电池电极用粘合剂、及使用该粘合剂的电极和电池的制作方法

文档序号:10476077阅读:530来源:国知局
电池电极用粘合剂、及使用该粘合剂的电极和电池的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电池电极用粘合剂,其含有包含下述成分的聚合物:(1)由具有羟基的(甲基)丙烯酸酯单体(A)衍生的结构单元;(2)由乙烯基酯单体(B)衍生的结构单元;(3)由多官能(甲基)丙烯酸酯单体(C)衍生的结构单元。使用该粘合剂制造电极,用于锂离子蓄电池等电池中。从而能够得到粘接性高且特别是在电极环境下不会发生氧化劣化,环境负荷小的水系粘合剂及使用该粘合剂的电极及电池。
【专利说明】
电池电极用粘合剂、及使用该粘合剂的电极和电池
技术领域
[0001] 本发明设及一种用于电池电极的粘合剂、及使用该粘合剂制造的电极和使用该电 极制造的电池。本说明书中,电池包含电化学电容器,为原电池或蓄电池。电池的具体例子 为裡离子蓄电池及儀氨蓄电池。
【背景技术】
[0002] 在电池电极中会使用粘合剂是众所周知的。作为具有使用了粘合剂的电极的电池 的代表例,可W列举裡离子蓄电池。
[0003] 由于裡离子蓄电池的能量密度高且电压高,因此被用于手机、笔记本电脑、便携式 摄像机等电子设备中。最近,由于环保意识的提高及相关法规的健全,其作为电动汽车、混 合动力电动汽车等车载用途或家用电力储存用的蓄电池的应用也有所进展。
[0004] 裡离子蓄电池通常由负极、正极、隔膜、电解液、及集电体构成。关于电极,负极是 通过将由可插入脱出裡离子的石墨或硬碳等负极活性物质与导电助剂、粘合剂、溶剂所构 成的涂布液,涂布于W铜锥为代表的集电体上并进行干燥而得到的。目前通常使用将下苯 橡胶(W下简称为"SBR")分散到水中而成的物质作为粘合剂。
[0005] 另一方面,正极是通过将层状的钻酸裡或尖晶石型儘酸裡等正极活性物质与炭黑 等导电助剂、聚偏氣乙締或聚四氣乙締等粘合剂混合,并将分散于像N-甲基化咯烧酬运样 的极性溶剂中的涂布液,与负极相同地涂布到W侣锥为代表的集电体锥上,并进行干燥来 制造而成的。
[0006] 运些裡离子电池的粘合剂可W列举如下技术问题,为了确保粘合力需要增加粘合 剂的添加量,由此导致性能的降低。此外,将N-甲基化咯烧酬用于浆液溶剂中,出于回收、成 本、毒性及环境负荷的观点考虑,寄希望于水系粘合剂。然而,在使用水系的SBR系粘合剂的 情况下,存在正极环境下氧化劣化的技术问题。因此,正极的粘合剂仍然使用将现行的N-甲 基化咯烧酬用于分散溶剂的聚偏氣乙締或聚四氣乙締作为粘合剂,所W当务之急是开发一 种集电体与活性物质或活性物质彼此间的粘接性优异、为环境负荷小的水系、并且适合制 造抗氧化性高的蓄电池用电极的粘合剂。
[0007] 为了解决上述技术问题,专利文献1及2中提出了含有由芳香族乙締基、共辆二締、 乙締类不饱和簇酸醋及不饱和簇酸构成的共聚物的粘合剂(专利文献1),W及含有选自苯 乙締-下二締聚合物乳胶和丙締酸乳液中的聚合物水分散体的粘合剂(专利文献2)。
[000引进而,专利文献3及4中提出了含有由芳香族乙締基、共辆二締、(甲基)丙締酸醋和 乙締类不饱和簇酸构成的共聚合物的粘合剂(专利文献3),W及含有包含双官能性(甲基) 丙締酸醋的聚合物的粘合剂(专利文献4)。
[0009] 然而,在将运些粘合剂用于电极(正极及/或负极)的情况下,在高溫条件下,将引 起充放电循环的容量降低。特别是用于正极的情况下,高电压条件下在抗氧化性方面存在 问题,担屯、电池特性变差。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本专利公开2006-66400
[0013] 专利文献2:日本专利公开2006-260782号公报
[0014] 专利文献3:日本专利公开平成11-025989 [0015] 专利文献4:日本专利公开2001-256980号公报

【发明内容】

[0016] (一)要解决的技术问题
[0017] 本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种电极浆液的涂布性优异、 粘接性高且在电极环境下(尤其是正极环境下)不会引起氧化劣化、且环境负荷小的水系粘 合剂及使用该粘合剂的电极及电池。
[001引仁很术方案
[0019] 本发明人为了实现上述目的经过反复研究后发现,通过使用含有如下聚合物的粘 合剂,能够解决上述技术问题,进而完成了本发明,所述聚合物含有由具有径基的(甲基)丙 締酸单体衍生的结构单元、由乙締基醋单体衍生的结构单元、及由多官能(甲基)丙締酸醋 单体衍生的结构单元。即本发明设及如下内容。
[0020] [1] -种电池电极用粘合剂,其特征在于,该粘合剂含有包含如下成分的聚合物,
[0021] (I)由具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)衍生的结构单元;
[0022] (II)由W通式(1)表示的乙締基醋单体(B)衍生的结构单元,
[0023] [化学式1]
[0024] (1 )
[0025] 式中,R为碳原子数1~18的控基;
[00%] (III)由多官能(甲基)丙締酸醋单体(C)衍生的结构单元。
[0027] [2巧日[1]中所述的电池电极用粘合剂,其中,具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A) 是分子量为100~1000的亚烷基二醇单(甲基)丙締酸醋。
[0028] [3巧日[1]或[2]中所述的电池电极用粘合剂,其中,具有径基的(甲基)丙締酸醋单 体(A)为W如下通式表示的化合物,
[0029] 「化堂古21
[0030]
[0031] 式中,Ri为氨或碳原子数1~4的直链或支链的烷基,R2及R3分别为氨、碳原子数1~ 4的直链或支链的烷基,n为1~30的整数。
[0032] [4巧日[1]~[3]中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其中,多官能(甲基)丙締酸 醋单体(C)为2~5官能的(甲基)丙締酸醋。
[0033] [5巧日[1]~[4]中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其中,多官能(甲基)丙締酸 醋单体(C)为W如下通式表示的化合物,
[0034] [化学式3]
[0035]
[0036] 式中,Rii各自相同或不同,为氨或甲基,R"为5价W下的碳原子数2~100的有机基 团,m为5W下的整数。
[0037] [6巧日[1]~[5]中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其中,还具有由选自(甲基) 丙締酸单体及(甲基)丙締酸醋单体构成的群中的至少一种丙締酸单体(D)衍生的结构单 yn O
[0038] [7巧日[6]中所述的电池电极用粘合剂,其中,(甲基)丙締酸单体为W如下通式表 示的化合物,
[0039] [化学式4]
[0040]
[0041] 式中,R3I为氨或甲基;
[0042] (甲基)丙締酸醋单体为W如下通式表示的化合物,
[0043] [化学式引
[0044]
[0045] 式中,R2I为氨或甲基,碳原子数1~50的控基。
[0046] [引如[1]~[7]中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其中,由具有径基的单体 (A)衍生的结构单元、由有机酸乙締基醋单体(B)衍生的结构单元、由多官能(甲基)丙締酸 醋(C)衍生的结构单元、及由(甲基)丙締酸单体(D)衍生的结构单元的量为:相对于聚合物, (A)IO~90重量%、(B)5~70重量%、(C)0.1~50重量%、及(D)O~70重量%。
[0047] [9巧日[1]~[引中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其中,电池为蓄电池。
[004引[10] -种电池用电极,其特征在于,含有[1]~[9]中任意一项所述的粘合剂和活 性物质。
[0049] [11] -种电池,其特征在于,具有[10]中所述的电极。
[0050] (立)有益效果
[0051] 本发明的粘合剂与活性物质、导电助剂及集电体之间的粘接性优异。可W认为优 异的粘接性(强粘接性)的原因在于,分散于水中的聚合物微粒的表面积较大,W及使用了 由具有径基的单体衍生的结构单元。
[0052] 本发明的粘合剂提供弯曲性优异的电极。
[0053] 本发明的粘合剂能够抑制被电解液溶解,实质上不溶解于电解液。可W认为该非 溶解性是由于通过将多官能(甲基)丙締酸醋单体衍生的结构单元用于交联剂成分而形成 了高度交联的结构。
[0054] 本发明能够提供一种具有高容量且电池寿命长的电池,尤其是蓄电池。蓄电池充 放电循环特性优异。尤其是蓄电池的长期循环寿命和高溫(例如,6(TC)下的循环充放电特 性优异。
[0055] 本发明的蓄电池能够在高电压下使用,且具有优异的耐热性。
[0056] 由于粘合剂为水系(介质为水),因此对环境的负荷小,不需要有机溶剂的回收装 置。
【具体实施方式】
[0057] 本发明的粘合剂优选为电池电极用粘合剂,其特征在于,含有包含如下成分的聚 合物,
[0058] (I)由具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)衍生的结构单元;
[0059] (II)由W通式(1)表示的乙締基醋单体(B)衍生的结构单元,
[0060] 「化学式引
[0061] C1 )
[0062] 式中,R为碳原子数1~18的控基;
[0063] (III)由多官能(甲基)丙締酸醋单体(C)衍生的结构单元。
[0064] 下面,对本发明的聚合物的结构单元进行详细说明。
[0065] 作为具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A),优选为分子量(数平均分子量)为100~ 1000(例如,150~1000)的亚烷基二醇单(甲基)丙締酸醋。
[0066] 具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)优选为W如下通式表示的化合物。n为1~30 的整数。优选n为2~25,更优选为4~20的整数。
[0067] [化学式7]
[006引
[0069] 式中,Ri为氨或碳原子数1~4的直链或支链的烷基,R2及R3分别为氨、碳原子数1~ 4的直链或支链的烷基,n为1~30的整数。
[0070] 作为具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)的具体例子,可W列举径乙基(甲基)丙 締酸醋、二乙二醇单(甲基)丙締酸醋、S乙二醇单(甲基)丙締酸醋、四乙二醇单(甲基)丙締 酸醋、及聚乙二醇单(甲基)丙締酸醋、二丙二醇单(甲基)丙締酸醋、S丙二醇单(甲基)丙締 酸醋、四丙二醇单(甲基)丙締酸醋、W及聚丙二醇单(甲基)丙締酸醋等。可W使用其中一种 或两种W上同时使用。运些中优选四乙二醇单(甲基)丙締酸醋、聚乙二醇单(甲基)丙締酸 醋、四丙二醇单(甲基)丙締酸醋、聚丙二醇单(甲基)丙締酸。
[0071] 在乙締基醋单体(B)(尤其是有机酸乙締基醋单体)的通式(1)中,R表示碳原子数1 ~18的控基,尤其表示直链或支链的烷基。优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~6。
[0072] 作为乙締基醋单体的具体例子,可W列举乙酸乙締醋、丙酸乙締醋、下酸乙締醋、 S甲基乙酸乙締醋、己酸乙締醋、辛酸乙締醋、月桂酸乙締醋、栋桐酸乙締醋、硬脂酸乙締醋 等。可W使用其中一种或两种W上同时使用。其中仍优选乙酸乙締醋、丙酸乙締醋。
[0073] 相对于100重量份的具有径基的(甲基)丙締酸醋单体的结构单元(A),乙締基醋单 体的量可W是1~700重量份,例如5~500重量份,特别是10~400重量份。
[0074] 多官能(甲基)丙締酸醋单体(C)起到交联剂的作用。作为多官能(甲基)丙締酸醋 单体可W列举2官能~5官能(甲基)丙締酸醋。2官能~5官能的交联剂中,乳液聚合中分散 良好,作为粘合剂的物理性质(弯曲性、粘接性)优异。多官能(甲基)丙締酸醋单体优选3官 能或4官能(甲基)丙締酸醋。
[0075] 多官能(甲基)丙締酸醋单体(C)优选为W如下通式表示的化合物。
[0076] [化学式引
[0077]
[007引式中,Rii各自相同或不同,为氨或甲基,护为5价W下的碳原子数2~100的有机基 团,m为5W下的整数。
[0079] 优选Ri2为2~5价的有机基团,m为2~5的整数。更优选Ri2为3~5价,尤其是3~4价 的有机基团,m为3~5的整数,尤其是3~4的整数。
[0080] Ri2可W是控基、氧亚烷基(-(O-Ai)-, Al为碳原子数2~4的亚烷基)、聚氧亚烷基(-(O-A2)P-, A%碳原子数2~4的亚烷基,P为2~30。),或者也可W同时含有其中两种W上。Ri2 可W含有取代基。作为取代基的具体例,可列举径基、簇酸基、腊基、氣原子、氨基、横酸基、 憐酸基、酷胺基、异氯脈酸基、氧亚烷基(-(O-A 3)-H, A3为碳原子数2~4的亚烷基)、聚氧亚烧 基(-(0-A4)q-H,A4为碳原子数2~4的亚烷基,q为2~30)、烷氧基氧亚烷基(-(A 5-0)-B1,A5为 碳原子数2~4的亚烷基,Bi为碳原子数1~4的烷基)、烷氧基聚氧亚烷基(-(A6-O)T-B 2, A6为 碳原子数2~4的亚烷基,r为1~30,B2为碳原子数1~4的烷基)等。
[0081] Ri2中,控基为直链或支链的控基,优选为支链的控基。控基的碳原子数为2~100, 例如3~50,特别是4~30。
[0082] 作为2官能(甲基)丙締酸醋单体的具体例,可列举S乙二醇二(甲基)丙締酸醋、四 乙二醇二(甲基)丙締酸醋、聚乙二醇二(甲基)丙締酸醋、S丙二醇二(甲基)丙締酸醋、四丙 二醇二(甲基)丙締酸醋、聚丙二醇二(甲基)丙締酸醋、聚下二醇二(甲基)丙締酸醋、二恶烧 二醇二(甲基)丙締酸醋、双(甲基)丙締酷氧乙基憐酸醋等。
[0083] 作为3官能(甲基)丙締酸醋单体的具体例,可列举S径甲基丙烷S(甲基)丙締酸 醋、S径甲基丙烷EO加成S(甲基)丙締酸醋、S径甲基丙烷PO加成S(甲基)丙締酸醋、季戊 四醇=(甲基)丙締酸醋、2,2,2-=(甲基)丙締酷氧乙基班巧酸、乙氧基化异氯脈酸=(甲 基)丙締酸醋、E-己内醋改性S-(2-(甲基)丙締酷氧基乙基)异氯脈酸醋、甘油EO加成S(甲 基)丙締酸醋、甘油PO加成S(甲基)丙締酸醋及S(甲基)丙締酷氧乙基憐酸醋等。运些中, 优选S径甲基丙烷S(甲基)丙締酸醋、S径甲基丙烷EO加成S(甲基)丙締酸醋、季戊四醇 S(甲基)丙締酸醋。
[0084] 作为4官能(甲基)丙締酸醋单体的具体例,可列举双S径甲基丙烷四(甲基)丙締 酸醋、季戊四醇四(甲基)丙締酸醋及季戊四醇EO加成四(甲基)丙締酸醋等。
[0085] 作为5官能(甲基)丙締酸醋单体的具体例,可列举二季戊四醇五(甲基)丙締酸醋。
[0086] 多官能(甲基)丙締酸醋单体可W为一种,也可W两种W上同时使用。
[0087] 本发明中,单体(A)~(D)可W分别为一种,也可W两种W上同时使用。
[0088] 相对于100重量份的具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)的结构单元,多官能(甲 基)丙締酸醋单体(C)的结构单元的量可W是0.1~100重量份,例如0.5~80重量份,特别是 1~70重量份。
[0089] 本发明的聚合物,除了具有:
[0090] (1)由具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)衍生的结构单元,
[0091] (2)由W通式(1)表示的乙締基醋单体(B)衍生的结构单元,
[0092] (3)由多官能(甲基)丙締酸醋单体(C)衍生的结构单元之外,
[0093] 还可W具有;
[0094] (4)由选自(甲基)丙締酸单体及(甲基)丙締酸醋单体构成的群中的至少一种丙締 酸单体(D)衍生的结构单元。
[00M]目P,本发明的聚合物可W具有如下结构单元:
[0096] 结构单元(A) + (B) + (C)
[0097] 结构单元(a) + (B) + (C) + (D)。
[0098] 丙締酸单体(D)为选自(甲基)丙締酸单体及(甲基)丙締酸醋单体构成的群中的至 少一种单体。
[0099] (甲基)丙締酸单体优选为W如下通式表示的化合物。
[0100] [化学式9]
[0101]
[0102] 式中,R3I为氨或甲基。
[0103] 作为(甲基)丙締酸单体的具体例,可W列举甲基丙締酸和丙締酸,可W使用一种 或同时使用两种。可W W重量比1:99~99:1,例如5:95~95:5,特别是20:80~80:20来使用 甲基丙締酸和丙締酸运两种的组合。
[0104] (甲基)丙締酸醋单体优选为W如下通式表示的化合物。
[0105] [化学式 10]
[0106]
[0107] 式中,R2I为氨或甲基,碳原子数1~50的控基。
[0108] R22为一价的有机基团,可W为饱和或不饱和的脂肪族基团(例如,链状脂肪族基团 或环状脂肪族基团),也可W为芳香族基团或芳香脂肪族基团。R 22优选为饱和控基,尤其优 选为饱和脂肪族基团。R22基团特别优选为支链或直链的烷基。R 22的碳原子数为1~50,例如 I~30,特别是I~20。
[0109] 作为(甲基)丙締酸醋单体的具体例,可列举(甲基)丙締酸甲醋、(甲基)丙締酸乙 醋、(甲基)丙締酸丙醋、(甲基)丙締酸异丙醋、(甲基)丙締酸正下醋、(甲基)丙締酸异下醋、 (甲基)丙締酸正戊醋、(甲基)丙締酸异戊醋、(甲基)丙締酸正己醋、(甲基)丙締酸2-乙基己 醋W及(甲基)丙締酸十二烷基醋等(甲基)丙締酸烷基醋。优选(甲基)丙締酸甲醋、(甲基) 丙締酸乙醋、(甲基)丙締酸丙醋、(甲基)丙締酸异丙醋。运些(甲基)丙締酸醋单体可W使用 一种或两种W上同时使用。
[0110] 还可W使用除单体(A)、(B)、(C)及(D) W外的其他单体,例如乙締基单体。作为乙 締基单体的例子,可W列举:标准状态下为气体的单体,具体如乙締、丙締、氯乙締;W及标 准状态下为液体或固体的单体,特别是单体(A)、(B)、(C)及(D) W外的(甲基)丙締酸类单 体,例如作为取代基具有径基、酷胺基、氣原子、横酸基等的(甲基)丙締酸类单体。
[0111] 本发明中,使用单体(即,单体(A)、(B)、(C)及(0)^及其他单体),除了(甲基)丙締 基含有的乙締类不饱和双键W外,优选不含有包含芳香族碳-碳双键的碳-碳双键(及碳-碳 =键)。
[0112] 由具有径基的单体(A)衍生的结构单元、由乙締基醋单体(B)衍生的结构单元、由 多官能(甲基)丙締酸醋(C)衍生的结构单元、W及由(甲基)丙締酸单体(D)衍生的结构单元 的量为:相对于聚合物,(A)IO~90重量%、(B)5~70重量%、(C)0.1~50重量%、及(D)O~ 70重量%,优选(A) 15~80重量%、(B)S~60重量%、(C)O. 5~40重量%、及(D)I~60重 量%,更优选(A)20~70重量%、(B) 10~55重量%、(C)I~30重量%、及(D)2~50重量%。由 (甲基)丙締酸单体(D)衍生的结构单元的含量的上限可W是40重量%,例如30重量%,特别 是20重量%。
[0113] 或者,由具有径基的单体(A)衍生的结构单元、由乙締基醋单体(B)衍生的结构单 元、由多官能(甲基)丙締酸醋(C)衍生的结构单元、和由(甲基炳締酸单体(D)衍生的结构 单元的量,
[0114] 相对于100重量份结构单元(A),
[0115] 结构单元(B)可W为1~700重量份,例如5~500重量份,特别是10~400重量份,
[0116] 结构单元(C)可W为0.5~500重量份,例如0.5~80重量份,特别是1~70重量份, W及
[0117] 结构单元(D)可W为0~500重量份,优选0.1~300重量份,例如0.5~200重量份, 特别是1~70重量份。
[0118] 除由(甲基)丙締酸单体衍生的结构单元(D) W外,可W使用富马酸、马来酸、衣康 酸、巧康酸、中康酸、戊締二酸、丙締腊、甲基丙締腊、日-氯代丙締腊、己豆腊、日-乙基丙締腊、 曰-氯基丙締酸醋、双氯亚乙締、富马腊、(甲基)2-甲氧基-乙基丙締酸等。
[0119] 作为获得本发明聚合物的方法,可W使用一般的乳液聚合法,无皂乳液聚合法,种 子聚合法,在种子粒子上使单体等膨胀后进行聚合的方法等。具体来说,室溫下,在带有揽 拌机及加热装置的密闭容器中,将单体、乳化剂、聚合引发剂、水、W及根据需要包含分散 剂、链转移剂,抑调整剂等的组合物,在惰性气体气氛下揽拌,由此使单体等在水中乳化。乳 化方法能够应用揽拌、剪切、超音波等方法,能够使用揽拌翼、均质器等。接着,一边揽拌一 边升溫,开始聚合,由此能够获得聚合物分散于水中的球形的聚合物乳胶。此外,可W将生 成的球形聚合物另行分离后,使用分散剂等将其分散于N-甲基化咯烧酬等有机溶剂中使 用。此外,还有再次使用单体、乳化剂或分散剂等使其分散于水中,得到聚合物乳胶的方法。 聚合时单体的添加方法,除了一次性添加 W外,还可W是单体滴加或预乳液滴加等,也可W 同时使用运些方法中的两种W上。
[0120] 此外,对本发明的粘合剂中的聚合物的粒子结构并没有特别限定。例如,可W使用 包括通过种子聚合制得的、核-壳结构的复合聚合物粒子的聚合物乳胶。种子聚合法可W使 用例如《分散、乳化系化学》(发行:工学图书(株))中记载的方法。具体地,是向分散有上述 方法制得的种子粒子的体系中添加单体、聚合引发剂、乳化剂,使核粒子生长的方法,上述 方法可W重复一次W上。
[0121] 在种子聚合中,也可W采用使用了本发明的聚合物或公知的聚合物的粒子。作为 公知的聚合物,可列举聚乙締、聚丙締、聚乙締醇、聚苯乙締、聚(甲基)丙締酸醋W及聚酸 等,但并不限于此,也可使用其他公知的聚合物。此外,还可使用一种均聚物或两种W上的 共聚物或混合体。
[0122] 作为本发明粘合剂中的聚合物的粒子形状,除球形W外,可列举板状、中空结构、 复合结构、局域结构、不倒翁状结构、短峭状结构、山替状结构等,在不脱离本发明的范围 内,可W使用两种W上的结构及组成的粒子。
[0123] 对本发明中所使用的乳化剂无特殊限定,可W使用通常在乳液聚合法中使用的非 离子型乳化剂及阴离子型乳化剂等。作为非离子乳化剂,例如可列举聚氧乙締烷基酸、聚氧 乙締醇酸、聚氧乙締烷基苯基酸、聚氧乙締多环苯基酸、聚氧亚烷基烷基酸、失水山梨醇脂 肪酸醋、聚氧乙締脂肪酸醋及聚氧乙締山梨醇脂肪酸醋等,作为阴离子型乳化剂,可列举烧 基苯横酸盐、烷基硫酸醋盐、聚氧乙締烷基酸硫酸醋盐、脂肪酸盐等,运些可W使用一种或 两种W上同时使用。作为阴离子型乳化剂的代表例,可列举十二烷基硫酸钢、十二烷基苯横 酸钢、十二烷基硫酸=乙醇胺。
[0124] 本发明中所使用的乳化剂的用量只要是在乳液聚合法中的一般用量即可。具体 地,相对加入的单体量,为0.0 l~10重量%的范围,优选为0.05~5重量%,更优选为0.05~ 3重量%。
[0125] 对本发明中所使用的聚合引发剂无特殊限定,可使用通常在乳液聚合法中使用的 聚合引发剂。作为其具体例,可列举W过硫酸钟、过硫酸钢及过硫酸锭等过硫酸盐为代表的 水溶性聚合引发剂,W过氧化氨异丙苯、过氧化氨二异丙基苯为代表的油溶性聚合引发剂, 过氧化氨、4-4'-偶氮双(4-氯基戊酸)、2-2'-偶氮双[2(2-咪挫嘟-2-基)丙烷、2-2'-偶氮双 (丙烷-2-甲脉)2-2'-偶氮双[N(2-幾基乙基)-2-甲基丙酷胺、2-2'-偶氮双{2-[1-(2-径基 乙基)-2-咪挫嘟-2-基]丙烷}、2-2' -偶氮双(1-亚氨基-1-化咯烷基-2-甲基丙烷)W及2-2'-偶氮双{2-甲基-N-[l,l-双(径基甲基)-2-径基乙基]丙酷胺傳偶氮类引发剂,氧化还 原引发剂等。运些聚合引发剂可W使用一种或两种W上组合使用。
[0126] 本发明中所使用的聚合引发剂的用量只要是在乳液聚合法中的一般用量即可。具 体地,相对于加入的单体量,为0.01~5重量%的范围,优选为0.05~3重量%,更优选为0.1 ~1重量%。
[0127] 对制备本发明粘合剂时所用的水无特殊限定,可使用一般用水。作为其具体例,可 列举自来水、蒸馈水、离子交换水及超纯水等。其中,优选为蒸馈水、离子交换水及超纯水。
[0128] 在本发明中,可根据需要使用分散剂,其种类及用量无特殊限定,可W任意的量自 由使用通常所用的分散剂。作为其具体例,可列举六偏憐酸钢、=聚憐酸钢、焦憐酸钢及聚 丙締酸钢等。
[0129] 在本发明中,可根据需要使用链转移剂。作为链转移剂的具体例,可列举正己基硫 醇、正辛基硫醇、叔辛基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正十八烷基硫醇等烷基硫 醇,2,4-二苯基-4-甲基-1-戊締、2,4-二苯基-4-甲基-2-戊締、二甲基黄原酸二硫酸、二异 丙基黄原酸二硫酸等黄原酸化合物,祗品油締、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰 姆、一硫化四甲基秋兰姆等秋兰姆类化合物,2,6-二-叔下基-4-甲基苯酪、苯乙締化苯酪等 酪类化合物,締丙醇等締丙基化合物,二氯甲烧、二漠甲烧、四漠化碳等面代控化合物,Q-节 氧基苯乙締、a-节氧基丙締腊、a-节氧基丙締酷胺等乙締基酸,=苯乙烧、五苯基乙烧、丙締 醒、甲基丙締醒、琉基乙酸、硫代苹果酸、2-乙基己基琉基乙酸醋等,运些可W使用一种或两 种W上。对运些链转移剂的量无特殊限定,但是相对于100重量份加入的单体量,通常使用0 ~5重量份。
[0130] 对聚合时间及聚合溫度并无特殊限定,可根据使用的聚合引发剂的种类等进行适 当选择,一般来说聚合溫度为20~100°C,聚合时间为0.5~100小时。
[0131] 此外,通过上述方法得到的聚合物,可W根据需要使用碱作为抑调整剂来调整抑。 作为碱的具体例子,可列举碱金属化i、Na、K、Rb、Cs)氨氧化物、氨、无机锭化合物、有机胺化 合物等。抑范围为抑1~11,优选为抑2~11,更优选为抑2~10,例如为抑3~10,特别是抑5 ~9的范围。
[0132] 本发明的粘合剂通常可W是含有聚合物和水的粘合剂组合物,特别是聚合物分散 在水中的粘合剂组合物。本发明的粘合剂组合物中的上述聚合物的含量(固体成分浓度)为 1~80重量%,优选为5~70重量%,进一步优选为10~60重量%。
[0133] 本发明的粘合剂中的上述聚合物的粒子直径可W通过动态光散射法、透射电子显 微镜法或光学显微镜法等进行测定。由使用动态光散射法得到的散射强度算出的平均粒径 为0.001皿~1皿,优选为0.001皿~0.500皿。作为具体的测定装置,可例示为思百吉(乂八 夕阳乂,Spectris)制造的纳米激光粒度仪(节一夕斗子一十7 ,zetasizer-nano)等。
[0134] 电池电极用浆液的制备方法
[0135] 作为使用了本发明粘合剂的电池电极用浆液的调整方法,无特殊限定,只要将本 发明的粘合剂、活性物质、导电助剂、水、根据需要的增稠剂等,使用通常的揽拌机、分散机、 混炼机、行星型球磨机、均质器等进行分散即可。为了提高分散效率,可W在不对材料造成 影响的范围内进行加溫。
[0136] 为了改善电池电极用浆液的涂布性,也可W将消泡剂预先添加到粘合剂组合物 中,或添加到电池电极用浆液中。若添加消泡剂则可在电池电极用浆液制备时,使各成分的 分散性变得良好,改善浆液的涂布性(涂布时残留气泡的位置为缺陷),从而能够抑制在电 极上残留气泡。
[0137] 作为消泡剂,有娃酬类消泡剂,矿物油类消泡剂,聚酸类消泡剂等。优选娃酬类消 泡剂和矿物油类消泡剂。
[0138] 作为娃酬类消泡剂,有二甲基娃酬类、甲基苯基娃酬类、甲基乙締基娃酬类消泡 剂,优选二甲基娃酬类。此外,可W作为将消泡剂与界面活性剂一起分散到水中而成的乳化 型消泡剂来使用。运些消泡剂可W各自单独使用,或者将两种W上混合使用。
[0。9] 电池用电极的制造方法
[0140] 电池用电极的制作方法没有特别限定,可W使用通常的方法。例如,将由正极活性 物质或负极活性物质、导电助剂、粘合剂、水、根据需要的增稠剂等组成的电池电极用浆液 的制备液(涂布液),通过刮刀法或丝网法,W适当的厚度均匀地涂布在集电体表面上。
[0141] 例如在刮刀法中,将负极活性物质粉末或正极活性物质粉末、导电助剂、粘合剂等 分散于水中使其成为浆液状,并将其涂布在金属电极基板上后,通过具有规定缝隙宽度的 刀片使其均匀形成为适当的厚度。电极在涂布活性物质后,为了去除多余的水或有机溶剂, 例如,在100°C的热风或80°C真空状态下进行干燥。干燥后的电极通过冲压装置冲压成型, 由此制造电极材料。也可W在冲压后再次实施热处理去除水、溶剂、乳化剂等。
[0142] 正极材料可W与例如作为电极材料基板的金属电极基板、金属电极基板上的正极 活性物质W及电解质层之间进行良好的离子授受,且由导电助剂和用于将正极活性物质固 定于金属基板的粘合剂构成。金属电极基板例如可W使用侣,但并不限于此,也可W是儀、 不诱钢、金、销、铁等。
[0143] 本发明中使用的正极活性物质为由LiM〇2、LiM2化、Li2M〇3、LiME化的任意组合构成 的含有裡金属的复合氧化物粉末。在运里,式中的M主要由过渡金属构成,含有Co、Mn、Ni、 化、Fe、Ti中的至少一种。M由过渡金属构成,但除过渡金属W外也可W添加 Al、Ga、Ge、Sn、 饥、56、81、51、?、8等。6含有?、51中的至少一种。优选使用正极活性物质的粒子直径在50皿 W下的粒子,更优选20wiiW下的粒子。运些活性物质具有3V(vs丄i/Li+)W上的电动势。
[0144] 作为正极活性物质的具体例,可列举为钻酸裡、儀酸裡、儀/儘/钻酸裡(=元素)、 尖晶石型儘酸裡、憐酸铁裡等。
[0145] 负极材料可W与例如将作为电极材料基板的金属电极基板、金属电极基板上的负 极活性物质W及电解质层之间进行良好的离子授受,且由导电助剂和用于将负极活性物质 固定于金属基板的粘合剂构成。该情况下的金属电极基板例如可W使用铜,但并不限于此, 也可W是儀、不诱钢,金、销、铁等。
[0146] 作为本发明使用的负极活性物质,为具有可吸收和释放裡离子的结构(多孔结构) 的碳材料(天然石墨、人造石墨、无定形碳等)、或可吸收和释放裡离子的裡、侣类化合物、锡 类化合物、娃类化合物、铁类化合物等金属构成的粉末。粒子直径优选为IOnmW上lOOwnW 下,更优选为20nmW上下。此外,可W作为金属与碳材料之间的混合活性物质来使 用。此外,优选负极活性物质的气孔率在70%左右。
[0147] 作为导电助剂,具体可列举石墨、炉黑、乙烘黑、导电炭黑等导电性碳黑或金属粉 末等。运些导电助剂可使用其中一种或两种W上。
[0148] 作为增稠剂,可列举簇甲基纤维素、甲基纤维素、径甲基纤维素、乙基纤维素及它 们的钢盐、锭盐、聚乙締醇、聚丙締酸盐等。运些增稠剂可W使用一种或两种W上。
[0149] W下的电池的制造法主要为裡离子蓄电池制造方法。
[0150] 电池的制造方法
[0151] 对电池,特别是蓄电池的制造方法没有特别限定,由正极、负极、隔膜、电解液、集 电体构成,通过公知的方法来制造。例如在纽扣型电池的情况下,将正极、隔膜、负极插入外 装罐内。向其中加入电解液进行含浸。之后通过极耳焊接等方式与封口体接合,封入封口 体,通过馴接得到蓄电池。电池的形状没有特殊限定,可列举钮扣型、圆筒型、薄片型等,也 可W是2个W上电池的层叠结构。
[0152] 隔膜防止正极与负极直接接触造成在蓄电池内短路,可W使用公知的材料。具体 地,由聚締控等多孔质高分子薄膜或纸等构成。作为该多孔质高分子薄膜,因不受电解液影 响而优选聚乙締、聚丙締等薄膜。
[0153] 电解液为由电解质裡盐化合物及作为溶剂的非质子性有机溶剂等构成的溶液。作 为电解质裡盐化合物,使用通常用于裡离子电池中的具有宽电位窗的裡盐化合物。例如可 列举 Li 邸4、^?。6、^(:1〇4、^〔。35〇3、^則〔。35〇2)2、11則〔2。55〇2)2、11化(:的5(:(〔2。55〇2)3]2等, 但并不限于此。运些可单独使用,也可W两种W上混合使用。
[0154] 作为非质子性有机溶剂,可使用碳酸丙締醋、碳酸乙締醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙 醋、甲基乙基碳酸醋、1,2-二甲氧基乙烧、1,2-二乙氧基乙烧、丫-下内醋、四氨巧喃、1,3-二 氧戊环、碳酸二丙醋、二乙酸、环下讽、甲基环下讽、乙腊、丙腊、苯甲酸、乙酸醋、丙酸醋、二 乙酸等直链酸,可W两种W上混合使用。
[0155] 此外,作为溶剂,可W使用常溫烙融盐。常溫烙融盐是指常溫下至少有一部分呈液 状的盐,常溫是指电源进行正常运转的假定溫度范围。电源进行正常运转的假定溫度范围 的上限为120°C左右,在某些情况下为60°C左右,下限为-40°C左右,在某些情况下为-20°C JjL -?" O
[0156] 常溫烙融盐也称为离子液体,为仅由离子(阴离子、阳离子)构成的"盐",尤其将液 体化合物称为离子液体。
[0157] 作为阳离子种类,已知化晚类、脂肪族胺类、脂环族胺类的季胺有机物阳离子。作 为季胺有机物阳离子,可列举二烷基咪挫鐵、=烷基咪挫鐵等咪挫鐵离子、四烷基锭离子、 烷基化晚鐵离子、化挫鐵离子、化咯烧鐵离子、赃晚鐵离子等。特别是优选咪挫鐵阳离子。
[0158] 另外,作为四烷基锭离子,可列举=甲基乙基锭离子、=甲基乙基锭离子、=甲基 丙基锭离子、=甲基己基锭离子、四戊基锭离子、=乙基甲基锭离子等,但并不限于此。
[0159] 此外,作为烷基化晚鐵离子,可列举为N-甲基化晚鐵离子、N-乙基化晚鐵离子、N-丙基化晚鐵离子、N-下基化晚鐵离子、1-乙基-2甲基化晚鐵离子、1-下基-4-甲基化晚鐵离 子、1 -下基-2,4二甲基化晚鐵离子等,但并不限于此。
[0160] 作为咪挫鐵离子,可列举1,3-二甲基咪挫鐵离子、1-乙基-3-甲基咪挫鐵离子、1-甲基-3-乙基咪挫鐵离子、1-甲基-3-下基咪挫鐵离子、1-下基-3-甲基咪挫鐵离子、1,2,3-=甲基咪挫鐵离子、1,2-二甲基-3-乙基咪挫鐵离子、1,2-二甲基-3-丙基咪挫鐵离子、1-下 基-2,3-二甲基咪挫鐵离子等,但并不限于此。
[0161] 作为阴离子种类,可列举氯化物离子、漠化物离子、舰化物离子等面化物离子,高 氯酸离子、硫氯酸离子、四氣棚酸离子、硝酸离子、AsF6-、PF6-等无机酸离子,硬脂基横酸离 子、辛基横酸离子、十二烷基苯横酸离子、糞横酸离子、十二烷基糞横酸离子、7,7,8,8-四氯 基-对酿二甲烧离子等有机酸离子等。
[0162] 另外,常溫烙融盐可W单独使用,或者也可W两种W上混合使用。
[0163] 电解液可根据需要使用各种添加剂。例如作为阻燃剂和不燃剂,可列举漠化环氧 化合物、麟腊化合物、四漠双酪A、氯化石蜡等面化物,=氧化二錬、五氧化二錬、氨氧化侣、 氨氧化儀、憐酸醋、聚憐酸盐及棚酸锋等。作为负极表面处理剂,可列举为碳酸亚乙締醋、氣 代碳酸乙締醋、聚乙二醇二甲酸等。作为正极表面处理剂,可列举碳或金属氧化物(MgO、 Zr化等)的无机化合物或邻=联苯等有机化合物等。作为过充电防止剂,可列举为联苯或1-(对甲苯基)金刚烧等。
[0164] 实施例
[0165] 通过W下列举的实施例,对用于实施本发明的具体方式进行说明。但本发明只要 不脱离其主旨,并不限定于下述实施例。
[0166] 本实施例中,使用本发明的粘合剂制造电极及钮扣电池,通过下述试验,进行作为 电极评价的弯曲试验、粘附试验,W及作为钮扣电池评价的充放电循环特性性能试验。
[0167] [制得的电极的评价]
[0168] 作为制得的电极的评价,进行了弯曲试验和粘附试验。将评价结果总结示于表1。
[0169] 弯曲试验
[0170] 通过屯、轴弯曲试验进行弯曲试验。具体地,将电极切成宽3cm X长8cm,在长度方向 中央(4厘米处)的基材侧(电极表面朝向外侧)上支撑直径2mm的不诱钢棒,观察弯曲180°时 弯曲部分的涂膜的状态。W该方法进行5次测定,5次电极表面均未发生裂纹、剥离或从集电 体剥落的情况评价为O,即使发生一次一处W上的裂纹或剥落的情况评价为X。
[0171] 粘附试验(粘接试验)
[0172] 通过横切试验进行粘附试验。具体地,将电极切成宽3cmX长4cm,用切割刀将其切 割为每格的一边为1mm的直角的格子图案状,在由纵5格X横5格的25格构成的棋盘格上贴 上胶带(透明胶带(注册商标):米其邦制),在电极被固定的状态下,测量一次性剥离胶带时 未从电极上剥落的格数。实施5次试验,求其平均值。
[0173] [制得的电池的评价]
[0174] 作为制得的电池的评价,使用充放电装置进行充放电循环特性试验,求得容量保 持率。将评价结果总结示于表1。
[0175] 容量保持率
[0176] 关于电化学特性,使用NAGANO (株)制的充放电装置,W 4.2V为上限、2.5V为下限, W第一次至第=次在8小时内进行一定的充电和放电的试验条件(C/8)、第四次W后4小时 内进行一定的充电和放电的试验条件(1C ),通过一定的电流通电,评价电池充放电循环特 性。试验溫度为60°C的环境。可逆容量采用第四次循环的放电容量的值,WlOO次循环充放 电后的放电容量与第四次循环的放电容量之比评价容量保持率。
[0177] 粘合剂组合物的合成例
[0178] [粘合剂组合物的实施合成例1]
[0179] 在带有揽拌机的反应容器中,加入(A)30重量份聚丙二醇单丙締酸醋(日油制造: BLEMMER-AP-400); (B) 15重量份乙酸乙締醋、1.3重量份丙締酸、3.7重量份甲基丙締酸、45 重量份甲基丙締酸甲醋;(C)5重量份S径甲基丙烷S丙締酸醋(新中村化学制:A-TMPT)、! 重量份作为乳化剂的十二烷基硫酸钢、500重量份离子交换水W及1重量份作为聚合引发剂 的过硫酸钟,在使用超音波均质器使其充分乳化后,在氮气气氛下加溫到60°C,聚合5小时 之后进行冷却。冷却后,利用24 %氨氧化钢水溶液,将聚合液调整为pH8.1而得到粘合剂组 合物A(聚合转化率99% W上)(固体成分浓度17wt%)。得到的聚合物的平均粒径为0.10化 ITl O
[0180] [粘合剂组合物的实施合成例2]
[0181] 在带有揽拌机的反应容器中,加入(A)50重量份聚丙二醇单丙締酸醋(日油制造: BLEMMER-AP-400); (B) 10重量份乙酸乙締醋、1.3重量份丙締酸、3.7重量份甲基丙締酸、30 重量份甲基丙締酸甲醋;(C)5重量份季戊四醇=丙締酸醋(新中村化学制:A-TMM-3K1重量 份作为乳化剂的十二烷基苯横酸钢、500重量份离子交换水W及1重量份作为聚合引发剂的 过硫酸钟,在使用超音波均质器使其充分乳化后,在氮气气氛下加溫到60°C,聚合5小时之 后进行冷却。冷却后,利用24%氨氧化钢水溶液,将聚合液调整到抑8.0而得到粘合剂组合 物B(聚合转化率99% W上)(固体成分浓度16wt% )。得到的聚合物的平均粒径为0.09祉m。
[0182] [粘合剂组合物的实施合成例3]
[0183] 在带有揽拌机的反应容器中,加入(A)30重量份聚乙二醇单丙締酸醋(日油制造: BLEMMER-AE-400);(B)55重量份乙酸乙締醋、2重量份丙締酸;(C)13重量份S径甲基丙烷S 丙締酸醋(新中村化学制:A-TMPTKl重量份作为乳化剂的十二烷基苯横酸钢、500重量份离 子交换水W及1重量份作为聚合引发剂的过硫酸钟,通过超音波均质器使其充分乳化后,在 氮气气氛下加溫到60°C,聚合5小时之后进行冷却。冷却后,利用24%氨氧化钢水溶液,将聚 合液调整到抑8.2而得到粘合剂组合物C(聚合转化率99% W上)(固体成分浓度16wt%)。得 到的聚合物的平均粒径为0.233WI1。
[0184] [粘合剂组合物的比较合成例1]
[0185] 在带有揽拌机的反应容器中,加入(B)70重量份乙酸乙締醋、20重量份丙締酸;(C) 10重量份聚乙二醇二丙締酸醋、1重量份作为乳化剂的十二烷基苯横酸钢、500重量份离子 交换水及作为1重量份聚合引发剂的过硫酸钟,在使用超音波均质器使其充分乳化后,在氮 气气氛下加溫到60°C,聚合5小时之后进行冷却。冷却后,利用24%氨氧化钢水溶液,将聚合 液调整到抑7.8而得到粘合剂组合物D(聚合转化率99% W上)(固体成分浓度17wt%)。得到 的聚合物的平均粒径为0.09祉m。
[0186] [粘合剂组合物的比较合成例2]
[0187] 在带有揽拌机的反应容器中,加入(A)55重量份聚乙二醇单丙締酸醋(日油制造: 61^61161?-46-400);(8)25重量份醋酸乙締、20重量份甲基丙締酸、1重量份作为乳化剂的十 二烷基硫酸钢、500重量份离子交换水及1重量份作为聚合引发剂的过硫酸钟,在使用超音 波均质器使其充分乳化后,在氮气气氛下加溫到60°C。聚合物不会成为微粒,若揽拌停止则 1小时左右发生沉淀。一边揽拌一边冷却后,利用氨氧化钢水溶液,将聚合液调整为抑7.8, 得到粘合剂组合物E(聚合转化率99% W上)(固体成分浓度16wt%)。得到的聚合物的平均 粒径为0.09祉m。
[0188] [粘合剂组合物的比较合成例3]
[0189] 在带有揽拌机的反应容器中,加入(A)75重量份聚丙二醇单丙締酸醋(日油制造: BLEMMER-AP-400K20重量份甲基丙締酸;(C)5重量份聚乙二醇二丙締酸醋、1重量份作为乳 化剂的十二烷基硫酸钢、500重量份离子交换水及1重量份作为聚合引发剂的过硫酸钟,在 使用超音波均质器使其充分乳化后,在氮气气氛下加溫到60°C聚合5小时,之后进行冷却。 冷却后,利用24%氨氧化钢水溶液,将聚合液调整到抑7.8,得到粘合剂组合物F(聚合转化 率99 % W上)(固体成分浓度1 Swt % )。得到的聚合物的平均粒径为0.120WI1。
[0190] 电极的制造例
[0191] [电极的实施制造例I ]
[0192] 在90.6重量份作为正极活性物质的儀/儘/钻酸裡(=元素)中,加入6.4重量份作 为导电助剂的乙烘黑、1重量份在粘合剂实施合成例1中得到的粘合剂组合物A的固体成分、 W及2重量份作为增稠剂的簇甲基纤维素的钢盐,进一步加入作为溶剂的水,使浆液的固体 成分浓度为35重量%,使用行星型研磨机充分混合,得到正极用浆液。
[0193] 将得到的正极浆液用65皿间距的刮刀涂布机涂布在厚度20皿的侣集电体上,在 110°c的真空状态下干燥12小时W上后,用漉压机进行加压,制造出厚度15WI1的正极。弯曲 性及粘接性的评价结果示于表1的实施例1。
[0194] [电极的实施制造例2]
[0195] 除了使用粘合剂的实施合成例2中得到的粘合剂组合物BW外,与电极的实施制造 例1相同地制造正极。得到的正极的厚度为16皿。弯曲性及粘接性的评价结果示于表1的实 施例2。
[0196] [电极的实施制造例3]
[0197] 除了使用粘合剂的实施合成例3中得到的粘合剂组合物CW外,与电极的实施制造 例1相同地制造正极。得到的正极的厚度为17皿。弯曲性及粘接性的评价结果示于表1的实 施例3。
[0198] [电极的比较制造例1]
[0199] 除了使用粘合剂的比较合成例1中得到的粘合剂组合物DW外,与电极的实施制造 例1相同地制造正极。得到的正极的厚度为15皿。弯曲性及粘接性的评价结果示于表1的比 较例1。
[0200] [电极的比较制造例2]
[0201] 除了使用粘合剂的比较合成例2中得到的粘合剂组合物EW外,与电极的实施制造 例1相同地制造正极。得到的正极的厚度为15皿。弯曲性及粘接性的评价结果示于表1的比 较例2。
[0202] [电极的比较制造例3]
[0203] 除了使用粘合剂的比较合成例3中得到的粘合剂组合物FW外,与电极的实施制造 例1相同地制造正极。得到的正极的厚度为16皿。弯曲性及粘接性的评价结果示于表1的比 较例3。
[0204] 巧极的比较制造例4]
[0205] 在88.7重量份作为正极活性物质的儀/儘/钻酸裡(=元素)中,加入6.3重量份作 为导电助剂的乙烘黑、5重量份作为粘合剂的聚偏氣乙締(PVDF,固体成分浓度1%的N-甲基-2-化咯烧酬溶液),进一步加入作为溶剂的N-甲基-2-化咯烧酬使浆液的固体成分浓 度为40重量%,使用行星型研磨机充分混合,得到正极用浆液溶液。
[0206] 除了使用通过上述方式得到的浆液溶液W外,与电极的制造例1相同地制造正极。 所得到的正极的厚度为17WI1。弯曲性及粘接性的评价结果示于表1的比较例4。
[0207] 电池的制造例
[020引[纽扣电池的实施制造例1(实施例1)]
[0209]在被氣气置换的手套箱内,在贴合由电极的实施制造例1中得到的正极、两片作为 隔膜的厚度1祉m的聚丙締/聚乙締/聚丙締多孔膜、W及作为异性极的厚度300WI1的金属裡 锥而成的层叠物中,充分浸溃作为电解液的Imol/L的六氣憐酸裡的碳酸乙締醋和碳酸二甲 醋溶液(体积比为1:1)并馴接,制成试验用2032型钮扣电池。将100次循环后的容量保持率 的评价结果示于表1的实施例1中。
[0210] [纽扣电池的实施制造例2(实施例2)]
[0211] 除了使用电极制造例的实施制造例2中得到的正极W外,与纽扣电池的实施制造 例1相同地制造纽扣电池。将100次循环后的容量保持率的评价结果示于表1的实施例2。
[0212] [纽扣电池的实施制造例3(实施例3)]
[0213] 除了使用电极制造例的实施制造例3中得到的正极W外,与纽扣电池的实施制造 例1相同地制造纽扣电池。将100次循环后的容量保持率的评价结果示于表1的实施例3。 [0 214][纽扣电池的比较审雌例1(比较例1)]
[0215]除了使用电极制造例的比较制造例1中得到的正极W外,与纽扣电池的实施制造 例1相同地制造纽扣电池。将100次循环后的容量保持率的评价结果示于表1的比较例1。 [0216][纽扣电池的比较制造例2(比较例2)]
[0217]除了使用电极制造例的比较制造例2中得到的正极W外,与纽扣电池的实施制造 例1相同地制造纽扣电池。将100次循环后的容量保持率的评价结果示于表1的比较例2。 [0218][纽扣电池的比较制造例3(比较例3)]
[0219] 除了使用电极制造例的比较制造例3中得到的正极W外,与纽扣电池的实施制造 例1相同地制造纽扣电池。将100次循环后的容量保持率的评价结果示于表1的比较例3。
[0220] [纽扣电池的比较制造例4(比较例4)]
[0221] 除了使用电极制造例的比较制造例4中得到的正极W外,与纽扣电池的实施制造 例1相同地制造纽扣电池。将100次循环后的容量保持率的评价结果示于表1的比较例4。
[0222] 在表1中示出实施例及比较例。
[0223] 「亲 n
[0224]
[02巧]工业实用性
[0226] 本发明的电池用粘合剂(裡蓄电池用粘合剂),从其为高粘合力、且环境负荷小的 水系运一点、及性能不受溫度影响的观点来看,使用了本粘合剂的裡离子蓄电池可适用于 手机、笔记本电脑、摄像机等电子设备等的小型电池,也可适用于电动汽车或混合动力电动 汽车等车载用途或用于家用电力储存的蓄电池运一类大型裡离子蓄电池用途。
[0227] 本发明的其他方式如下所示。
[0228] [1] -种电池电极用粘合剂,其特征在于,含有包含下述成分的聚合物。
[0229] (I)由具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)衍生的结构单元;
[0230] (II)由W通式(1)表示的有机酸乙締基醋单体(B)衍生的结构单元,
[0231] [化学式11]
[0232]
(I )
[0233] 式中,R为碳原子数I~18的直链或支链的烷基;
[0234] (III)由多官能(甲基)丙締酸醋单体(C)衍生的结构单元。
[0235] [2巧日[1]所述的电池电极用粘合剂,具有径基的(甲基)丙締酸醋单体(A)为分子 量150~1000的亚烷基二醇单(甲基)丙締酸醋。
[0236] [3巧日[1]或[2]中所述的电池电极用粘合剂,多官能(甲基)丙締酸醋单体(C)为2 ~5官能的(甲基)丙締酸醋。
[0237] [4巧日[1]~[3]中任意一项所述的电池电极用粘合剂,电池为蓄电池。
[0238] [5] -种电池用电极,其特征在于,含有[1]~[4]中任意一项所述的粘合剂和活性 物质。
[0239] [6] -种电池,其特征在于,具有[引中所述的电极。
【主权项】
1. 一种电池电极用粘合剂,其特征在于,含有包含下述成分的聚合物: (I) 由具有羟基的(甲基)丙烯酸酯单体(A)衍生的结构单元; (II) 由以通式(1)表示的乙烯基酯单体(B)衍生的结构单元 [化学式1]式中,R为碳原子数1~18的烃基; (III) 由多官能(甲基)丙烯酸酯单体(C)衍生的结构单元。2. 根据权利要求1所述的电池电极用粘合剂,其特征在于,具有羟基的(甲基)丙烯酸酯 单体(A)是分子量为100~1000的亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯。3. 根据权利要求1或2所述的电池电极用粘合剂,其特征在于,具有羟基的(甲基)丙烯 酸酯单体(A)为以如下通式表示的化合物, [化学式2]式中,R1为氢或碳原子数1~4的直链或支链的烷基,R2及R3分别为氢、碳原子数1~4的 直链或支链的烷基,η为1~30的整数。4. 根据权利要求1~3中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其特征在于,多官能(甲 基)丙烯酸酯单体(C)为2~5官能(甲基)丙烯酸酯。5. 根据权利要求1~4中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其特征在于,多官能(甲 基)丙烯酸酯单体(C)为以如下通式表示的化合物, [化学式3]式中,R11各自相同或不同,为氢或甲基,R12为5价以下的碳原子数2~100的有机基团,m 为5以下的整数。6. 根据权利要求1~5中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其特征在于,还具有由选 自(甲基)丙烯酸单体及(甲基)丙烯酸酯单体构成的群中的至少一种丙烯酸单体(D)衍生的 结构单元。7. 根据权利要求6所述的电池电极用粘合剂,其特征在于, (甲基)丙烯酸单体为以如下通式表示的化合物, [化学式4]式中,R31为氢或甲基; (甲基)丙烯酸酯单体为以如下通式表示的化合物, [化学式5]式中,R21为氢或甲基,R22为碳原子数1~50的经基。8. 根据权利要求1~7中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其特征在于,由具有羟基 的单体(A)衍生的结构单元、由有机酸乙烯基酯单体(B)衍生的结构单元、由多官能(甲基) 丙烯酸酯(C)衍生的结构单元、及由(甲基)丙烯酸单体(D)衍生的结构单元的量为:相对于 聚合物,(A)10~90重量%、(B)5~70重量%、(〇0.1~50重量%、及(D)0~70重量%。9. 根据权利要求1~8中任意一项所述的电池电极用粘合剂,其特征在于,电池为蓄电 池。10. -种电池用电极,其特征在于,含有权利要求1~9中任意一项所述的粘合剂和活性 物质。11. 一种电池,其特征在于,具有权利要求10中所述的电极。
【文档编号】H01M4/62GK105830263SQ201480059461
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月28日
【发明人】松尾孝, 矢野伦之, 三木康史, 三浦克人
【申请人】株式会社大阪曹达
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