[发明专利]非水电解质二次电池电极用粘合剂组合物以及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及可用于锂离子二次电池等非水电解质二次电池电极的粘合剂组合物、电极用浆料、非水电解质二次电池电极及非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，笔记本型个人电脑、移动电话、PDA等便携终端越来越普及。就这些便携终端的电源中使用的二次电池而言，多使用锂离子二次电池等非水电解质二次电池(以下，有时简称为“电池”)。便携终端要求具有更优异的携带性，其小型化、薄型化、轻质化、高性能化得到了长足的发展。其结果，便携终端在各种场合得以利用。随着利用范围的增大，对于作为电源的电池，也与便携终端一样，要求实现小型化、薄型化、轻质化、高性能化。

为了提高电池的性能，对电极、电解液、其它电池部件的改良进行了研究。通常按照下述方法制造电极。即，将粘结剂与液态介质混合，视需要加入任意的添加剂，得到粘合剂组合物，向其中加入电极活性物质，制成电极用浆料，将得到的电极用浆料涂布在集电体上，通过干燥来形成电极活性物质层，由此制造电极。

为了解决锂离子二次电池的过充电、加热、短路等与安全性相关的问题，专利文献1(特开平10-154531号公报)公开了使正负极中含有抗氧化剂的技术方案。在专利文献1中，公开了下述内容：向聚偏氟乙烯等粘合剂与乙炔黑等导电剂以及电极活性物质的混合物中添加受阻胺类抗氧化剂，加入N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂，得到电极用浆料。

另外，专利文献2(特开平11-73964号公报)公开了下述内容：使负极中含有抗氧化剂以提高电池特性、尤其是循环特性。在专利文献2中，将聚偏氟乙烯等粘合剂和3，5-二叔丁基羟基甲苯等抗氧化剂溶解在N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂中制成粘合剂组合物，向该粘合剂组合物中添加电极活性物质得到电极用浆料。

另外，专利文献3(特开2006-209995号公报)公开了下述内容：使正极中含有抗氧化剂以防止在高电压下正极附近发生氧化分解。在专利文献3中，向聚偏氟乙烯等粘合剂和乙炔黑等导电剂、钴酸锂等正极活性物质的混合物中添加酚类或者受阻胺类抗氧化剂，加入N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂，得到电极用浆料。

此外，专利文献4公开了一种锂离子二次电池电极用粘合剂组合物，其由通过芳香族乙烯基单体与共轭二烯单体的活性阴离子聚合得到的共聚物的N-甲基吡咯烷酮溶液制成，获得上述共聚物时，视需要加入抗氧化剂。

专利文献1：特开平10-154531号公报

专利文献2：特开平11-73964号公报

专利文献3：特开2006-209995号公报

专利文献4：特开2000-285924号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，向溶解有抗氧化剂的粘合剂组合物中加入电极活性物质时，有时所得电极用浆料会随时间而增粘。虽然其原因尚不明确，但认为电极活性物质中粒径小的粒子与溶解的抗氧化剂发生相互作用，导致粒子的凝集等。认为其结果是，微粒和抗氧化剂分子表现出结构粘性，导致浆料的随时间而增粘。

若在从浆料的制造至涂布期间发生增粘，则向集电体上涂布浆料时涂布厚度会变得不恒定。其结果，会损坏正极与负极的特性平衡，使得电池的寿命、品质因制品而异，无法得到具有恒定品质的电池。

此外，若向溶解有抗氧化剂的粘合剂组合物中加入电极活性物质，则抗氧化剂分子会浸入电极活性物质的细孔中。在涂布浆料后，进行干燥时活性物质的细孔中附着有抗氧化剂，使锂离子的接受性降低。其结果，导致电池的初期充放电特性、速率特性降低。

鉴于上述现有技术，本发明的目的在于提供含有抗氧化剂、且能够抑制电极用浆料的增粘的粘合剂组合物。此外，本发明的目的在于提供能够形成下述电极用浆料的粘合剂组合物，所述电极用浆料在涂布、干燥后，抗氧化剂不附着在电极活性物质的细孔中。

解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明人经过深入研究，结果发现：将抗氧化剂制成乳液形态能够抑制电极活性物质与抗氧化剂的相互作用，降低浆料的增粘。而且，只要是乳液状态的抗氧化剂，就很难浸入电极活性物质的细孔中，因此可以保持活性物质的锂离子的接受性，改善电池的初期充放电特性、速率特性。基于上述发现，完成了本发明。

即，解决上述问题的本发明包括下述方案。

(1)一种非水电解质二次电池电极用粘合剂组合物，其含有粘合剂和经过乳化的抗氧化剂。

(2)上述(1)所述的非水电解质二次电池电极用粘合剂组合物，其中，粘合剂为含有二烯类聚合物的水性粘合剂。

(3)上述(1)或(2)所述的非水电解质二次电池电极用粘合剂组合物，其中，抗氧化剂为聚合物型酚类化合物。