[發明專利]鋰離子二次電池負極用粘合劑組合物、負極用漿料組合物、負極以及鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201811453613.5
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN110061187B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 荒井健次;足立祐輔;小林佳
• 申請（專利權）人: 日本瑞翁株式會社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 邵秋雨;趙曦

本發明涉及鋰離子二次電池負極用粘合劑組合物、負極用漿料組合物、負極以及鋰離子二次電池。上述鋰離子二次電池負極用粘合劑組合物可以提供循環特性優異的鋰離子二次電池，并且，可以抑制高溫所致的電池單元的膨脹、確保高溫保存特性。本發明的鋰離子二次電池負極用粘合劑組合物含有粒子狀聚合物和水，上述粒子狀聚合物含有：芳香族乙烯基單體單元50～80質量％、脂肪族共軛二烯單體單元20～40質量％、烯屬不飽和羧酸單體單元0.5～10質量％以及(甲基)丙烯酸酯單體單元0.1～3質量％，上述粒子狀聚合物的THF溶脹度為3～10倍，上述(甲基)丙烯酸酯單體單元含有含羥基的(甲基)丙烯酸酯單體單元。

本發明是申請號為201480063662.1、申請日為2014年12月8日、發明名稱為“鋰離子二次電池負極用粘合劑組合物、負極用漿料組合物、負極以及鋰離子二次電池”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池負極用粘合劑組合物、鋰離子二次電池負極用漿料組合物、鋰離子二次電池用負極及鋰離子二次電池。

背景技術

鋰離子二次電池小型、輕質、且能量密度高、而且具有能夠反復充放電的特性，已被用于廣泛用途。因此，近年來，以鋰離子二次電池的更高性能化為目的，已針對電極等電池構件的改良進行了研究。

這里，鋰離子二次電池的電極(正極和負極)等電池構件是利用粘合劑將這些電池構件中所含的成分彼此間或者該成分與基材(例如集電體等)之間粘結而形成的。具體而言，例如，鋰離子二次電池的負極通常具備集電體、和形成在集電體上的負極合材層(也稱作“負極活性物質層”)。另外，負極合材層是例如通過將使含有粒子狀聚合物的粘合劑組合物、和負極活性物質等分散在分散介質中而形成的漿料組合物涂布在集電體上并使其干燥而將負極活性物質等利用粒子狀聚合物粘結而形成的。

此外，關于這樣的漿料組合物，近年來，出于降低環境負擔等觀點，對于使用水性介質作為分散介質的水性漿料組合物的關注日益高漲。

因此，為了實現鋰離子二次電池的進一步性能提高，已嘗試了對用于形成電極的使用水性介質作為分散介質的粘合劑組合物、漿料組合物進行改良。

例如，專利文獻1中報道了如下內容：通過使用由下述共聚物膠乳形成的二次電池電極用粘合劑，可以提高作為含有電極活性物質和粘合劑的水分散體的電極用漿料組合物的穩定性，使得電極合材層(也稱作“電極活性物質層”)相對于集電體的粘結力良好，所述共聚物膠乳是通過將下述單體進行乳液聚合而得到的，所述單體包含：含羥基的(甲基)丙烯酸酯類單體2～30質量％、脂肪族共軛二烯類單體10～50質量％、烯屬不飽和羧酸單體0.1～10質量％以及可以與它們共聚的其它單體10～87.9質量％。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-140841號公報

發明內容

發明要解決的問題

這里，在鋰離子二次電池中，伴隨充放電，負極活性物質有時會發生膨脹和收縮。這樣，如果負極活性物質的膨脹和收縮反復進行，則粘合劑無法充分地追隨該膨脹和收縮，循環特性等電氣特性有下降的可能性。因此，從得到循環特性等電氣特性優異的鋰離子二次電池的觀點出發，在用于鋰離子二次電池的負極的粘合劑中，要求能夠充分地追隨伴隨充放電而發生的負極活性物質的膨脹和收縮。

此外，鋰離子二次電池在高溫保存下，存在由于電解液添加劑的分解等而產生氣體、電池單元發生膨脹、電池容量下降，即高溫保存特性受損的情況。為此，鋰離子二次電池中，要求在高溫保存時抑制電池單元的膨脹、確保高溫保存特性。