本发明专利技术提供在集电体表面形成含有具有乙烯醇类聚合物嵌段的嵌段共聚物和活性物质的活性物质层而成的电池用电极和锂离子二次电池，所述锂离子二次电池具有下述层压结构：在具有活性物质层的一对电极通过隔板配置使得所述活性物质层彼此相对的同时，含有含锂原子的电解质盐的电解质组合物充满所述一对电极各自和隔板之间，其中，上述一对电极中的至少一方为上述电池用电极。由此可提供不仅制备容易而且极化小、充放电特性或循环特性优异的锂离子二次电池。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供在集电体表面形成含有具有乙烯醇类聚合物嵌段的嵌段共聚物和活性物质的活性物质层而成的电池用电极和锂离子二次电池，所述锂离子二次电池具有下述层压结构：在具有活性物质层的一对电极通过隔板配置使得所述活性物质层彼此相对的同时，含有含锂原子的电解质盐的电解质组合物充满所述一对电极各自和隔板之间，其中，上述一对电极中的至少一方为上述电池用电极。由此可提供不仅制备容易而且极化小、充放电特性或循环特性优异的锂离子二次电池。【专利说明】电池用电极及使用该电池用电极的锂离子二次电池
本专利技术涉及电池用电极及使用该电池用电极的锂离子二次电池。
技术介绍
近年来，移动电话、便携式计算机、电动工具等便携仪器大量出现，作为其电源，具有高电压、高能量密度的二次电池逐渐得到重视。另外，从环境问题的观点出发，开始向混合动力汽车、燃料电池汽车、电动汽车等利用清洁能源的车辆转变，作为其电源装置使用的高耐久性二次电池的开发不可或缺。在适合这些用途的二次电池中，锂离子二次电池作为可实现高能量密度的二次电池而受到关注，更高容量的二次电池、更长寿命的二次电池得到大量研究。锂离子二次电池通常具有具备在集电体上形成含有正极活性物质和粘结剂的正极活性物质层的正极、在集电体上形成含有负极活性物质和粘结剂的负极活性物质层的负极和介于配置使得各自的活性物质层相对的这些正负极间的隔板的层压结构，既有以这些层压结构为整体仅具有I层的锂离子二次电池，也有层压2层以上的锂离子二次电池。另外，在电池内充满含有含锂原子的电解质盐和非水溶剂的电解质组合物。作为正极活性物质，主要使用锂-钴复合氧化物或磷酸铁锂等含锂金属化合物。作为负极活性物质，主要使用具有锂离子可插入脱离层间的多层结构的石墨等碳材料。对于正极和负极，分别通过将这些活性物质与粘结剂、溶剂和根据需要进一步添加的导电助剂等添加剂捏合制备活性物质浆料，将其涂布于集电体，干燥除去溶剂，形成活性物质层而获得。另外，根据需要用辊压机等将其压缩。作为电解质组合物中使用的非水溶剂，例如可使用碳酸亚乙酯(EC)或碳酸亚丙酯(PC)等碳酸酯类化合物。通常，广泛使用含有EC的电解质组合物，但PC具有熔点比EC低，低温环境下的使用优异的优点。在这里，特别是使用石墨作为负极活性物质的锂离子二次电池存在首次充电时石墨与电解质组合物中含有的碳酸酯类化合物反应而发生分解或劣化的问题。由于因该反应而产生大量气体或在电极表面形成钝化膜，所以产生不可逆容量，以首次充放电效率降低为代表，导致循环特性降低或电池安全性降低的问题。此外，在含有PC的电解质组合物的情况下，在锂离子插入石墨层间时，由于溶剂化的PC —同插入，PC分解，进而石墨劣化，导致二次电池的容量降低。对于上述问题，已知若使用聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸等分子结构中具有含有能够与锂离子配位的氧原子的官能团的聚合物作为粘结剂，则可抑制分解?劣化反应(参照专利文献广3)。据信通过用分子结构中具有含有能够与锂离子配位的氧原子的官能团的聚合物覆盖石墨，可以由溶剂化有EC或PC的锂离子促进这些溶剂分子的去溶剂化，防止石墨与溶剂分子的接触，另外可防止溶剂分子一同插入石墨层间。 在专利文献I中记载了使用聚甲基丙烯酸作为粘结剂的电池用电极。但是，聚甲基丙烯酸相对于水的溶解性低，需要使用有机溶剂作为制备含有活性物质和粘结剂的活性物质浆料时的溶剂，从提高操作性的观点出发，要求可不使用有机溶剂制备活性物质浆料的粘结剂。另一方面，在专利文献2和3中记载了使用聚乙烯醇或聚丙烯酸盐作为粘结剂、使用水作为溶剂的活性物质浆料。但是，若使用聚乙烯醇作为粘结剂，则存在电极的极化扩大的问题。若电极的极化大，则充放电时的电极电阻大，所以锂的插入脱离无法顺利进行，充放电特性差。另外，若使用丙烯酸类聚合物作为粘结剂，则活性物质浆料的粘度变得非常高，容易变得难形成良好的活性物质层。另外，通常丙烯酸类聚合物存在因玻璃化转变温度(Tg)高而易形成硬而脆的活性物质层，在制备电池时产生裂纹，生产能力恶化的趋势。先前技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2009-238681号公报 专利文献2:日本特开平11-67216号公报 专利文献3:日本特开2009-80971号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 本专利技术为解决上述课题而进行，其目的在于，提供不仅制备容易而且可提供极化小、充放电特性或循环特性优异的电池的电池用电极和使用该电池用电极的锂离子二次电池。解决课题的手段` 本专利技术人为达成上述目的而反复深入研究的结果发现，若使用具有乙烯醇类聚合物嵌段的嵌段共聚物作为粘结剂，则可容易地制备极化小的电极，根据该见解进一步反复研究，完成本专利技术。SP，本专利技术涉及: 电池用电极，所述电池用电极是在集电体表面形成含有具有乙烯醇类聚合物嵌段的嵌段共聚物和活性物质的活性物质层而成； 上述的电池用电极，其中，上述乙烯醇类聚合物嵌段为相当于皂化值为75^99.95摩尔％的聚合物的聚合物嵌段，所述聚合物为将乙烯酯类聚合物皂化而得的聚合物； 上述或的电池用电极，其中，上述乙烯醇类聚合物嵌段为相当于聚合度为200^3000的聚合物的聚合物嵌段，所述聚合物为将乙烯酯类聚合物皂化而得的聚合物； 上述中任一项的电池用电极，其中，上述嵌段共聚物进一步具有含有选自丙烯酸单元、丙烯酸盐单元、丙烯酸酯单元、甲基丙烯酸单元、甲基丙烯酸盐单元和甲基丙烯酸酯单元的至少I种结构单元的聚合物嵌段； 上述中任一项的电池用电极，其中，上述活性物质层中的上述嵌段共聚物的含有率为fio质量％; 上述中任一项的电池用电极，其中，上述活性物质含有石墨； 锂离子二次电池，所述锂离子二次电池具有下述层压结构:在具有活性物质层的一对电极通过隔板配置使得所述活性物质层彼此相对的同时，含有含锂原子的电解质盐的电解质组合物充满所述一对电极各自和隔板之间，其中，上述一对电极中的至少一方为上述中任一项的电池用电极； 上述的锂离子二次电池，其中，上述电解质组合物含有碳酸亚丙酯。专利技术的效果 本专利技术的电池用电极可提供极化小、充放电特性或循环特性优异的电池。另外，由于易形成良好的活性物质层，所以电极的生产能力优异，此外由于活性物质层不易破裂，所以在电池的制备中加工性或成品率良好，电池的生产能力优异。【专利附图】【附图说明】实施例和比较例中制备的评价用双极式烧杯型锂离子二次电池的示意图。实施专利技术的最佳方式 以下对本专利技术进行详细说明。本专利技术的电池用电极是在集电体表面形成活性物质层而成。而且，该活性物质层含有具有乙烯醇类聚合物嵌段的嵌段共聚物和活性物质。在上述嵌段共聚物中聚合物嵌段的数量无特殊限制，但从嵌段共聚物的制备容易的观点出发，嵌段共聚物优选具有2飞个聚合物嵌段，更优选具有2?3个聚合物嵌段。另外，在嵌段共聚物中各个嵌段的键合形态无特殊限制，可以为直链状、支链状、放射状或它们组合而成的键合形态中的任一种。从可提供充放电特性或循环特性更加优异的电池，而且电极或电池的生产能力也进一步提高的观点出发，上述嵌段共聚物优选进一步具有含有选自丙烯酸单元、丙烯酸盐单元、丙烯酸酯单元、甲基丙烯酸单元、甲基丙烯酸盐单元和甲基丙烯酸酯单元的至少I种结构单元的聚合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
电池用电极，所述电池用电极是在集电体表面形成含有具有乙烯醇类聚合物嵌段的嵌段共聚物和活性物质的活性物质层而成。
【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：驹场慎一，薮内直明，但马杏实，藤冈准治，藤原直树，
申请(专利权)人：学校法人东京理科大学， 可乐丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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。