【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于非水二次电池隔膜的黏结剂，该黏结剂可用于为例如锂离子二次电池的非水二次电池的隔膜形成保护层。此外，本公开涉及包含该用于非水二次电池隔膜的黏结剂的用于非水二次电池隔膜的树脂组合物、具有由用于非水二次电池隔膜的树脂组合物形成的保护层的非水二次电池隔膜和具有该非水二次电池隔膜的非水二次电池。本公开还涉及蓄电装置；用于该装置的黏结剂及其含水分散液、树脂组合物和隔膜；以及制备该黏结剂的方法。
技术介绍
1、非水二次电池体积小、重量轻、能量密度高以及能够重复充电和放电，因此用于各种应用中。其中，锂离子二次电池(以下简称“lib”)产量高，因此被广泛应用于笔记本电脑和智能手机等移动应用中。近年来，lib已开始用于汽车应用。
2、lib包括例如由聚烯烃制成的隔膜，以避免正极和负极之间的电接触，同时允许电解液中的离子通过。然而，在lib达到高温的情况下，由聚烯烃制成的隔膜熔化以使两个电极短路，这可能导致lib爆炸。因此，为了防止短路，隔膜通常设置有主要由无机填料组成的保护层。
3、作为形成这种保护层的黏结剂，专利文献1公开了用于由通过含酸性官能团的单体、含酰胺基的单体和不同于(甲基)丙烯腈的单体的共聚制备的聚合物颗粒组成的隔膜的黏结剂，该聚合物颗粒具有-60℃至60℃的玻璃化转变温度。此外，专利文献2公开了用于由具有不饱和键的硅烷化合物作为组成成分组成的隔膜的黏结剂的用途。
4、此外，蓄电装置如锂离子二次电池具有小尺寸和轻重量以及高能量密度，且能够重复充电和放电，因此用于各种应用中。这些蓄电装
5、在一些情况下，为了提高蓄电装置中使用的构件的强度和构件之间的结合，向保护层中添加硅烷化合物。然而，当包含硅烷化合物时，隔膜的物理性质的退化和蓄电装置的性能的退化尤其突出。
6、例如，专利文献3公开了包括具有包含热塑性聚合物的层和用于隔膜的基材的层压板的蓄电装置，所述热塑性聚合物包含具有γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为单体单元的共聚物。此外，专利文献4和5公开了涂有含有用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或原硅酸四乙酯改性的丙烯酸/氟共聚物的层的隔膜。然而，在文献中公开的任何专利技术都是旨在改善隔膜和电极之间的黏附性的专利技术，并且上述其他问题至今无法解决。
7、引用列表
8、专利文献
9、[专利文献1]
10、日本未审查的专利申请公开第2015-088484号
11、[专利文献2]
12、日本未审查专利申请公开第2012-221889号
13、[专利文献3]
14、日本未审查专利申请公开第2015-138770号
15、[专利文献4]
16、国际专利公开第wo2020-263936号
17、[专利文献5]
18、国际专利公开第wo2020-263937号
技术实现思路
0、专利技术概述
1、近年来，对高容量二次电池的需求进一步增加，并且为了增加每单位体积的蓄电池容量，需要具有保护层的较薄的隔膜。由于隔膜的耐热性通常会随着膜变薄而劣化，因此比以往任何时候都更需要赋予隔膜保护层耐热性的效果。然而，由于对隔膜基材的黏附性不足，用于隔膜的常规黏结剂难以提高保护层中的无机填料比例，因此难以满足提高薄膜隔膜耐热性的效果。
2、因此，本公开的第一目的是提供用于非水二次电池隔膜的黏结剂，以形成柔性、黏附性、耐电解液性和耐热性优异的非水二次电池隔膜；用于溶液稳定性优异的非水二次电池隔膜的树脂组合物，其包含用于非水二次电池隔膜的黏结剂；设有由用于非水二次电池隔膜的树脂组合物形成的保护层的非水二次电池隔膜；设有非水二次电池隔膜的具有良好循环特性的非水二次电池。特别地，用于本公开的非水二次电池隔膜的黏结剂具有改善的与无机填料的亲和性和对隔膜基材的优异黏附性，使得即使在保护层为薄膜的情况下，也可以提供具有改善的耐热性的保护层的隔膜。
3、换句话说，本公开涉及用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其包含由含有具有酸性官能团的单体(a1)、具有酰胺基团的单体(a2)和(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a3)的单体混合物聚合而成的聚合物(a)和由以下通式(1)表示的硅烷化合物(b)的缩合产物(b)，其中黏结剂的玻璃化转变温度为-60℃至60℃。
4、[化学式1]
5、
6、其中r1表示具有1个至18个碳原子的烷基、具有1个至18个碳原子的环烷基或具有1个至18个碳原子的芳基，r2各自独立地表示甲基或乙基，x表示甲基、甲氧基或乙氧基。
7、本公开还涉及用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中具有酸性官能团的单体(a1)的酸性官能团是羧基、磺酸基或磷酸基中的任何一种。
8、本公开还涉及用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中单体混合物不包含具有可交联官能团的单体(a4)。
9、本公开还涉及用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中所述黏结剂为颗粒形式且平均粒度为50nm至500nm。
10、本公开还涉及用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中聚合物(a)通过单体混合物在溶解有硅烷化合物(b)的含水介质中的乳液聚合获得。
11、本公开还涉及用于非水二次电池隔膜的树脂组合物，包含用于非水二次电池隔膜的黏结剂和无机填料。
12、本公开还涉及非水二次电池隔膜，其包括在隔膜基材的至少一个表面上由用于非水二次电池隔膜的树脂组合物形成的保护层。
13、本公开还涉及具有非水二次电池隔膜、正极和负极的非水二次电池。
14、此外，本公开涉及用于制备用于非水二次电池隔膜的黏结剂的方法，包括在溶解有由通式(1)表示的硅烷化合物(b)的含水介质中乳液聚合单体混合物的步骤，从而制备硅烷化合物(b)的缩合产物(b)和聚合物(a)，其中单体混合物包含具有酸性官能团的单体(a1)，具有酰胺基团的单体(a2)和(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a3)，并且黏结剂的玻璃化转变温度为-60℃至60℃：
15、[化学式2]
16、
17、其中r1表示具有1个至18个碳原子的烷基、具有1个至18个碳原子的环本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其包含：
2.根据权利要求1所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中具有酸性官能团的单体(a1)的酸性官能团是羧基、磺酸基或磷酸基中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中所述单体混合物不包含具有可交联官能团的单体(a4)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中所述黏结剂为颗粒形式且平均粒度为50nm至500nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中所述聚合物(A)通过单体混合物在溶解有硅烷化合物(b)的含水介质中的乳液聚合获得。
6.一种用于非水二次电池隔膜的树脂组合物，其包含：
7.一种非水二次电池隔膜，其包括：
8.一种非水二次电池，其包括：
9.一种用于制备用于非水二次电池隔膜的黏结剂的方法，其包括：
10.一种蓄电装置，其包括：
11.根据权利要求10所述的蓄电装置，其中所述硅烷化合物包括不具有烯键式不饱和基团但
12.根据权利要求11所述的蓄电装置，其中所述烷氧基甲硅烷化合物(d)的完全水解产物在25℃时的辛醇/水分配系数(log Kow)为-1.5至6。
13.根据权利要求10或11所述的蓄电装置，其中所述烯键式不饱和单体(c)包括选自具有酸性基团的单体(c1)和具有酰胺基团的单体(c2)中的至少一种。
14.根据权利要求10或11所述的蓄电装置，其中所述保护层还包含无机填料。
15.一种用于形成蓄电装置保护层的黏结剂，所述蓄电装置具有在一对电极之间设置有至少一个保护层的隔膜基材，所述黏结剂包含：
16.一种用于形成蓄电装置保护层的黏结剂的含水分散液，所述蓄电装置具有在一对电极之间设置有至少一个保护层的隔膜基材，所述含水分散液包含：
17.一种用于形成蓄电装置保护层的树脂组合物，所述蓄电装置具有在一对电极之间设置有至少一个保护层的隔膜基材，所述树脂组合物包含：
18.一种用于蓄电装置的隔膜，所述蓄电装置包括在一对电极之间设置有至少一个保护层的隔膜基材，所述隔膜包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其包含：
2.根据权利要求1所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中具有酸性官能团的单体(a1)的酸性官能团是羧基、磺酸基或磷酸基中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中所述单体混合物不包含具有可交联官能团的单体(a4)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中所述黏结剂为颗粒形式且平均粒度为50nm至500nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于非水二次电池隔膜的黏结剂，其中所述聚合物(a)通过单体混合物在溶解有硅烷化合物(b)的含水介质中的乳液聚合获得。
6.一种用于非水二次电池隔膜的树脂组合物，其包含：
7.一种非水二次电池隔膜，其包括：
8.一种非水二次电池，其包括：
9.一种用于制备用于非水二次电池隔膜的黏结剂的方法，其包括：
10.一种蓄电装置，其包括：
11.根据权利要求10所述的蓄电装置，其中所述硅烷化合物包括不具有烯键式不饱和基团但具有含3个至12个...
【专利技术属性】
技术研发人员：酒井祯之，小池隆明，张爱玲，藤川大辅，今里安纪子，
申请(专利权)人：爱天思株式会社，
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。