[发明专利]蓄电器件电极用粘合剂

说明书

本发明的目的在于提供一种蓄电器件电极用粘合剂，其在被用作蓄电器件的电极中所使用的粘合剂的情况下，具有从高温环境到低温环境的范围广的热能稳定性，所得的蓄电池的不可逆容量小，并且电阻也小，可以制作出输出特性优异的高容量的蓄电池。另外，本发明的目的还在于提供一种蓄电器件电极用粘合剂，其活性物质的分散性、粘接性优异，可以使所得的电极的柔软性提高，对电解液的耐久性高，即使在粘合剂的添加量少的情况下，也可以制作出高容量的蓄电池。进而，本发明的目的还在于提供使用该蓄电器件电极用粘合剂的蓄电器件电极用组合物、蓄电器件电极、蓄电器件。本发明的蓄电器件电极用粘合剂是在蓄电器件的电极中使用的粘合剂，上述粘合剂含有聚乙烯醇缩醛系树脂，上述聚乙烯醇缩醛系树脂中，缩醛环结构的内消旋/外消旋比率为10以上，羟基量为30～60摩尔％。

技术领域

本发明涉及一种蓄电器件电极用粘合剂，其在被用作蓄电器件的电极中所使用的粘合剂的情况下，具有从高温环境到低温环境的范围广的热能稳定性，所得的蓄电池的不可逆容量小，并且电阻也小，可以制作出输出特性优异的高容量的蓄电池。另外，本发明还涉及一种蓄电器件电极用粘合剂，其活性物质的分散性、粘接性优异，可以使所得的电极的柔软性提高，对电解液的耐久性高，即使在粘合剂的添加量少的情况下，也可以制作出高容量的蓄电池。进而，本发明还涉及使用该蓄电器件电极用粘合剂的蓄电器件电极用组合物、蓄电器件电极、蓄电器件。

背景技术

近年来，随着便携型摄像机、便携型个人电脑等便携型电子设备的普及，作为移动用电源的二次电池的需要急剧增大。另外，对此种二次电池的小型化、轻质化、高能量密度化的要求非常高。

这样一来，作为能够反复充放电的二次电池，以往铅电池、镍-镉电池等成为主流。但是，对于这些电池而言，虽然充放电特性优异，但是在电池重量、能量密度的方面，还称不上具有能够充分满足作为便携型电子设备的移动用电源的特性。

因此，作为二次电池，将锂或锂合金用于负极电极的锂二次电池的研究开发正在盛行。该锂二次电池具有以下优异特征：具有高能量密度，自放电也少，且轻质。

锂二次电池的电极通常通过以下方式形成，即，将活性物质和粘合剂与溶剂一起混炼，使活性物质分散而制成浆料，然后利用刮刀法等将该浆料涂布于集电体上并使其干燥而进行薄膜化。

现在，尤其是作为锂二次电池的电极(负极)用的粘合剂而最广泛使用的是以聚偏氟乙烯(PVDF)为代表的氟系树脂。

但是，氟系树脂存在在溶剂中的溶解性差、导致使制造效率显著降低的问题。

对此，作为使氟系树脂溶解的浆料用溶剂，使用了N-甲基吡咯烷酮。但是，N-甲基吡咯烷酮存在以下问题：沸点高，在干燥时需要大量的热能，因此会由于干燥时的加热而使粘合剂树脂的一部分变质，在长期循环中会在电极界面发生剥离，由此使电池特性降低。

另外，在将氟系树脂用作粘合剂的情况下，一方面能够制作具有挠性的负极薄膜，但是另一方面集电体与负极活性物质的粘结性差，因此在电池制造工序时存在负极活性物质的一部分或全部从集电体剥离、脱落的风险。另外，由于会因电解液而使粘合剂溶胀，因此在进行电池的充放电时，在负极活性物质内反复进行锂离子的插入、释放，随之还存在负极活性物质从集电体剥离、脱落的问题。

为了解决此种问题，还尝试了过量地添加粘合剂，随之产生负极活性物质的添加量相对降低而电池的容量降低的问题。

另一方面，作为水系粘合剂而使用羧甲基纤维素等，但是在使用羧甲基纤维素的情况下，树脂的柔软性不充分，因此存在使活性物质粘结的效果不充分或对集电体的粘接力显著降低的问题。

另外，在专利文献1中公开了通过使用石墨层间距离(d002)为0.345～0.370nm的低晶碳作为负极活性物质，使用苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)作为粘合剂，使用羧甲基纤维素作为增稠剂，从而得到了良好的负极，并且得到了输出特性优异的电池。