锂离子二次电池用粘合剂组合物、锂离子二次电池用浆料组合物、二次电池用电极的制造方法、以及锂离子二次电池技术

本发明专利技术涉及一种锂离子二次电池用粘合剂组合物，其包含交联剂(A)、粒子状粘结剂(B)及水，具有水相及固相，其中，上述交联剂(A)具有与羧酸反应的官能团，上述粒子状粘结剂(B)含有烯属不饱和羧酸基单体单元，相对于上述粘合剂组合物的固体成分质量总量的上述粒子状粘结剂(B)的表面酸量的比例、相对于上述粘合剂组合物的固体成分质量总量的上述水相中的酸量的比例、以及上述表面酸量/上述水相中的酸量，在给定的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池用粘合剂组合物、锂离子二次电池用浆料组合物、二次电池用电极的制造方法、以及锂离子二次电池
本专利技术涉及锂离子二次电池用粘合剂组合物、锂离子二次电池用浆料组合物、二次电池用电极的制造方法、以及锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池小型、轻质、且能量密度高、而且具有能够反复充放电的特性，已被用于广泛用途。对于锂离子二次电池，要求在高温的使用条件下也具有高循环特性等性能。近年来，以二次电池的进一步高性能化为目的，已针对电极等电池构件的改良进行了研究。例如，已研究了通过在用于形成锂离子二次电池的电极活性物质层的浆料组合物中除了活性物质、羧甲基纤维素等水溶性增稠剂、及粒子状粘结剂以外还添加交联剂，从而利用抑制电池使用时电极活性物质层的膨胀等的作用来提高电池的性能(例如，专利文献1～2)。交联剂通常在将浆料组合物涂布于集电体之后的干燥工序中发生交联反应，在粒子状粘结剂的粒子间等形成交联，从而发挥出其作用。另外，为了便于制备这样的浆料组合物，可考虑预先制备包含粒子状粘结剂及交联剂的粘合剂组合物，并将该粘合剂组合物与浆料组合物的其它成分混合，由此来制备浆料组合物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-134618号公报专利文献2：国际公开第2010/114119号(对应外国公报：美国专利申请公开第2012/095131号说明书)
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，根据情况不同，有时即使较多地添加交联剂也无法显示出效果。在这样的情况下，如果为了显示出交联剂的效果而大量地添加交联剂，则有时反而导致电极活性物质层附着于集电体的强度(剥离强度)下降、无法获得高温循环特性这样的期望的效果。进一步，就包含交联剂和粒子状粘结剂的粘合剂组合物而言，有时在制备后直到使用之前的储存期间内会发生劣化，无法发挥出期望的性能。例如，有时会在制备后的储存期间内与意愿相悖地发生交联，进而观察到粘度上升、交联剂的反应性下降等现象。于是，本专利技术的目的在于提供储存稳定性高、能够为锂离子二次电池用电极赋予高剥离强度、能够为锂离子二次电池赋予高的高温循环特性的锂离子二次电池用粘合剂组合物。本专利技术的进一步的目的在于提供能够容易地制造、且剥离强度高、能够为锂离子二次电池赋予高的高温循环特性的锂离子二次电池用浆料组合物。本专利技术的进一步的目的在于提供能够容易地实施、可制造剥离强度高、能够为锂离子二次电池赋予高的高温循环特性的锂离子二次电池用电极的制造方法。本专利技术的进一步的目的在于提供能够容易地制造、且具有高的高温循环特性的锂离子二次电池。解决问题的方法本专利技术人为了达成上述目的而进行了研究。进而，本专利技术人发现，通过使粘合剂组合物中的粒子状粘结剂的表面酸量的比例与粘合剂组合物的水相中的酸量的比例在给定的范围，可以良好地显示出交联剂的作用，并基于该认识而完成了本专利技术。即，根据本专利技术，可提供下述[1]～[10]。[1]一种锂离子二次电池用粘合剂组合物，其包含交联剂(A)、粒子状粘结剂(B)及水，该粘合剂组合物具有水相及固相，上述交联剂(A)具有与羧酸反应的官能团，上述粒子状粘结剂(B)含有烯属不饱和羧酸基单体单元，相对于上述粘合剂组合物的固体成分质量总量，上述粒子状粘结剂(B)的表面酸量的比例为0.01mmol/g以上且1.0mmol/g以下，相对于上述粘合剂组合物的固体成分质量总量，上述水相中的酸量的比例为0.01mmol/g以上且1.0mmol/g以下，上述表面酸量的比例的值除以上述水相中的酸量的比例的值所得到的值为1.0以上。[2]根据[1]所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，上述粒子状粘结剂(B)中的上述烯属不饱和羧酸基单体单元的比例为0.1质量％以上且30质量％以下。[3]根据[1]或[2]所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，上述粒子状粘结剂(B)进一步以0.1质量％以上且20质量％以下的比例含有烯属不饱和含羟基单体单元。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，上述交联剂(A)为选自下组中的至少1种：多官能环氧化合物、唑啉化合物、及碳二亚胺化合物。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，上述粒子状粘结剂(B)进一步含有脂肪族共轭二烯单体单元及芳香族乙烯基单体单元。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，相对于上述粒子状粘结剂(B)100质量份的上述交联剂(A)的量为0.001质量份以上且20质量份以下。[7]一种锂离子二次电池用浆料组合物，其含有：[1]～[6]中任一项所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物、电极活性物质、及水溶性增稠剂(C)。[8]根据[7]所述的锂离子二次电池用浆料组合物，其中，上述水溶性增稠剂(C)为选自下组中的至少1种：羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚羧酸、及它们的盐。[9]一种锂离子二次电池用电极的制造方法，其包括：将[7]或[8]所述的锂离子二次电池用浆料组合物涂布在集电体上并进行干燥，形成电极活性物质层。[10]一种锂离子二次电池，其具备正极、负极、电解液及隔板，其中，上述正极、上述负极、或上述正极和上述负极两者是通过[9]所述的锂离子二次电池用电极的制造方法而制造的电极。专利技术的效果本专利技术的锂离子二次电池用粘合剂组合物的储存稳定性高，能够为锂离子二次电池用电极赋予高剥离强度，能够为锂离子二次电池赋予高的高温循环特性。本专利技术的锂离子二次电池用浆料组合物能够容易地制造，剥离强度高，能够为锂离子二次电池赋予高的高温循环特性。本专利技术的锂离子二次电池电极的制造方法能够容易地实施，可制造剥离强度高、能够为锂离子二次电池赋予高的高温循环特性的锂离子二次电池用电极。本专利技术的锂离子二次电池能够容易地制造，可成为具有高的高温循环特性的锂离子二次电池。附图说明图1为示出在本申请实施例及比较例中的粒子状粘结剂(B)的表面酸量及粘合剂组合物水相的酸量的测定中，所添加的盐酸的累计量(mmol)与电导率(mS)之间的关系的坐标图。具体实施方式以下，结合实施方式及例示物对本专利技术进行详细说明。但本专利技术并不受限于以下进行说明的实施方式及例示物，可以在不脱离本专利技术的权利要求书及其等同范围的范围内任意变更而实施。[1.二次电池用粘合剂组合物]本专利技术的锂离子二次电池用粘合剂组合物包含交联剂(A)、粒子状粘结剂(B)及水。[1.1.交联剂(A)]交联剂(A)作为粘合剂组合物的成分而与粒子状粘结剂(B)共存，是在使用包含粘合剂组合物的浆料组合物形成电极活性物质层时，能够通过进行加热等处理而在浆料组合物中的其它成分(例如粒子状粘结剂(B)及水溶性增稠剂(C))之间形成交联结构的成分。具体而言，交联剂(A)能够在粒子状粘结剂(B)的粒子彼此间、水溶性增稠剂(C)的分子彼此间、及粒子状粘结剂(B)与水溶性增稠剂(C)之间的任意一种以上形成交联结构。作为交联剂(A)，优选使用至少能够在粒子状粘结剂(B)的粒子彼此间形成交联结构的交联剂。在电极活性物质层内，通过由交联剂(A)形成交联，可得到弹性模量、拉伸断裂强度、耐疲劳性等机械特性、以及对集电体的粘接性优异、且在水中的溶解度小(即耐水性优异)的具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池用粘合剂组合物，其包含交联剂(A)、粒子状粘结剂(B)及水，该粘合剂组合物具有水相及固相，其中，所述交联剂(A)具有与羧酸反应的官能团，所述粒子状粘结剂(B)含有烯属不饱和羧酸基单体单元，相对于所述粘合剂组合物的固体成分质量总量，所述粒子状粘结剂(B)的表面酸量的比例为0.01mmol/g以上且1.0mmol/g以下，相对于所述粘合剂组合物的固体成分质量总量，所述水相中的酸量的比例为0.01mmol/g以上且1.0mmol/g以下，所述表面酸量的比例的值除以所述水相中的酸量的比例的值所得到的值为1.0以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.25 JP 2013-2675241.一种锂离子二次电池用粘合剂组合物，其包含交联剂(A)、粒子状粘结剂(B)及水，该粘合剂组合物具有水相及固相，其中，所述交联剂(A)具有与羧酸反应的官能团，所述粒子状粘结剂(B)含有烯属不饱和羧酸基单体单元，相对于所述粘合剂组合物的固体成分质量总量，所述粒子状粘结剂(B)的表面酸量的比例为0.01mmol/g以上且1.0mmol/g以下，相对于所述粘合剂组合物的固体成分质量总量，所述水相中的酸量的比例为0.01mmol/g以上且1.0mmol/g以下，所述表面酸量的比例的值除以所述水相中的酸量的比例的值所得到的值为1.0以上。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，所述粒子状粘结剂(B)中的所述烯属不饱和羧酸基单体单元的比例为0.1质量％以上且30质量％以下。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，所述粒子状粘结剂(B)进一步以0.1质量％以上且20质量％以下的比例含有烯属不饱和含羟基单体单元。4.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用粘合剂组合物，其中，所述交联剂(A)...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立祐辅，园部健矢，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP