[发明专利]正极用粘合剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及正极用粘合剂组合物。

上述粘合剂组合物含有特定的聚合物合金粒子，离子导电性、耐氧化性和密合性都优异，适合作为蓄电装置的正极用的粘合剂材料。

背景技术

近年，作为电子仪器的驱动电源，要求电压高、具有高的能量密度的蓄电装置。特别是作为锂离子电池、锂离子电容器等高电压、高能量密度的蓄电装置值得期待。

这种蓄电装置中使用的电极，通常通过将活性物质粒子和发挥电极粘合剂功能的聚合物粒子的混合物涂布在集电体表面上并干燥来制造。作为电极中使用的聚合物粒子所要求的特性，可以举出活性物质粒子之间的粘合能力及活性物质粒子与集电体的粘合能力、卷取电极的步骤中的耐擦性、不会由于后续的裁切等而由所涂布的电极用组合物层(以下也简称为“活性物质层”)产生活性物质的微粉等耐掉粉性等。通过使聚合物粒子满足上述各种要求特性，所得到的电极的折叠方法、缠绕半径的设定等蓄电装置的结构设计的自由度提高，可以实现设备的小型化。对于上述活性物质粒子之间的粘合能力及活性物质粒子与集电体的粘合能力以及耐掉粉性，经验上已知性能是否良好大致有比例关系。因此，本说明书中，以下有时包括它们而使用“密合性”的用语来表示。

作为电极粘合剂，使用聚偏二氟乙烯(PVDF)等离子导电性和耐氧化性优异的含氟类有机聚合物是有利的。然而，含有氟原子的有机聚合物通常由于缺乏密合性，所得到的电极的机械强度和耐久性存在问题。因此，对维持有机聚合物的离子导电性及耐氧化性的同时提高密合性的技术进行了各种研究、提案。

例如，专利文献1(日本特开2011-3529号公报)中提出了欲通过并用PVDF和橡胶类高分子来兼顾负极用粘合剂的锂离子导电性及耐氧化性和密合性的技术。专利文献2(日本特开2010-55847号公报)中提出了欲经过将PVDF溶解在特定的有机溶剂中，将其涂布在集电体表面上后，低温下除去溶剂的步骤来提高密合性的技术。进一步地，专利文献3(日本特开2002-42819号公报)中提出了欲通过使用在由偏二氟乙烯共聚物构成的主链上具有含氟原子的侧链的结构的电极粘合剂来提高密合性的技术。

发明内容

然而，若利用并用含氟类有机聚合物和橡胶类高分子的专利文献1的技术，则虽然密合性提高，但是由于有机聚合物的离子导电性被削弱并且耐氧化性大幅受损，使用其制造的蓄电装置存在由于重复充放电而导致充放电特性不可逆地老化的问题。另一方面，若利用仅使用含氟类有机聚合物作为电极粘合剂的专利文献2和3的技术，则密合性的水平仍不足。

如此，在现有技术中，未知离子导电性及耐氧化性、和密合性两者都优异的电极粘合剂材料。特别是将由有机聚合物构成的粘合剂用于正极时，由于要求还可以耐正极反应的氧化性的高度耐氧化性，仍未知离子导电性、耐氧化性和密合性都达到实用水平的正极用粘合剂材料。

本发明是鉴于这种现状而提出的，其目的在于，提供离子导电性、耐氧化性和密合性都优异的正极用粘合剂材料。

本发明的上述目的和优点通过下述蓄电装置的正极用粘合剂组合物实现，该蓄电装置的正极用粘合剂组合物的特征在于，

含有聚合物合金粒子和水，该聚合物合金粒子由具有来自选自偏二氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯中至少1种的重复单元的聚合物A、和具有来自不饱和羧酸酯的重复单元的聚合物B构成，其中，

上述聚合物合金粒子的平均粒径为50～400nm，

上述聚合物合金粒子是通过使上述聚合物A吸收用于构成聚合物B的单体之后，将用于构成该聚合物B的单体聚合而合成聚合物B的方法来合成的，而且，

用于构成上述聚合物B的单体为

不饱和羧酸酯，或

不饱和羧酸酯与选自α,β-不饱和腈化合物、不饱和羧酸、共轭二烯化合物、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯代苯乙烯、二乙烯基苯、羧酸乙烯酯和烯属不饱和二羧酸的酸酐中的至少1种单体的混合物。

本说明书中，“粒子”是指具有至少纳米级的粒径的粒状粒子，不包括溶解在溶剂中的溶质那样的分子水平的极其微细的粒子。

附图说明

图1为实施例3中得到的聚合物粒子的DSC图。

图2为比较例4中得到的聚合物粒子的DSC图。

图3为比较例5中得到的聚合物粒子的DSC图。

图4为比较例6中得到的聚合物粒子的DSC图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施方式进行具体的说明。而且应理解为，本发明不限于下述记载的实施方式，还包括在不改变本发明宗旨的范围内实施的各种变形例。