二次电池电极用粘合剂组合物、二次电池电极用浆料组合物、二次电池用电极和二次电池制造技术

本发明专利技术的目的在于提供粘结性高、并且在二次电池的制造中使用时能够抑制内部电阻的增加和集电体的腐蚀的发生的二次电池电极用粘合剂组合物。本发明专利技术的二次电池电极用粘合剂组合物，其特征在于，含有共聚物和分散介质，上述共聚物的由式(I)表示的结构单元的含量为5质量％以上80质量％以下，由式(II)表示的结构单元的含量为5质量％以上90质量％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粘合剂组合物、二次电池电极用浆料组合物、二次电池用电极和二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池等二次电池具有小型、轻质、并且能量密度高、进而可以反复充放电的特性，已在广泛的用途中使用。因此，近年来，以二次电池的进一步的高性能化为目的，研究了电极等电池构件的改进。其中，锂离子二次电池用的电极(正极和负极)等电池构件用粘合剂(粘结材料)将这些电池构件中所含的成分之间、或、该成分与基材(例如集电体)粘结而形成。具体地，例如锂离子二次电池的电极通常具有集电体、和在集电体上形成的电极复合材料层。而且，电极复合材料层例如通过将使电极活性物质和粘合剂组合物和根据需要配合的导电材料等在分散介质中分散而成的浆料组合物在集电体上涂布、使其干燥而形成。因此，近年来，为了实现二次电池的进一步的性能提高，尝试了这些电池构件的形成中使用的粘合剂组合物、浆料组合物的改进。具体地，例如专利文献1中，报道了通过将包含含有季铵盐基、锍盐基、鏻盐基等阳离子性基团的共聚物作为粘结材料的粘合剂组合物用于锂离子二次电池用电极的制造，可提高电极活性物质的分散性以及锂离子二次电池的速率特性和循环特性。而且，专利文献1中，作为在上述的含有阳离子性基团的共聚物的制备中可使用的含有阳离子性基团的单体，使用了各种氯化物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-278303号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在上述以往的粘合剂组合物中，存在电极复合材料层与集电体的粘结性不充分的问题。此外，使用上述以往的粘合剂组合物制造的二次电池用电极和二次电池中，也存在电极和二次电池的内部电阻升高、特别是低温下的二次电池的输出特性降低的问题。进而，在上述以往的粘合剂组合物中，由于作为共聚物的制备中使用的含有阳离子性基团的单体，使用了氯化物，因此共聚物包含氯化物离子作为阳离子性基团的反离子。因此，使用该粘合剂组合物制造的二次电池用电极中，由于共聚物的阳离子性基团的反离子为氯化物离子，因此有可能集电体腐蚀，二次电池的循环特性降低。因此，本专利技术的目的在于提供粘结性高、并且在二次电池的制造中使用时能够抑制内部电阻的增加和集电体的腐蚀的发生的二次电池电极用粘合剂组合物。此外，本专利技术的目的在于提供能够制备具有高剥离强度和低内部电阻、并且可使二次电池发挥良好的循环特性的二次电池用电极的二次电池电极用浆料组合物。进而，本专利技术的目的在于提供具有高剥离强度和低内部电阻、并且能够使二次电池发挥良好的循环特性的二次电池用电极。此外，本专利技术的目的在于提供循环特性优异、并且内部电阻低的二次电池。用于解决课题的手段本专利技术人以解决上述课题为目的，进行了深入研究。而且，本专利技术人发现以特定的比例具有特定的结构单元的共聚物粘结性优异，并且作为粘结材料在二次电池的制造中使用时能够抑制内部电阻的增加和集电体的腐蚀的发生，完成了本专利技术。即，本专利技术的目的在于有利地解决上述课题，本专利技术的二次电池电极用粘合剂组合物，其特征在于，含有共聚物和分散介质，上述共聚物的由下述式(I)：[化学式1][式中，R1表示氢或一价有机基团，R2、R3和R4各自独立地表示氢或一价有机基团，X表示烃链，A-表示选自双(三氟甲磺酰基)亚胺阴离子、双(氟磺酰基)亚胺阴离子、全氟烷烃磺酸根阴离子和硫酸单烷基酯阴离子中的一价阴离子]表示的结构单元的含量为5质量％以上80质量％以下，由下述式(II)：[化学式2][式中，R5表示氢、甲基或卤素原子]表示的结构单元的含量为5质量％以上90质量％以下。这样，通过在二次电池电极用粘合剂组合物中使用分别含有规定量的由上述式(I)和式(II)表示的结构单元的共聚物，从而能够提高粘结性并且抑制在二次电池的制造中使用时的内部电阻的增加和集电体的腐蚀的发生。在此，本专利技术的二次电池电极用粘合剂组合物优选上述共聚物还含有由下述式(III)：[化学式3][式中，R6表示氢、或者取代或未取代的烷基，R7和R8各自独立地表示氢、或者取代或未取代的选自烷基、烯基、炔基和芳基中的基团]表示的结构单元。这是因为，通过上述共聚物还含有由上述式(III)表示的结构单元，从而能够提高使用二次电池电极用粘合剂组合物制备的二次电池电极用浆料组合物的粘度稳定性，提高电极的制造中的收率。此外，本专利技术的二次电池电极用粘合剂组合物，优选在由上述式(I)表示的结构单元中，R1为甲基，R2、R3和R4为甲基或乙基，X为亚乙基，A-为选自双(三氟甲磺酰基)亚胺阴离子、三氟甲磺酸根阴离子和硫酸单甲酯阴离子中的一价阴离子。这是因为：具有上述的R1、R2、R3、R4、X和A-的共聚物由于离子解离度高，因此如果使用包含该共聚物的二次电池电极用粘合剂组合物，则能够进一步使电极和二次电池的内部电阻减小。此外，本专利技术以有利地解决上述课题为目的，本专利技术的二次电池电极用浆料组合物，其特征在于，包含上述的任意的二次电池电极用粘合剂组合物和电极活性物质。这样，根据使用了上述的二次电池电极用粘合剂组合物的二次电池电极用浆料组合物，能够制备具有高剥离强度和低内部电阻、并且可使二次电池发挥良好的循环特性的二次电池用电极。此外，本专利技术的二次电池电极用浆料组合物优选还包含上述的共聚物以外的聚合物。这是因为：通过使二次电池电极用浆料组合物含有上述的共聚物以外的聚合物，可以使电极复合材料层与集电体的粘结性以及得到的二次电池的输出提高。进而，本专利技术的二次电池电极用浆料组合物中，优选上述的共聚物以外的聚合物为含氟聚合物。这是因为：通过使二次电池电极用浆料组合物含有含氟聚合物，可以进一步提高电极复合材料层与集电体的粘结性以及得到的二次电池的输出特性。而且，本专利技术以有利地解决上述课题为目的，本专利技术的二次电池用电极，其特征在于，在集电体上涂布上述的任一个的二次电池电极用浆料组合物，将在上述集电体上涂布的二次电池电极用浆料组合物干燥而得到。这样的二次电池用电极具有高剥离强度和低内部电阻，并且能够使二次电池发挥良好的循环特性。而且，本专利技术以有利地解决上述课题为目的，本专利技术的二次电池，其特征在于，具有正极、负极、电解液和间隔件，上述正极和负极的至少一者为上述的二次电池用电极。这样的二次电池的内部电阻低，并且循环特性优异。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供粘结性高、并且在二次电池的制造中使用时能够抑制内部电阻的增加和集电体的腐蚀的发生的二次电池电极用粘合剂组合物。此外，根据本专利技术，能够提供能够制备具有高剥离强度和低内部电阻、并且可使二次电池发挥良好的循环特性的二次电池用电极的二次电池电极用浆料组合物。进而，根据本专利技术，能够提供具有高剥离强度和低内部电阻、并且能够使二次电池发挥良好的循环特性的二次电池用电极。此外，根据本专利技术，能够提供循环特性优异、并且内部电阻低的二次电池。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式详细地进行说明。在此，本专利技术的二次电池电极用粘合剂组合物在制备锂离子二次电池等二次电池的电极用浆料组合物时使用。而且，本专利技术的二次电池电极用浆料组合物使用本专利技术的二次电池电极用粘合剂组合物和电极活性物质而制备，在制造二次电池的电极时使用。此外，本专利技术的二次电池用电极能够使用本专利技术的二次电池电极用浆料组合物制造。进而，本专利技术的二次电池，其特征在于，使用了本专利技术的二次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池电极用粘合剂组合物，其特征在于，是含有共聚物和分散介质的二次电池电极用粘合剂组合物，所述共聚物的由下述式(I)表示的结构单元的含量为5质量％以上80质量％以下，由下述式(II)表示的结构单元的含量为5质量％以上90质量％以下：式(I)中，R1表示氢或一价有机基团，R2、R3和R4各自独立地表示氢或一价有机基团，X表示烃链，A‑表示选自双(三氟甲磺酰基)亚胺阴离子、双(氟磺酰基)亚胺阴离子、全氟烷烃磺酸根阴离子和硫酸单烷基酯阴离子中的一价阴离子，式(II)中，R5表示氢、甲基或卤素原子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.02 JP 2014-0759411.一种二次电池电极用粘合剂组合物，其特征在于，是含有共聚物和分散介质的二次电池电极用粘合剂组合物，所述共聚物的由下述式(I)表示的结构单元的含量为5质量％以上80质量％以下，由下述式(II)表示的结构单元的含量为5质量％以上90质量％以下：式(I)中，R1表示氢或一价有机基团，R2、R3和R4各自独立地表示氢或一价有机基团，X表示烃链，A-表示选自双(三氟甲磺酰基)亚胺阴离子、双(氟磺酰基)亚胺阴离子、全氟烷烃磺酸根阴离子和硫酸单烷基酯阴离子中的一价阴离子，式(II)中，R5表示氢、甲基或卤素原子。2.根据权利要求1所述的二次电池电极用粘合剂组合物，其中，所述共聚物还包含由下述式(III)表示的结构单元：式中，R6表示氢、或者取代或未取代的烷基，R7和R8各自独立地表示氢、或者取代或未...

【专利技术属性】
技术研发人员：王键，田中庆一朗，福峰真弓，
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