【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水系二次电池电极用粘合剂、其组合物、非水系二次电池电极和非水系二次电池。本申请根据2021年5月28日于日本提出的专利申请特愿2021-090167号要求优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
1、使用非水系电解质的二次电池(非水系二次电池)在高电压化、小型化、轻量化方面优于使用水系电解质的二次电池。因此，非水系二次电池作为笔记本电脑、移动电话、电动工具、电子·通信设备的电源被广泛使用。另外，最近从适用环境车辆的观点出发，电动汽车和混合动力汽车用途中也使用非水系电池，但强烈要求高输出化、高容量化、长寿命化等。作为非水系二次电池，可以列举出锂离子二次电池作为代表例。
2、非水系二次电池具备以金属氧化物等为活性物质的正极、以石墨等碳材料为活性物质的负极、以碳酸酯类或阻燃性的离子液体为中心的非水系电解液溶剂。非水系二次电池是通过离子在正极和负极之间移动而进行电池的充放电的二次电池。具体地说，正极是通过将由金属氧化物和粘合剂构成的浆料涂布在铝箔等正极集电体表面，干燥后切成适当的大小而得到的。负极是通过将由碳材料和粘合剂构成的浆料涂布在铜箔等负极集电体表面，干燥后切成适当的大小而得到的。粘合剂在正极和负极中具有使活性物质彼此、和活性物质与集电体彼此粘结、防止活性物质从集电体剥离的作用。
3、作为粘合剂，公知有以有机溶剂系的n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)为溶剂的聚偏氟乙烯(pvdf)系粘合剂。但是，该粘合剂的活性物质彼此和活性物质与集电体之间的粘合性低，实际使用时需要大量的粘合剂。因此，存在非水系二
4、作为解决这些问题的方法，已经开发了水分散系粘合剂。作为水分散系粘合剂，已知例如以羧甲基纤维素(cmc)为增稠剂，并用(甲基)丙烯酸酯系或苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)系的水分散体。
5、在专利文献1中，公开了含有(甲基)丙烯酸酯化合物和多官能硫醇化合物的锂离子电池二次电池电极用粘合剂组合物。另外，专利文献2中公开了含有丙烯酸、4官能性(甲基)丙烯酸酯单体和丙烯酰胺的锂离子二次电池硅系负极用粘合剂组合物。
6、在专利文献3中，公开了含有丙烯酸钠-n-乙烯基乙酰胺共聚物(共聚比：丙烯酸钠/n-乙烯基乙酰胺＝10/90质量比)的非水系电池电极用粘合剂。
7、现有技术文献
8、专利文献
9、专利文献1:日本特开2014-116265号公报
10、专利文献2:日本特开2016-181422号公报
11、专利文献3:国际公开第2017/150200号
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、但是，专利文献1中记载的使用多官能硫醇的粘合剂需要并用作为增稠剂的羧甲基纤维素，浆料制作工序复杂。而且在该粘合剂中，活性物质彼此、和活性物质与集电体之间的粘结性不足，在用少量的粘合剂生产电极的情况下，存在在切断集电体的工序中活性物质的一部分剥离的问题。
3、在专利文献2中公开的使用4官能丙烯酸酯的粘合剂中，如后述的比较例5所示，存在不能确保电极的柔软性，在卷绕电极时产生裂纹的课题。
4、在专利文献3中公开的非水系电池电极用粘合剂中，如后述的比较例3所示，存在电极的柔软性低、另外充放电循环后的放电容量维持率低的课题。
5、因此，本专利技术的目的在于提供一种非水系二次电池电极粘合剂和非水系二次电池电极粘合剂组合物，其能够提高在集电体上形成的电极活性物质层的柔软性，并且能够大幅提高充放电循环后的放电容量维持率。
6、另外，本专利技术的目的在于提供一种柔软性高、充放电循环后的放电容量维持率高的非水系二次电池电极。
7、进而，本专利技术的目的在于提供一种具有柔软性高、充放电循环后的放电容量维持率高的电极的非水系二次电池。
8、解决课题手段
9、为了解决上述课题，本专利技术如下[1]～[14]所述。
10、[1].一种非水系二次电池电极粘合剂，含有共聚物(p)，其特征在于，所述共聚物(p)具有：
11、仅由碳原子间的键形成的主链，
12、具有酰胺键的取代基，
13、具有羧基的盐的取代基，和
14、以下通式(1)表示的取代基(c)，
15、所述具有酰胺键的取代基、所述具有羧基的盐的取代基和所述取代基(c)分别与所述主链结合，
16、所述共聚物(p)每1g中所含的酰胺键的量为0.050mmol/g以上且5.0mmol/g以下，
17、所述共聚物(p)每1g中所含的羧基的盐的量为5.0mmol/g以上且12.0mmol/g以下，
18、所述共聚物(p)每1g中所含的所述取代基(c)的量为0.15×10-2mmol/g以上且8.0×10-2mmol/g以下，
19、
20、通式(1)中，r31为烃基，m和n分别表示与r31直接结合的对应的取代基的数量，m为0以上的整数，n为1以上的整数，m+n≥2。
21、[2].如[1]所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述通式(1)中的r31由碳原子和氢原子构成。
22、[3].如[1]或[2]所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述通式(1)中，r31具有多个碳原子，碳原子间的键全部为单键。
23、[4].如[1]～[3]的任一项所述的非水系二次电池电极粘合剂，当将所述取代基(c)的式量设为mc时，mc/(m+n)≤400。
24、[5].如[1]～[4]的任一项所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述取代基(c)为来自多官能硫醇化合物(c)的结构，所述多官能硫醇化合物(c)在1分子中具有2个以上巯基。
25、[6].如[1]～[5]的任一项所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述共聚物(p)还含有0.50质量％以上且20.0质量％以下的通式(2)所示的结构单元(d)，
26、
27、通式(2)中，r41、r42、r44分别独立地为氢原子或碳原子数为1以上且5以下的烷基，r43是碳原子数为1以上且6以下的烷基，r43的碳原子的数量比r42多，j和k分别表示相应括号内的结构串联连接的数量，j是1以上的整数，k是0以上的整数，j+k≥20。
28、[7].如[1]～[6]的任一项所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述共聚物(p)：
29、所述共聚物(p)每1g中还含有0.030mmol/g以上且1.75mmol/g以下的由以下通式(3)表示的结构单元(e)，
30、
31、通式(3)中，r51表示氢原子或甲基，r52是具有芳香环的取代基。
32、[8].如[1]～[7]的任一项所述的非水系二次电池电极粘合剂，在所述共聚物(p)中，所述酰胺键的至少一部分以以下通式(4)表示的结构单元(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非水系二次电池电极粘合剂，含有共聚物(P)，其特征在于，所述共聚物(P)具有：
2.如权利要求1所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述通式(1)中的R31由碳原子和氢原子构成。
3.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述通式(1)中，R31具有多个碳原子，碳原子间的键全部为单键。
4.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，当将所述取代基(c)的式量设为Mc时，Mc/(m+n)≤400。
5.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述取代基(c)为来自多官能硫醇化合物(C)的结构，所述多官能硫醇化合物(C)在1分子中具有2个以上巯基。
6.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述共聚物(P)还含有0.50质量％以上且20.0质量％以下的通式(2)所示的结构单元(d)，
7.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述共聚物(P)进一步以所述共聚物(P)每1g中0.030mmol/g以上且1.75mmol/g以下的量含有由以下通式(3)表示的结构单元(e
8.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，在所述共聚物(P)中，所述酰胺键的至少一部分以以下通式(4)表示的结构单元(a)的形式被含有，
9.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，在所述共聚物(P)中，所述羧基的盐的至少一部分以以下通式(5)所示的结构单元(b)的形式被含有，
10.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，其特征在于，所述共聚物(P)的重均分子量为70万以上且750万以下。
11.一种非水系二次电池电极粘合剂组合物，含有权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂和水性介质。
12.一种非水系二次电池电极，具备集电体和形成于该集电体表面上的电极活性物质层，
13.一种非水系二次电池，其特征在于，包含正极、负极和电解液，所述正极和所述负极中的至少一者是权利要求12所述的非水系二次电池电极。
14.一种非水系二次电池电极粘合剂的制造方法，其特征在于，包含在1分子中具有2个以上巯基的多官能硫醇化合物(C)的存在下使具有烯属不饱和双键的单体(M)进行自由基聚合的聚合工序，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种非水系二次电池电极粘合剂，含有共聚物(p)，其特征在于，所述共聚物(p)具有：
2.如权利要求1所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述通式(1)中的r31由碳原子和氢原子构成。
3.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述通式(1)中，r31具有多个碳原子，碳原子间的键全部为单键。
4.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，当将所述取代基(c)的式量设为mc时，mc/(m+n)≤400。
5.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述取代基(c)为来自多官能硫醇化合物(c)的结构，所述多官能硫醇化合物(c)在1分子中具有2个以上巯基。
6.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述共聚物(p)还含有0.50质量％以上且20.0质量％以下的通式(2)所示的结构单元(d)，
7.如权利要求1或2所述的非水系二次电池电极粘合剂，所述共聚物(p)进一步以所述共聚物(p)每1g中0.030mmol/g以上且1.75mmol/g以下的量含有由以下通式(3)表示的结构单元(e)，
【专利技术属性】
技术研发人员：中山景斗，深濑一成，田中悠真，高桥健太郎，
申请(专利权)人：株式会社力森诺科，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。