[發明專利]高分子化合物、中間組合物、負極電極、蓄電裝置、負極電極用漿料及其制造方法

有效

• 申請號: 201580056342.8
• 申請日: 2015-10-20
• 公開（公告）號: CN107078300B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 杉山佑介;合田信弘;村瀨正和;近藤剛司;川本祐太;阿部友邦;中川雄太;金田潤
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;C08F8/32;C08F8/48;H01G11/38;H01M4/13;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/136;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/58;H01M10/0566
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

作為蓄電裝置的負極用粘合劑使用的高分子化合物是聚丙烯酸和下述通式(1)表示的多官能胺縮合而成的化合物，Y為碳原子數1～4的直鏈烷基、亞苯基或氧原子，R1、R2各自獨立地為一個或多個氫原子、甲基、乙基、三氟甲基或甲氧基。

技術領域

本發明涉及作為蓄電裝置的負極用粘合劑使用的高分子化合物、該高分子化合物的中間組合物、負極電極、蓄電裝置、負極電極用漿料、高分子化合物的制造方法和負極電極的制造方法。

背景技術

作為使用二次電池的產品，移動電話、筆記本電腦等便攜設備正被大量利用。二次電池作為電動汽車用的大型電源也受到關注。

二次電池的電極例如由集電體和粘結在該集電體上的活性物質層構成，所述集電體由銅、鋁等金屬材料形成。通常，活性物質層含有粘結劑作為用于使活性物質粘結于集電體的電極用粘合劑。近年來，嘗試利用作為便宜的高分子化合物的聚丙烯酸作為電極用粘合劑。專利文獻 1公開了含有聚丙烯酸鋰鹽、聚丙烯酸鈉鹽的電極用粘合劑。專利文獻 2公開了含有聚丙烯酸和聚乙烯亞胺的電極用粘合劑。專利文獻3公開了含有聚丙烯酸和胺化合物的電極用粘合劑。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009－080971號公報

專利文獻2：日本特開2009－135103號公報

專利文獻3：日本特開2003－003031號公報

發明內容

本研究人等發現將聚丙烯酸和具有特定分子結構的多官能胺縮合而成的高分子化合物作為二次電池等蓄電裝置的負極用粘合劑是有用的。因此，本發明的目的在于提供作為蓄電裝置的負極用粘合劑有用的高分子化合物、用于得到該高分子化合物的中間組合物、使用該高分子化合物作為負極粘合劑的負極電極、蓄電裝置和負極電極用漿料。另外，本發明的目的在于提供該高分子化合物的制造方法和負極電極的制造方法。

為了解決上述課題，根據本發明的第一形態，提供一種作為蓄電裝置的負極用粘合劑使用的高分子化合物。高分子化合物是聚丙烯酸和下述通式(1)表示的多官能胺縮合而成的化合物，Y為碳原子數1～4的直鏈烷基、亞苯基或氧原子，R1、R2各自獨立地為一個或多個氫原子、甲基、乙基、三氟甲基或甲氧基。

上述的高分子化合物優選具有酸酐結構。

為了解決上述課題，根據本發明的第二形態，提供一種作為蓄電裝置的負極用粘合劑使用的高分子化合物。高分子化合物具有由聚丙烯酸構成的鏈狀結構和將鏈狀結構內或鏈狀結構間的羧酸側鏈彼此連接的交聯結構，交聯結構為選自下述通式(2)～(4)中的至少一種交聯結構，PAA表示由聚丙烯酸構成的鏈狀結構，X為下述通式(5)表示的結構，Y為碳原子數1～4的直鏈烷基、亞苯基或氧原子，R1、R2各自獨立地為一個或多個氫原子、甲基、乙基、三氟甲基或甲氧基。

上述的高分子化合物優選具有至少通式(2)和通式(4)的交聯結構或具有至少通式(3)的交聯結構作為交聯結構。

上述高分子化合物優選具有酸酐結構。

為了解決上述課題，根據本發明的第三形態，提供一種作為蓄電裝置的負極用粘合劑使用的高分子化合物的中間組合物。中間組合物含有聚丙烯酸、下述通式(1)表示的多官能胺和非水溶劑，形成液態，Y 為碳原子數1～4的直鏈烷基、亞苯基或氧原子，R1、R2各自獨立地為一個或多個氫原子、甲基、乙基、三氟甲基或甲氧基。

在上述的中間組合物中，聚丙烯酸與多官能胺的配合比優選為相對于多官能胺中的氨基1當量、聚丙烯酸中的羧基為15當量以下的配合比。