电池用粘结剂、电极合剂、电极和二次电池制造技术

提供一种电池用粘结剂，其为含有含氟共聚物的电池用粘结剂，其中，上述含氟共聚物含有基于偏二氟乙烯的重复单元(a)、以及选自由特定的结构式所示的重复单元(b1)和特定的结构式所示的重复单元(b2)组成的组中的至少一种重复单元(b)，上述含氟共聚物中，重复单元(a)与重复单元(b)的摩尔比((a)/(b))为95/5～5/95。95。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池用粘结剂、电极合剂、电极和二次电池


[0001]本专利技术涉及电池用粘结剂、电极合剂、电极和二次电池。

技术介绍

[0002]专利文献1中公开了一种锂二次电池的电极合剂用浆料，其包含电极活性物质(A)、粘结剂(B)和氟橡胶颗粒(C)，氟橡胶颗粒(C)为交联的氟橡胶颗粒。
[0003]另外，专利文献2中记载了一种交联性组合物等，其特征在于，包含非晶态的含氟弹性体和交联剂，该非晶态的含氟弹性体为由偏二氟乙烯、下述通式(1)：
[0004]CH2＝CFRf(1)
[0005](式中，Rf为碳原子数1～12的直链或带支链的氟代烷基)所示的含氟单体、以及能够与偏二氟乙烯和上述含氟单体共聚的其他单体构成的共聚物，偏二氟乙烯单元/含氟单体单元的摩尔比为85/15～20/80，其他单体单元为全部单体单元的0～50摩尔％，玻璃化转变温度为25℃以下，具有碘原子和溴原子中的至少一者，其含量的合计为0.001重量％～10重量％。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际公开第2011/002097号
[0009]专利文献2：日本特开2013
‑
216915号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011]本专利技术中，目的在于提供一种粘结剂，其耐凝胶化性优异，进而能够形成显示出充分的密合性、充分的柔软性和充分的耐电解液性的电极材料层，能够容易地形成高密度的电极材料层。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]根据本专利技术，提供一种电池用粘结剂，其为含有含氟共聚物的电池用粘结剂，其中，上述含氟共聚物含有基于偏二氟乙烯的重复单元(a)、以及选自由通式(b1)所示的重复单元(b1)和通式(b2)所示的重复单元(b2)组成的组中的至少一种重复单元(b)，上述含氟共聚物中，重复单元(a)与重复单元(b)的摩尔比((a)/(b))为95/5～5/95。
[0014]通式(b1)：
[0015][化1][0016][0017]式中，Rf1是碳原子数1～12的直链状或支链状的氟代烷基或氟代烷氧基，在碳原
子数为2以上的情况下，在碳
‑
碳原子间可以包含氧原子。
[0018]通式(b2)：
[0019][化2][0020][0021]式中，Rf2是碳原子数1～12的直链状或支链状的氟代烷基或氟代烷氧基，在碳原子数为2以上的情况下，在碳
‑
碳原子间可以包含氧原子。
[0022]本专利技术的电池用粘结剂中，上述含氟共聚物中的重复单元(a)与重复单元(b)的摩尔比((a)/(b))优选为87/13～20/80。
[0023]本专利技术的电池用粘结剂中，上述含氟共聚物的玻璃化转变温度优选为25℃以下。
[0024]本专利技术的电池用粘结剂优选还含有聚偏二氟乙烯。
[0025]本专利技术的电池用粘结剂中，上述含氟共聚物与上述聚偏二氟乙烯的质量比(含氟共聚物/聚偏二氟乙烯)优选为99/1～1/99。
[0026]另外，根据本专利技术，提供一种电极合剂，其含有上述的电池用粘结剂、粉末电极材料以及水或非水溶剂。
[0027]本专利技术的电极合剂中，上述粉末电极材料优选含有锂过渡金属复合氧化物。
[0028]本专利技术的电极合剂含有上述非水溶剂，上述非水溶剂含有N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮。
[0029]另外，根据本专利技术，提供一种电极，其具备含有上述电池用粘结剂的电极材料层。
[0030]另外，根据本专利技术，提供一种电极，其具备由上述电极合剂形成的电极材料层。
[0031]另外，根据本专利技术，提供一种二次电池，其具备上述电极。
[0032]专利技术的效果
[0033]根据本专利技术，可以提供一种粘结剂，其耐凝胶化性优异，进而能够形成显示出充分的密合性、充分的柔软性和充分的耐电解液性的电极材料层，能够容易地形成高密度的电极材料层。
具体实施方式
[0034]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。
[0035]本专利技术的电池用粘结剂含有含氟共聚物，上述含氟共聚物含有基于偏二氟乙烯的重复单元(a)、以及选自由重复单元(b1)和重复单元(b2)组成的组中的至少一种重复单元(b)，上述含氟共聚物中，重复单元(a)与重复单元(b)的摩尔比((a)/(b))为95/5～5/95。
[0036]本专利技术的电池用粘结剂如此以极其有限的摩尔比含有具有特定结构的重复单元(a)和具有特定结构的重复单元(b)。
[0037]为了通过使粉末电极材料粘结并且使粉末电极材料与集电体密合而制作二次电池、电容器等电池的电极，使用了粘结剂。粘结剂通常被用作含有粉末电极材料以及水或非水溶剂的电极合剂的成分。通过将电极合剂涂布至集电体，能够制作具备电极材料层和集电体的电极。若所得到的电极材料层缺乏柔软性，则在弯折电极或卷绕电极的情况下，会产生粉末电极材料从集电体剥离、电极材料层破裂的问题。
[0038]因此，专利文献1中提出了除了粘结剂以外还使用交联的氟橡胶颗粒。但是，例如，若制备含有交联VdF/HFP共聚物橡胶颗粒、交联TFE/VdF/HFP共聚物橡胶等交联氟橡胶颗粒、以及镍含量高的正极活性物质等粉末电极材料的正极合剂，则正极合剂中的成分发生沉降，正极合剂的均匀涂布变得困难，而且存在所得到的正极材料层与集电体的密合性差的问题。
[0039]本专利技术的电池用粘结剂由于以极其有限的摩尔比含有具有特定结构的重复单元(a)和具有特定结构的重复单元(b)，因此耐凝胶化性优异，进而能够形成显示出充分的密合性、充分的柔软性和充分的耐电解液性的电极材料层，能够容易地形成高密度的电极材料层。
[0040]耐凝胶化性是指含有电池用粘结剂的电极合剂的粘度不易上升的性质。例如，即使在通过将本专利技术的电池用粘结剂与镍含量高的正极活性物质混合来制备正极合剂的情况下，所得到的正极合剂的粘度也难以上升，与现有的正极合剂相比具有优异的耐凝胶化性。通过使用本专利技术的电池用粘结剂，可以容易地形成均质且平滑的电极材料层。
[0041]电池用粘结剂的密合性是指，使用电池用粘结剂制备电极合剂，使用电极合剂在集电体(金属箔)上形成电极材料层时的集电体(金属箔)与电极材料层的密合性。例如，使用本专利技术的电池用粘结剂得到的电极材料层与现有的电极材料层相比具有充分的密合性。
[0042]电池用粘结剂的柔软性是指，使用电池用粘结剂制备电极合剂，使用电极合剂形成电极材料层时的电极材料层的柔软性。例如，使用本专利技术的电池用粘结剂得到的电极材料层与现有的电极材料层相比具有充分的柔软性。
[0043]电极材料层的柔软性可以通过电极的弯曲试验和在圆棒上的缠绕试验来评价。具备使用本专利技术的电池用粘结剂得到的电极材料层的电极通过弯曲试验所测定的最大试验力小。即，弯曲电极不需要大的力，另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池用粘结剂，其为含有含氟共聚物的电池用粘结剂，其中，所述含氟共聚物含有基于偏二氟乙烯的重复单元(a)、以及选自由通式(b1)所示的重复单元(b1)和通式(b2)所示的重复单元(b2)组成的组中的至少一种重复单元(b)，所述含氟共聚物中，重复单元(a)与重复单元(b)的摩尔比(a)/(b)为95/5～5/95，通式(b1)：[化6]式中，Rf1是碳原子数1～12的直链状或支链状的氟代烷基或氟代烷氧基，在碳原子数为2以上的情况下，在碳
‑
碳原子间可以包含氧原子；通式(b2)：[化7]式中，Rf2是碳原子数1～12的直链状或支链状的氟代烷基或氟代烷氧基，在碳原子数为2以上的情况下，在碳
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碳原子间可以包含氧原子。2.如权利要求1所述的电池用粘结剂，其中，所述含氟共聚物中，重复单元(a)与重复单元(b)的摩尔比(a)/(b)为87/13～20/80。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺田纯平，市濑佑磨，细田千紘，古谷乔大，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：