电化学元件电极用复合粒子和电化学元件电极用复合粒子的制造方法技术

本发明专利技术提供能够制造高温保存特性优异的电化学元件的电化学元件电极用复合粒子。本发明专利技术的电化学元件电极用复合粒子包含电极活性物质(A)、粒子状粘结树脂(B)、水溶性高分子(C)、以及水溶性高分子(d')与结晶纤维素(d″)的复合体(D)。

Composite particle for electrochemical element electrode and method for producing composite particle for electrochemical element electrode

The present invention provides a composite particle of an electrochemical element electrode capable of producing high temperature storage characteristics. The present invention relates to a composite particle of an electrochemical element electrode comprising an electrode active substance (A), a particulate binder resin (B), a water-soluble polymer (C), a water-soluble polymer (d') and a crystalline cellulose (d) complex (D).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电化学元件电极用复合粒子和电化学元件电极用复合粒子的制造方法。
技术介绍
有效利用小型、轻质、能量密度高、进而可反复充放电的特性，锂离子二次电池、双电层电容器和锂离子电容器等电化学元件正在急速地扩大其需求。锂离子二次电池由于能量密度比较大，因此已在移动电話、笔记本型个人电脑等移动领域中利用。另一方面，双电层电容器由于可以急速的充放电，因此除了已作为个人电脑等的存储备份小型电源利用以外，期待着双电层电容器作为电动汽车等的辅助电源的应用。进而，发挥了锂离子二次电池和双电层电容器的优点的锂离子电容器由于能量密度、输出功率密度都比双电层电容器高，因此正在研究在应用双电层电容器的用途、和双电层电容器的性能没有满足规格的用途中的应用。这些中，特别对于锂离子二次电池，近年来在研究将其不仅应用到混合动力电动汽车、电动汽车等的车载用途，而且将其应用到电力贮存用途。对这些电化学元件的期待高涨，另一方面，对于这些电化学元件，伴随用途的扩大、发展，要求低电阻化、高容量化、机械特性的提高、生产率的提高等进一步的改善。在这样的状況下，关于电化学元件用电极，也要求生产率更高的制造方法。电化学元件用电极通常在集电体上层叠电极活性物质层而成，该电极活性物质层通过用粘结树脂将电极活性物质和根据需要使用的导电剂粘结而形成。在电化学元件用电极中，有采用通过在集电体上涂布包含电极活性物质、粘结树脂、导电剂等的涂布电极用浆料、利用热等将溶剂除去的方法制造的涂布电极，但由于粘结树脂等的迁移，难以均匀地制造电化学元件。另外，该方法的成本高，作业环境变差，另外，存在制造装置变大的倾向。对此，提出了通过得到复合粒子，进行粉体成型，从而得到具有均匀的电极活性物质层的电化学元件。作为形成这样的电极活性物质层的方法，例如专利文献1中公开了如下方法：通过对包含电极活性物质、粘结树脂和分散介质的复合粒子用浆料进行喷雾、干燥，从而得到复合粒子，使用该复合粒子形成电极活性物质层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4219705号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1中通过对复合粒子进行加压而形成电极活性物质层，但如果加压时的压力过强，有时将电极活性物质破坏，得到的电化学元件的高温保存特性有可能恶化。本专利技术的目的在于提供能够制造高温保存特性优异的电化学元件的电化学元件电极用复合粒子。本专利技术人为了解决上述的课题而锐意研究，结果发现通过使用水溶性高分子与结晶纤维素的复合体从而能够实现上述目的，完成了本专利技术。即，根据本专利技术，提供：(1)一种电化学元件电极用复合粒子，包含：电极活性物质(A)、粒子状粘结树脂(B)、水溶性高分子(C)和水溶性高分子(d')与结晶纤维素(d”)的复合体(D)，(2)根据(1)所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，相对于上述电极活性物质(A)100重量份，分别包含0.1～10重量份的上述水溶性高分子(C)、0.1～2.0重量份的上述复合体(D)，上述水溶性高分子(C)与上述复合体(D)的重量比(C)/(D)为(C)/(D)＝0.2～15，(3)根据(1)或(2)所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，上述复合体(D)具有在水中分散的性质，(4)根据(1)～(3)中任一项所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，上述粒子状粘结树脂(B)包含共轭二烯系聚合物或丙烯酸酯系聚合物的至少一者，(5)根据(1)～(4)中任一项所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，上述复合体(D)的一次平均粒径为10μm以下，(6)根据(1)所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，上述复合体(D)为用水溶性高分子(d')进行了表面处理的结晶纤维素(d”)，(7)根据(1)～(6)中任一项所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，还包含导电剂(E)，(8)一种电化学元件电极用复合粒子的制造方法，其为制造(1)～(7)中任一项所述的电化学元件电极用复合粒子的方法，具有：通过用上述水溶性高分子(d')对上述结晶纤维素(d”)进行表面处理而得到上述复合体(D)的工序，将上述电极活性物质(A)、上述粒子状粘结树脂(B)、上述水溶性高分子(C)和上述复合体(D)混合而得到复合粒子用浆料的工序，和通过对上述复合粒子用浆料进行造粒而得到电化学元件电极用复合粒子的工序。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供能够制造高温保存特性优异的电化学元件的电化学元件电极用复合粒子，另外，能够提供该电化学元件电极用复合粒子的制造方法。具体实施方式以下对本专利技术的电化学元件电极用复合粒子进行说明。本专利技术的电化学元件电极用复合粒子(以下有时称为“复合粒子”。)包含电极活性物质(A)、粒子状粘结树脂(B)、水溶性高分子(C)以及水溶性高分子(d')与结晶纤维素(d”)的复合体(D)。应予说明，以下进一步地，“正极活性物质”意味着正极用的电极活性物质，“负极活性物质”意味着负极用的电极活性物质。另外，“正极活性物质层”意味着设置于正极的电极活性物质层，“负极活性物质层”意味着设置于负极的电极活性物质层。(电极活性物质(A))作为电化学元件为锂离子二次电池时的正极活性物质，使用可掺杂和脱掺杂锂离子的活性物质，大致分为由无机化合物构成的正极活性物质和由有机化合物构成的正极活性物质。作为由无机化合物构成的正极活性物质，可列举出过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、锂与过渡金属的含有锂的复合金属氧化物等。作为上述的过渡金属，使用Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo等。作为过渡金属氧化物，可列举出MnO、MnO2、V2O5、V6O13、TiO2、Cu2V2O3、非晶质V2O-P2O5、MoO3、V2O5、V6O13等，其中，从循环稳定性和容量出发，优选MnO、V2O5、V6O13、TiO2。作为过渡金属硫化物，可列举出TiS2、TiS3、非晶质MoS2、FeS等。作为含有锂的复合金属氧化物，可列举出具有层状结构的含有锂的复合金属氧化物、具有尖晶石型结构的含有锂的复合金属氧化物、具有橄榄石型结构的含有锂的复合金属氧化物等。作为具有层状结构的含有锂的复合金属氧化物，可列举出含有锂的钴氧化物(LiCoO2)(以下有时称为“LCO”。)、含有锂的镍氧化物(LiNiO2)、Co-Ni-Mn的锂复合氧化物、Ni-Mn-Al的锂复合氧化物、Ni-Co-Al的锂复合氧化物等。作为具有尖晶石型结构的含有锂的复合金属氧化物，可列举出锰酸锂(LiMn2O4)、将Mn的一部分用其他过渡金属置换的Li[Mn3/2M1/2]O4(其中，M为Cr、Fe、Co、Ni、Cu等)等。作为具有橄榄石型结构的含有锂的复合金属氧化物，可列举出由LiXMPO4(式中，M为选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mg、Zn、V、Ca、Sr、Ba、Ti、Al、Si、B和Mo中的至少1种，0≤X≤2)表示的橄榄石型磷酸锂化合物。作为有机化合物，例如也能够使用聚乙炔、聚对亚苯基等导电性高分子。缺乏导电性的铁系氧化物通过在还原烧成时使碳源物质存在，从而也可作为用碳材料覆盖的正极活性物质使用。另外，这些化合物可以是部分地进行了元素置换的产物。正极活性物质可以是上述的无机化合物和有机化合物的混合物。作为电化学元件为锂离子电容器时的正极活性物质，只要能够可逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学元件电极用复合粒子，包含：电极活性物质(A)、粒子状粘结树脂(B)、水溶性高分子(C)和水溶性高分子(d')与结晶纤维素(d”)的复合体(D)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.20 JP 2014-104041;2014.05.20 JP 2014-104041.一种电化学元件电极用复合粒子，包含：电极活性物质(A)、粒子状粘结树脂(B)、水溶性高分子(C)和水溶性高分子(d')与结晶纤维素(d”)的复合体(D)。2.根据权利要求1所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，相对于所述电极活性物质(A)100重量份，分别包含所述水溶性高分子(C)0.1～10重量份、所述复合体(D)0.1～2.0重量份，所述水溶性高分子(C)与所述复合体(D)的重量比(C)/(D)为(C)/(D)＝0.2～15。3.根据权利要求1或2所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，所述复合体(D)具有在水中分散的性质。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电化学元件电极用复合粒子，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田梓，
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