非水系二次电池负极用粘结剂组合物、非水系二次电池负极用浆料组合物、非水系二次电池用负极以及非水系二次电池制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种非水系二次电池负极用粘结剂组合物，其能够形成剥离强度优异且在循环后不易膨胀的负极以及循环特性优异的二次电池。本发明专利技术的粘结剂组合物包含颗粒状粘结材料和分散介质。上述颗粒状粘结材料具有经由硫的键合而形成的交联结构。而且，在以该粘结剂组合物所含的全部固体成分的量为100质量份的情况下，以旋转速度110000rpm对本发明专利技术的粘结剂组合物进行离心处理而得到的沉淀物的量小于5.0质量份。物的量小于5.0质量份。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池负极用粘结剂组合物、非水系二次电池负极用浆料组合物、非水系二次电池用负极以及非水系二次电池


[0001]本专利技术涉及一种非水系二次电池负极用粘结剂组合物、非水系二次电池负极用浆料组合物、非水系二次电池用负极以及非水系二次电池。

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，被使用在广泛的用途中。因此，近年来，以非水系二次电池的进一步的高性能化作为目的，正在研究电极等电池部件的改良。
[0003]在此，使用在锂离子二次电池等二次电池中的电极通常具有集流体、以及形成在集流体上的电极复合材料层(正极复合材料层或负极复合材料层)。而且，该电极复合材料层通过例如将包含电极活性物质和包含粘结材料的粘结剂组合物等的浆料组合物涂敷于集流体上、并使涂敷后的浆料组合物干燥而形成。
[0004]因此，近年来，为了实现二次电池的进一步的性能的提高，正在尝试改良用于形成负极复合材料层的粘结剂组合物(参考例如专利文献1)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2016
‑
181422号公报。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]在此，对于用于形成负极的粘结剂组合物，要求其使得到的负极的负极复合材料层牢固地密合于集流体(即，使负极发挥优异的剥离强度)，并且使二次电池发挥优异的循环特性。
>[0010]此外，对于二次电池的负极，由于负极活性物质的膨胀和收缩引起的极板结构的受损等而使负极在反复充放电后(循环后)存在膨胀的问题。因此，对于用于形成负极的粘结剂组合物，还要求抑制循环后的负极的膨胀。
[0011]因此，本专利技术的目的在于提供能够形成剥离强度优异且在循环后不易膨胀的负极、以及循环特性优异的二次电池的非水系二次电池负极用粘结剂组合物和非水系二次电池负极用浆料组合物。
[0012]此外，本专利技术的目的在于提供在具有优异的剥离强度的同时使二次电池发挥优异的循环特性、且在循环后不易膨胀的非水系二次电池用负极。
[0013]进而，本专利技术的目的在于提供循环特性优异的非水系二次电池。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]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，如果使用包含具有通过硫而交联的结构的颗粒状粘结材料作为粘结材料、且在以规定的条件进行离
心处理后产生的沉淀物小于规定量的粘结剂组合物，可得到剥离强度优异且在循环后不易膨胀的负极和循环特性优异的二次电池，以至完成了本专利技术。
[0016]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负极用粘结剂组合物的特征在于，包含颗粒状粘结材料和分散介质，上述颗粒状粘结材料具有经由硫的键合而形成的交联结构，而且，在将上述非水系二次电池负极用粘结剂组合物所含的全部固体成分的量作为100质量份的情况下，以旋转速度110000rpm对上述非水系二次电池负极用粘结剂组合物进行离心处理而得到的沉淀物的量小于5.0质量份。如果使用上述的粘结剂组合物，则能够制作剥离强度优异并且在循环后不易膨胀的负极。此外，具有该负极的二次电池发挥优异的循环特性。
[0017]另外，在本专利技术中，“经由硫的键合而形成的交联结构”是指“构成颗粒状粘结材料的聚合物链所具有的一个原子与该聚合物链和/或构成颗粒状粘结材料的其它聚合物链所具有的另一原子通过经由硫原子的共价键连接的结构”。另外，“经由硫原子的共价键”可以仅由一个或多个硫原子构成，也可以由一个或多个硫原子与除一个或多个硫原子以外的原子相连而构成。
[0018]此外，在本专利技术中，颗粒状粘结材料中有无“经由硫的键合而形成的交联结构”能够通过例如X射线吸收精细结构(X
‑
ray absorption fine structure：XAFS)分析来进行确认。另外，在X射线吸收精细结构分析之前进行提取未反应的硫的操作的情况下，该操作能够通过国际公开第2019/003744号中记载的方法进行。
[0019]而且，在本专利技术中，如上所述，粘结剂组合物中的“沉淀物的量”是对粘结剂组合物“以旋转速度110000rpm进行离心处理而得到的沉淀物的量”，更详细而言，能够使用实施例中记载的方法进行测定。
[0020]在此，本专利技术的非水系二次电池负极用粘结剂组合物优选硫在全部固体成分中所占的比例为0.1质量％以上。如果硫在全部固体成分中所占的比例为0.1质量％以上，则能够在进一步提高负极的剥离强度的同时进一步抑制该负极在循环后的膨胀。
[0021]另外，在本专利技术中，粘结剂组合物中的“硫”的量能够通过X射线荧光分析进行测定，更详细而言，能够使用实施例中记载的方法进行测定。
[0022]此外，本专利技术的非水系二次电池负极用粘结剂组合物优选上述颗粒状粘结材料包含脂肪族共轭二烯单体单元。如果颗粒状粘结材料包含脂肪族共轭二烯单体单元，则能够在进一步提高负极的剥离强度的同时进一步抑制该负极在循环后的膨胀。除此以外，能够进一步提高二次电池的循环特性。
[0023]另外，在本专利技术中，颗粒状粘结材料等聚合物“包含单体单元”是指“在使用单体而得到的聚合物中包含来自该单体的重复单元”。
[0024]而且，本专利技术的非水系二次电池负极用粘结剂组合物优选上述颗粒状粘结材料的凝胶量为40.0质量％以上且99.5质量％以下。如果颗粒状粘结材料的凝胶量在上述的范围内，则能够在进一步提高负极的剥离强度的同时进一步抑制该负极在循环后的膨胀。除此以外，能够进一步提高二次电池的循环特性。
[0025]另外，在本专利技术中，“凝胶量”能够使用实施例中记载的方法进行测定。
[0026]此外，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负极用浆料组合物的特征在于，包含负极活性物质和上述的任一种非水系二次电池负极用粘结剂
组合物。如果使用包含负极活性物质和上述的任一种粘结剂组合物的浆料组合物，则能够制作剥离强度优异、并且在循环后不易膨胀的负极。此外，具有该负极的二次电池发挥优异的循环特性。
[0027]在此，本专利技术的非水系二次电池负极用浆料组合物优选上述负极活性物质包含硅系负极活性物质。硅系负极活性物质能够提高二次电池的容量，另一方面，容易因充放电而膨胀和收缩。然而，如果使用本专利技术的浆料组合物，则即使在使用硅系负极活性物质的情况下，也能够充分抑制负极在循环后的膨胀。
[0028]而且，本专利技术的非水系二次电池负极用浆料组合物优选上述硅系负极活性物质在上述负极活性物质中所占的比例为1质量％以上且50质量％以下。如果硅系负极活性物质在负极活性物质中所占的比例在上述的范围内，则能够在充分提高二次电池的容量的同时进一步抑制负极在循环后的膨胀。
[0029]此外，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的特征在于，具本文档来自技高网...

【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负极用粘结剂组合物，包含颗粒状粘结材料和分散介质，所述颗粒状粘结材料具有经由硫的键合而形成的交联结构，而且，在以所述非水系二次电池负极用粘结剂组合物所含的全部固体成分的量为100质量份的情况下，以旋转速度110000rpm对所述非水系二次电池负极用粘结剂组合物进行离心处理而得到的沉淀物的量小于5.0质量份。2.根据权利要求1所述的非水系二次电池负极用粘结剂组合物，其中，硫在全部固体成分中所占的比例为0.1质量％以上。3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池负极用粘结剂组合物，其中，所述颗粒状粘结材料包含脂肪族共轭二烯单体单元。4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水系二次电池负极用粘结剂组合物，其中，所述颗粒状粘结材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：赤羽彻也，园部健矢，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：