非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物及含有该粘合剂树脂组合物的悬浮液组合物、电极以及电池制造技术

本发明专利技术的目的是提供对于集流体的粘合性良好的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物、悬浮液储存稳定性良好的非水电解质电池电极用悬浮液组合物、组成均匀的电池用电极以及电池。提供含有主成分为乙烯基氰单体（a1）单元的聚合物（A）和含有含磷酸基团的单体（b1）单元的聚合物（B）的电池电极用粘合剂树脂组合物、含有该电池电极用粘合剂树脂组合物的悬浮液组合物、及含有该粘合剂树脂组合物的混合剂层以及集流体构成的电池用电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物及含有该粘合剂树脂组合物的悬浮液组合物、电极以及电池。
技术介绍
二次电池被使用于笔记本电脑和手机等弱电民生用途、混合动力车和电动汽车等的蓄电池。二次电池中，多使用锂离子二次电池(以下有时单称为“电池”)。锂离子二次电池用电极(以下有时单称为“电极”)一般使用电极活性物质通过粘合剂而保持于集流体之物。以往，作为锂离子二次电池的正极用粘合剂，使用的是聚偏氟乙烯(PVDF)等的氟系聚合物，但由于粘合力不足，难以提高电池的容量和提升速率特性。例如，对于受电子迁·移容易度影响的速率特性，增加导电性赋予剂的量是有效的，但要在有限的电池空间内增加电极活性物质和导电性赋予剂的量，势必要减少粘合剂的量。但是，粘合剂量的减少会有损电极活性物质的粘合性，存在随着重复充放电而造成电极活性物质从集流体剥离，循环特性恶化等的问题。作为此种缺点的改善方法，有提案提出，在具有与PVDF同样的电化学稳定性的聚丙烯腈系(以下有时称为“PAN系”)树脂中，引入羧基、磷酸基等酸性基，提升对于集流体的粘合剂的粘合性的方法(参照专利文献1、2以及3)。现有技术文献专利文献专利文献I :专利第2047652号专利文献2 日本专利特开2005-327630号公报专利文献3 :国际公开第2006/101182号册子
技术实现思路
但已明确的是，由于引入粘合剂树脂的羧基、磷酸基等酸性基会强烈束缚锂离子，因此锂离子的迁移率会下降，活性物质附近的离子传导率降低。此外，此种酸性基在共聚物中过度存在的话，可能会令含有活性物质、导电助剂、溶剂以及粘合剂树脂组合物的悬浮液的粘度增大、涂布特性下降。涂布特性的下降可能会造成电极混合剂层中组成不均匀、混合剂层厚度不均匀、电极表面产生拉丝·擦刮、甚至导致生产性下降。因此，要求在保持集流体粘合性的同时，减少引入粘合剂树脂的酸性基的量。 鉴于该课题，本专利技术的目的是提供对于集流体的粘合性良好的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物。本专利技术的其他目的是提供悬浮液储存稳定性良好的非水电解质电池电极用悬浮液组合物。此外，本专利技术的目的是还提供组成均匀的电池用电极以及电池。本专利技术的一个形态是，提供含有主成分为乙烯基氰单体(al)单元的聚合物(A)以及含有含磷酸基团的单体(bl)单元的聚合物(B)的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物。此外，本专利技术的另一形态是，提供含有上述非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物、活性物质、有机溶剂的悬浮液组合物。此外，本专利技术的又一形态是，提供由含有上述非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物和 活性物质的混合剂层以及集流体构成的非水电解质电池用电极。通过使用本专利技术的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物，可以提高对于集流体的粘合性。此外，本专利技术的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物，由于减少了酸性基量，因此可以抑制锂离子迁移率的下降。含有本专利技术的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物的混合剂层，根据聚合物(A)以及(B)的添加比率，可以调节该组合物的悬浮液粘度，抑制对于集流体的粘合性的下降。此外，本专利技术的悬浮液组合物的储存稳定性得以改善，另外，认为提供组成均匀、表面平滑的混合剂层与防止生产性下降相关联。本专利技术的非水电解质电池用电极由于粘合剂树脂组合物与集流体的粘合性良好，因此重复充放电的循环特性良好。此外，由于可以减少电池中成为电阻的粘合剂树脂组合物的量，因此预计可应对急速充电。具体实施例方式本专利技术的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物(有时单称为粘合剂树脂组合物)，含有主成分为乙烯基氰单体(al)单元的聚合物(A)以及含有含磷酸基团的单体(bl)单元的聚合物(B)。本专利技术所使用的聚合物(A)含有乙烯基氰单体(al)单元。聚合物(A)也可根据需要，含有其他的单体(a2)单元。乙烯基氰单体(al)单元以乙烯基氰单体(al)为构成原料。作为乙烯基氰单体(al)，可举出例如，(甲基)丙烯腈、α-氰基丙烯酸酯、二氰基乙烯(Dicyanovinylidene)AT 烯二腈。其中，基于聚合的容易度、获取的容易度，优选丙烯腈。乙烯基氰单体(al)可I种单独使用，也可2种以上并用。其他的单体(a2)单元，以其他的单体(a2)为构成原料。作为其他的单体(a2)，可举出例如，(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯等(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸等含羧基单体及其盐；苯乙烯、α -甲基苯乙烯等芳香族乙烯单体；马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺类；(甲基)烯丙基磺酸、(甲基)烯丙氧基苯磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等含磺酸基乙烯单体及其盐；(甲基)丙烯酰胺、醋酸乙烯。此外，其他的单体(a2)不包括含磷酸基团的单体。其他的单体(a2)可I种单独使用，也可2种以上并用。聚合物(A)以乙烯基氰单体(al)单元为主成分。聚合物(A)中的乙烯基氰单体(al)的优选含有量是超过50摩尔％、在100摩尔％以下。聚合物(A)中的乙烯基氰单体(al)单元的含有率超过50摩尔％的话，则粘合剂树脂组合物对于溶剂或分散剂的溶解性或分散性提升，进而粘合剂树脂组合物对于集流体的粘合性提升。聚合物(A) (100摩尔％)中的其他的单体(a2)单元的含有率在不足50摩尔％的范围内，优选(Γ5摩尔％。通过聚合物(A)中的其他的单体(a2)单元的含有率不足50摩尔％，粘合剂树脂组合物对于溶剂或分散剂的溶解性或分散性提升，进而粘合剂树脂组合物对于集流体的粘合性提升。聚合物(A)的重均分子量优选O. I万飞00万的范围，为了体现对于集流体充分的粘合性，更优选3万 50万。本专利技术使用的聚合物(B)含有含磷酸基团的单体(bl)单元。此外，聚合物(B)含 有其他的单体(b2)单元。此外，聚合物(B)优选以乙烯基氰单体单元为主成分。含磷酸基团的单体(bl)单元以含磷酸基团的单体(bl)为构成原料。含磷酸基团的单体(bl)表示具有磷酸基的乙烯单体，优选为具有磷酸基的(甲基)丙烯酸酯或烯丙基化合物。作为具有磷酸基的(甲基)丙烯酸酯，可举出例如，2-(甲基)丙烯酰氧乙基酸式磷酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧乙基酸式磷酸酯 单乙醇胺盐、二苯基((甲基)丙烯酰氧乙基)磷酸酯、(甲基)丙烯酰氧丙基酸式磷酸酯、3-氯-2-酸式磷酸氧丙基(甲基)丙烯酸酯、酸式磷酸氧基聚氧乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、酸式磷酸氧基聚氧丙二醇(甲基)丙烯酸酯。作为具有磷酸基的烯丙基化合物，可举出例如，丙烯醇酸式磷酸酯。这些含磷酸基团的单体(bl)中，基于对集流体的粘合性和电极制作时的操作性良好，优选2-甲基丙烯酰氧乙基酸式磷酸酯。含磷酸基团的单体(bl)可I种单独使用，也可2种以上并用。其他的单体(b2)单元以其他的单体(b2)为构成原料。作为其他的单体(b2)，可举出例如，(甲基)丙烯腈、α-氰基丙烯酸酯、二氰基乙烯、反丁烯二腈等乙烯基氰单体；(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯等(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸等含羧基单体及其盐；苯乙烯、α -甲基苯乙烯等芳香族乙烯单体；马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺类；(甲基)烯丙基磺酸、(甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.09 JP 2010-1566041.一种非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物，其含有以乙烯基氰单体(al)单元为主成分的聚合物(A)以及含有含磷酸基团的单体(bl)单元的聚合物(B)。2.如权利要求I所述的非水电解质电池电极用粘合剂树脂组合物，其中，含磷酸基团的单体(bl)单元在粘合剂树脂组合物中的含量为O...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤川大辅，百濑扶实乃，野殿光史，伊藤公一，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：
国别省市：