锂二次电池用正极合剂糊剂的制作方法

文档序号:7207803阅读:154来源:国知局
专利名称:锂二次电池用正极合剂糊剂的制作方法
技术领域
本发明涉及用于制作构成锂二次电池的正极而使用的正极合剂糊剂及其制造方 法。另外,本发明还涉及大电流下的放电特性或充电特性、循环特性、及电极合剂的导电性 优异,且具备电极集电体和电极合剂的接触电阻小的电极的锂二次电池。
背景技术
近年来,数码相机及便携电话这样的小型便携型电子设备得到了广泛使用。在小 型便携型电子设备领域中,在使设备的体积达到最小化的同时,也常常要求设备的轻量化。 因此,对于设备上搭载的电池,也需要实现小型、轻量且大容量的电池。另外,在汽车搭载用 等大型二次电池的领域,也期待着替代以往的铅蓄电池,实现大型的非水电解质二次电池。在这种情况下,在电池技术领域,为了满足上述要求,对锂二次电池的开发正在活 跃地进行。作为锂二次电池的电极,正在使用将包含含有锂离子的正极活性物质、导电助剂 及有机粘合剂等的电极合剂粘着在金属箔集电体的表面而形成的正极,以及将包含可脱出 或插入锂离子的负极活性物质、导电助剂及有机粘合剂等的电极合剂粘着在金属箔集电体 的表面而形成的负极。一般来说,作为正极活性物质使用钴酸锂、锰酸锂及镍酸锂等锂过渡金属复合氧 化物。但是,这些物质的电子传导性低,单独使用时不能获得足够的电池性能。因此,尝试 了通过添加碳黑(例如,乙炔黑)等碳材料作为导电助剂来改善导电性,降低正极的内部电 阻。另外,为了利用更少量的碳黑有效地降低内部电阻,需要在电极内使正极活性物质和作 为导电助剂的碳材料两者在更细微的水平进行均勻混合。特别是降低电极内部电阻出于使 得能够进行大电流下的放电及提高放电效率方面考虑,是非常重要的。但是,对于作为亲水性高的无机成分的正极活性物质和疏水性高的碳黑等碳材料 而言,由于相互之间粒子表面的物性有很大不同,直接地使它们在正极合剂糊剂中均勻分 散和混合是困难的。如果两者不能均勻地分散和混合,就不能最大限度地发挥正极活性物 质和作为导电助剂的碳材料的性能,不能提高电池的性能。另外,如果正极合剂中的正极活 性物质和导电助剂的分散不足,则容易发生局部凝聚。如果发生凝聚,则存在发生在电极板 上产生电阻分布,作为电池使用时电流集中,促使局部发热及劣化等不良现象的情况。另外,在金属箔等集电体上形成正极合剂层时,如果反复进行多次充放电,则存在 集电体和正极合剂层的界面以及正极合剂内部正极活性物质和导电助剂的界面密合性下 降,容易由此导致电池性能的下降的倾向。这被认为是因为由于充放电时锂离子的掺杂和 去掺杂,正极活性物质及正极合剂层反复进行膨胀和收缩,因此在正极合剂层和集电体的 界面以及正极活性物质和导电助剂的界面产生局部性剪切应力,界面的密合性降低。如果 正极活性物质和导电助剂的分散不充分,则这种密合性的降低就更为显著。这被认为是因 为如果正极活性物质和导电助剂的分散不充分而存在粗大的凝聚粒子,则界面处的应力不 容易缓解。在锂二次电池技术领域,提高活性物质和作为导电助剂的碳材料的分散性是重要点之一,且正在进行各种研究。例如,专利文献1及专利文献2中公开了在将活性物质及碳 黑分散在溶剂中时,使用表面活性剂作为分散剂的技术。但是,由于表面活性剂对粒子表面 的吸附力弱,因此为了获得良好的分散稳定性,必须大量添加表面活性剂。其结果是,存在 电极材料中可含有的活性物质的量变少、电池容量降低的倾向。另外,如果表面活性剂对粒 子的吸附不足,则存在活性物质及碳材料易于凝聚的倾向。而且,对于一般的表面活性剂, 与在水溶液中分散相比,存在在有机溶剂中的分散效果明显较低的倾向。另一方面,专利文献3中公开了在将负极活性物质和碳黑分散在水中时,通过添 加分散树脂来改善分散状态的方法。但是,在该方法中,虽然提高了活性物质及碳黑的分散 性,但存在分子量大的分散树脂被覆粒子表面的倾向。由此,容易阻碍导电网络,使电极的 电阻增大,结果存在抵消由提高活性物质及碳黑的分散所带来的效果的情况。而且,在锂二次电池的技术领域中,在提高电极材料的分散性的同时,作为提高充 放电效率方面的重要点,可以列举提高电极的对电解液的浸润性。由于电极反应发生在电 极材料表面和电解液的接触界面上,因此电解液浸透到电极内部,电极材料得到良好的浸 润是重要的。作为促进电极反应的方法,已研究了使用微细的活性物质及导电助剂而使电 极表面积增大的方法,但是由于对电解液的浸润性差,因此存在着难以增加实际的接触面 积,不容易提高电池性能的问题。作为改善电极浸润性的方法,专利文献4中公开了使高级脂肪酸碱金属盐这样的 表面活性剂吸附于负极活性物质、碳粉而改善浸润性的方法。但是,对于如上所述的表面活 性剂而言,特别是在非水体系中的分散性能往往不足,难以得到均勻的电极涂层。如上所 述,以往的方法均不足以实现对包括电极材料的分散性在内的综合性能的提高,还需要进
一步开发。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开昭63-236258号公报专利文献2 日本特开平8-190912号公报专利文献3 日本特表2006-516795号公报专利文献4 日本特开平6-60877号公报

发明内容
本发明的目的是提供适合作为锂二次电池用电极材料、可以在不损害正极活性物 质的导电性的情况下谋求分散稳定化,并且能够提高正极活性物质对电解液的浸润性的正 极合剂糊剂,以及使用这样的电池材料而使电池性能得到提高的锂二次电池。鉴于上述情况,本发明人对锂二次电极用正极材料反复进行了深入研究,结果发 现通过适当地选择、使用具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生 物、具有碱性官能团的吖啶酮衍生物、具有碱性官能团的三嗪衍生物、具有酸性官能团的有 机色素衍生物、具有酸性官能团的三嗪衍生物、具有碱性官能团的树脂及具有酸性官能团 的树脂等有机化合物,可以提高正极活性物质的分散性及浸润性,从而完成了本发明。S卩,本发明为以以下(1) (19)中记载的事项为其特征的发明。(1)锂二次电池用正极合剂糊剂,其包含正极活性物质和含有选自具有碱性官能团的有机化合物及具有酸性官能团的有机化合物中的一种以上的化合物的分散剂。(2)如上述⑴所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含 有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具有碱性官能 团的吖啶酮衍生物及具有碱性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的衍生物。(3)如上述⑴或⑵所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散 剂含有具有酸性官能团的树脂。(4)如上述(1)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含 有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具有碱性官能 团的吖啶酮衍生物及具有碱性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的衍生物、和具有碱性官 能团的树脂。(5)如上述(3)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述具有酸性官 能团的树脂是选自以下树脂中的一种以上的树脂(Hl)具有酸性官能团的聚偏氟乙烯系树脂,(H2)由在分子内具有2个羟基和1个硫醇基的化合物(s)的存在下、通过使乙烯 性不饱和单体(m)进行自由基聚合而得到的单末端具有2个羟基的乙烯基聚合物(a)中的 上述羟基,和四羧酸二酐(b)中的酸酐基的反应而得到的聚乙烯基系树脂,及(H3)下述通式表示的聚酯系树脂(H00C-) m-R21-(-C00- [-R23-COO-] n_R22) t,式中,R21为4价的四羧酸化合物残基,R22为一元醇残基,R23为内酯残基,m为2或 3,η为1 50的整数,t为(4-m)。(6)如上述(1)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含 有选自具有酸性官能团的有机色素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上 的衍生物。(7)如上述⑴或(6)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散 剂含有具有碱性官能团的树脂。(8)如上述(7)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述具有碱性官 能团的树脂包含选自以下聚合物中的一种以上的聚合物(Gl)由单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(Al)中的上述羟基和二异氰酸 酯(Bi)中的异氰酸酯基反应而得到的两个末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(Cl) 的上述异氰酸酯基,和至少包含多胺(Dl)的胺化合物中的选自伯氨基及仲氨基中的至少一种氨基的反 应而得到的胺值为1 100mgK0H/g的聚合物,以及(G2)由单末端区域具有1个或2个(甲基)丙烯酰基的聚合物(A2)中的(甲基) 丙烯酰基和具有选自伯氨基及仲氨基中的至少一种氨基的多胺(B2)中的上述氨基反应而 得到的具有氨基的聚合物(C2)中的上述氨基伯氨基和/或仲氨基,和具有2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯(D2)中的上述异氰酸酯基的反应而得到 的胺值为5 100mgK0H/g的聚合物。(9)如上述(8)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,在上述聚合物 (Gl)中,上述单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(Al)是在分子内具有2个羟基和1个硫醇基的化合物(all)的存在下,使乙烯性不饱和单体(al2)进行自由基聚合而得到的 聚合物。(10)如上述⑶或(9)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,在上述聚 合物(G2)中,所述单末端区域具有1个或2个(甲基)丙烯酰基的聚合物(A2)包含乙烯 基聚合物或聚酯。(11)如上述(1) (10)中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在 于,进一步含有与上述分散剂不同的粘合剂成分。(12)如上述(11)所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述粘合剂成 分是分子内具有氟原子的高分子化合物。(13)如上述(1) (12)中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在 于,上述正极活性物质是磷酸铁锂。(14)如上述(1) (13)中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在 于,进一步含有导电助剂。(15)如上述(1) (14)中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在
于,进一步含有溶剂。(16)锂二次电池用正极合剂糊剂的制造方法,其包含如下工序使含有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、 具有碱性官能团的吖啶酮衍生物、具有碱性官能团的三嗪衍生物、具有酸性官能团的有机 色素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上有机衍生物的分散剂、正极活性物质、导电助剂、和与上述分散剂不同的粘合剂成分共同分散在溶剂中。(17)锂二次电池用正极合剂糊剂的制造方法,其包含通过使含有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生 物、具有碱性官能团的吖啶酮衍生物、具有碱性官能团的三嗪衍生物、具有酸性官能团的有 机色素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的有机衍生物的分散剂,和正 极活性物质分散在溶剂中,从而形成分散液的工序,和然后将上述分散液、导电助剂、和与上述有机化合物不同的粘合剂成分混合的工序。(18)锂二次电池用正极合剂糊剂的制造方法,其包含如下工序通过含有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生 物、具有碱性官能团的吖啶酮衍生物、具有碱性官能团的三嗪衍生物、具有酸性官能团的有 机色素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的有机衍生物的分散剂,对正 极活性物质进行表面处理。(19)锂二次电池,其具备在第一集电体上具有正极合剂层的正极、在第二集电体 上具有负极合剂层的负极、和介于上述正极合剂层和上述负极合剂层之间的含锂电解质, 上述正极合剂层是使用上述(1) (15)中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂而形 成的。此外,本申请带有基于由相同申请人于2008年7月30日提出的日本特愿2008-196637号申请及2008年8月28日提出的日本特愿2008-220564号申请的优先权要 求,通过参照这些说明书,将其加入作为本说明书的一部分。根据本发明,可以提供不会损害正极活性物质的导电性,分散稳定性优异的锂二 次电池用正极合剂糊剂。而且通过将本发明的锂二次电池用正极合剂糊剂用于锂二次电池 的正极,可以使正极活性物质在一次粒子级别均勻地混入正极合剂中,改善集电体和正极 合剂的密合性、正极活性物质和导电助剂的密合性以及正极合剂对电解液的浸润性。其结 果是,促使正极内部电阻的降低并且可提高充放电效率、可使电池性能得到综合的提高。


图1是显示本发明的锂二次电池的一个实施方式的模式剖视图。
具体实施例方式以下,对本发明进行详细说明。<锂二次电池用正极合剂糊剂>本发明的锂二次电池用正极合剂糊剂的特征在于,含有正极活性物质和包含选自 具有碱性官能团的化合物及具有酸性官能团的有机化合物中的一种以上的化合物的分散 剂。必要时,上述正极合剂糊剂还可以含有导电助剂、溶剂、粘合剂等本技术领域公知的各 种成分。本发明中,通过使用特定的有机化合物作为分散剂,可以提供正极活性物质的分散 性及浸润性得到改善的适宜电极材料。以下,对构成正极合剂糊剂的各种成分进行详细说 明。(正极活性物质)本发明中可以使用的正极活性物质没有特别的限制,可以是锂二次电池技术领域 中通常使用的化合物。可以使用,例如能够掺杂或插入锂离子的金属氧化物及金属硫化物 等金属化合物。更具体来说,可以列举Ti、Fe、Co、Ni及Mn等过渡金属的氧化物、上述过渡 金属和锂的复合氧化物及上述过渡金属的硫化物等无机化合物。作为在本发明中可以作为正极活性物质而使用的无机化合物的具体例子,可列举 以下物质。MnO, V2O5, V6O13及TiO2等过渡金属氧化物粉末;层状结构的镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、以及尖晶石结构的锰酸锂等锂和过渡金属的 复合氧化物粉末;作为具有橄榄石结构的磷酸化合物的磷酸铁锂系材料;以及TiS2及FeS等过渡金属硫化物粉末。上述无机化合物可单独使用,也可混合使用两种以上。本发明中使用的正极活性物质的比表面积以由氮吸附量求出的比表面积(BET) 进行规定。在本发明中,正极活性物质的比表面积没有特别的限定,其值越大,正极活性物 质彼此间的接触点也增加,因此对于降低正极内部电阻是有利的。但是,从电极制造时的操 作性上考虑,比表面积最好设为150m2/g以下。另外,从获得充足的导电性方面考虑,比表面 积最好设为0. lm2/g以上。在本发明的一个实施方式中,正极活性物质的比表面积为0. Im2/ g以上、150m2/g以下,优选为lm2/g以上、120m2/g以下,更优选为1. 5m2/g以上、100m2/g以下。另外,本发明中使用的正极活性物质的粒径按一次粒子粒径计优选为0.01 500 μ m,特别优选为0.05 100 μ m。其中,本说明书中记载的“一次粒子粒径”意指用电子 显微镜等测定的粒径的平均值。在之前作为正极活性物质例示的无机化合物中,从成本及安全性方面考虑,具有 橄榄石结构的磷酸铁锂是优选的材料。—般来说,作为正极活性物质,使用具有橄榄石结构的磷酸铁锂材料时,与钴酸锂 等材料相比电子传导性非常低,难以获得优异的电池特性。因此,通常在使用上述磷酸铁锂 材料时,为了提高电子传导性,采用将碳材料等导电性物质担载在粒子上的方法、减小上述 材料的一次粒子粒径的方法。作为这种担载碳材料的磷酸铁锂材料,可以采用本技术领域中公知的方法容易地 制造。作为上述磷酸铁锂材料的制造方法,可以采用例如特开2003-292308号公报及特开 2003-292309号公报等中公开的方法。通过参照上述公报的公开内容,将其加入作为本说明 书的一部分。作为制造上述磷酸铁锂材料的方法的一个例子,可以列举如下那样的方法。首 先,将磷酸亚铁(Fe53(PO4)2 · SH2O)八水合物和磷酸锂(Li3PO4)混合,使锂和铁元素比率为 1 1。接着,在该混合物中添加作为导电性物质的碳材料(例如,乙炔黑、科琴黑[”千 工、m”)等、或烧成时分解而形成碳材料的有机化合物,再用干式粉碎机等进行粉 碎混合处理。然后,在非活性气体氛围和600°C下对该处理物烧成数小时,通过粉碎烧成物 而得到所希望的材料。此外,对于作为导电性物质而添加的碳材料或有机化合物,调整以使 最终产物中的碳材料成分为0. 1 50重量%。(分散剂)对于本发明的正极合剂糊剂,其特征在于,使用选自具有碱性官能团的有机化合 物及具有酸性官能团的有机化合物中的一种以上的有机化合物作为分散剂。上述的特定有 机化合物不仅提高了正极活性物质及必要时添加的导电助剂等材料粒子的分散性,其本身 也可作为良好的粘合剂而起作用。但是,在本发明中作为分散剂使用的有机化合物与后述 的粘合剂不同。根据本发明,通过使用特定的有机化合物作为分散剂,可以提供不损害导电 性且分散稳定性优异的正极合剂糊剂。另外,本发明的正极合剂糊剂由于不仅显示出优异 的分散性,还可以改善集电体和正极合剂的密合性、正极活性物质和导电助剂的密合性及 正极合剂对电解液的浸润性,因此作为锂二次电池的正极材料是合适的。本发明中可以作为分散剂而使用的具有上述碱性官能团或上述酸性官能团的有 机化合物,只要能够通过这些官能团与正极活性物质的表面发生作用或吸附于正极活性物 质的表面,其骨架就没有特别地限制。但是,从注重电子传导性的电池性能方面考虑,作为 适宜的上述具有碱性官能团的有机化合物的一个例子,可以列举(I-I)具有碱性官能团的 有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具有碱性官能团的吖啶酮衍生物及具有 碱性官能团的三嗪衍生物等各种衍生物,(1- 具有碱性官能团的树脂。另外,作为适宜的 上述具有酸性官能团的有机化合物的一个例子,可以列举(II-I)具有酸性官能团的有机 色素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物等各种衍生物,(11- 具有酸性官能团的树 脂。
虽然没有特别的限制,但在本发明的一个优选实施方式中,分散剂含有上述具有 碱性官能团的各种衍生物(I-I)及上述具有酸性官能团的各种衍生物(II-I)中的任一种 作为必需成分。另外,在本发明的另一个优选实施方式中,分散剂含有上述具有碱性官能团 的树脂(1-2)及上述具有酸性官能团的树脂(II-2)中的任一种作为必需成分。另外,在本 发明的又一个优选实施方式中,除了上述各种衍生物(I-I)或(11-1),分散剂还含有上述 具有碱性官能团的树脂(1- 或上述具有酸性官能团的树脂(11- 。以下,对各种有机化 合物进行详细说明。1-1.具有碱性官能团的各种衍生物具有碱性官能团的各种衍生物可以含有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、 具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具有碱性官能团的吖啶酮衍生物及具有碱性官能团的三嗪 衍生物中的一种以上的衍生物。特别优选使用下述通式(1)表示的三嗪衍生物或下述通式(6)表示的有机色素衍 生物。[化学式1]式(1)
权利要求
1.锂二次电池用正极合剂糊剂,其包含正极活性物质和含有选自具有碱性官能团的 有机化合物及具有酸性官能团的有机化合物中的一种以上的化合物的分散剂。
2.如权利要求1所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含有选 自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具有碱性官能团的 吖啶酮衍生物及具有碱性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的衍生物。
3.如权利要求1或2所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含有 具有酸性官能团的树脂。
4.如权利要求1所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含有选 自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具有碱性官能团的 吖啶酮衍生物及具有碱性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的衍生物、和具有碱性官能团 的树脂。
5.如权利要求3所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述具有酸性官能 团的树脂是选自以下树脂中的一种以上的树脂(Hl)具有酸性官能团的聚偏氟乙烯系树脂,(H2)由在分子内具有2个羟基和1个硫醇基的化合物(s)的存在下、通过使乙烯性不 饱和单体(m)进行自由基聚合而得到的单末端具有2个羟基的乙烯基聚合物(a)中的上述 羟基,和四羧酸二酐(b)中的酸酐基的反应而得到的聚乙烯基系树脂,及(H3)下述通式表示的聚酯系树脂(H00C-) m-R21-(-C00- [-R23-COO-] n-R22) t,式中,R21为4价的四羧酸化合物残基,R22为一元醇残基,R23为内酯残基,m为2或3, η为1 50的整数,t为(4-m)。
6.如权利要求1所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含有选 自具有酸性官能团的有机色素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的衍 生物。
7.如权利要求1或6所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述分散剂含有 具有碱性官能团的树脂。
8.如权利要求7所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述具有碱性官能 团的树脂包含选自以下聚合物中的一种以上的聚合物(Gl)由单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(Al)中的上述羟基和二异氰酸酯 (Bi)中的异氰酸酯基反应而得到的两个末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(Cl)的 上述异氰酸酯基,和至少包含多胺(Dl)的胺化合物中的选自伯氨基及仲氨基中的至少一种氨基的反应而 得到的胺值为1 100mgK0H/g的聚合物,以及(G2)由单末端区域具有1个或2个(甲基)丙烯酰基的聚合物(A2)中的(甲基)丙 烯酰基和具有选自伯氨基及仲氨基中的至少一种氨基的多胺(B2)中的上述氨基反应而得 到的具有氨基的聚合物(C2)中的上述氨基伯氨基和/或仲氨基,和具有2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯(D2)中的上述异氰酸酯基的反应而得到的胺 值为5 100mgK0H/g的聚合物。
9.如权利要求8所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,在上述聚合物(Gl)中,上述单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(Al)是在分子内具有2个羟基和1个硫 醇基的化合物(all)的存在下,使乙烯性不饱和单体(al2)进行自由基聚合而得到的聚合 物。
10.如权利要求8或9所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,在上述聚合物 (G2)中,所述单末端区域具有1个或2个(甲基)丙烯酰基的聚合物(A2)包含乙烯基聚合 物或聚酯。
11.如权利要求1 10中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,进一 步含有与上述分散剂不同的粘合剂成分。
12.如权利要求11所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述粘合剂成分 是分子内具有氟原子的高分子化合物。
13.如权利要求1 12中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,上述 正极活性物质是磷酸铁锂。
14.如权利要求1 13中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,进一 步含有导电助剂。
15.如权利要求1 14中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于,进一 步含有溶剂。
16.锂二次电池用正极合剂糊剂的制造方法,其包含如下工序使含有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具有 碱性官能团的吖啶酮衍生物、具有碱性官能团的三嗪衍生物、具有酸性官能团的有机色素 衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的有机衍生物的分散剂、正极活性物质、导电助剂、和与上述分散剂不同的粘合剂成分共同分散在溶剂中。
17.锂二次电池用正极合剂糊剂的制造方法,其包含通过使含有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、 具有碱性官能团的吖啶酮衍生物、具有碱性官能团的三嗪衍生物、具有酸性官能团的有机 色素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的有机衍生物的分散剂,和正极 活性物质分散在溶剂中,从而形成分散液的工序,和然后将上述分散液、导电助剂、和与上述有机化合物不同的粘合剂成分混合的工序。
18.锂二次电池用正极合剂糊剂的制造方法,其包含如下工序通过含有选自具有碱性官能团的有机色素衍生物、具有碱性官能团的蒽醌衍生物、具 有碱性官能团的吖啶酮衍生物、具有碱性官能团的三嗪衍生物、具有酸性官能团的有机色 素衍生物及具有酸性官能团的三嗪衍生物中的一种以上的有机衍生物的分散剂,对正极活 性物质进行表面处理。
19.锂二次电池,其具备在第一集电体上具有正极合剂层的正极、在第二集电体上具有 负极合剂层的负极、和介于上述正极合剂层和上述负极合剂层之间的含锂电解质,上述正 极合剂层是使用权利要求1 15中任一项所述的锂二次电池用正极合剂糊剂而形成的。
全文摘要
本发明涉及锂二次电池用正极合剂糊剂,目的是在不损害正极活性物质的导电性的情况下谋求分散稳定化,并且提高电池材料粉体和粘合剂成分的粘接力,而且提高使用这种糊剂作为电极材料而制作的电池的电池性能。本发明调制和使用一种锂二次电池用正极合剂糊剂,其特征在于包含正极活性物质、含有选自具有碱性官能团的有机化合物及具有酸性官能团的有机化合物中的一种以上化合物的分散剂、和必要时使用的溶剂及粘合剂。
文档编号H01M10/36GK102106023SQ20098012950
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者冈直人, 宫岛浩一郎, 恩田阳人, 池田真吾, 稻垣大, 诸石顺幸, 金田润 申请人:东洋油墨制造株式会社
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