非水电解质二次电池用负极混合物、非水电解质二次电池用负极及非水电解质二次电池制造技术

技术编号:7153432 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的在于提供一种非水电解质二次电池用负极混合物,在使用该非水电解质二次电池用负极混合物制造非水电解质二次电池用负极时,混合物层与集电器之间的剥离强度优异。本发明专利技术的非水电解质二次电池用负极混合物的特征在于含有偏氟乙烯类聚合物、电极活性物质及有机溶剂,所述偏氟乙烯类聚合物含有氯原子和极性基团,在每100重量%的所述偏氟乙烯类聚合物中含有0.3~5重量%的氯原子。

【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电解质二次电池用负极混合物、非水电解质二次电池用负极及非水电解质二次电池
技术介绍
近年来,电子技术的发展异常显著,各种设备正被小型化、轻质化。与上述电子设备的小型化、轻质化相适应,要求用作其电源的电池的小型化、轻质化。作为能够以小的容积及重量获得较大能量的电池,使用锂的非水电解质二次电池主要作为移动电话、个人电脑、及摄像机等家庭中使用的小型电子设备的电源使用。上述非水电解质二次电池的电极(正极及负极)例如可以通过将电极混合物涂布在集电器上并进行干燥形成混合物层而得到,所述电极混合物是通过在电极活性物质及根据需要加入的导电助剂等粉末状电极形成材料中混合粘合剂(粘结剂)、并将其溶解或分散在适当的溶剂中而得到的。作为粘合剂,需要对非水系电解液具有耐久性,要求固有电阻小、且薄膜形成性良好,所述非水系电解液是将例如LiPF6、LiClO4等电解质溶解在碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等非水系溶剂中得到的。作为粘合剂,具体而言,通常可以使用偏氟乙烯类聚合物。作为偏氟乙烯类聚合物,例如在专利文献1中公开了一种将偏氟乙烯和不饱和二元酸单酯共聚所得的偏氟乙烯类共聚物。专利文献1的目的在于提供一种与金属等基材的粘合性良好、耐化学药品性优异、且能够通过水相聚合生成的偏氟乙烯类聚合物,其中记载了将该聚合物作为电池的电极制造用粘合剂使用的电极混合物,但对除该聚合物之外的电极混合物所包含的成分,没有特别限定。因此,构成电极的集电器和混合物层的剥离强度较小时,在冲压、分切、缠绕等工序中存在电极中产生龟裂和剥离的问题。上述问题不仅与电池性能的降低有关,而且存在剥离片贯通隔层、发生短路的危险性,在电极制造上是重要的管理项目。作为制造集电器和混合物层的剥离强度优异的电池用电极的方法,专利文献2中公开了向涂布于集电器上的浆料中加入酸。专利文献2中公开了作为酸优选有机酸,更优选羧酸。然而,集电器和混合物层的剥离强度仍然不充分,需要进一步提高。专利文献1 日本特开平6-17M52号公报 专利文献2 日本特开平2-68855号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术中存在的问题而完成的,本专利技术的目的在于提供一种非水电解质二次电池用负极混合物、非水电解质二次电池用负极及具有该负极的非水电解质二次电池,所述非水电解质二次电池用负极混合物在制造非水电解质二次电池用负极时,混合物层和集电器的剥离强度优异,所述非水电解质二次电池用负极是通过将该混合物涂布在集电器上进行干燥而得到的。为了实现上述课题,本专利技术人等进行了深入研究,结果发现使用含有特定聚合物的非水电解质二次电池用负极混合物制造的非水电解质二次电池用负极中,混合物层与集电器之间的剥离强度优异,所述特定聚合物含有氯原子和极性基团,从而完成了本专利技术。S卩,本专利技术的非水电解质二次电池用负极混合物的特征在于,含有含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物、电极活性物质及有机溶剂,在每100重量%的上述含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物中含有0. 3 5重量%的氯原子。优选上述极性基团为选自羧基及羧酸酐基中的至少1种的极性基团。优选在上述含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物的极性基团为选自羧基及羧酸酐基中的至少1种的极性基团的情况下,测定上述含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物的红外吸收光谱时的下述式(1)表示的吸光度比(Ik)在0. 1 1. 5的范围内。Ie = I1750/I3o25 …⑴ (上述式(1)中,I1750为1750cm-1的吸光度,I3025为3025^1的吸光度。) 优选上述含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物是将下述物质共聚得到的偏氟乙烯类聚合物80 98. 9重量份的偏氟乙烯、0. 1 10重量份的含有极性基团的单体、及1 10重量份的含有氯原子的单体(其中,上述偏氟乙烯、含有极性基团的单体、及含有氯原子的单体总计为100重量份)。优选上述含有极性基团的单体为含有选自羧基及羧酸酐基中的至少1种的极性基团的单体。优选上述含有氯原子的单体为三氟氯乙烯。优选上述电极活性物质为碳材料。本专利技术的非水电解质二次电池用负极的特征在于,所述非水电解质二次电池用负极是通过将上述记载的非水电解质二次电池用负极混合物涂布在集电器上进行干燥而得到的。本专利技术的非水电解质二次电池的特征在于,所述非水电解质二次电池具有上述记载的非水电解质二次电池用负极。由于本专利技术的非水电解质二次电池用负极混合物含有含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物,所以使用该混合物制造的非水电解质二次电池用负极中,混合物层与集电器之间的剥离强度优异。附图说明 图1为表示比较例中使用的含有极性基团的偏氟乙烯类聚合物_(2)的顶光谱的图。具体实施例方式接下来,具体地说明本专利技术。本专利技术的非水电解质二次电池用负极混合物的特征在于,含有偏氟乙烯类聚合物、电极活性物质、及有机溶剂,所述偏氟乙烯类聚合物含有氯原子和极性基团,在每100重量%的上述含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物中含有0. 3 5重量%的氯原子。〔电极活性物质〕 本专利技术的非水电解质二次电池用负极混合物含有电极活性物质。作为电极活性物质,没有特别限定,可以使用目前公知的负极用电极活性物质,作为具体例,可以举出碳材料、金属·合金材料、金属氧化物等,其中,优选碳材料。作为上述碳材料,可以使用人造石墨、天然石墨、难石墨化碳、易石墨化碳等。另外,上述碳材料可以单独使用1种,也可以使用2种以上。 使用上述碳材料时,可以提高电池的能量密度。作为上述人造石墨,例如可以通过将有机材料碳化,再在高温下进行热处理,粉碎·分级而得到。作为人造石墨,可以使用MAG系列(日立化成工业制)、MCMB(大阪气体制)等。〔含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物〕 本专利技术的非水电解质二次电池用负极混合物含有含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物作为粘合剂树脂。在本专利技术中,含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物, 是指聚合物中含有氯原子和极性基团、且至少使用偏氟乙烯作为单体所得的聚合物。另外, 本专利技术中使用的含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物的特征在于,在每100重量% 该聚合物中含有0. 3 5重量%的氯原子。上述含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物通常是将偏氟乙烯、含有极性基团的单体及含有氯原子的单体共聚得到的聚合物,进而也可以使用其他单体。另外,本专利技术中,极性基团是指含有氮原子、氧原子、硫原子、磷原子等电负性比碳大的原子的原子团。即,氟原子、氯原子等单个原子不是本专利技术中的极性基团。作为本专利技术中使用的含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物所含有的极性基团,可以举出羧基、环氧基、羟基、磺酸基、羧酸酐基、氨基等,其中,优选羧基、羧酸酐基。 本专利技术中使用的含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物至少含有1种上述极性基团, 也可以含有2种以上。作为上述极性基团,从购买情况及本专利技术的混合物的粘合性能方面考虑,优选为选自羧基及羧酸酐基中的至少1种的极性基团。另外,本专利技术中使用的含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物,可以单独使用1种,也可以使用2种以上。本专利技术中使用的含有上述氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物为在每100重量%的该聚合物中含有0. 3 5重量%氯原子、优选本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池用负极混合物,其特征在于,含有偏氟乙烯类聚合物、电极活性物质、及有机溶剂,所述偏氟乙烯类聚合物含有氯原子和极性基团,在每100重量%的所述含有氯原子和极性基团的偏氟乙烯类聚合物中含有0.3~5重量%的氯原子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:五十岚绫香
申请(专利权)人:株式会社吴羽
类型:发明
国别省市:JP

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