[发明专利]电极用粘合剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种电极用粘合剂组合物。

背景技术

近年来，电子设备的小型化、轻量化的进步令人瞩目。随之而来的是，作为电子设备的驱动用电源使用的电化学器件(例如二次电池、电容器等)的小型化、高能量密度化的要求也越来越高。作为满足该要求的电化学器件，最近开发出了镍氢二次电池、锂离子二次电池等。

以电化学器件特性的提高为目的的研究不仅仅是新型结构的器件的开发，对于构成现有器件的零部件也在进行。例如进行了许多电化学器件中使用的电极的改良。

作为二次电池和电容器等中使用的电极，已知包括集电体和配置于该集电体的一面的电极活性物质层的电极。作为制造这种电极的公知的方法，可例举例如以下方法。该方法是：首先，制备使包括氢吸留合金或石墨等的电极活性物质、包括羧甲基纤维素等的增稠剂、以及包括含有聚合物粒子的胶乳的粘合剂分散在水中而构成的糊料或浆料，接着，将所得的糊料或浆料涂布在集电体的表面并干燥，对所得的涂膜进行加压加工，在集电体的表面上形成电极活性物质层，从而制造电极。

上述粘合剂起到将电极活性物质彼此粘合的功能、提高电极活性物质层和集电体之间的密合性的功能等，直接关系到所得电极的性能。因此，通过改良粘合剂，可期待电化学器件的特性提高。

基于这样的事实，提出了各种粘合剂。例如，日本特开平10?302799号公报中提出了由含有官能团的偏氟乙烯系聚合物的水性分散体构成的粘合剂；国际公开第02/039518号小册子中提出了一种粘合剂，该粘合剂包含显示出特定的HOMO值的乙烯共聚物(A)；显示出特定的HOMO值、Tg和凝胶含量的聚合物(B)；能溶解上述聚合物(A)但不能溶解上述聚合物(B)的液态介质，得到了一定程度的效果。

近年来，人们开始将电化学器件搭载于汽车。例如，锂离子二次电池等二次电池被用作电动汽车和混合动力汽车的主要电源，双电层电容器等电容器被用作卡车等大型车辆的辅助电源。

汽车因使用地域、季节因素等的不同，使用环境(特别是使用温度)显著不同，因此要求搭载于汽车的电化学器件能在广泛的温度范围内发挥稳定的性能。但是，有人指出如果将现有公知的粘合剂组合物应用于汽车搭载用途，则会产生因使用温度而引起的各种问题。例如，使用上述日本特开平10?302799号公报的粘合剂制成的电化学器件虽然具有能耐受正极反应的高耐氧化性，但是在高温环境下无法维持电极活性物质彼此的粘合性及电极活性物质层和集电体之间的密合性，存在电极活性物质层容易从集电体剥离的问题。使用上述国际公开第02/039518号小册子的粘合剂制成的电化学器件不仅存在高温环境下容易自放电的问题，而且由于含有有机溶剂作为满足上述要求的液态介质，因此担心会对环境造成不良影响，也存在由操作者进行操作时的安全方面的问题。

发明内容

本发明是基于上述事实而完成的发明。

因此，本发明的目的是提供一种新型的电化学器件电极用粘合剂(电极用粘合剂组合物)。由该电极用粘合剂组合物得到的电化学器件即使在高温环境下也能维持粘合性和密合性，高温环境下的自放电得到高度抑制。而且，该电极用粘合剂组合物对环境的不良影响小，操作时的安全性高。

本发明人为了达到上述目的进行了认真研究，结果发现，上述性能和粘合剂中所含的聚合物的组成及分子轨道能级之间有着密切的关系，从而完成了本发明。

即，本发明的上述目的和优点通过一种电极用粘合剂组合物而实现，该组合物是含有聚合物和水性介质的电极用粘合剂组合物，其特征在于，

所述聚合物由聚合物(A)构成，该聚合物(A)满足以下条件：

通过半经验分子轨道法计算的HOMO(最高占据分子轨道)值为?10eV以下；

通过半经验分子轨道法计算的LUMO(最低未占分子轨道)值与HOMO值之差为10.5eV以上；而且

通过燃烧离子色谱法测定的氟原子的含有比例为2～30质量%。

具体实施方式

下面，对用于实施本发明的方式进行说明。

本发明不限定于以下实施方式。即，应理解，在不超出本发明的技术思想的范围内，可以基于本领域技术人员的常规知识对以下实施方式加以适当的改变、改良等，这样的形态也属于本发明的范围。

<电极用粘合剂组合物>

下面，对本发明的电极用粘合剂组合物进行详细说明。

本发明的电极用粘合剂组合物含有聚合物和水性介质，可以根据需要含有增稠剂，还可以含有乳化剂、聚合引发剂或其残渣、表面活性剂、中和剂等。

[聚合物]