[发明专利]二次电池用负极、二次电池、浆料组合物及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池用负极、二次电池、浆料组合物及二次电池用负极的制造方法。

背景技术

近年来，笔记本电脑、手机、PDA(Personal Digital Assistant)等便携终端的普及非常显著。可用作这些便携终端的电源的二次电池多使用例如镍氢二次电池、锂离子二次电池等。便携终端要求更舒适的携带性，因而其小型化、薄型化、轻质化、高性能化得到急速发展，其结果，便携终端已被用于各种各样的场合。另外，对于二次电池，也与便携终端同样地要求小型化、薄型化、轻质化及高性能化。

为了实现二次电池的高性能化，已研究了电极、电解液及其他电池部件的改良。其中，电极通常可通过如下操作来制造：在水或有机溶剂等溶剂中分散或溶解作为粘合剂(粘结剂)的聚合物而得到液态组合物，在该液态组合物中混合电极活性物质及根据需要的导电性碳等导电剂，得到浆料组合物，将该浆料组合物涂布在集电体上并进行干燥。关于电极，除了电极活性物质及集电体本身的研究以外，还进行了用于将电极活性物质等粘结于集电体的粘合剂以及各种添加剂的研究(例如参照专利文献1～4)。

例如，在专利文献1、专利文献2中记载了非水二次电池的负极用浆料，其含有碳材料活性物质以及由水分散乳液树脂和水溶性高分子化合物构成的结合剂。作为水溶性高分子化合物，记载了聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等。还记载了由此使电池的涂膜强度和涂膜密度变得良好。

在专利文献3中记载了一种二次电池电极用粘合剂，其由共聚物胶乳构成，所述共聚物胶乳是使由含氟不饱和单体0.02～13重量％、脂肪族共轭二烯单体10～38重量％、烯属不饱和羧酸单体0.1～10重量％及可与它们共聚的其他单体49～88.88重量％构成的单体组合物进行乳液聚合而得到的。还记载了由此使得配合稳定性、抗粘连性、耐掉粉适应性、粘结力优异。

此外，在专利文献4中记载了一种二次电池电极用粘合剂，其由具有来自(甲基)丙烯酸氟代烷基酯等含氟原子单体的单体单元的聚合物构成，另外，记载了为提高涂布性或提高充放电特性，可加入纤维素类聚合物、聚丙烯酸盐等。还记载了由此可得到与活性物质的粘结性持续良好的电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-308841号公报

专利文献2：日本特开2003-217573号公报

专利文献3：日本特开2010-146870号公报

专利文献4：日本特开2002-42819号公报

发明内容

发明要解决的问题

在二次电池中，有时负极中所含的电极活性物质的粒子会伴随充放电而发生膨胀及收缩。如果重复发生这样的膨胀及收缩，则有可能导致负极逐渐膨胀，二次电池发生变形。因此，期望开发出能够抑制如上所述的负极膨胀的技术。

另外，在现有的二次电池中，如果在例如60℃这样的高温环境中保存，则存在容量降低的情况。因此，期望开发出即使在高温环境中保存二次电池的情况下也能够抑制该二次电池的容量降低的技术。

此外，对于二次电池而言，要求其在高温环境及低温环境的任意环境中均具有良好的循环特性、输出特性等特性。

本发明是鉴于上述课题而完成的，目的在于提供一种能够实现下述二次电池的二次电池用负极、可制造所述二次电池用负极的负极用浆料组合物、及二次电池用负极的制造方法、以及具备所述二次电池用负极的二次电池，所述二次电池可使伴随充放电而发生的负极膨胀得以抑制、即使在高温环境中保存的情况下也不易发生容量降低、在高温环境及低温环境的任意环境中均具有良好的特性。

解决问题的方法

本发明人为解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过使二次电池用负极的电极活性物质层中含有下述水溶性聚合物，可以抑制伴随充放电而发生的负极膨胀，并且即使在高温环境中保存的情况下也不易发生容量的降低，所述水溶性聚合物分别以特定比例含有含磺酸基单体单元和含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元，进而完成了本发明。

即，根据本发明，可提供以下的[1]～[11]。

[1]一种二次电池用负极，其含有负极活性物质、粒子状粘合剂及水溶性聚合物，其中，

所述水溶性聚合物为含有0.1重量％～15重量％的含磺酸基单体单元及0.5重量％～10重量％的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的共聚物。

[2]根据[1]所述的二次电池用负极，其中，所述水溶性聚合物含有烯属不饱和羧酸单体单元。