[發明專利]電極用粘結劑、電極用組合物以及電極片

有效

• 申請號: 201480041317.8
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN105393388B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 肥田和男;高森美和;松山貴志
• 申請（專利權）人: 日本A&L株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;C08F2/00;C08F236/04
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 張永康,李英艷

技術領域

本發明涉及一種電極用粘結劑、含有該粘結劑的電極用組合物以及電極片。

背景技術

近年來，能反復利用的二次電池、電容器的普及非常驚人，要求其具有更多的容量、更長循環壽命等性能。

作為制造在鋰離子二次電池、鋰離子電容器等電化學裝置中所使用的電極的方法，例如，眾所周知，配制含有能吸收或吸附、脫附或釋放離子的活性物質、以及作為電極用粘結劑的聚合物粘結劑的電極用組合物，并涂布在金屬材料(下面，稱作“集電體”)上、并進行干燥的方法。聚合物粘結劑對于使活性物質之間、或者使活性物質和集電體進行粘合的粘合力具有顯著貢獻，除此以外，其與電化學裝置的容量、循環壽命等性能也有顯著關聯。(例如，專利文獻1)。

對于進一步的高容量化、高能量密度化的要求，探討了降低聚合物粘結劑的使用量的方法，以及，使用更高的線壓進行壓延的方法等。然而，對于這些方法而言，所存在的問題是：在集電體上涂布電極用組合物并進行干燥而得到的電極合劑層容易從集電體上剝落，因壓延輥污染等使壓延工序的作業性顯著下降。另外還存在的問題是，電極合劑層成為具有非均勻結構的電極，從而無法得到穩定的電化學裝置。

作為解決這些問題的方法，例如，在專利文獻2中公開了，在制造非水電解質二次電池的負極時，以使石墨粒子的平均圓形度保持在70％以上的方式對加熱的功率(力)進行控制的方法。另一方面，也對基于聚合物粘結劑的改進措施進行了探討。例如，在專利文獻3中公開了，以獲得在加壓加工時不發生剝落、且具有高柔軟性的電極為目的，使用玻璃狀區域和橡膠狀區域之間的轉變區域寬的聚合物粘結劑的方法。另外，在專利文獻4中公開了一種二次電池電極用粘結劑，以獲得電極用組合物的混合穩定性、在纏繞電極的工序中的耐粘性、粘合力、抗折斷破碎性都優越的粘結劑為目的，其使用了乙烯系不飽和羧酸的鋰鹽和脂肪族共軛二烯系單體等的共聚物。另外，在專利文獻5中公開了一種二次電池電極用粘結劑，以獲得電極用組合物的混合穩定性、在纏繞電極的工序中的耐粘性、以及由于摩擦、后續的裁斷等不會從涂布的活性物質層產生活性物質的微細粉末等的耐粉末脫落適性和結合力優越的粘結劑為目的，使含氟不飽和單體、脂肪族共軛二烯系單體、乙烯系不飽和羧酸單體在特定范圍內進行共聚。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-229327號公報；

專利文獻2：國際公開WO2010/146832號公報；

專利文獻3：國際公開WO2011/099344號公報；

專利文獻4：日本特開2010-146869號公報；

專利文獻5：日本特開2010-146870號公報。

發明內容

發明要解決的課題

作為對于電化學裝置的進一步高性能化的要求，有循環特性的要求。然而，對于上述現有的電極用粘結劑而言，其對活性物質的包覆性不充分，難以提高循環特性。

本發明的目的在于，提供一種在耐粘性和對活性物質的包覆性兩方面都優越的電極用粘結劑、含有該粘結劑的電極用組合物以及電極片。

解決課題的方法

本發明提供一種電極用粘結劑，其是含有由乳液聚合而得到的共聚物膠乳的電極用粘結劑，其特征在于，共聚物是由15～60質量％的脂肪族共軛二烯系單體、5～35質量％的乙烯系不飽和羧酸單體、0質量％以上且低于5質量％的丙烯腈系單體，以及，5～80質量％的能與它們進行共聚的單體組成的單體成分所構成，而且，在通過干燥共聚物膠乳而得到的薄膜的動態粘彈性測定中，在設定tanδ的最大峰的峰頂溫度為Tp(℃)的情況下，(Tp-60)℃～(Tp-70)℃的范圍內的儲能彈性模量的平均值E1’與(Tp+60)℃～(Tp+70)℃的范圍內的儲能彈性模量的平均值E2’的比(E1’/E2’)為1000以下。

具有上述組成的電極用粘結劑能成為耐粘性和對活性物質的包覆性兩方面都優越的粘結劑。根據本發明的電極用粘結劑，由于具有優越的耐粘性，能夠抑制后續工序中電極合劑層的附著，能夠以良好的加工性來制作電極，同時，對活性物質的包覆性也良好，由此，能夠使反復進行充放電時的電化學設備的循環特性提高。

對于本發明的電極用粘結劑而言，特別能夠在堿性范圍內發揮對活性物質的優越的包覆性和耐粘性。