[發明專利]二次電池用粘合劑

有效

• 申請號: 201780010689.8
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN108701831B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 芹澤慎
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/139;H01M4/38;H01M4/48;H01M10/052;H01M10/0566
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

本發明的目的是提供一種二次電池用粘合劑組合物，用于同時實現改進的充電?放電效率和良好的循環特性。根據本發明的二次電池用粘合劑組合物的特征在于包含：包含由基于芳族四羧酸二酐的骨架和基于脂環族二胺的骨架組成的重復單元的聚酰胺酸，所述脂環族二胺由結構式NH₂?(CH₂)_n?R²?(CH₂)_m?NH₂表示，其中R²表示脂環族基團，并且n和m各自獨立地表示選自1至5的重復單元的數目；和/或包含由基于脂環族四羧酸二酐的骨架和基于芳族二胺的骨架組成的重復單元的聚酰胺酸。

技術領域

本發明涉及二次電池用粘合劑，二次電池用電極混合物糊料和使用它們的二次電池。

背景技術

以小尺寸和大容量為特征的鋰離子二次電池已廣泛用作諸如移動電話和筆記本電腦的電子設備的電源，并且有助于提高移動IT設備的便利性。近年來，諸如用于驅動摩托車和汽車的電源以及用于智能電網的蓄電池的大規模應用已引起關注。隨著對鋰離子二次電池的需求增加并且它們已經用于各種領域，要求電池具有諸如更高的能量密度，能夠經受長期使用的壽命特性以及在寬泛范圍的溫度條件下的可用性的特性。

盡管碳系材料通常用于鋰離子二次電池的負極中，但是為了增加電池的能量密度，研究了在負極中使用每單位體積的鋰離子吸收和解吸量大的硅系材料。然而，存在的問題在于，通過重復鋰的充電和放電，硅系材料膨脹和收縮，從而使活性材料層損壞并從集電器剝離而使得電池的循環特性劣化。

已知具有較高機械強度的聚酰亞胺樹脂被用作使用硅系材料的負極中的粘合劑以解決該問題。專利文獻1公開了芳族二胺與芳族四羧酸二酐之間的反應產物作為聚酰亞胺樹脂的具體實例。專利文獻2公開了由芳族二胺與脂族四羧酸之間的反應產物組成的聚酰亞胺樹脂，與由芳族二胺與芳族四羧酸酐之間的反應產物組成的聚酰亞胺樹脂相比，其能夠改進充電和放電效率。專利文獻3公開了由脂環族二胺與芳族四羧酸之間的反應產物組成的聚酰亞胺樹脂。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平6-163031號公報

專利文獻2：US2006/0099506號公報

專利文獻3：日本特開2014-78416號公報

發明內容

技術問題

然而，在上述現有技術文獻中描述的聚酰亞胺粘合劑存在的問題是，難以同時實現改進的充電-放電效率和良好的循環特性。特別是，在包含具有大的膨脹和收縮的硅系材料的電極的情況下，這種問題顯著出現。

本發明的目的是提供一種二次電池用粘合劑組合物，其同時實現改進的充電-放電效率和良好的循環特性。

技術方案

根據本發明的二次電池用粘合劑組合物包含：包含由基于芳族四羧酸二酐的骨架和基于由以下結構式表示的脂環族二胺的骨架組成的重復單元的聚酰胺酸；和/或包含由基于脂環族四羧酸二酐的骨架和基于芳族二胺的骨架組成的重復單元的聚酰胺酸。

NH₂-(CH₂)_n-R²-(CH₂)_m-NH₂

(在式中，R²表示脂環族基團，并且n和m各自獨立地表示選自1至5的重復單元的數目。)

有益效果

利用根據本發明的二次電池用粘合劑組合物，可以制造具有高充電-放電效率和高循環特性的二次電池。

附圖說明