[發明專利]能量裝置電極用復合樹脂、能量裝置電極形成用組合物、能量裝置用正極以及能量裝置

有效

• 申請號: 201880014040.8
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN110326140B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 葛岡廣喜;鈴木健司;長井駿介
• 申請（專利權）人: 昭和電工材料株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/525
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 陳彥;胡玉美

一種能量裝置電極用復合樹脂，其含有：包含源自含腈基單體的結構單元的樹脂、和氟樹脂。

技術領域

本發明涉及能量裝置電極用復合樹脂、能量裝置電極形成用組合物、能量裝置用正極以及能量裝置。

背景技術

作為筆記本型計算機、手機、PDA(Personal Digital Assistant：個人數字助理)等便攜信息終端的電源，廣泛使用作為具有高能量密度的非水電解液系的能量裝置的鋰離子二次電池。

鋰離子二次電池中，作為負極的活性物質，主要使用鋰離子能夠向層間插入(形成鋰層間化合物)和放出的具有多層結構的碳材料。另外，作為正極的活性物質，主要使用含鋰的金屬復合氧化物。鋰離子二次電池的電極如下制作：將這些活性物質、粘合劑樹脂、溶劑(N-甲基-2-吡咯烷酮、水等)等混煉而調制漿料，接著，使用轉印輥等將其涂布于作為集電體的金屬箔的一面或兩面，通過干燥將溶劑除去而形成合劑層后，使用輥壓機等進行壓縮成型。

作為含鋰的金屬復合氧化物，多使用鈷酸鋰(LiCoO₂)、錳酸鋰(LiMn₂O₄)、鎳錳鈷酸鋰(LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂)、磷酸鐵鋰(LiFePO₄)等，根據目的而單獨使用一種或將兩種以上組合使用。

作為粘合劑樹脂，從電化學穩定性、對電解液的耐溶解性等觀點考慮，經常使用聚偏氟乙烯(以下稱為PVDF)。

另外，近年來，要求鋰離子二次電池進一步高能量密度化，提出了容量密度大的正極活性物質。作為這樣的活性物質，提出了增加了鎳比例的鎳錳鈷酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等(例如參照專利文獻1。)。

在增加了鎳比例的含鋰的金屬復合氧化物中，有時殘留有在制造含鋰的金屬復合氧化物時使用的LiOH等堿金屬氫氧化物(堿性物質)。另一方面，已知經常作為粘合劑樹脂使用的PVDF與堿性物質接觸時，會因HF的脫離反應而改性(例如參照非專利文獻1。)。通常，非水電解液系的能量裝置用正極通過將包含含鋰的金屬復合氧化物和PVDF的正極漿料涂布于集電體上來制作。但是，如果水分混入正極漿料中，則正極漿料會顯示堿性。這可認為是因為，含鋰的金屬復合氧化物中包含的LiOH等堿金屬氫氧化物逐漸溶出至包含水的溶劑中。由于正極漿料顯示堿性，從而PVDF有時會改性。由于PVDF改性，從而存在正極漿料發生凝膠化的傾向。

因此，作為能夠防止正極漿料凝膠化的正極活性物質的制造方法，公開了如下的正極活性物質的制造方法，其是由特定層狀化合物構成的正極活性物質的制造方法，其特征在于，僅選擇如下的正極活性物質，即：測定將合成后的正極活性物質粉末在純水中攪拌混合后靜置而獲得的上清液的pH值時，該pH值為特定范圍的正極活性物質(例如參照專利文獻2。)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-235147號公報

專利文獻2：日本專利第4951823號公報

非專利文獻

非專利文獻1：電極粘合劑的各種分析The TRC News No.117(Sep.2013)

發明內容

發明要解決的課題

然而，就專利文獻2中記載的技術而言，有可能發生容量密度下降或循環特性下降。

本發明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供能夠抑制漿料的凝膠化和漿料的沉降的能量裝置電極用復合樹脂、以及使用其的能量裝置電極形成用組合物、能量裝置用正極和能量裝置。

用于解決課題的方法

本發明的一個形態例如涉及以下內容。