本发明专利技术的课题在于提供一种电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其能够形成可抑制卷曲的发生、且具有高耐热性的涂膜。本发明专利技术为一种电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其包含粘结剂、溶剂和粘弹性颗粒。
【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电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物、在表面具有使用该涂膜组合 物得到的涂膜的电池电极或隔板、以及具有该电池电极或隔板的电池。
技术介绍
轻质且电压高、容量也大的锂离子二次电池作为手机、笔记本电脑等移动设备；电 动工具、车等动力工具用的电源已部分得到实用化。但是，现有的电池因耐热性、耐压坏性 差而导致安全性低，并且具有在制造阶段混入的导电性异物穿透隔板、发生短路的问题。另 外，锂离子二次电池的内阻高，高速率时的充电和放电特性在实用上不充分，充电和放电容 量也不充分，长时间使用时活性物质层的劣化也急剧。 如上所述，作为锂离子二次电池无法提供充分的安全性的原因之一，可以举出如 下原因：在因导电性异物的混入、枝晶的产生、电池的破损等导致隔板的绝缘性被破坏、发 生短路而发热时，防止破坏热失控性地进行的机制及耐热性不充分。 作为上述问题的改善方法，构想了下述方法：在涂布至集电体上的活性物质涂布 层上形成由氧化铝粉末、二氧化硅粉末构成的多孔膜，保护活性物质免于从电极脱落（专 利文献1)。这种多孔性保护膜抑制枝晶的产生，或者多孔膜还作为保持电解液的层发挥作 用，多孔性保护膜通过成为离子供给源而降低内阻，还有助于高速率时的放电特性的提高。 另外，该多孔性保护膜使得由电极表面的不均匀带来的电极反应的集中所导致的局部劣化 的加速得以缓冲均匀化，由此还具有防止长时间使用时的活性物质层的劣化的效果。 另一方面，构想了下述方法：在将电极和隔板使用粘接层进行粘接而成的电池中， 粘接层为多孔性树脂层，利用溶剂蒸发时的路径来形成连续的多孔的保护层（专利文献 2)。通过在这样的多孔性树脂层的贯通孔内保持液体电解液，能够确保电极电解质界面的 良好的离子传导性。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平7-220759 专利文献 2:TOl"9/〇263〇7
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 但是，在专利文献1和2中，形成于电极或隔板上的多孔性树脂层存在发生卷曲的 问题。在专利文献1记载的方法中，由于电极与多孔性保护膜的弹性模量和线膨胀系数的 差异而产生应力，由此发生卷曲。另外，在专利文献2记载的方法中，在溶剂蒸发的同时，涂 膜发生收缩，因此在隔板与多孔性树脂层间产生应力，由此发生卷曲。该卷曲不仅使组装时 的操作性变差，而且还成为产生褶皱的主要原因。若产生褶皱，则电极间距离会局部地发生 变化。由此，产生电化学反应的局部化，存在电池的充放电特性和寿命降低的问题。 因此，本专利技术的课题在于提供一种电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其能 够形成可抑制卷曲的发生、且具有高耐热性的涂膜。 用于解决课题的手段 本专利技术人为了解决现有技术的上述问题而进行了研究，结果发现：通过使用粘弹 性颗粒作为形成涂膜的组合物中包含的成分，可抑制涂膜卷曲的发生，且具有高耐热性，并 且，具备具有通过使用该涂膜组合物而得到的涂膜的电池电极和/或隔板的电池的耐热性 高，内阻低，充电和放电循环特性优异，充电和放电容量大，长时间多循环充电和放电后的 活性物质层的劣化小，寿命长。 本专利技术的要点如下所述。 本专利技术1为一种电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其包含粘结剂、溶剂和 粘弹性颗粒。 本专利技术2为本专利技术1的电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其中，粘弹性颗粒 的粘弹性模量低于粘结剂的粘弹性模量。 本专利技术3为本专利技术1或2的电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其中，粘弹性 颗粒具有形状各向异性。 本专利技术4为一种电池电极或隔板，其具有使用本专利技术1~3中任一项所述的电池 电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物而得到的涂膜。 本专利技术5为本专利技术4的电池电极或隔板，其中，粘弹性颗粒具有形状各向异性，粘 弹性颗粒的最长轴与电池电极或隔板的基材的收缩方向平行地取向。 本专利技术6为一种电池，其具有本专利技术5的电池电极和/或隔板。 专利技术的效果 根据本专利技术，提供一种电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其能够得到可抑 制卷曲的发生、且具有高耐热性的电池电极涂膜或隔板涂膜。通过将具有本专利技术的涂膜的 电池电极或隔板用于电池，能够防止由事故导致的电池的压坏、导电性异物的混入、热失控 等导致的隔板熔解等带来的正负极短路。另外，本专利技术的涂膜通过形成电极或隔板表面的电解液的保持层、电解液中的离 子的脱溶剂化层而使离子传导电阻降低，因此发挥出下述效果：能够以高速率进行充电和 放电，在长时间多循环充电和放电后、以及在充电后的状态下高温放置时，能够防止电池特 性的劣化。因此，本专利技术的电池的耐热性高，内阻低，充电和放电循环特性优异，充电和放电 容量大，长时间多循环充电和放电后的活性物质层的劣化小，寿命长。另一方面，作为抑制卷曲发生的方法，还有降低粘结剂的粘弹性模量的方法。但 是，粘结剂具有通过将颗粒间进行粘结来保持多孔结构的结构。因此，与对颗粒赋予了使应 力松弛的功能的情况相比，粘结剂的应力松弛能力相对减弱，耐热性也降低。与此相对，在 使用了粘弹性颗粒的本专利技术的方法中，粘弹性颗粒不易变形至粘弹性颗粒的变形量以上， 因此与降低粘结剂的粘弹性模量的方法相比，能够得到可抑制卷曲的发生、且耐热性高的 涂膜。另外，本专利技术的涂膜通过使具有离子传导性的固体或凝胶渗入多孔结构中，也可 以作为固体电解质膜或凝胶电解质膜使用。【附图说明】 图1是具有电池电极涂膜或隔板涂膜的电池用电极的截面图。 图2是具有电池电极涂膜或隔板涂膜的隔板的截面图。 图3是具有实施例8的涂膜的隔板的光学显微镜照片。箭头表示基材的搬运方向。【具体实施方式】 电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物具有（1)粘弹性颗粒、（2)粘结剂以及（3) 溶剂。 对本专利技术的（1)粘弹性颗粒进行说明。本专利技术中，"粘弹性颗粒"是指对于应力具 有不可逆地发生塑性变形的性质以及可逆地、弹性地发生变形的性质的颗粒。通过使电池 电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物包含粘弹性颗粒，在涂膜中该颗粒能够不可逆地发生变 形，所得到的涂膜的粘弹性模量降低。由此，能够减小与电池电极或隔板基材的应力。在电 池的制造中使用凹版涂布机等以卷对卷的方式进行涂布时，在对基材施加张力的状态下进 行涂布、干燥，同时进行卷取。在后续工序中将该卷取的基材切出时，涂布时的张力被释放， 因此也成为了卷曲的原因。涂膜中的粘弹性颗粒通过松弛与基材的应力，能够减少卷曲的 发生，因此，即使在通过卷对卷的方法制造电池的情况下，操作性也良好，并且可抑制褶皱 的产生。由此，能够提供高品质的电池。 作为粘弹性颗粒的材质，可例示出各种聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚 碳酸酯、聚缩醛、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚氯乙烯、赛璐珞、聚乙烯醇、聚酯、聚乙酸乙烯酯、 具有聚乙二醇结构的高分子、具有碳酸酯基的高分子、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡 胶、聚异戊二烯、氯丁橡胶、丙烯酸类橡胶、具有氰基的高分子、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶、环氧 氯丙烷橡胶、聚丁橡胶、氟橡胶、乙烯_乙烯醇共聚物、丙烯酸-乙烯醇共聚物、环氧树脂、氧 杂环丁烷树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸类树脂、多糖类、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、有机硅、 具有羰基的高分子（例如具有(6-二酮结构的高分子）和它们的共聚物。 作为具有氰基的高分子衍生物，具体而言，可例示出氰基乙基化乙烯醇本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池电极涂膜组合物或隔板涂膜组合物，其包含粘结剂、溶剂和粘弹性颗粒。
【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：清水嘉人，上村太一，
申请(专利权)人：协立化学产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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