电极用粘结剂组合物、电极用糊料、电极和蓄电设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电极用粘结剂组合物、电极用糊料、电极和蓄电设备。上述电极用粘结剂组合物是用于制作在蓄电设备中使用的电极的粘结剂组合物，其特征在于，含有聚合物(A)、由下述通式(1)表示的化合物(B)和液态介质(C)，所述聚合物(A)为含氟系聚合物粒子或二烯系聚合物粒子，所述粘结剂组合物中的所述化合物(B)的浓度是5～500ppm。(式(1)中，R1和R2各自独立地表示氢原子、卤素原子或1价的烷基。n表示0～5的整数。)
【专利说明】电极用粘结剂组合物、电极用糊料、电极和蓄电设备
[0001] 本发明专利申请是针对申请日为2013年02月07日、申请号为201310049347. 0、 发明名称为"电极用粘结剂组合物、电极用糊料、电极和蓄电设备"的申请提出的分案申请。
【技术领域】
[0002] 本发明涉及电极用粘结剂组合物、含有该粘结剂组合物和电极活性物质的电极用 糊料、将该糊料涂布于集电体并干燥而制成的电极、以及具备该电极的蓄电设备。
【背景技术】
[0003] 近年来，作为电子器件的驱动用电源需要具有高电压、高能量密度的蓄电设备。尤 其期待锂离子电池、锂离子电容器作为具有高电压、高能量密度的蓄电设备。
[0004] 在这种蓄电设备中使用的电极通常通过将电极活性物质与作为粘结剂起作用的 聚合物粒子的混合物在集电体表面涂布并干燥来制作。作为对该聚合物粒子要求的特性， 可以举出电极活性物质彼此的结合能力以及电极活性物质与集电体的粘结能力、卷绕电极 的工序中的耐擦性、即使之后的截断等也不会从涂布得到的电极用组合物层（以下也简称 为"电极活性物质层"）产生电极活性物质的微粉等的抗掉粉性等。通过聚合物粒子满足 这些各种要求特性，所得电极的折叠方法、缠卷半径的设定等蓄电设备的结构设计的自由 度变高，从而能够实现设备的小型化。应予说明，对于上述电极活性物质彼此的结合能力及 电极活性物质层与集电体的粘结能力、以及抗掉粉性，从经验上可知性能好坏与这些特性 大致为正比。因此，在本说明书中，以下，有时将这些性能总括地用"密合性"这个术语来表 /_J、1 〇
[0005] 作为电极用粘结剂，制作正极时，使用聚偏氟乙烯等密合性稍差但耐氧化性优异 的含氟系有机聚合物是有利的。另一方面，制作负极时，使用耐氧化性稍差但密合性优异的 (甲基）丙烯酸系聚合物是有利的。
[0006] 研究并提出了各种使在如上所述的电极用粘结剂中使用的聚合物的耐氧化性、 密合性等特性提高的技术。例如，在日本特开2011-3529号公报中提出了通过将聚偏氟 乙烯与橡胶系高分子并用以兼具负极用粘结剂的耐氧化性与密合性的技术。在日本特开 2010-55847号公报中提出了将聚偏氟乙烯溶解在特定的有机溶剂中并将其涂布在集电 体表面上之后、经过在低温下除去溶剂的工序来使密合性提高的技术。进而，在日本特开 2002-42819号公报中提出了通过应用在由偏氟乙烯共聚物形成的主链上具有含氟原子侧 链的结构的电极用粘结剂来使密合性提高的技术。
[0007] 另外，提出了通过控制粘结剂组成来提高上述特性的技术（参照日本特开 2000-299109号公报）、通过使乳胶进行聚合时控制粒子中残留的2, 4-二苯基-4-甲 基-1-戊烯量来提高上述特性的技术（参照日本特开2002-319402号公报）。
【发明内容】
[0008] 如果米用将含氟系有机聚合物与橡胶系1?分子并用的日本特开2011-3529号公 报中记载的技术，则虽然密合性提高，但有机聚合物的耐氧化性大幅受损，因此，使用其制 成的蓄电设备存在因反复充放电而导致充放电特性不可逆地劣化这个问题。另一方面，如 果采用仅使用含氟系有机聚合物作为电极用粘结剂的日本特开2010-55847号公报和日本 特开2002-42819号公报中记载的技术，则密合性的水平仍不够。
[0009] 另外，对于如日本特开2000-299109号公报和日本特开2002-319402号公报所记 载的粘结剂组成，虽然密合性提高，但附着于电极活性物质的粘结剂本身成为电极的电阻 成分，从而难以长期维持良好的充放电特性。
[0010] 而且，这些电极用粘结剂组合物只是着眼于蓄电设备的特性来评价其优劣，关于 在实用化时重要的电极用粘结剂组合物的贮藏稳定性未做研究。
[0011] 本发明通过解决上述课题，能够提供贮藏稳定性优异、并且能够制造密合性和充 放电特性良好的电极的电极用粘结剂组合物。
[0012] 本发明能够作为以下的应用例来实现。
[0013] [应用例1]
[0014] 本发明的第1方式的电极用粘结剂组合物是用于制作在蓄电设备中使用的电极 的粘结剂组合物，其特征在于，
[0015] 含有聚合物（A)、由下述通式（1)表示的化合物（B)和液态介质（C)，
[0016] 所述聚合物（A)是具有来源于含氟乙烯系单体的重复单元（Ma)和来源于不饱和 羧酸酯的重复单元（Mb)的含氟系聚合物粒子，
[0017] 所述粘结剂组合物中的所述化合物（B)的浓度为5?500ppm。
[0018]
【权利要求】
1. 一种电极用粘结剂组合物，是用于制作在蓄电设备中使用的电极的粘结剂组合物， 其特征在于， 含有聚合物A、由下述通式（1)表示的化合物B和液态介质C， 所述聚合物A是具有来源于共轭二烯化合物的重复单元Me、来源于芳香族乙烯基化合 物的重复单元McU来源于（甲基）丙烯酸酯化合物的重复单元Me和来源于不饱和羧酸的重 复单元Mf的二烯系聚合物粒子， 所述粘结剂组合物中的所述化合物B的浓度为5?500ppm，
式（1)中，R1和R2各自独立地表示氢原子、卤素原子或1价的烷基，η表示O?5的整 数。
2. 如权利要求1所述的电极用粘结剂组合物，其中，依照JISΚ7121对所述二烯系聚 合物粒子进行差示扫描量热测定即DSC时，仅观测到1个在-50?+5°C的温度范围的吸热 峰。
3. 如权利要求1或2所述的电极用粘结剂组合物，其中，所述含氟系聚合物粒子或所述 二烯系聚合物粒子的数均粒径为50?400nm。
4. 一种电极用糊料，含有权利要求1?3中任一项所述的电极用粘结剂组合物、和电极 活性物质。
5. -种电极，具有集电体、和在所述集电体的表面上涂布权利要求4所述的电极用糊 料并干燥而形成的层。
6. -种蓄电设备，具备权利要求5所述的电极。
【文档编号】H01M4/62GK104449423SQ201410575559
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年2月7日 优先权日:2012年2月13日
【发明者】前川真希, 本多达朗, 阿部达也, 宫内裕之 申请人:Jsr株式会社