装置,其是非水系电化学装置,
[0016]上述电化学装置包含封入上述电化学装置内部的聚合物(P),
[0017]上述聚合物(P)为具有含有下述式(P)所示的单元(P)的分子结构、质均分子量大于50000的聚合物,
[0018][化学式1][0019][0020]式(P)中,R
P
是碳原子数为1~20的基团。
[0021][2]根据[1]记载的电化学装置,其中,上述单元(P)在上述聚合物(P)分子中所占的比例为50质量%以上。
[0022][3]根据[1]或[2]中记载的电化学装置,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
为甲基或者乙基的单元作为上述单元(P)。
[0023][4]根据[1]~[3]中任一项记载的电化学装置,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
是碳原子数为3~20的基团的单元作为上述单元(P)。
[0024][5]根据[1]~[4]中任一项记载的电化学装置,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
为含有交联结构的基团的单元作为上述单元(P)。
[0025][6]根据[1]~[5]中任一项记载的电化学装置,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
为具有氟的基团的单元作为上述单元(P)。
[0026][7]根据[1]~[6]中任一项记载的电化学装置,其中,还包含电解液,相对于100质量份的上述电解液,上述聚合物(P)的量为5质量份以上。
[0027][8]一种电化学装置用电极,其为包含颗粒状活性物质和聚合物(P)的非水系电化学装置用电极,
[0028]上述聚合物(P)为具有含有下述式(P)所示的单元(P)的分子结构、质均分子量大于50000的聚合物,
[0029][化学式2][0030][0031]式(P)中,R
P
是碳原子数为1~20的基团。
[0032][9]根据[8]记载的电化学装置用电极,其中,上述单元(P)在上述聚合物(P)分子中所占的比例为50质量%以上。
[0033][10]根据[8]或[9]记载的电化学装置电极,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
为甲基或者乙基的单元作为上述单元(P)。
[0034][11]根据[8]~[10]中任一项记载的电化学装置用电极,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
是碳原子数为3~20的基团的单元作为上述单元(P)。
[0035][12]根据[8]~[11]中任一项记载的电化学装置用电极,其中,相对于100质量份的上述颗粒状活性物质,上述聚合物(P)的量大于1质量份。
[0036][13]根据[8]~[12]中任一项记载的电化学装置用电极,其中,上述电化学装置用电极具有集流体层、以及包含上述颗粒状活性物质和上述聚合物(P)的复合材料层。
[0037][14]根据[13]中记载的电化学装置用电极,其中,上述集流体层是金属层。
[0038][15]根据[13]或者[14]中记载的电化学装置用电极,其中,上述集流体层在与上述复合材料层相接的表面具有Ry500nm以上的凹凸。
[0039][16]一种电化学装置用涂覆液,其是包含聚合物(P)的电化学装置用涂覆液,
[0040]上述聚合物(P)为具有含有下述式(P)所示的单元(P)的分子结构、质均分子量大于50000的聚合物,
[0041][化学式3][0042][0043]式(P)中,R
P
是碳原子数为1~20的基团。
[0044][17]根据[16]记载的电化学装置用涂覆液,其中,上述单元(P)在上述聚合物(P)分子中所占的比例为50质量%以上。
[0045][18]根据[16]或[17]记载的电化学装置涂覆液,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
为甲基或者乙基的单元作为上述单元(P)。
[0046][19]根据[16]~[18]中任一项记载的电化学装置用涂覆液,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
是碳原子数为3~20的基团的单元作为上述单元(P)。
[0047][20]根据[16]~[19]中任一项记载的电化学装置用涂覆液,其中,上述聚合物(P)包含上述R
P
为含有交联性的部分结构的基团的单元作为上述单元(P)。
[0048][21]根据[16]~[20]中任一项记载的电化学装置用涂覆液,其中,上述电化学装置用涂敷液具有浆料状的性状。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电化学装置,其是非水系电化学装置,所述电化学装置包含封入所述电化学装置内部的聚合物(P),所述聚合物(P)为具有含有下述式(P)所示的单元(P)的分子结构、质均分子量大于50000的聚合物,式(P)中,R
P
是碳原子数为1~20的基团。2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述单元(P)在所述聚合物(P)分子中所占的比例为50质量%以上。3.根据权利要求1或2所述的电化学装置,其中,所述聚合物(P)包含所述R
P
为甲基或者乙基的单元作为所述单元(P)。4.根据权利要求1~3中任一项所述的电化学装置,其中,所述聚合物(P)包含所述R
P
是碳原子数为3~20的基团的单元作为所述单元(P)。5.根据权利要求1~4中任一项所述的电化学装置,其中,所述聚合物(P)包含所述R
P
为含有交联结构的基团的单元作为所述单元(P)。6.根据权利要求1~5中任一项所述的电化学装置,其中,所述聚合物(P)包含所述R
P
为具有氟的基团的单元作为所述单元(P)。7.根据权利要求1~6中任一项所述的电化学装置,其中,还包含电解液,相对于100质量份的所述电解液,所述聚合物(P)的量为5质量份以上。8.一种电化学装置用电极,其为包含颗粒状活性物质和聚合物(P)的非水系电化学装置用电极,所述聚合物(P)为具有含有下述式(P)所示的单元(P)的分子结构、质均分子量大于50000的聚合物,式(P)中,R
P
是碳原子数为1~20的基团。9.根据权利要求8所述的电化学装置用电极,其中,所述单元(P)在所述聚合物(P)分子中所占的比例为50质量%以上。10.根据权利要求8或9所述的电化学装置用电极,其中,所述聚合物(P)包含所述R
P
为甲基或者乙基的单元作为所述单元(P)。11.根据权利要求8~10中任一项所述的电化学装置用电极,其中,所述聚合物(P)包含所述R
P
是碳原子数为3~20的基团的单元作为所述单元(P)。
12.根据权利要求8~11中任一项所述的电化学装置用电极,其中,相对于100质量份的所述颗粒状活性物质,所述聚合物(P)的量大于1质量份。13.根据权利要求8~12中任一项所述的电化学装置用电极,其中,所述电化学装置用电极具有集流体层、以及包含所述颗粒状活性物质和所述聚合物(P)的复合材料层。14.根据权利要求13所述的电化学装置用电极,其中,所述集流体层是金属层。15.根据权利要求13或者14所述的电化学装置用电极,其中,所述集流体层在与所述复合材料层相接的表面具有Ry500nm以上的凹凸。16.一种电化学装置用涂覆液,其包含聚合物(P)...

【专利技术属性】
技术研发人员:米丸裕之桥诘洋子
申请(专利权)人:日本瑞翁株式会社
类型:发明
国别省市:

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