[發明專利]電極合劑、電極合劑的制造方法、電極結構體、電極結構體的制造方法以及二次電池

在審

• 申請號: 201880092666.0
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN112042013A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 五十嵐民人;青木健太;小林正太;佐藤宏
• 申請（專利權）人: 株式會社吳羽
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/525;H01M4/62
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

本發明提供一種能抑制漿料的保存時的固體成分濃度變化的電極合劑。本發明的電極合劑含有電極活性物質和粘合劑組合物，粘合劑組合物含有偏氟乙烯共聚物和丙烯酸系聚合物，電極活性物質包含Li_1+xMO₂所示的鋰金屬氧化物。

技術領域

本發明涉及一種電極合劑，更詳細而言，涉及一種鋰離子二次電池用電極合劑。

背景技術

近年來，電子技術的發展突飛猛進，小型便攜式設備的高功能化得到發展，對這些設備所使用的電源要求小型化和輕型化(高能量密度化)。作為具有高能量密度的電池，以鋰離子二次電池等為代表的非水電解質二次電池被廣泛使用。

鋰離子二次電池的電極例如可以如下述這樣得到。首先，在電極活性物質和根據需要添加的導電助劑等粉末狀電極材料中混合粘合劑(粘結劑)，溶解或分散于適當的溶劑來得到漿料狀的電極合劑(以下，也稱為電極合劑漿料)。接著，將所得到的電極合劑漿料涂布于集電體上，使溶劑揮發而形成保持為電極合劑層的結構，由此能得到鋰離子二次電池的電極。

作為鋰離子二次電池中的高能量密度化的方法，使用提高電極中的正極活性物質本身的充放電容量的方法。作為提高正極活性物質的充放電容量的方法，例如，已知將含鎳的化合物用作正極活性物質。此外，已知通過使用提高了鎳比率的電極活性物質，能使放電容量提高。

然而，若電極活性物質中的鎳比率得到提高，則存在電極合劑漿料容易凝膠化的問題。

因此，迄今為止，開發了以抑制電極合劑漿料的凝膠化為目的的電極合劑。作為這樣的電極合劑的一個例子，已知一種非水電解質二次電池用負極合劑，其含有：含極性基團的偏氟乙烯系聚合物、含氯原子的偏氟乙烯系聚合物、電極活性物質以及有機溶劑(專利文獻1)。此外，也提出了：作為正極活性物質，使用含有鎳的特定組成的含鋰的復合氧化物，作為正極的粘合劑，含有聚偏氟乙烯和偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物的物質(例如，專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2010/074041號

專利文獻2：日本公開專利公報日本特開2014-7088號公報

發明內容

發明要解決的問題

在以往的電極合劑，尤其是在使用提高了鎳比率的電極活性物質用于提高放電容量的電極合劑中，發現在將電極合劑漿料保持一定時間時，與凝膠化不同，電極活性物質沉積于容器下部。若電極活性物質沉積，則電極合劑的固體成分濃度上升，因此電極合劑下部增稠，引起電極制作時的操作性的降低。

因此，本發明是鑒于上述的問題點而完成的，其目的在于提供一種抑制了漿料中的固體成分濃度變化的電極合劑。

技術方案

為了解決上述問題，本發明的電極合劑為以下構成，即，含有設于集電體上的電極活性物質和用于將該電極活性物質粘結于該集電體的粘合劑組合物，

上述粘合劑組合物含有：偏氟乙烯共聚物，具有極性基團；以及丙烯酸系聚合物，具有源自下述式(1)所示的單體的構成單元。

式中，R¹、R²以及R³分別獨立地為氫原子、氯原子、氟原子、碳原子數1～6的烷基或碳原子1～6的氟取代烷基，

上述電極活性物質包含下述式(2)所示的鋰金屬氧化物，

Li_1+xMO₂···(2)