[发明专利]锂离子二次电池负极用浆料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池负极用浆料组合物。

背景技术

近年来，笔记本电脑、手机、PDA(Personal Digital Assiatant)等便携终端的普及显著。可用于这些便携终端的电源的二次电池多使用镍氢二次电池、锂离子二次电池等。便携终端要求更舒适的便携性，因而其小型化、薄型化、轻质化、高性能化得到迅速发展，其结果，便携终端已被用于各种场合。另外，对于电池，也与便携终端同样地要求小型化、薄型化、轻质化、高性能化。

以往，锂离子二次电池可使用石墨等碳类活性物质作为负极活性物质。另外，锂离子二次电池的负极是将含有该负极活性物质、粘合剂组合物及羧甲基纤维素等水溶性高分子的浆料组合物涂布于集电体并进行干燥而制作的。

近年来，以锂离子二次电池的高容量化为目的，开发了使用含有Si等的合金类活性物质的锂离子二次电池负极。但是，在含有合金类活性物质的浆料组合物中，合金类活性物质容易凝聚，难以均匀地分散。其结果，可能导致二次电池的电池电阻增大、循环特性等电池特性变差。

在专利文献1中，添加羧甲基纤维素来提高合金类活性物质的分散性，但存在下述隐患：电子阻抗、电荷迁移阻抗增大，与此相伴而导致电池物性(电池特性)变差。

另外，在专利文献2中，使用了含有烯属不饱和羧酸单体单元、(甲基)丙烯酸酯单体单元等的水溶性聚合物，但由于浆料组合物中的合金类活性物质的分散性不足，因此，有时在负极活性物质层中合金类活性物质会不均匀地存在。其结果，伴随充放电时合金类活性物质的体积膨胀，可能导致活性物质从负极脱离(掉粉)，二次电池的循环特性、输出特性等变差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2011/37142号

专利文献2：国际公开2012/26462号

发明内容

发明要解决的问题

以往，使用碳类活性物质作为锂离子二次电池的负极活性物质，但近年来，出于使锂离子二次电池进一步高容量化的目的，正在研究负极活性物质使用了合金类活性物质的锂离子二次电池的负极。但是，在浆料组合物中，合金类活性物质容易发生凝聚，无法均匀地分散，因而可能导致循环特性等电池特性劣化。

因此，本发明的目的在于提供一种具有优异的循环特性的二次电池、以及可得到具有优异粘结性的负极的锂离子二次电池负极用浆料组合物。

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果得知：通过使用粘度范围不同的2种以上的水溶性高分子，可提高负极活性物质的分散性。特别是，在使用合金类活性物质作为负极活性物质的情况下，可以抑制充放电时合金类活性物质的体积膨胀。另外还得知：即使降低水溶性高分子的配合份数，也可以充分地抑制充放电时合金类活性物质的体积膨胀，由此，可以降低电荷迁移阻抗，提高二次电池的循环特性(尤其是高温循环特性)等。并基于上述见解而完成了本发明。

解决问题的方法

以解决上述课题为目的的本发明的要点如下所述。

[1]一种锂离子二次电池负极用浆料组合物，其含有负极活性物质(A)、水溶性高分子(B)及水(C)，其中，

所述水溶性高分子(B)包含水溶性高分子(B1)及水溶性高分子(B2)，所述水溶性高分子(B1)为含有烯属不饱和酸单体单元及含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物的碱金属盐，所述水溶性高分子(B2)为含有80质量％以上烯属不饱和酸单体单元的聚合物的碱金属盐，

所述水溶性高分子(B1)的5％水溶液粘度为100cp以上且1500cp以下，

所述水溶性高分子(B2)的5％水溶液粘度为2000cp以上且20000cp以下。

[2]如[1]所述的锂离子二次电池负极用浆料组合物，其中，相对于所述负极活性物质(A)100质量份，含有所述水溶性高分子(B)0.1质量份以上且5.0质量份以下。

[3]如[1]或[2]所述的锂离子二次电池负极用浆料组合物，其中，所述水溶性高分子(B1)和所述水溶性高分子(B2)的重量比(B1/B2)为5/95以上且95/5以下。

[4]如[1]～[3]中任一项所述的锂离子二次电池负极用浆料组合物，其中，所述水溶性高分子(B1)中的烯属不饱和酸单体单元的含有比例为15质量％以上且50质量％以下、含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的含有比例为1质量％以上且20质量％以下。