[發明專利]二次電池電極用粘合劑及其用途

在審

• 申請號: 201980071738.8
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN112997341A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 仲野朋子;廣本昌徳;齋藤直彥
• 申請（專利權）人: 東亞合成株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;C08F220/04;H01G11/20;H01G11/38;H01G11/84;H01M4/02;H01M4/04;H01M4/13;H01M4/139
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

本發明提供一種優異的特性的二次電池電極。使用含有具有羧基的交聯聚合物或其鹽的二次電池電極用粘合劑。所述交聯聚合物或其鹽含有30質量％以上且100質量％以下的源自烯鍵式不飽和羧酸單體的結構單元，所述交聯聚合物或其鹽的多價金屬離子含量為100ppm以下。

技術領域

本發明涉及二次電池電極用粘合劑及其用途。

(相關申請的相互參照)

本申請為在2018年10月29日提出申請的日本專利申請即日本特愿2018-203158的相關申請，基于該日本申請主張優先權，其全部內容通過引用編入本說明書中。

背景技術

作為二次電池，鎳氫二次電池、鋰離子二次電池、雙電層電容器等各種蓄電器件被實用化。用于這些二次電池的電極通過將用于形成包含活性物質及粘合劑等的電極合劑層的組合物涂布于集電體上并使其干燥等來制作。例如，在鋰離子二次電池中，作為用于負極合劑層組合物的粘合劑，使用包含丁苯橡膠(SBR)膠乳及羧甲基纖維素(CMC)的水系的粘合劑。

然而，如果在電池內混入金屬等異物，則成為電池的短路、起火的原因，因此，尋求這些的混入量的降低及管理。例如，記載了在將蓄電器件用粘合劑組合物填充到容器中時，也可以通過磁性過濾器進行磁性金屬的除去或利用離子交換樹脂進行金屬離子的除去(專利文獻1)。另外，公開了一種包含聚合物和分散介質的二次電池用粘合劑組合物的制造方法，其中，包含通過磁力從包含聚合物和分散介質的混合物中除去粒子狀金屬成分的工序(專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2016-15254號公報

專利文獻2：國際公開第2010/032784號

發明內容

發明所要解決的問題

但是，專利文獻1中沒有記載具體的金屬含量等。另外，在專利文獻2中，實施例中僅示出了二烯系聚合物及丙烯酸酯系聚合物的例子，關于具有源自具有羧基的烯鍵式不飽和單體的結構單元的丙烯酸系聚合物并沒有具體公開。

即，上述專利文獻均沒有記載從包含聚合物和分散介質的分散體(漿料)中除去金屬異物等的方法，但關于從不含分散介質的狀態的粉末狀等固體的聚合物中除去金屬異物這方面及其效果沒有任何提及。另外，均未發現與從丙烯酸系聚合物中除去金屬異物相關的具體的記載。

本發明人等確認了粉末狀的丙烯酸系聚合物中所含的金屬系異物的影響，可知在聚合物中所含的金屬系異物的量多的情況下，在使用該聚合物形成電極漿料時，高粘度化，引起活性物質的分散不良及涂敷不良。此外，可知在涂敷干燥后變硬變脆，且耐彎曲性會降低。推測這些現象是由于丙烯酸系聚合物因源自金屬系異物的金屬離子而形成交聯結構。即使通過上述專利文獻所記載的方法進行金屬系異物的除去，其效果也不充分。即，在從分散體(漿料)中得到粉末狀等固體狀態的丙烯酸系聚合物的工序中，需要充分降低混入的金屬系異物的含量。

本說明書涉及能夠有效降低丙烯酸系聚合物中所含的金屬系異物的技術及其用途，提供能夠抑制電極合劑層用組合物中的高粘度化及電極形成時的彎曲特性的降低的包含丙烯酸系聚合物的二次電極用粘合劑及其用途。

用于解決問題的技術方案

本發明人等對從丙烯酸系聚合物中降低多價金屬離子、金屬粒子等的金屬種類的方法和其效果進行了各種研究，得到以下見解，如上所述，通過從粉末狀等固體狀態的丙烯酸系聚合物中除去金屬系粒子，能夠抑制或避免使該固體狀態的丙烯酸系聚合物再次分散時的粘性增大等麻煩，能夠形成耐彎曲性優異的電極。本說明書基于該見解提供以下的方案。

[1]一種粘合劑，其為含有具有羧基的交聯聚合物或其鹽的二次電池電極用粘合劑，其中，

所述交聯聚合物或其鹽含有30質量％以上且100質量％以下的源自烯鍵式不飽和羧酸單體的結構單元，

所述交聯聚合物或其鹽的多價金屬離子含量為100ppm以下。