电池用粘结剂组合物、电池电极用浆料、固体电解质组合物、电极和全固体型电池制造技术

本发明专利技术涉及一种电池用粘结剂组合物，含有［A］聚合物和［B］液态介质，上述［A］聚合物具有选自由下述式（a1）～（a5）分别表示的多个结构单元中的至少1种结构单元、和含有选自氮原子、氧原子、硅原子、锗原子和锡原子中的至少1种原子的官能团（f），并且在25℃、1大气压时对环己烷的溶解度为5g/100g以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电池用粘结剂组合物、电池电极用浆料、固体电解质组合物、电极以及全固体型电池。
技术介绍
以电池为代表的电化学元件由弓丨起离子的移动的电解质和进行电子对移动的离子的授受的电极构成。像以往的电池那样，如果电解质是在溶剂中溶解有支持盐的液体，则由于需要容纳该液体的容器，所以难以使电化学元件进行小型化、薄型化。作为上述电化学元件尤其是锂电池，由于锂是原子量小、且离子化能量大的物质，所以作为能够得到高能量密度的电池而正在进行积极地研究，以至现在作为便携式设备的电源而广泛使用。其另一方面，伴随着锂电池的通用化，由于活性物质的含量增加而内部能量增大，另外用于电解质液体的可燃性有机溶剂的含量增大，所以对于电池的安全性的关心近年来被放大。今天，从小型化、薄型化和安全性的观点考虑，正在开发使用作为不燃性物质的固体电解质材料的全固体型电池。用于该全固体型电池的电极是由如下等工序制造的，例如将含有电极活性物质和在有机液态介质中溶解有聚合物的电池用粘结剂组合物的电池电极用浆料涂布于集电体的表面并干燥，将得到的涂膜进行加压加工，从而在集电体上层叠电极层。在上述全固体型电池中，由上述电池电极用浆料形成的电极层不仅要求对集电体的密合性，而且对配置于一对电极间的固体电解质层也要求高密合性。而且为了提高该固体电解质层的导电性，还要求抑制固体电解质层中的粘结剂对固体电解质材料的使用量，进而要求进一步提高密合性。为了该密合性的提高，作为上述粘结剂，研究了使用具有比较高的极性的聚合物(参照专利文献I 8)。为了溶解这样的聚合物，需要使用N-甲基吡咯烷酮等高极性有机液态介质。但是，这样的高极性有机液态介质使电极活性物质变质劣化，其结果，存在电极、使用其的电池的电气性能降低这样的不良情况。另一方面，当使用使聚合物分散于对电极活性物质的影响小的非极性有机液态介质中而得到的物质的情况下，在电极制造中，特别是通过刮刀法和旋涂法等方法在集电体表面涂布电池电极用浆料时，变得难以形成均匀的电极层，操作性降低。与此相对，为了回避上述不良情况，研究了作为形成粘结剂的聚合物，采用可溶于非极性或低极性的有机液态介质的极性低的聚合物，并将该聚合物的结构等进行各种改良而提高密合性等(参照专利文献8 11)，但在现有技术中，密合性的改善不那么大。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2000-256616号公报专利文献2:日本特开2000-200608号公报专利文献3:国际公开第99/8335号专利文献4:日本特开平11-21455号公报专利文献5:日本特开平11-102709号公报专利文献6:日本特开平10-279608号公报专利文献7:日本特开平10-3943号公报专利文献8:日本特开平9-63590号公报专利文献9:日本特开2009-80999号公报专利文献10:日本特开2000-123874号公报专利文献11:日本特开平11-86899号公报
技术实现思路
本专利技术是基于以上情况而进行的，其目的是提供提高电极制造时的操作性、对固体电解质材料和集电体的密合性优异、能够形成电特性优异的电极等的电池用粘结剂组合物，含有该电池用粘结剂组合物的电池电极用浆料以及固体电解质组合物、电极以及全固体型电池。为了解决上述课题而完成的专利技术是一种电池用粘结剂组合物，含有聚合物和液态介质，所述聚合物具有选自由下述式(al) (a5)分别表示的多个结构单元中的至少I种结构单元、和含有选自氮原子、氧原子、硅原子、锗原子和锡原子中的至少I种原子的官能团(f)，并且在25°C、I大气压时对环己烷的溶解度为5g/100g以上。权利要求1.一种电池用粘结剂组合物，含有聚合物以及液态介质， 所述聚合物具有选自由下述式(al) (a5)分别表示的多个结构单元中的至少I种结构单元、和含有选自氮原子、氧原子、硅原子、锗原子和锡原子中的至少I种原子的官能团(f)，并且在25°C、1大气压时对环己烷的溶解度为5g/100g以上，2.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，聚合物是使含有选自氮原子、氧原子、硅原子、锗原子和锡原子中的至少I种原子的改性剂(m)与具有选自由上述式(al) (a5)分别表示的多个结构单元中的至少I种结构单元的聚合物的活性末端反应进行成键而得到的。3.根据权利要求2所述的电池用粘结剂组合物，其中，所述改性剂(m)由下述式(X)表示， R14-H1MX1nl(x) 式(X)中，R1为氢原子或I价的烃基…为硅原子、锗原子或锡原子#为卤素原子或烷氧基；nl为2 4的整数；R1和X1各自为多个时，多个R1和X1各自可以相同，也可以不同。4.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，聚合物为下述式(P)表示的聚合物， LaMY4_a (P) 式(P)中，L是具有选自由所述式(al) (a5)分别表示的多个结构单元中的至少I种结构单元的聚合物链…为硅原子、锗原子或锡原子；Y为氢原子、I价的烃基、卤素原子或烷氧基；a为2 4的整数；L和Y各自为多个时，多个L和Y各自可以相同，也可以不同。5.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，聚合物具有选自由上述式(al)和(a2)分别表示的多个结构单元中的至少I种结构单元， 上述式(al)和(a2)表示的结构单元的合计含量的相对于上述式(al) (a5)表示的结构单元的合计含量的比例为60摩尔％以上。6.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，聚合物中的官能团(f)的含量为0.0005摩尔/kg 0.2摩尔/kgO7.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，所述官能团(f)为选自氨基、羟基、羧基和烷氧基甲硅烷基中的至少I种基团。8.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，聚合物的重均分子量相对于数均分子量之比为3以下。9.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，聚合物是通过活性阴离子聚合而得到的。10.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其中，液态介质是非极性有机液态介质。11.根据权利要求1所述的电池用粘结剂组合物，其用于全固体型电池。12.—种电池电极用浆料，含有电极活性物质和权利要求11所述的电池用粘结剂组合物。13.—种固体电解质组合物，含有固体电解质材料和权利要求11所述的电池用粘结剂组合物。14.一种电极，具备集电体和层叠于该集电体的至少一部分的电极层， 所述电极层由权利要求12所述的电池电极用浆料形成。15.一种全固体型电 池，具备: 以电极层对置的方式配置的一对权利要求14所述的电极，和 配置在这一对电极间的固体电解质层。全文摘要本专利技术涉及一种电池用粘结剂组合物，含有［A］聚合物和［B］液态介质，上述［A］聚合物具有选自由下述式(a1)～(a5)分别表示的多个结构单元中的至少1种结构单元、和含有选自氮原子、氧原子、硅原子、锗原子和锡原子中的至少1种原子的官能团(f)，并且在25℃、1大气压时对环己烷的溶解度为5g/100g以上。文档编号H01M6/18GK103229339SQ20118005713公开日2013年7月31日 申请日期2011年11月11日 优先权日2010年11月29日专利技术者曾根卓男, 丰岛司 申请人:Jsr株式会社本文档来自技高网...

【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：曾根卓男，丰岛司，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：
国别省市：