[发明专利]非水系二次电池电极用粘结剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐电解液性、粘结性、挠性优异的非水系二次电池电极用粘结剂组合物。进而，涉及一种能够很好地用于充放电循环特性、高容量化优异的非水系二次电池、特别是锂离子二次电池的非水系二次电池电极用粘结剂组合物。

背景技术

近年来，电子技术的进步使电子机器的性能得到提高，小型化、便携化取得进展，作为其电源，对高能量密度的二次电池的需求增高。作为二次电池，可举出例如镍氢二次电池、锂离子二次电池等，这些二次电池也在机器的小型化、轻量化、以及高容量且高寿命产品的开发方面取得了进展。

二次电池的电极由电极活性物质、导电助剂以及将这些物质粘结在集电体上的粘结剂构成。对于二次电池用粘结剂树脂，以往，与正极、负极一起大多使用聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等氟树脂(非专利文献1、2)。但是，由于二次电池在充放电时正极或负极反复发生体积膨胀和收缩，所以引起活性物质和导电剂的脱落，从而有时缩短充放电循环寿命。为此，对电极用粘结剂要求可耐受电极的膨胀、收缩的缓冲特性。但是，对于氟树脂来说，可追随电极的缓冲特性不充分。而且，与集电体和活性物质的密合性也差，如果不使用大量粘结剂树脂，则作为接合剂表现不出效果。因此，不能将电极中的活性物质设定为高密度，成为制作高容量的电池电极时的障碍。而且，氟树脂还具有仅溶解在N-甲基吡咯烷酮等特定溶剂中的特征，电极制作时的异臭等对人体和环境的不良影响是个问题。

针对这些问题，在专利文献1中，作为粘结剂树脂，在溶解于溶剂中的丙烯酸类树脂中添加交联剂，在电极制作时的加热·压接工序中使该树脂与交联剂反应，得到三维交联结构体，由此防止电池充放电时的活性物质和导电剂的脱落。但是，该方法中，通过电极制作时的加热·压接条件而得到三维交联结构体的交联不充分，同时易于产生交联的偏差，不能表现出充分的缓冲特性。而且，在使用这样的溶剂溶解型的粘结剂的情况下，将树脂溶液涂布在电极基体上后，除去有机溶剂时，产生树脂无间隙地覆盖电学活性物质表面的问题，因而得不到充分的电学特性。进而，对电极制作工序要求精度，存在工序繁杂的问题。进一步来说，近年来考虑到环境等，要求工序简化、节能。因此，正在寻求将电极制作时的加热处理工序控制在更短时间、低能的方法。此外，根据粘结剂树脂的种类的不同，有时也难以除去有机溶剂，异味的问题也没有得到解决。

对此，专利文献2中，除有机系粘结剂外还使用水系交联聚合物。并且，推测通过将水系交联聚合物混炼在电极活性物质中，发挥防止电极活性物质凝集的间隔物的作用，由此形成循环性优异的电极。在专利文献2中，为了提高该间隔物效果，使用多孔聚合物颗粒或中空聚合物颗粒，但对电极的密合性不充分，因而必须使用大量粘结剂，使初期容量等电池性能恶化。

进而，专利文献3中，通过使用颗粒内部包埋有水溶性聚合物的聚合物颗粒作为粘结剂，使粘结剂组合物的相容性提高、减少向电解液的泄漏，实现了粘结剂的粘结力的提高。但是，该方法也与专利文献2同样，对电极的密合性不充分，因而没有提高充放电循环寿命。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3066682号(日本特开平6-96770号公报)

专利文献2：日本专利第3414039号(日本特开平8-250124号公报)

专利文献3：日本特开2000-100436号公报

非专利文献

非专利文献1：「電池ハンドブツク」，電気書院刊，1980年(“电池手册”，电气书院刊，1980年)

非专利文献2：「工業材料」，2008年9月号(Vol.56、No.9)(“工业材料”，2008年9月号(Vol.56、No.9))

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的是提供一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物，该组合物与集电体或电极的密合性优异，可提供即使反复充放电或在产热所致的高温环境下也保持了高放电容量的非水系二次电池。进而，本发明的目的是提供一种非水系二次电池电极和使用了该电极的非水系二次电池，所述非水系二次电池电极对电极活性物质的影响少且可确保集电性，使其利用效率提高，可达到电池的充放电循环特性、高容量化。

用于解决课题的方法

本发明的第1发明涉及一种非水系二次电池电极用粘结剂组合物，该组合物包含含官能团的交联型树脂微粒，其特征在于，

所述含官能团的交联型树脂微粒是在表面活性剂的存在下利用自由基聚合引发剂将包含下述单体(A)、(B)和(C)的具有烯键式不饱和基团的单体在水中乳液聚合而成的树脂微粒，