电极合剂、电极和二次电池制造技术

提供一种电极合剂，其为含有含锂的过渡金属氧化物、导电助剂、粘结剂和有机溶剂的电极合剂，其中，上述导电助剂含有纳米碳材料，上述纳米碳材料为选自由多层碳纳米管、碳纳米突、碳纳米纤维、富勒烯和石墨烯组成的组中的至少一种，上述粘结剂含有包含偏二氟乙烯单元和氟化单体单元(其中不包括偏二氟乙烯单元)的含氟共聚物，上述含氟共聚物中的偏二氟乙烯单元的含量相对于全部单体单元超过50摩尔％且为99摩尔％以下。99摩尔％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极合剂、电极和二次电池


[0001]本专利技术涉及电极合剂、电极和二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等非水系电解液二次电池由于高电压、高能量密度、自放电少、记忆效应少、能够实现超轻量化等理由，而被用于笔记本型个人电脑、移动电话、智能手机、平板电脑、超级笔记本等小型且适于携带的电气
·
电子设备等中，并且进一步作为广泛用至汽车用途等的驱动用车载电源或固定用大型电源等的电源正在进行实用化。
[0003]作为用于形成这种非水系电解液二次电池所具备的电极的电极合剂，例如，专利文献1中记载了一种正极合剂浆料，其特征在于，包含：复合化正极活性物质，其包含溶剂、正极活性物质、和覆盖上述正极活性物质的表面且不溶于上述溶剂的第1粘结剂；平均纤维径为40nm以下、平均长宽比为500以上的纤维状碳材料；和可溶于上述溶剂的第2粘结剂，相对于上述复合化正极活性物质的总质量的上述第1粘结剂的质量％为0.2质量％～1.5质量％，相对于全部固体成分的总质量的上述纤维状碳材料的质量％为0.01质量％～0.5质量％，相对于全部固体成分的总质量的上述第2粘结剂的质量％为0.1质量％～0.5质量％，将上述正极活性物质的比表面积设为a(m2/g)、相对于上述复合化正极活性物质的总质量的上述第1粘结剂的质量％设为b(质量％)时，b/a为5.0以下。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2017
‑
182989号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]本专利技术的目的在于提供一种电极合剂，其能够形成柔软性和对于集电体的密合性优异的电极合剂层，并且能够形成电池特性优异的二次电池。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]根据本专利技术，提供一种电极合剂，其为含有含锂的过渡金属氧化物、导电助剂、粘结剂和有机溶剂的电极合剂，其中，上述导电助剂含有纳米碳材料，上述纳米碳材料为选自由多层碳纳米管、碳纳米突、碳纳米纤维、富勒烯和石墨烯组成的组中的至少一种，上述粘结剂含有包含偏二氟乙烯单元和氟化单体单元(其中不包括偏二氟乙烯单元)的含氟共聚物，上述含氟共聚物中的偏二氟乙烯单元的含量相对于全部单体单元超过50摩尔％且为99摩尔％以下。
[0011]上述纳米碳材料优选为选自由多层碳纳米管和石墨烯组成的组中的至少一种。
[0012]上述含氟共聚物中的偏二氟乙烯单元的含量相对于全部单体单元优选为57.0摩尔％以上97.0摩尔％以下。
[0013]上述氟化单体单元优选为四氟乙烯单元。
[0014]上述粘结剂的含量相对于上述含锂的过渡金属氧化物、上述导电助剂和上述粘结剂的总质量优选为0.3质量％～3.0质量％。
[0015]上述导电助剂的含量相对于上述含锂的过渡金属氧化物、上述导电助剂和上述粘结剂的总质量优选为0.3质量％～3.0质量％。
[0016]上述粘结剂优选还含有聚偏二氟乙烯。
[0017]另外，根据本专利技术，提供一种电极，其具备集电体和设置于上述集电体的单面或双面的由上述电极合剂形成的电极合剂层。
[0018]另外，根据本专利技术，提供一种二次电池，其具备上述电极。
[0019]专利技术的效果
[0020]根据本专利技术，可以提供一种电极合剂，其能够形成柔软性和对于集电体的密合性优异的电极合剂层，并且能够形成电池特性优异的二次电池。
具体实施方式
[0021]下面，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，但本专利技术不限定于下述实施方式。
[0022]<电极合剂>
[0023]本专利技术的电极合剂含有含锂的过渡金属氧化物、导电助剂、粘结剂和有机溶剂。
[0024]<含锂的过渡金属氧化物>
[0025]本专利技术的电极合剂含有含锂的过渡金属氧化物。含锂的过渡金属氧化物在电极合剂层内作为正极活性物质或负极活性物质发挥功能。
[0026]本专利技术的电极合剂在含有作为正极活性物质发挥功能的含锂的过渡金属氧化物的情况下，可以作为正极合剂使用，在含有作为负极活性物质发挥功能的含锂的过渡金属氧化物的情况下，可以作为负极合剂使用。特别是，本专利技术的电极合剂优选为正极合剂。即，本专利技术的电极合剂优选含有含锂的过渡金属氧化物作为正极活性物质。
[0027]作为含锂的过渡金属氧化物的过渡金属，优选V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等。
[0028]作为正极活性物质发挥功能的含锂的过渡金属氧化物可以举出例如LiCoO2等锂
·
钴复合氧化物、LiNiO2等锂
·
镍复合氧化物、LiMnO2、LiMn2O4、Li2MnO3等锂
·
锰复合氧化物、作为这些含锂的过渡金属氧化物的主体的过渡金属原子的一部分被Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si等其他金属置换而成的物质等。作为置换后的物质的具体例，可以举出LiNi
0.5
Mn
0.5
O2、LiNi
0.85
Co
0.10
Al
0.05
O2、LiNi
0.82
Co
0.15
Al
0.03
O2、LiNi
0.80
Co
0.15
Al
0.05
O2、LiNi
1/3
Co
1/3
Mn
1/3
O2、LiMn
1.8
Al
0.2
O4、LiMn
1.5
Ni
0.5
O4、Li4Ti5O
12
等。
[0029]另外，作为正极活性物质发挥功能的含锂的过渡金属氧化物也可以使用含锂的过渡金属磷酸化合物。作为含锂的过渡金属磷酸化合物的具体例，可以举出LiFePO4、Li3Fe2(PO4)3、LiFeP2O7等磷酸铁类、LiCoPO4等磷酸钴类、作为这些含锂的过渡金属磷酸化合物的主体的过渡金属原子的一部分被Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Nb、Si等其他金属置换而成的物质等。
[0030]其中，作为正极活性物质发挥功能的含锂的过渡金属氧化物优选锂
·
镍系复合氧化物，更优选通式(1)：
[0031]通式(1)：Li
y
Ni1‑
x
M
x
O2[0032](式中，x满足0.01≤x≤0.5，y满足0.9≤y≤1.2，M表示金属原子(其中不包括Li和
Ni)。)所示的锂
·
镍系复合氧化物。如此含有大量Ni的含锂的过渡金属氧化物对于二次电池的高容量化有益。
[003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】1.一种电极合剂，其为含有含锂的过渡金属氧化物、导电助剂、粘结剂和有机溶剂的电极合剂，其中，所述导电助剂含有纳米碳材料，所述纳米碳材料为选自由多层碳纳米管、碳纳米突、碳纳米纤维、富勒烯和石墨烯组成的组中的至少一种，所述粘结剂含有包含偏二氟乙烯单元和氟化单体单元的含氟共聚物，其中，所述氟化单体单元不包括偏二氟乙烯单元，所述含氟共聚物中的偏二氟乙烯单元的含量相对于全部单体单元超过50摩尔％且为99摩尔％以下。2.如权利要求1所述的电极合剂，其中，所述纳米碳材料为选自由多层碳纳米管和石墨烯组成的组中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的电极合剂，其中，所述含氟共聚物中的偏二氟乙烯单元的含量相对于全部单体单元为57.0摩尔％以上97.0摩尔％以下。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：福岛宽太，市濑佑磨，篠田千紘，山崎穣辉，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：