非水系二次电池用粘结剂组合物及其制造方法、非水系二次电池电极用浆料组合物、非水系二次电池用电极、以及非水系二次电池技术

本发明专利技术涉及一种包含规定聚合物颗粒的非水系二次电池用粘结剂组合物。聚合物颗粒包含聚合物1和聚合物2，聚合物1是具有含酸性基团单体单元的嵌段聚合物，聚合物2不具有含酸性基团单体单元。而且，在聚合物颗粒中，聚合物1的比例为10质量％以上且90质量％以下。进而，聚合物2包含脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元中的至少一者，在以聚合物2所包含的全部重复单元的合计质量为基准的情况下，脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元的合计比例为55质量％以上。比例为55质量％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池用粘结剂组合物及其制造方法、非水系二次电池电极用浆料组合物、非水系二次电池用电极、以及非水系二次电池


[0001]本专利技术涉及非水系二次电池用粘结剂组合物及其制造方法、非水系二次电池电极用浆料组合物、非水系二次电池用电极、以及非水系二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等非水系二次电池(以下，有时简称为“二次电池”)具有小型、轻质且能量密度高，还能够反复充放电的特性，被用于广泛的用途。因此，近年来，为了进一步提高非水系二次电池的性能，研究了电极等电池构件的改良。
[0003]在此，锂离子二次电池等二次电池中使用的电极通常具有集流体、形成在集流体上的电极复合材料层(正极复合材料层或负极复合材料层)。而且，该电极复合材料层例如通过在集流体上涂敷包含电极活性物质和含有粘结材料的粘结剂组合物等的浆料组合物、并使涂敷的浆料组合物干燥而形成。
[0004]作为粘结剂组合物所包含的粘结材料，一直以来使用包含聚合物的聚合物颗粒，该聚合物具有由规定的单体单元形成的嵌段区域。例如，在专利文献1中，公开了一种非水系二次电池用粘结剂组合物，其包含水分散液、具有亲水性基团并且重均分子量在规定范围内的水溶性聚合物、以及水，其中，该水分散液通过以下方式得到：使用导入了甲基丙烯酸单元连接而成的接枝部分的嵌段聚合物的环己烷溶液，得到含有在接枝部分包含甲基丙烯酸单元的嵌段聚合物的聚合物颗粒的水分散液。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2019/039560号。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]在此，近年来为了制造更高性能的二次电池，需要提高电极复合材料层和集流体之间的密合性即提高电极的剥离强度、以及提高在形成电极复合材料层时使用的浆料组合物的粘度稳定性。
[0010]但是，在使用上述现有的粘结剂组合物形成的电极用浆料组合物中，粘度稳定性还有提高的余地。此外，在使用上述现有的粘结剂组合物形成的电极中，剥离强度还有进一步提升的余地。
[0011]因此，本专利技术的目的在于，提供一种粘度稳定性优异的非水系二次电池电极用浆料组合物、以及能够形成剥离强度优异的非水系二次电池用电极的非水系二次电池用粘结剂组合物。
[0012]此外，本专利技术的目的在于，提供一种能够形成剥离强度优异的非水系二次电池用
电极且粘度稳定性优异的非水系二次电池电极用浆料组合物。
[0013]进而，本专利技术的目的在于，提供一种剥离强度优异的非水系二次电池用电极、以及具有该非水系二次电池用电极的非水系二次电池。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]本专利技术人以解决上述问题为目的进行了深入研究。然后，本专利技术人着眼于使粘结剂组合物中含有包含彼此性状不同的两种聚合物的聚合物颗粒。进而，本专利技术人发现，在粘结剂组合物中，在聚合物颗粒所含有的聚合物的一者是具有含酸性基团单体单元的嵌段聚合物、另一者是不具有含酸性基团单体单元、并且脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元的合计含有比例在规定值以上的聚合物的情况下，能够形成粘度稳定性优异的非水系二次电池电极用浆料组合物、以及剥离强度优异的非水系二次电池用电极，从而完成了本专利技术。
[0016]即，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物的特征在于，包含聚合物颗粒，上述聚合物颗粒包含聚合物1和聚合物2，聚合物1是具有含酸性基团单体单元的嵌段聚合物，聚合物2不具有含酸性基团单体单元，以上述聚合物1和聚合物2的合计质量为基准，上述聚合物1的比例在10质量％以上且90质量％以下，并且上述聚合物2包含脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元中的至少一者，在以所述聚合物2所包含的全部重复单元的合计质量为基准的情况下，上述脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元的合计比例在55质量％以上。像这样如果使用含有以规定的比例包含上述规定的聚合物1和聚合物2的聚合物颗粒的粘结剂组合物，能够形成粘度稳定性优异的非水系二次电池电极用浆料组合物、以及剥离强度优异的非水系二次电池用电极。
[0017]另外，聚合物的“单体单元”是指“使用该单体而得到的聚合物中所包含的来自该单体的重复单元”。在此，在本专利技术中，能够使用1H
‑
NMR等核磁共振(NMR)法测定聚合物中的各重复单元的“含有比例(质量％)”。
[0018]此外，能够通过正相色谱法等利用电荷差进行分离、定量的方法，测定以聚合物1和聚合物2的合计质量为基准的聚合物1的比例，
[0019]在此，在本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物中，优选上述聚合物1具有包含由芳香族乙烯基单体单元构成的嵌段区域的主链和与该主链结合的接枝部分，以上述主链所包含的全部重复单元的合计质量为基准，上述芳香族乙烯基单体单元的比例在10质量％以上且50质量％以下，并且在上述接枝部分包含上述含酸性基团单体单元。像这样如果聚合物1的主链中的芳香族乙烯基单体单元的比例在10质量％以上且50质量％以下，则能够提高使用粘结剂组合物而形成的电极的剥离强度，并且能够降低得到的二次电池的内阻。此外，如果接枝部分含有含酸性基团单体单元，则能够进一步提高得到的浆料组合物的粘度稳定性。
[0020]另外，“包含由单体单元构成的嵌段区域”是指，在“某聚合物中，存在仅该单体单元连接结合的部分作为重复单元”。
[0021]此外，本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物优选上述聚合物1的酸值在0.5mgCH3ONa/g以上且30mgCH3ONa/g以下。像这样如果聚合物1的酸值在上述规定范围内，则能够进一步提高使用粘结剂组合物得到的浆料组合物的粘度稳定性、以及得到的电极的剥离强度，并且能够降低得到的二次电池的内阻。
[0022]另外，能够通过实施例所记载的方法测定聚合物1的酸值。
[0023]此外，本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物优选所述聚合物2是嵌段聚合物。如果粘结剂组合物所包含的聚合物颗粒含有规定的嵌段聚合物作为聚合物2，则能够进一步提高得到的电极的剥离强度。
[0024]此外，本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物优选上述聚合物1包含脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元中的至少一者。如果聚合物1包含脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元中的至少一者，则能够提高得到的电极复合材料层的柔软性，并能够进一步降低具有该电极复合材料层的二次电池的内阻。
[0025]此外，本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物优选上述聚合物1的含酸性基团单体单元是含羧基单体单元。如果聚合物1具有含羧基单体单元，则能够进一步提高得到的浆料组合物的粘度稳定性，并且进一步提高得到的电极的剥离强度。
[0026]进而，本专利技术以有利地解决上述问题为目的，本专利技术的非水系二次电池用粘结剂组合物的制造方法的特征在于，包括如下工序：得到包含上述聚合物1、上述聚合物2、有机溶剂、乳化剂以及水的预混合物的工序，以及将上述预混合物转相乳化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水系二次电池用粘结剂组合物，其包含聚合物颗粒，所述聚合物颗粒包含聚合物1和聚合物2，所述聚合物1是具有含酸性基团单体单元的嵌段聚合物，所述聚合物2不具有含酸性基团单体单元，以所述聚合物1和所述聚合物2的合计质量为基准，所述聚合物1的比例为10质量％以上且90质量％以下，并且，所述聚合物2包含脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元中的至少一者，在以所述聚合物2所包含的全部重复单元的合计质量为基准的情况下，所述脂肪族共轭二烯单体单元和亚烷基结构单元的合计比例为55质量％以上。2.根据权利要求1所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，所述聚合物1具有包含由芳香族乙烯基单体单元构成的嵌段区域的主链和与该主链结合的接枝部分，以所述主链所包含的全部重复单元的合计质量为基准，所述芳香族乙烯基单体单元的比例在10质量％以上且50质量％以下，并且，在所述接枝部分包含所述含酸性基团单体单元。3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池用粘结剂组合物，其中，所述聚合物1的酸值在0.5mgCH3ONa/g以上且30mgCH3ONa/g...

【专利技术属性】
技术研发人员：松村卓，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：