二次电池用粘合剂组合物、使用其的二次电池用电极合剂以及二次电池制造技术

本发明专利技术提供电池活性物质和集电体的密合性优良、高温下电极相对于电解液的膨胀小且实用性能得以充分发挥的非水系二次电池用粘合剂组合物、使用其而得的非水系二次电池用电极合剂、非水系二次电池用电极的制造方法以及非水系二次电池。本发明专利技术的非水系二次电池用粘合剂组合物包含由具有基于四氟乙烯的重复单元及基于丙烯的重复单元的含氟共聚物构成的粘合剂和溶剂或分散介质，其特征是，上述含氟共聚物的重均分子量为10000～300000。使用其而得的非水系二次电池用电极合剂、非水系二次电池用电极的制造方法以及非水系二次电池。

【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用粘合剂组合物、使用其而得的非水系二次电池用电极合剂、非水系二次电池用电极的制造方法以及非水系二次电池。
技术介绍
近年来，电子设备的发展异常显著，便携用电子设备的小型化、轻量化正迅速发展。因此，对于成为它们的电源的电池也要求高能量密度以实现小型化、轻量化。其中，作为非水系二次电池，在负极使用锂或锂合金、使用浸渍电解液的固体电解质的非水系二次电池，在负极使用碳质材料的锂离子二次电池正受到关注。电池用粘合剂通常作为将成为粘合剂的聚合物溶解或分散于水或有机溶剂而得的粘合剂组合物使用。将电池活性物质分散于该粘合剂组合物，涂布于集电体表面，使溶剂挥发，从而将电池活性物质固定于电极表面。如果粘合剂不能将足够量的电池活性物质固定于电极，则无法获得初始容量大的电池，而且由于反复进行充放电等，电池活性物质从电极发生脱落等，从而电池的容量降低。对于粘合剂组合物，包括有机溶剂系粘合剂组合物和水系粘合剂组合物两种，作为有机溶剂系粘合剂组合物，广泛使用将聚偏氟乙烯溶解于N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂而成的组合物(例如，参照专利文献1)。但是，如果利用组装有使用该有机溶剂系粘合剂组合物而获得的电极的电池反复进行充放电，则存在固定于电极的电池活性物质容易脱落之类的问题。此外，该电极还存在缺乏柔软性且在电池的制造工序中，施加卷曲工序等的外力时在电极表面容易发生破裂之类的问题。另一方面，作为水系粘合剂组合物，使用在通过使用表面活性剂的乳液聚合法、以水为分散介质而制造的苯乙烯-丁二烯共聚橡胶的胶乳的水分散液中，添加作为增稠剂的羧甲基纤维素等而得到的组合物(例如，参照专利文献2)。由于它们为橡胶类聚合物，因此与聚偏氟乙烯相比，柔软性优良，但缺乏聚合物的耐氧化性，特别是高温下的充放电耐性不足够。为了解决这些问题，提出了下述方案作为橡胶状含氟共聚物，将由分别基于偏氯乙烯、六氟丙烯及四氟乙烯的重复单元构成的共聚物作为电极的粘合剂组合物用聚合物 (例如，参照专利文献3)。但是，该含氟共聚物在以碳酸异丙烯酯、2-甲基四氢呋喃、Y - 丁内酯等为溶剂的通常的非水系电池的电解液中，于60 80°C存在大幅度膨胀的倾向，有时会导致放电时电池容量的降低。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开平4-M9860号公报专利文献2 日本专利特开平4_3似966号公报专利文献3 日本专利特开平10-233217号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的是提供能够制造电池活性物质和集电体的密合性优良、高温下电极相对于电解液的膨胀小且实用性能得以充分发挥的非水系二次电池的非水系二次电池用粘合剂组合物、使用其而得的非水系二次电池用电极合剂、非水系二次电池用电极以及非水系二次电池。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术人发现，使用由具有基于四氟乙烯的重复单元及基于丙烯的重复单元、且分子量在特定范围的含氟共聚物构成的粘合剂制造的电极或电池即使在高温下，电极相对于电解液的膨胀也较小，而且电极的集电体及电池活性物质的相互的粘结性高，充放电特性优良，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供以下的技术方案。非水系二次电池用粘合剂组合物，包含由具有基于四氟乙烯的重复单元及基于丙烯的重复单元的含氟共聚物构成的粘合剂和有机溶剂，其特征是，上述含氟共聚物的重均分子量为10000 300000。非水系二次电池用粘合剂组合物，包含由具有基于四氟乙烯的重复单元及基于丙烯的重复单元的含氟共聚物构成的粘合剂和水性分散介质，其特征是，上述含氟共聚物的重均分子量为10000 300000。如所述的非水系二次电池用粘合剂组合物，其中，由上述含氟共聚物构成的粘合剂在水性分散介质中乳化或分散。如所述的非水系二次电池用粘合剂组合物，其中，由上述含氟共聚物构成的粘合剂是平均粒径为10 500nm的粒子。如 中任一项所述的非水系二次电池用粘合剂组合物，其中，上述含氟共聚物为具有基于四氟乙烯的重复单元和基于丙烯的重复单元、不具有基于偏氟乙烯的重复单元的含氟共聚物。如 中任一项所述的非水系二次电池用粘合剂组合物，其中，上述含氟共聚物为仅由基于四氟乙烯的重复单元及基于丙烯的重复单元构成的含氟共聚物。如 W]中任一项所述的非水系二次电池用粘合剂组合物，其中，上述非水系二次电池用粘合剂组合物还含有醇类，该醇类的含量为在100质量份粘合剂组合物中不足1质量份。非水系二次电池用电极合剂，包含 中任一项所述的非水系二次电池用粘合剂组合物和电池活性物质。非水系二次电池用电极的制造方法，其中，将所述的非水系二次电池用电极合剂涂布于集电体，再除去有机溶剂或水性介质。非水系二次电池，由通过所述的制造方法所得的非水系二次电池用电极、间隔物和电解液形成。专利技术的效果使用本专利技术的非水系二次电池用粘合剂组合物而得的非水系二次电池，即使在高温下，电极相对于电解液的膨胀也较小，而且电极的集电体及电池活性物质的相互的粘结性高，充放电特性优良。具体实施例方式本专利技术的非水系二次电池用粘合剂组合物(以下，也简称为“粘合剂组合物”)中含有的含氟共聚物是具有基于四氟乙烯的重复单元及基于丙烯的重复单元的含氟共聚物 (以下，也简称为“含氟共聚物”)。本专利技术的含氟共聚物优选具有基于四氟乙烯的重复单元、 基于丙烯的重复单元和任选的基于偏氟乙烯的重复单元的共聚物，更优选具有基于四氟乙烯的重复单元和基于丙烯的重复单元、不具有基于偏氟乙烯的重复单元的共聚物。此外，本专利技术的含氟共聚物还可以以不损害本专利技术的功能的程度、具体而言为10 摩尔％以下的比例含有偏氟乙烯以外的含氟单体或基于烃类单体的重复单元。但是，本专利技术中，含氟共聚物最好是仅由基于四氟乙烯的重复单元和基于丙烯的重复单元构成的共聚物。作为偏氟乙烯以外的含氟单体，可使用六氟丙烯、三氟氯乙烯、(全氟丁基)乙烯等含氟烯烃，全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚等含氟乙烯基醚等。作为烃类单体，可例举乙烯、1-丁烯等α-烯烃，乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚等乙烯基醚类，乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯基酯类。本专利技术使用的含氟共聚物的组成优选基于四氟乙烯的重复单元/基于丙烯的重复单元/基于偏氟乙烯的重复单元的比例为30 85/15 70/0 50(摩尔％ )的范围， 更优选30 70/20 60/0 40 (摩尔％ )。基于偏氟乙烯的重复单元以少为宜。具体而言，优选25摩尔％以下，更优选10摩尔％以下，进一步优选5摩尔％以下，特别优选1摩尔％以下。最优选不含基于偏氟乙烯的重复单元。含氟共聚物在不含基于偏氟乙烯的重复单元时的含氟共聚物的理想的组成优选基于四氟乙烯的重复单元/基于丙烯的重复单元的比例为80/20 30/70(摩尔％)，更优选70/30 40/60 (摩尔％ )，最优选60/40 50/50 (摩尔％ )。如果在该组成比的范围内，则高温下相对于电解液的溶剂的膨胀小，在使集电体和电极一体化时，含有电池活性物质和粘合剂组合物的电极合剂与集电体的密合性良好。将上述含氟共聚物作为电极的粘合剂使用时，可以使用1种共聚物，或者也可将重复单元组成不同的2种以上的共聚物组合使用。此外，还可根据需要并用其他高分子化合物。上述含氟共聚物可通过公知的聚合方法进行制造，其中优选自由基共聚法。对于自由基聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：巨势丈裕，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：