[发明专利]二次电池电极用粘合剂组合物、二次电池电极用浆料和二次电池电极

说明书

技术领域

本发明涉及适合作为二次电池电极用粘合剂组合物的复合聚合物组合物的制造方法、利用该制造方法制造的复合聚合物组合物、二次电池电极用糊料和二次电池电极。

背景技术

近年来，电子设备的小型化·轻量化令人惊奇，同时，对作为电源的电池的小型化·轻量化的要求也非常高。为了满足上述要求，人们开发了各种二次电池，例如镍氢二次电池、锂离子二次电池等已被实际应用。

作为上述二次电池的构成部件-电极的制造方法，有以下方法：将吸藏氢的合金或石墨等活性物质、作为增粘剂的羧甲基纤维素、作为粘合剂的苯乙烯丁二烯共聚物胶乳和作为分散介质的水混炼，将得到的糊料涂布在集电极表面上进行干燥的方法等(例如参照专利文献1、2)。

其中，粘合剂发挥提高包含活性物质的电极层与集电极的密合性的功能，但未必能说苯乙烯丁二烯共聚物胶乳与集电极的密合性充分。在使用了电极层与集电极的密合性不充分的电极的二次电池中，存在着无法提高以充放电循环特性为代表的电池特性的问题。

作为相关的现有技术，有人公开了将向氢化二烯类聚合物中导入了羧基等官能团的改性聚合物用作锂二次电池用粘合剂(例如参照专利文献3)。但是，即使是专利文献3中公开的粘合剂，也未必能说提高电极层与集电极的密合性的效果充分。另外，具备密合性不充分的电极的二次电池特别是在高速放电下容量下降显著。

另一方面，作为能够改善高速放电下的容量下降(循环特性)等的措施，有人公开了将含氟聚合物和含羧基等官能团的丙烯酸类聚合物复合的复合聚合物的水系分散体(例如参照专利文献4)，但使用专利文献4中公开的复合聚合物的水系分散体制备的电极糊料在长期放置后有时容易产生沉淀物，还必需改良糊料的稳定性。

专利文献1：日本特开平11-7948号公报

专利文献2：日本特开2001-210318号公报

专利文献3：日本特开平10-17714号公报

专利文献4：日本专利第3601250号公报

发明内容

本发明鉴于上述现有技术存在的问题点而设，以此为课题，提供能够制造高速放电下的容量下降少且循环特性优异的二次电池、与集电极的密合性良好、浆料稳定性优异的二次电池电极用粘合剂组合物；二次电池电极用浆料；以及能够制造高速放电下的容量下降少且循环特性优异的二次电池、电极层与集电极的密合性良好的二次电池电极。

本发明人等为了完成上述课题进行了深入研究，结果发现：通过以预定比例含有导入了磺酸基的聚合物和以N-甲基吡咯烷酮为主要成分的有机溶剂，可以完成上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明提供以下所示的二次电池电极用粘合剂组合物、二次电池电极用浆料和二次电池电极。

二次电池电极用粘合剂组合物，其含有(A)含磺酸基的聚合物和(B)以N-甲基吡咯烷酮为主要成分的有机溶剂，上述(A)聚合物中所含的磺酸基的比例为0.005～1.0mmol/g。

上述[1]记载的二次电池电极用粘合剂组合物，其中上述(A)聚合物为(A1)含磺酸基的苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯类共聚物和/或(A2)含磺酸基的丙烯酸类共聚物。

上述[2]记载的二次电池电极用粘合剂组合物，当上述(A)聚合物为(A1)上述含磺酸基的苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯类共聚物时，上述(A1)含磺酸基的苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯类共聚物中所含的来自苯乙烯的构成单元的比例为30质量％以上。

上述[2]记载的二次电池电极用粘合剂组合物，当上述(A)聚合物为上述(A2)含磺酸基的丙烯酸类共聚物时，上述(A2)含磺酸基的丙烯酸类共聚物为包含(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯和分子结构中具有不饱和聚合性基团和磺酸基的化合物的单体成分的共聚物。

二次电池电极用浆料，其含有上述[1]～[4]中任一项记载的二次电池电极用粘合剂组合物和电极活性物质。

上述[5]记载的二次电池电极用浆料，其中相对于100质量份上述电极活性物质，含有0.1～10质量份(以固体成分计)上述二次电池电极用粘合剂。

二次电池电极，其具备集电材料和电极层，上述电极层是在上述集电材料的表面上涂布上述[5]或[6]记载的二次电池电极用浆料并进行干燥而形成的。

本发明的二次电池电极用粘合剂组合物能够制造高速放电下的容量下降少、循环特性优异的二次电池，同时发挥与集电极的密合性良好且浆料稳定性也优异的效果。

本发明的二次电池电极用浆料能够制造高速放电下的容量下降少、循环特性优异的二次电池，同时发挥与集电极的密合性良好且浆料稳定性也优异的效果。