電極用粘結(jié)劑組合物、電極用糊料、電極和蓄電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電極用粘結(jié)劑組合物、電極用糊料、電極和蓄電設(shè)備。上述電極用粘結(jié)劑組合物是用于制作在蓄電設(shè)備中使用的電極的粘結(jié)劑組合物，其特征在于，含有聚合物(A)、由下述通式(1)表示的化合物(B)和液態(tài)介質(zhì)(C)，所述聚合物(A)為含氟系聚合物粒子或二烯系聚合物粒子，所述粘結(jié)劑組合物中的所述化合物(B)的濃度是5～500ppm。(式(1)中，R1和R2各自獨(dú)立地表示氫原子、鹵素原子或1價(jià)的烷基。n表示0～5的整數(shù)。)
【專利說明】電極用粘結(jié)劑組合物、電極用糊料、電極和蓄電設(shè)備
[0001] 本發(fā)明專利申請(qǐng)是針對(duì)申請(qǐng)日為2013年02月07日、申請(qǐng)?zhí)枮?01310049347. 0、 發(fā)明名稱為"電極用粘結(jié)劑組合物、電極用糊料、電極和蓄電設(shè)備"的申請(qǐng)?zhí)岢龅姆职干暾?qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及電極用粘結(jié)劑組合物、含有該粘結(jié)劑組合物和電極活性物質(zhì)的電極用 糊料、將該糊料涂布于集電體并干燥而制成的電極、以及具備該電極的蓄電設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，作為電子器件的驅(qū)動(dòng)用電源需要具有高電壓、高能量密度的蓄電設(shè)備。尤 其期待鋰離子電池、鋰離子電容器作為具有高電壓、高能量密度的蓄電設(shè)備。
[0004] 在這種蓄電設(shè)備中使用的電極通常通過將電極活性物質(zhì)與作為粘結(jié)劑起作用的 聚合物粒子的混合物在集電體表面涂布并干燥來制作。作為對(duì)該聚合物粒子要求的特性， 可以舉出電極活性物質(zhì)彼此的結(jié)合能力以及電極活性物質(zhì)與集電體的粘結(jié)能力、卷繞電極 的工序中的耐擦性、即使之后的截?cái)嗟纫膊粫?huì)從涂布得到的電極用組合物層（以下也簡稱 為"電極活性物質(zhì)層"）產(chǎn)生電極活性物質(zhì)的微粉等的抗掉粉性等。通過聚合物粒子滿足 這些各種要求特性，所得電極的折疊方法、纏卷半徑的設(shè)定等蓄電設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自由 度變高，從而能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的小型化。應(yīng)予說明，對(duì)于上述電極活性物質(zhì)彼此的結(jié)合能力及 電極活性物質(zhì)層與集電體的粘結(jié)能力、以及抗掉粉性，從經(jīng)驗(yàn)上可知性能好壞與這些特性 大致為正比。因此，在本說明書中，以下，有時(shí)將這些性能總括地用"密合性"這個(gè)術(shù)語來表 /_J、1 〇
[0005] 作為電極用粘結(jié)劑，制作正極時(shí)，使用聚偏氟乙烯等密合性稍差但耐氧化性優(yōu)異 的含氟系有機(jī)聚合物是有利的。另一方面，制作負(fù)極時(shí)，使用耐氧化性稍差但密合性優(yōu)異的 (甲基）丙烯酸系聚合物是有利的。
[0006] 研究并提出了各種使在如上所述的電極用粘結(jié)劑中使用的聚合物的耐氧化性、 密合性等特性提高的技術(shù)。例如，在日本特開2011-3529號(hào)公報(bào)中提出了通過將聚偏氟 乙烯與橡膠系高分子并用以兼具負(fù)極用粘結(jié)劑的耐氧化性與密合性的技術(shù)。在日本特開 2010-55847號(hào)公報(bào)中提出了將聚偏氟乙烯溶解在特定的有機(jī)溶劑中并將其涂布在集電 體表面上之后、經(jīng)過在低溫下除去溶劑的工序來使密合性提高的技術(shù)。進(jìn)而，在日本特開 2002-42819號(hào)公報(bào)中提出了通過應(yīng)用在由偏氟乙烯共聚物形成的主鏈上具有含氟原子側(cè) 鏈的結(jié)構(gòu)的電極用粘結(jié)劑來使密合性提高的技術(shù)。
[0007] 另外，提出了通過控制粘結(jié)劑組成來提高上述特性的技術(shù)（參照日本特開 2000-299109號(hào)公報(bào)）、通過使乳膠進(jìn)行聚合時(shí)控制粒子中殘留的2, 4-二苯基-4-甲 基-1-戊烯量來提高上述特性的技術(shù)（參照日本特開2002-319402號(hào)公報(bào)）。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 如果米用將含氟系有機(jī)聚合物與橡膠系1?分子并用的日本特開2011-3529號(hào)公 報(bào)中記載的技術(shù)，則雖然密合性提高，但有機(jī)聚合物的耐氧化性大幅受損，因此，使用其制 成的蓄電設(shè)備存在因反復(fù)充放電而導(dǎo)致充放電特性不可逆地劣化這個(gè)問題。另一方面，如 果采用僅使用含氟系有機(jī)聚合物作為電極用粘結(jié)劑的日本特開2010-55847號(hào)公報(bào)和日本 特開2002-42819號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)，則密合性的水平仍不夠。
[0009] 另外，對(duì)于如日本特開2000-299109號(hào)公報(bào)和日本特開2002-319402號(hào)公報(bào)所記 載的粘結(jié)劑組成，雖然密合性提高，但附著于電極活性物質(zhì)的粘結(jié)劑本身成為電極的電阻 成分，從而難以長期維持良好的充放電特性。
[0010] 而且，這些電極用粘結(jié)劑組合物只是著眼于蓄電設(shè)備的特性來評(píng)價(jià)其優(yōu)劣，關(guān)于 在實(shí)用化時(shí)重要的電極用粘結(jié)劑組合物的貯藏穩(wěn)定性未做研究。
[0011] 本發(fā)明通過解決上述課題，能夠提供貯藏穩(wěn)定性優(yōu)異、并且能夠制造密合性和充 放電特性良好的電極的電極用粘結(jié)劑組合物。
[0012] 本發(fā)明能夠作為以下的應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[0013] [應(yīng)用例1]
[0014] 本發(fā)明的第1方式的電極用粘結(jié)劑組合物是用于制作在蓄電設(shè)備中使用的電極 的粘結(jié)劑組合物，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)和液態(tài)介質(zhì)（C)，
[0016] 所述聚合物（A)是具有來源于含氟乙烯系單體的重復(fù)單元（Ma)和來源于不飽和 羧酸酯的重復(fù)單元（Mb)的含氟系聚合物粒子，
[0017] 所述粘結(jié)劑組合物中的所述化合物（B)的濃度為5?500ppm。
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種電極用粘結(jié)劑組合物，是用于制作在蓄電設(shè)備中使用的電極的粘結(jié)劑組合物， 其特征在于， 含有聚合物A、由下述通式（1)表示的化合物B和液態(tài)介質(zhì)C， 所述聚合物A是具有來源于共軛二烯化合物的重復(fù)單元Me、來源于芳香族乙烯基化合 物的重復(fù)單元McU來源于（甲基）丙烯酸酯化合物的重復(fù)單元Me和來源于不飽和羧酸的重 復(fù)單元Mf的二烯系聚合物粒子， 所述粘結(jié)劑組合物中的所述化合物B的濃度為5?500ppm，
式（1)中，R1和R2各自獨(dú)立地表示氫原子、鹵素原子或1價(jià)的烷基，η表示O?5的整 數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的電極用粘結(jié)劑組合物，其中，依照J(rèn)ISΚ7121對(duì)所述二烯系聚 合物粒子進(jìn)行差示掃描量熱測(cè)定即DSC時(shí)，僅觀測(cè)到1個(gè)在-50?+5°C的溫度范圍的吸熱 峰。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電極用粘結(jié)劑組合物，其中，所述含氟系聚合物粒子或所述 二烯系聚合物粒子的數(shù)均粒徑為50?400nm。
4. 一種電極用糊料，含有權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的電極用粘結(jié)劑組合物、和電極 活性物質(zhì)。
5. -種電極，具有集電體、和在所述集電體的表面上涂布權(quán)利要求4所述的電極用糊 料并干燥而形成的層。
6. -種蓄電設(shè)備，具備權(quán)利要求5所述的電極。
【文檔編號(hào)】H01M4/62GK104449423SQ201410575559
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】前川真希, 本多達(dá)朗, 阿部達(dá)也, 宮內(nèi)裕之 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社