非水系电池电极用粘合剂组合物、非水系电池电极用浆料、非水系电池电极及非水系电池的制作方法_5

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,进 一步混合而制作正极用浆料。将获得的正极用浆料通过刮刀法W漉加压处理后的厚度为 100皿的方式涂布于作为集电体的厚度20皿的侣锥上,并W120°C干燥5分钟。然后,经由加 压工序得到正极。
[0119] 另外,W如下方式调制用于裡离子二次电池的电解液:W成为1.OmoVL的浓度的 方式将LiPFs溶解于W体积比40:60混合了碳酸亚乙醋化C)和碳酸二乙醋化MC)的混合溶剂 中。
[0120] 将导电片装设于获得的正极及负极上,使由聚締控系多孔性膜构成的隔膜介于正 极和负极之间,W使正极和负极的活性物质相互对置的方式收纳于层叠外装体(电池包装) 中。向该外装体中注入电解液,利用真空热封机封装,获得层叠型电池。对于运样得到的电 池,测定电阻值及充放电循环特性。表1表示有关上述负极及裡离子二次电池的评价结果。
[0121] 实施例1~3
[0122] 在比较例1中调制的粘合剂组合物A中,W相对于粘合剂组合物A的不挥发成分每 100份为0.12份的方式加入表1所示的烘二醇化合物,得到粘合剂组合物B及C。粘合剂组合 物B的不挥发成分为40.1%,粘度为120m化? s,pH为7.2,粘合剂组合物C的不挥发成分为 40.1 %,粘度为120mPa ? S,抑为7.1。另外,粘合剂组合物B及C中所含的烘二醇化合物的量 均约为50化pm。
[0123] 接着,W表1所示的量、即每活性物质100份中粘合剂组合物的不挥发成分为1.5份 或0.75份的量使用运些粘合剂组合物,除此W外,与比较例I同样地调制负极用浆料。浆料 中的烘二醇化合物的量在实施例1及实施例3的情况下约为化pm,在实施例2的情况下约为 5ppm。接着,使用获得的浆料,与比较例1同样地制作负极及裡离子二次电池,评价其性能。 结果不于表1。
[0124] 比较例2~3
[0125] 除将添加的烘二醇化合物的量如表1所示变更W外,与实施例1同样地调制粘合剂 组合物M及N,使用其粘合剂组合物,与比较例1同样地制作负极及裡离子二次电池,评价其 性能。结果示于表1。
[0126] 比较例4
[0127] 除将粘合剂组合物B的使用量设为2倍、即活性物质每100份中粘合剂组合物的不 挥发成分量增加至3份W外,与实施例1同样地制作负极及裡离子二次电池,评价其性能。结 果不于表1。
[012引比较例5~8
[0129] 使用市售的苯乙締-下二締共重合体(SBR)乳液(不挥发成分40.0%、粘度49111口曰-S、pH7.7、Tg-12 °C)作为粘合剂组合物D。另外,作为烘二醇化合物,分别加入表1所示的化合 物,得到粘合剂组合物E及F。接着,W表1所示的量使用运些粘合剂组合物,除此之外,与比 较例1同样地制作负极及裡离子二次电池,评价其性能。结果示于表1。
[0130] 比较例9~14
[0131] 除将用作粘合剂的聚合物的组成按照表1所示的聚合物g~1进行变更W外,与实 施例1同样地得到粘合剂组合物G~L。接着,除W表1所示的量使用运些粘合剂组合物W外, 与比较例1同样地制作负极及裡离子二次电池,评价其性能。结果示于表1。
[0132] 比较例15
[0133] 变更为哥一7^7-瓜440,使用具有将径基与环氧乙烧进行了加成的结构的聚酸 系的非离子表面活性剂(SN。工外980、哥シ7ク3社制),除此之外,与实施例1同样地得到 粘合剂组合物0。此外,该表面活性剂具有与实施例1中使用的哥一7斗7 -/k440类似的化 学结构,但在使分子内不具有乙烘骨架运一点上不同。接着,W表1所示的量使用运些粘合 剂组合物,除此之外,与比较例1同样地制作负极及裡离子二次电池,评价其性能。结果示于 表1。
[0134] [表 1]
[0136] 根据实施例1~3和比较例I~15的比较,可知如下。
[0137] (1)本发明的粘合剂组合物即使相对于活性物质的使用比率小,在得到的电极的 切断时也不会剥离活性物质,且集电体的剥离强度试验也优异。另外,制成电池时的电阻值 小,在300循环的充放电循环试验中也显示优异的循环特性。
[0138] (2)与之相对,在不含烘二醇化合物或其含量少的情况下,不能显示集电体剥离强 度的改善,另外,制成电池时的电阻值及充放电循环特性不充分(参照比较例1、2),相反,在 其含量过多的情况下,虽然集电体剥离强度被改善,但制成电池时的电阻值及充放电循环 特性不充分(参照比较例3)。
[0139] (3)如果粘合剂用聚合物的组成脱离本发明的范围,则不能实现本发明的效果(参 照比较例9~14)。
[0140] (4)如果粘合剂组合物的使用量过多,则集电体剥离强度得W大幅改善,但制成电 池时的电阻值增大,充放电循环特性也不充分(参照比较例4)。
[0141] (5)在作为水分散系粘合剂使用已知的SBR的情况下,即使添加烘二醇化合物,在 切断电极时也会产生活性物质的剥离,另外,集电体剥离强度也不充分。而且,制成电池时 的电阻值大,在300循环的充放电循环试验中不能得到满足的循环特性(参照比较例5~8)。
[0142] 产业上的可利用性
[0143] 本发明的非水系电池电极用粘合剂组合物与现有的水分散系粘合剂相比,活性物 质彼此间及活性物质与集电体之间的粘接性优异,即使是少量的使用量,在用于制造电极 的集电体切断工序中,也能够减轻活性物质从集电体表面剥离的危险。另外,使用该非水分 散系粘合剂组合物得到的非水系电池的电阻值低,即使在300循环运样严酷的条件下的充 放电循环试验中也显示优异的循环特性,因此,除适合作为笔记本电脑、手机、电动工具、电 子?通信设备电源W外,还适合作为电动汽车、混合动力汽车用等的电源。
【主权项】
1. 一种非水系电池电极用粘合剂组合物,其特征在于,是通过W下方式制成的:在将单 体混合物乳化聚合而得到的水性聚合物乳液中,相对于所述水性聚合物乳液的不挥发成分 100质量份,加入0.02~0.7质量份的烘二醇化合物, 所述单体混合物由(a)苯乙締15~70质量%、(b)締属不饱和簇酸醋20~80质量%、(C) 締属不饱和簇酸1~10质量%、(d)交联性締属不饱和单体0.1~5质量%及(6)其它单締属 不饱和单体0~20质量%组成, 所述烘二醇化合物选自下式(1)所示的化合物和其衍生物中的一种W上,式(1)中,Ri~R4分别独立地表示氨原子或碳原子数1~8的烷基。2. 根据权利要求1所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,所述式(1)所示的化合物为 下式(2)所示的化合物,3. 根据权利要求1或2所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,烘二醇化合物为将所述 式(1)所示的化合物与碳原子数2~4的氧化締或其低聚物进行加成而得到的化合物。4. 根据权利要求3所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,所述低聚物的聚合度为2~ 40 〇5. 根据权利要求3或4所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,氧化締为环氧乙烧。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,粘合剂组合物 的不挥发成分含量为5~70质量%。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,(b)締属不饱 和簇酸醋的至少一部分为具有极性基团的締属不饱和簇酸醋。8. 根据权利要求7所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,极性基团为径基或缩水甘 油基。9. 根据权利要求1~8中任一项所述的非水系电池电极用粘合剂组合物,电极为负极。10. -种非水系电池电极用浆料,其特征在于,含有电极活性物质和权利要求1~9中任 一项所述的粘合剂组合物,电极活性物质/粘合剂组合物的不挥发成分W质量比计为100/ 0.1~100/1.8。11. 根据权利要求10所述的非水系电池电极用浆料,电极活性物质/粘合剂组合物的不 挥发成分W质量比计为100/0.3~100/1.6。12. 根据权利要求10或11所述的非水系电池电极用浆料,在浆料总量中,所述烘二醇化 合物的含量为1~100质量卵m。13. 根据权利要求10~12中任一项所述的非水系电池电极用浆料,在浆料总量中,所述 烘二醇化合物的含量为2~50质量卵m。14. 一种非水系电池电极,使用了权利要求10~13中任一项所述的非水系电池电极用 浆料而形成。15. -种非水系电池,具备权利要求14所述的非水系电池电极。
【专利摘要】在将单体混合物乳化聚合而得到的水性聚合物乳液中,加入少量的炔二醇化合物,调制非水系电池电极用粘合剂组合物,所述单体混合物由(a)苯乙烯15~70质量%、(b)烯属不饱和羧酸酯20~80质量%、(c)烯属不饱和羧酸1~10质量%、(d)交联性烯属不饱和单体0.1~5质量%及(e)其它单烯属不饱和单体0~20质量%组成。如果使用该粘合剂组合物,则可以制造即使粘合剂使用量少,在切断集电体的工序中也不会剥离活性物质且充放电循环特性优异的非水系电池。
【IPC分类】H01M4/62, H01M4/13
【公开号】CN105580174
【申请号】CN201480052796
【发明人】仓田智规, 花崎充, 内屋敷纯也
【申请人】昭和电工株式会社
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年6月20日
【公告号】WO2015045522A1
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