导电材分散液制造技术

一种导电材分散液，含有导电材

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电材分散液、使用所述导电材分散液的二次电池电极用组合物、电极膜、及二次电池


[0001]本专利技术的实施方式涉及一种导电材分散液
、
使用所述导电材分散液的二次电池电极用组合物
、
电极膜
、
及二次电池
。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等二次电池具有小型且轻量
、
能量密度高
、
能够反复充放电的特性
。
由于此种特性，二次电池被用于广泛的用途中
。
在二次电池的领域中，特别是对于导电性缺乏的正极，在良好地分散的状态下使用作为导电材的导电性优异的微细的碳纳米管
、
或结构发达的乙炔黑等碳材料时，容易发挥正极的特性，因此正在研究使用具有分散性的聚合体等使导电材分散，从而改善二次电池的特性
。
[0003]例如，在专利文献1中，报告有如下专利技术：使用具有亚烷基结构单元及含腈基的单量体单元
、
穆尼粘度
(ML
1+4
，
100℃)
为
40
以下的共聚体
(
例如，氢化丁腈橡胶
)
作为二次电池电极用粘合剂组合物
。
[0004]另外，在专利文献2中研究一种碳纳米管分散液，包含管束
(bundle)
型碳纳米管与氢化丁腈橡胶，通过将分散液中的碳纳米管的分散粒径
、
或分散液的粘度设为优选的范围，提高二次电池的特性
。
[0005]进而，在专利文献3中研究一种导电材分散液，包含含有管束型碳纳米管的导电材与氢化丁腈橡胶，且在流变仪测定时，频率
1Hz
下的相位角为3°
至
18
°
。
相位角为3°
至
18
°
的导电材分散液与低粘度的导电材分散液相比，为接近固体样特性的性状，因此可提高电极制造时的涂布性及涂布稳定性
。
[0006]在专利文献4中研究一种导电材分散液，包含含有管束型碳纳米管的导电材与氢化丁腈橡胶，且在流变仪测定时，频率
1Hz
下的复弹性系数
(G*|@1Hz)
为
20Pa
至
500Pa
，并报告有如下专利技术：通过控制复弹性系数来提高导电材分散液的分散性
。
[0007]另外，导电材越微细，理想上越可形成有效率的导电网络
。
但是，导电材越微细则比表面积越大，凝聚力越高，越难以获得高浓度且良好的导电材分散液
。
若强行提高导电材的浓度，则分散液会高粘度化，流动性变差
。
在流动性差的导电材分散液中，在对导电材分散液利用罐等进行运输
、
或进行长期贮藏后使用的情况下，有时会产生难以自罐等中取出的问题
。
[0008]另一方面，在导电材的浓度低的分散液中，会产生调配活性物质及粘合剂等材料时的设计自由度变低的问题
、
以及每导电材固体成分的运输成本变高的问题
。
[0009]因此，当务之急是获得一种使微细的导电材在高浓度
、
且流动性高的状态下良好地分散的导电材分散液
。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：国际公开
2017
‑
010093
号公报
[0013]专利文献2：日本专利特开
2018
‑
522803
号公报
[0014]专利文献3：日本专利特表
2018
‑
534731
号公报
[0015]专利文献4：日本专利特表
2018
‑
533175
号公报

技术实现思路

[0016]专利技术所要解决的问题
[0017]专利文献1至专利文献3中记载的导电材分散液通过使用分散性与粘结性优异的氢化丁腈橡胶等聚合体，能够提供优异的二次电池
。
但是，对于逐年提高的高输出
、
高容量
、
高寿命
、
及低成本等需求，需要进一步改善
。
[0018]为了满足所述需求，本专利技术人等人进行了研究，据此认为在以前的专利技术的方法中，导电材的分散状态的细微的控制不充分
。
另外，专利文献3中记载的导电材分散液的固体样特性较强
。
专利文献4中记载的导电材分散液的弹性行为较强
。
因此，任一导电材分散液均有流动性差
、
不适于利用罐进行运输或长期贮藏的问题
。
[0019]本专利技术人等人针对导电材的分散状态的细微差异进行了详细的比较研究，结果得知，在将纤维状的碳纳米管
、
或具有体积大的结构构造的乙炔黑
(
即，高纵横比的碳材料
)
用作导电材的情况下，难以利用以前的分散度的指标来控制分散状态
。
具体而言，自以前以来，作为分散度的指标，使用粒度分布或粘度，但即便为相同的测定值，用于二次电池时的特性有时也会不同，未准确地掌握到导电材的分散状态
。
[0020]例如，在粒度分布的情况下，由于将高纵横比的非球状粒子假设为球状而算出，因此容易与实际情况产生背离
。
另外，即便在包含比能够检测的范围大的粒子
、
或比能够检测的范围小的粒子的情况下，作为测定值，也无法与不含有这些粒子的状态区分
。
[0021]在粘度的情况下，一般而言，导电材的分散状态越良好，则粘度越低
。
但是，在导电材的纵横比高的情况下
(
特别是长纤维状时容易缠绕的情况下
)
，即便是导电材在分散介质中均匀且稳定地散开的状态，由于具有导电材自身的结构粘性，因此弹性也会变强
。
另外，在纤维或结构断裂的情况下，粘度会根据解凝聚与断裂这两个要素而变化，因此仅以粘度难以准确地表示导电材的状态
。
在使碳材料的纤维或结构断裂的情况下，由于碳材料彼此的接触电阻的增大而电极中难以形成发达的导电网络，因此有效果的是使纤维或结构尽可能不断裂且均匀地分散
。
[0022]即，本专利技术所要解决的课题在于提供一种对导电材的分散状态进行精细控制
、
以高浓度包含导电材
、
且具有高流动性的导电材分散液
、
及二次电池电极用组合物
。
更详细而言，提供一种高输出
、
高容量
、
高寿命的非水电解质二次电池
。
[0023]解决问题的技术手段
[0024]本专利技术人等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种导电材分散液，含有导电材
、
包含脂肪族烃结构单元及含腈基的结构单元的聚合体
、
以及分散介质，所述导电材分散液中，所述导电材包含选自由碳纳米管及乙炔黑所组成的群组中的至少一种，所述聚合体的穆尼粘度
(ML
1+4
，
100℃)
为
20
以上且
80
以下，所述脂肪族烃结构单元包含亚烷基结构单元，以所述聚合体的质量为基准，所述脂肪族烃结构单元的含量为
40
质量％以上且未满
85
质量％，以所述聚合体的质量为基准，所述含腈基的结构单元的含量为
15
质量％以上且
50
质量％以下，所述导电材分散液的通过动态粘弹性测定而得的复弹性系数
X(Pa)
与相位角
Y(
°
)
的积
(X
×
Y)
为
30
以上且
1,700
以下
。2.
根据权利要求1所述的导电材分散液，其中通过所述动态粘弹性测定而得的复弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：青谷优，
申请(专利权)人：东洋色材株式会社，
类型：发明
国别省市：