非水系二次电池黏合层用组合物、非水系二次电池用黏合层及其制造方法、非水系二次电池用层叠体及其制造方法、以及非水系二次电池与流程

本发明涉及非水系二次电池黏合层用组合物、非水系二次电池用黏合层及其制造方法、非水系二次电池用层叠体及其制造方法、以及非水系二次电池。

背景技术：

1、锂离子二次电池等非水系二次电池(以下也称为“二次电池”)具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，已被用于广泛的用途。而且，二次电池通常具有正极、负极以及隔离正极与负极以防止正极与负极之间的短路的间隔件等电池构件。

2、在二次电池中使用设置有用于提高电池构件间的黏合性的黏合层的电池构件。具体而言，将在集流体上设置电极复合材料层而成的电极基材上进一步形成黏合层而成的电极、在间隔件基材上形成黏合层而成的间隔件用作电池构件。该黏合层通常通过将含有黏结材料成分和水等溶剂的浆料状的非水系二次电池黏合层用组合物(以下也称“黏合层用组合物”)供给到电极基材或间隔件基材等基材上并干燥而形成。

3、在此，近年为了将电池构件彼此牢固地黏合并且使二次电池发挥优异的电池特性、进而提高二次电池的制造效率，研究了通过喷墨法将黏合层用组合物作为微细的液滴从喷嘴喷出，形成黏合层(黏合材料)。

4、例如，在专利文献1中记载了通过喷墨法涂覆非水系二次电池用浆料，该非水系二次电池用浆料包含具有核壳结构的颗粒状聚合物、规定量的多元醇化合物和水。而且，在专利文献1中报道了通过使用该非水系二次电池用浆料，即使在采用喷墨法的情况下，也能够确保电池构件彼此的牢固的黏合和二次电池的优异的低温输出特性，并且高效地在电池构件表面赋予黏合材料。

5、此外，在专利文献2中记载了通过喷墨法涂覆黏合层用组合物，该黏合层用组合物包含具有核壳结构的有机颗粒、触变剂和水，且满足规定的性状。而且，在专利文献2中报道了通过使用该黏合层用组合物，即使在使用喷墨法的情况下，也能够良好地形成黏合层，能够经由该黏合层将基材与被黏合体牢固地黏合等。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：国际公开第2019/221056号；

9、专利文献2：国际公开第2020/045246号。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，根据本发明人的研究可知，虽然上述现有技术的非水系二次电池用浆料、黏合层用组合物能够通过喷墨法而良好地涂覆在电池构件上，但在二次电池的制造工艺中，在经由将涂覆的黏合层用组合物干燥而成的黏合层(黏合材料)使电池构件彼此通过常温加压贴合的情况下，电池构件间的黏合力不充分，二次电池生产率受损，进而电池特性降低。

3、即，在上述现有技术中，在能够确保喷墨喷出特性，并且通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合，且对二次电池赋予优异的电池特性的方面还存在改善的余地。

4、因此，本发明的目的在于提供一种非水系二次电池黏合层用组合物，其能够确保喷墨喷出特性、且提供能够通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合的非水系二次电池用黏合层，并且能够使非水系二次电池发挥优异的电池特性。

5、此外，本发明的目的在于提供一种能够通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合、且使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用黏合层。

6、此外，本发明的目的在于提供一种能够使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用层叠体。

7、此外，本发明的目的在于提供一种电特性优异的非水系二次电池。

8、此外，本发明的目的在于提供一种能够通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合、且使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用黏合层的制造方法。

9、进而，本发明的目的在于提供一种能够使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用层叠体的制造方法。

10、用于解决问题的方案

11、本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究。而且，本发明人发现，如果使用下述的非水系二次电池黏合层用组合物，其在规定的条件下改变压力而将聚乙烯制间隔件与由非水系二次电池黏合层用组合物得到的非水系二次电池用黏合层进行加压黏合时的黏合力的变化的程度(压力灵敏度)满足规定的关系，则能够确保喷墨喷出特性、且通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合，并且能够使非水系二次电池发挥优异的电池特性，从而完成了本发明。

12、即，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的非水系二次电池黏合层用组合物的特征在于包含颗粒状聚合物，该非水系二次电池黏合层用组合物通过下述式(1)求出的黏合力的压力灵敏度的值大于20且小于80。

13、黏合力的压力灵敏度(n/(m·mpa))＝(t3-t1)/2…(1)

14、(式中，t1表示将聚乙烯制间隔件与由非水系二次电池黏合层用组合物得到的非水系二次电池用黏合层在25℃、压力1mpa加压黏合10秒时的聚乙烯制间隔件与非水系二次电池用黏合层的黏合力(n/m)，t3表示将聚乙烯制间隔件与由非水系二次电池黏合层用组合物得到的非水系二次电池用黏合层在25℃、压力3mpa加压黏合10秒时的聚乙烯制间隔件与非水系二次电池用黏合层的黏合力(n/m))。这样，如果使用黏合力的压力灵敏度在规定的范围内的非水系二次电池黏合层用组合物，则能够确保喷墨喷出特性、且通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合，并且能够使非水系二次电池发挥优异的电池特性。

15、另外，在本发明中，黏合力的压力灵敏度能够通过实施例中记载的方法进行测定。

16、此外，本发明的非水系二次电池黏合层用组合物优选上述颗粒状聚合物具有核壳结构，上述核壳结构具有核部和局部地覆盖上述核部的外表面的壳部，上述核部的玻璃化转变温度为-50℃以上且25℃以下，上述壳部的玻璃化转变温度为50℃以上且200℃以下，上述壳部在上述核部和上述壳部的合计中所占的质量比例为2质量％以上且15质量％以下。这样，如果使用具有核壳结构、该核壳结构具有核部和局部地覆盖上述核部的外表面的壳部、核部的玻璃化转变温度和壳部的玻璃化转变温度各自在规定的范围内、且壳部在核部和壳部的合计中所占的质量比例在规定的范围内的颗粒状聚合物，则能够进一步抑制在采用喷墨法的情况下的喷嘴的堵塞，进一步提高喷墨喷出特性，并且能够使电池构件彼此在常温更牢固地黏合，且使非水系二次电池发挥更优异的电池特性。

17、另外，在本发明中，“玻璃化转变温度”能够使用本说明书的实施例所记载的测定方法进行测定。

18、此外，本发明的非水系二次电池黏合层用组合物优选上述核部的玻璃化转变温度为-40℃以上且25℃以下。这样，如果核部的玻璃化转变温度在上述规定的范围内，则能够进一步提高喷墨喷出特性。

19、此外，本发明的非水系二次电池黏合层用组合物优选上述颗粒状聚合物的体积平均粒径为100nm以上且1500nm以下。如果颗粒状聚合物的体积平均粒径为100nm以上，则能够抑制由于阻碍基材(电极或者间隔件)的锂离子的传递路径而导致的二次电池电阻升高所引起的电池特性的恶化。此外，如果体积平均粒径为1500nm以下，则能够进一步抑制在通过喷墨法涂覆非水系二次电池黏合层用组合物的情况下的喷嘴的堵塞，提高喷墨喷出特性。

20、另外，在本发明中，“体积平均粒径”表示在通过激光衍射法测定的体积基准的粒径分布中，从小径侧起计算的累积体积达到50％的粒径，能够使用本说明书的实施例所记载的测定方法进行测定。

21、此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的非水系二次电池用黏合层的特征在于是使用上述任一种非水系二次电池黏合层用组合物而成的。这样，使用上述任一种非水系二次电池黏合层用组合物而成的非水系二次电池用黏合层能够通过常温加压使间隔件、电极等电池构件彼此牢固地黏合，并且能够使非水系二次电池发挥优异的电池特性。

22、此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的非水系二次电池用黏合层的制造方法的特征在于包括如下工序：通过喷墨法在基材上涂覆上述任一种非水系二次电池黏合层用组合物的工序；以及使涂覆在上述基材上的上述非水系二次电池黏合层用组合物干燥的工序。这样，如果使用上述任一种非水系二次电池黏合层用组合物，则即使在采用喷墨法的情况下，也能够抑制喷嘴发生堵塞而确保喷墨喷出特性，因此能够在基材上良好地形成非水系二次电池用黏合层。

23、此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的非水系二次电池用层叠体的特征在于具有电极和间隔件，上述电极和上述间隔件经由上述非水系二次电池用黏合层黏合。这样，具有使用上述非水系二次电池用黏合层黏合的电池构件的非水系二次电池用层叠体的电池构件彼此牢固地黏合，能够使具有该非水系二次电池用层叠体的非水系二次电池发挥优异的电池特性。

24、此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的非水系二次电池用层叠体的制造方法的特征在于包括如下工序：向电极和间隔件中的至少一者的贴合面供给黏合材料的工序；以及经由供给了上述黏合材料的上述贴合面将上述电极与上述间隔件在常温进行加压并贴合的工序，上述黏合材料是使用上述任一种非水系二次电池黏合层用组合物而成的。这样，如果使用由上述任一种非水系二次电池黏合层用组合物得到的黏合材料，则能够使电极彼此在常温牢固地黏合。

25、另外，在本发明中，“常温”是指25℃±5℃的范围的温度。

26、此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的非水系二次电池的特征在于具有上述非水系二次电池用层叠体。这样，具有上述非水系二次电池用层叠体的非水系二次电池能够发挥优异的电池特性。

27、发明效果

28、根据本发明，能够提供一种非水系二次电池黏合层用组合物，其能够确保喷墨喷出特性、且提供能够通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合的非水系二次电池用黏合层，并且能够使非水系二次电池发挥优异的电池特性。

29、此外，根据本发明，能够提供一种能够通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合、且使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用黏合层。

30、此外，根据本发明，能够提供一种能够使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用层叠体。

31、此外，根据本发明，能够提供一种电特性优异的非水系二次电池。

32、此外，根据本发明，能够提供一种能够通过常温加压使电池构件彼此牢固地黏合、且使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用黏合层的制造方法。

33、进而，根据本发明，能够提供一种能够使非水系二次电池发挥优异的电特性的非水系二次电池用层叠体的制造方法。