导电材料分散液、二次电池正极用浆料、二次电池用正极以及二次电池制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种能够降低二次电池的内阻，并且确保该二次电池的良好的高温保存特性的导电材料分散液，本发明专利技术的导电材料分散液包含碳材料、分散剂、以及分散介质，上述碳材料的汉森溶解度参数(HSP

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电材料分散液、二次电池正极用浆料、二次电池用正极以及二次电池


[0001]本专利技术涉及导电材料分散液、二次电池正极用浆料、二次电池用正极以及二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等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，被使用在广泛的用途中。在此，例如锂离子二次电池用的电极通常具有集流体和形成在集流体上的电极复合材料层。而且，电极复合材料层例如正极复合材料层通常通过如下的方式形成：将在分散介质中包含正极活性物质、以及用于提高导电性的导电材料、用于粘结这些成分的粘结材料等而形成的正极用浆料涂敷在集流体上，使其干燥。
[0003]在此，为了实现电化学元件性能的提高，一直以来在尝试着改良正极用浆料等电极用浆料。例如，可用作导电材料的碳材料容易凝聚。因此提出了如下技术：为了使碳材料充分分散来使二次电池发挥优异的电池特性，在分散介质中预混合碳材料和分散剂，制成导电材料分散液，合并得到的导电材料分散液和电极活性物质等，制备电极用浆料(参考例如专利文献1～5)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2016/103730号；
[0007]专利文献2：国际公开第2019/181869号；
[0008]专利文献3：日本特表2018
‑
522803号公报；
[0009]专利文献4：日本特开2015
‑
13302号公报；
[0010]专利文献5：日本特开2018<br/>‑
45820号公报。

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]然而，在上述现有技术中，要求进一步提高二次电池的电池特性。具体而言，要求进一步降低二次电池的内阻，并且充分抑制高温保存二次电池时的气体产生(即提高高温保存特性)。
[0013]因此，本专利技术的目的在于提供一种能够降低二次电池的内阻、并且确保该二次电池的良好的高温保存特性的导电材料分散液、二次电池正极用浆料、以及二次电池用正极。
[0014]此外，本专利技术的目的在于提供一种内阻降低且高温保存特性优异的二次电池。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]本专利技术人以解决上述问题为目的进行了深入研究。而且，本专利技术人发现，如果使用在分散介质中包含的碳材料和分散剂而形成的、碳材料的汉森溶解度参数(HSP
c
)与分散剂的汉森溶解度参数(HSP
d
)的HSP距离(R
d
)为规定的值以下的导电材料分散液来制作电极，则
能够降低二次电池的内阻，并且提高该二次电池的高温保存特性，以至完成了本专利技术。
[0017]即，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的导电材料分散液的特征在于包含碳材料、分散剂、以及分散介质，上述碳材料的汉森溶解度参数(HSP
c
)与上述分散剂的汉森溶解度参数(HSP
d
)的HSP距离(R
d
)为10.0MPa
1/2
以下。像这样，如果使用在分散介质中包含HSP距离(R
d
)为上述的值以下的碳材料和分散剂而形成的导电材料分散液来制作电极，则能够降低具有该电极的二次电池的内阻，并且确保良好的高温保存特性。
[0018]另外，在本专利技术中，“碳材料的汉森溶解度参数(HSP
c
)”由极性项δ
p1
、色散项δ
d1
、以及氢键项δ
h1
构成，“分散剂的汉森溶解度参数(HSP
d
)”由极性项δ
p2
、色散项δ
d2
、以及氢键项δ
h2
构成。
[0019]在此，在本专利技术中，“δ
p1”、“δ
d1”以及“δ
h1”、和“δ
p2”、“δ
d2”以及“δ
h2”能够使用实施例中记载的方法来确定。
[0020]而且，在本专利技术中，“HSP距离(R
d
)”能够使用下述式(1)来算出：
[0021]HSP距离(R
d
)＝{(δ
p1
‑
δ
p2
)2+4
×
(δ
d1
‑
δ
d2
)2+(δ
h1
‑
δ
h2
)2}
1/2
…
(1)
[0022]在此，本专利技术的导电材料分散液优选上述碳材料的汉森溶解度参数(HSP
c
)中氢键项δ
h1
为12.0MPa
1/2
以下。如果氢键项δ
h1
为上述的值以下，则能够在提高导电材料分散液的粘度稳定性的同时，进一步降低二次电池的内阻，并且进一步提高高温保存特性。
[0023]而且，本专利技术的导电材料分散液优选上述碳材料包含纤维状碳材料。如果使用纤维状碳材料作为碳材料，则能够使二次电池高容量化。
[0024]另外，在本专利技术中，“纤维状碳材料”的长径比(长径/短径)为5以上。此外，纤维状碳材料的长径比优选大于10。而且，“长径比”能够通过如下方式求出：用扫描型电子显微镜(SEM)观察，测定任意的纤维状碳材料的最大直径(长径)和与最大直径正交的方向的纤维径(短径)，算出长径与短径的比(长径/短径)。
[0025]此外，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的二次电池正极用浆料的特征在于，包含正极活性物质和上述任一种导电材料分散液。如果使用包含正极活性物质和上述任一种导电材料分散液的正极用浆料制作正极，则能够降低具有该正极的二次电池的内阻，并且确保良好的高温保存特性。
[0026]在此，本专利技术的二次电池正极用浆料优选还包含粘结材料。如果正极用浆料包含粘结材料，则能够抑制正极活性物质的沉淀，并且将使用正极用浆料形成的正极复合材料层良好地密合于集流体。
[0027]而且，本专利技术的二次电池正极用浆料优选上述碳材料的汉森溶解度参数(HSP
c
)与上述粘结材料的汉森溶解度参数(HSP
b
)的HSP距离(R
b
)大于上述HSP距离(R
d
)。如果HSP距离(R
b
)大于HSP距离(R
d
)，则能够进一步降低二次电池的内阻。
[0028]另外，在本专利技术中，“粘结材料的汉森溶解度参数(HSP
b
)”由极性项δ
p3
、色散项δ
d3
以及氢键项δ
h3
构成。
[0029]在此，在本专利技术中，“δ
p3”、“δ
d3”以及“δ
h3”能够使用实施例中记载的方法来确定。
[0030]而且，在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导电材料分散液，其包含碳材料、分散剂、以及分散介质，所述碳材料的汉森溶解度参数(HSP
c
)与所述分散剂的汉森溶解度参数(HSP
d
)的HSP距离(R
d
)为10.0MPa
1/2
以下。2.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中，所述碳材料的汉森溶解度参数(HSP
c
)中的氢键项δ
h1
为12.0MPa
1/2
以下。3.根据权利要求1或2所述的导电材料分散液，其中，所述碳材料包含纤维状碳材料。4.一种二次电池正极用浆料...

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