二次电池电极用导电材料糊、二次电池正极用浆料的制造方法、二次电池用正极的制造方法以及二次电池技术

本发明专利技术的目的在于提供分散稳定性优异、并且能够形成电位稳定性优异的电极的二次电池电极用导电材料糊。本发明专利技术的二次电池电极用导电材料糊含有导电材料及粘合剂A，所述粘合剂A包含亚烷基结构单元及(甲基)丙烯酸酯单体单元中的至少一者，所述导电材料的粘合剂吸附量为100mg/g以上且600mg/g以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及二次电池电极用导电材料糊、二次电池正极用浆料的制造方法、二次电池用正极的制造方法以及二次电池。
技术介绍
二次电池、尤其是锂离子二次电池，小型、轻质、且能量密度高、并且具有能够重复充放电这样的特性，因此已被用于广泛用途。特别是近年来，锂离子二次电池已作为电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)的能源而备受瞩目，要求实现进一步的高性能化。因此，近年来，为了实现锂离子二次电池等二次电池的进一步的高性能化，已针对电极等电池构件的改良进行了研究。具体而言，为了实现二次电池的高性能化，已研究了对电极等电池构件进行改良从而使电气特性提高的技术。这里，例如锂离子二次电池用的电极通常具备集电体和形成在集电体上的电极合材层。并且，电极合材层、例如正极合材层通常是如下地形成的：将使正极活性物质、导电材料、粘合剂等分散或溶解在分散介质中而成的作为电极用浆料的正极用浆料涂布在集电体上，并使其干燥，从而利用粘合剂粘结正极活性物质及导电材料等。另外，一般而言，电极用浆料的配合及其制造工序会对得到的电极用浆料的性状造成影响。并且，电极用浆料的性状会对具备使用这样的电极用浆料而形成的电极合材层的二次电池的电气特性造成影响。于是，为了实现二次电池的进一步的性能提高，自以往开始已尝试对电极用浆料进行改良(例如，参见专利文献1)。专利文献1中提出了下述方案：使用氟类聚合物和丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶的混合物作为在用于形成电极合材层的电极用浆料中配合的粘合剂，利用丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶具有高粘接性、以及氟类聚合物以纤维状态结合这二者间的协同效果，来改善电极的性能，从而使二次电池的能量密度及循环特性提高。另一方面，还尝试了通过改变电极用浆料的制造顺序而谋求二次电池的进一步的性能提高。具体而言，已报道了下述技术：制备使粘合剂和导电材料溶解或分散在溶剂中而成的导电材料糊，将该导电材料糊和正极活性物质合在一起而得到电极用浆料，通过使用该电极用浆料来提高二次电池的各种性能(例如，参见专利文献2～4)。专利文献2中提出了下述方案：在制备包含氟类聚合物和氢化丁腈橡胶的混合物作为粘合剂的正极用浆料时，在预先将氟类聚合物的有机溶剂溶液、氢化丁腈橡胶、及导电材料混合而得到导电材料糊之后，将该导电材料糊和正极活性物质混合而制备正极用浆料，由此提供正极的性能得以改善、大电流放电下的电池容量的减少少的二次电池。另外，专利文献3中提出了下述方案：通过分别制备下述糊A和下述糊B(导电材料糊)，并将使糊A和糊B混合而得到的正极用浆料用于正极的形成，由此在导电材料的表面配置与氟类聚合物的亲和性低的氢化丁腈橡胶，从而抑制由氟类聚合物引起的导电材料的凝聚，所述糊A包含作为正极活性物质的含锂的过渡金属氧化物、氟类聚合物等第1粘合剂A、以及分散介质，所述糊B(导电材料糊)包含作为导电材料的炭黑、氢化丁腈橡胶等第2粘合剂B、以及分散介质。进一步，专利文献4中提出了下述方案：制备包含导电材料及粘合剂的导电材料糊，在利用溶剂稀释所得导电材料糊之后，投入作为正极活性物质的锂-过渡金属的复合氧化物并进行搅拌，来制备正极用浆料，由此在使正极合材层中的导电材料的分散性提高的同时，使可渗透电解液的微细的空穴增加，从而确保正极的离子导电性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-63590号公报专利文献2：日本专利第4502311号公报专利文献3：日本专利第3585122号公报专利文献4：日本特开2001-283831号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题这里，对于二次电池而言，不仅要求使内阻进一步减小等使低温特性提高、从而确保高输出，还要求例如在上述的电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)中这样的高温环境中也充分发挥其性能、确保高温保存特性及高温循环特性。为了使这样的二次电池的电气特性提高，需要在确保电极的导电性的同时，使该电极相对于电压施加的耐久性(电位稳定性)优异。进一步，在工业上的电池制造方面，电极用浆料、以及用于制备该电极用浆料的导电材料糊的分散稳定性也是非常重要的。然而，即使采用上述专利文献1的技术，也无法获得电极的充分的电位稳定性。另外，即使使用采用了上述专利文献2～4中的导电材料糊的技术，也同样无法获得电极的充分的电位稳定性，此外，导电材料糊的分散稳定性也无法得到满足。因此，对于上述的现有技术而言，在使导电材料糊的分散稳定性提高的同时使电极的电位稳定性提高、进而使二次电池发挥出优异的电气特性的方面，尚存在改善的余地。基于此，本专利技术的目的在于提供分散稳定性优异、并且能够形成电位稳定性优异的电极的二次电池电极用导电材料糊。另外，本专利技术的目的在于提供能够使电气特性提高、从而使二次电池的性能提高的二次电池正极用浆料的制造方法。进一步，本专利技术的目的在于提供能够使电气特性提高、从而使二次电池的性能提高的二次电池用正极的制造方法。此外，本专利技术的目的在于提供电气特性优异的二次电池。解决问题的方法本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，发现了以下方面。第一，本专利技术人等发现，包含具备特定的重复单元的粘合剂、并且吸附于导电材料的粘合剂的量被控制在给定范围内的导电材料糊，分散稳定性优异。并且，通过将该导电材料糊用于二次电池电极用浆料(特别是正极用浆料)的制备，在由该电极用浆料形成的电极中，可以抑制粘合剂的氧化从而提高电位稳定性、并且可以提高高温保存特性等电气特性。第二，本专利技术人等还发现，上述现有的电极用浆料由于是将粘合剂和导电材料在固体成分浓度较高的状态下充分地进行混炼而制造的，因此在由电极用浆料形成的电极合材层中，出于导电材料过度分散等原因，存在导电材料间无法形成良好的导电网络的隐患，以及导电材料间的导电网络不充分的二次电池无法抑制由内阻引起的容量劣化、特别是低温下的容量劣化的隐患。于是，本专利技术人等经过深入研究而想到，通过对电极用浆料(特别是正极用浆料)的制造条件等进行调整，使导电材料间形成良好的导电网络。并且，本专利技术人等经过进一步的研究而发现，通过使上述的包含含有特定重复单元的粘合剂和导电材料的导电材料糊的固体成分浓度在给定范围而进行混合来制备电极用浆料，和/或通过利用使用了上述的含有特定重复单元的粘合剂的特定的制造工序来制造二次电池电极用浆料，能够在导电材料间形成良好的导电网络，使利用所得二次电池电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池电极用导电材料糊，其含有导电材料及粘合剂A，所述粘合剂A包含亚烷基结构单元及(甲基)丙烯酸酯单体单元中的至少一者，所述导电材料的粘合剂吸附量为100mg/g以上且600mg/g以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.27 JP 2013-273124;2014.01.15 JP 2014-005321.一种二次电池电极用导电材料糊，其含有导电材料及粘合剂A，
所述粘合剂A包含亚烷基结构单元及(甲基)丙烯酸酯单体单元中的至少
一者，
所述导电材料的粘合剂吸附量为100mg/g以上且600mg/g以下。
2.根据权利要求1所述的二次电池电极用导电材料糊，其中，所述粘
合剂A包含亚烷基结构单元。
3.根据权利要求1所述的二次电池电极用导电材料糊，其中，所述粘
合剂A包含亚烷基结构单元及(甲基)丙烯酸酯单体单元这两者。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池电极用导电材料糊，其
中，所述粘合剂A还包含2质量％以上且50质量％以下的含腈基单体单元。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池电极用导电材料糊，其
粘度为1000mPa·s以上且10000mPa·s以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二次电池电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：福峯真弓，高桥直树，片桐麻贵，
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