[发明专利]非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层以及非水系二次电池

说明书

本发明的目的在于提供在二次电池中捕获从正极活性物质溶出的钴离子等过渡金属离子而防止在负极析出过渡金属的技术。根据本发明，提供一种非水系二次电池功能层用组合物，其包含有机粒子，上述有机粒子中，脂肪族共轭二烯单体单元在有机粒子所包含的全部单体单元中所占的比例为5质量％以上，且上述有机粒子的含量换算成固体成分计，为50质量％以上。

技术领域

本发明涉及非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层以及非水系二次电池。

背景技术

锂离子二次电池等非水系二次电池(以下，有时仅简写为“二次电池”)具有小型、轻质且能量密度高，进而能够反复充放电的特性，已在广泛的用途中使用。而且，非水系二次电池一般具有正极、负极、以及将正极和负极隔离而防止正极和负极之间的短路的间隔件等电池构件。

其中，近年来在二次电池中使用了具有用于使耐热性和强度提高的多孔膜层、用于将电池构件彼此粘接的粘接层等(以下，有时将这些统称为“功能层”)的电池构件。具体而言，使用了在将电极复合材料层设置于集电体上而成的电极基材上进一步形成有功能层的电极、在间隔件基材上形成有功能层的间隔件作为电极构件。

而且，为了令使用了这些具有功能层的电池构件的二次电池进一步高性能化，积极地进行了功能层的改进(例如，参考专利文献1)。

具体而言，例如专利文献1中提出了如下技术：对于包含填料和粘结材料的多孔膜层，通过使用含有5～85质量％的脂肪族共轭二烯单体单元的羧基改性二烯系聚合物作为粘结材料，从而抑制粘结材料的凝聚，并且使多孔膜层的粘结性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-165430号公报。

发明内容

发明要解决的问题

但是，近年来从电池容量的大容量化等观点出发，作为二次电池的正极的电极复合材料层(正极复合材料层)，使用了包含含有过渡金属的正极活性物质(例如，LiCoO₂等)的正极复合材料层。但是，在使用了含有过渡金属的正极活性物质的二次电池中，由于其使用所伴随的副反应等，有时正极活性物质中的过渡金属(例如，LiCoO₂的情况下为钴)在电解液中作为过渡金属离子溶出。而且，在电解液中从正极溶出的过渡金属在负极上析出，可能导致二次电池的循环特性等寿命特性的恶化。

然而，一直以来在二次电池中，着眼于通过使多孔膜层等构件自身的物性提高从而使二次电池的性能提高的技术，对于上述的过渡金属的溶出的问题并没有充分地进行研究。因此，在使用了含有过渡金属的正极活性物质的二次电池中，寻求提供以下这样的技术，即，将从正极活性物质中溶出的钴离子等过渡金属离子在该过渡金属离子移动到负极附近前在二次电池中捕获，防止在负极析出过渡金属。

用于解决问题的方案

因此，本发明人为了提供将从正极活性物质中溶出到电解液中的钴离子等过渡金属离子捕获的技术，进行了深入地研究。而且，本发明人着眼于通过使构成电池构件的功能层具有捕获过渡金属离子的功能，从而在二次电池中捕获从正极复合材料层的正极活性物质中溶出到电解液中的钴离子等过渡金属离子。因此，本发明人进一步反复研究，发现通过使用以规定的比例包含脂肪族共轭二烯单体单元的有机粒子来形成功能层、且将功能层中的该有机粒子的含量设为规定比例，从而能够使功能层确保高的粘接性并且具有高的过渡金属捕获能力，由此完成了本发明。

另外，在本发明中“包含单体单元”是指“在使用该单体得到的聚合物中包含来自单体的结构单元”的意思。