[发明专利]粘结剂组合物、正极用浆料、正极以及锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种能够抑制正极的膨胀的锂离子二次电池正极用粘结剂组合物。本发明的锂离子二次电池正极用粘结剂组合物含有共聚物和溶剂，所述共聚物包含含腈基单体单元和共轭二烯单体单元，所述共聚物的电解液溶胀度为200质量％以上且700质量％以下，将所述粘结剂组合物成膜而得到的粘结剂膜的储能模量为1×10⁴Pa以上且1×10⁹Pa以下。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池正极用粘结剂组合物、锂离子二次电池正极用浆料组合物、锂离子二次电池用正极以及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，已被使用在广泛的用途。

在此，锂离子二次电池一般具有电极(正极和负极)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。此外，锂离子二次电池的电极通常具有集流体和形成在集流体上的电极复合材料层，该电极复合材料层例如使用浆料组合物而形成，该浆料组合物是使电极活性物质、包含粘结材料的粘结剂组合物等分散在分散介质中而成的。

而且，作为锂离子二次电池的电极复合材料层的形成所使用的粘结剂组合物，使用包含聚偏氟乙烯等氟系聚合物和氢化腈橡胶的混合物作为粘结材料的粘结剂组合物等(例如，参照专利文献1)。

在此，在锂离子二次电池中，伴随充放电，在正极、负极中分别进行锂离子的嵌入和脱出，因此会发生电极的膨胀收缩。而且，锂离子的嵌入脱出时的膨胀收缩在负极中尤其大。因此在锂离子二次电池的电极中，特别是在负极中存在如下问题：在长期反复充放电时，电极自身膨胀，内部应力变得过大，由此导致电极结构被破坏而锂离子二次电池的电池性能下降。

对于这样的问题，在例如专利文献2中，提供了如下技术：通过使用具有规定的机械特性的聚酰亚胺作为负极用的粘结材料，从而吸收并缓和负极活性物质的膨胀和收缩来抑制电池性能的下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-63590号公报；

专利文献2：国际公开第2004/004031号。

发明内容

发明要解决的问题

在此，随着对于锂离子二次电池要求进一步的高性能化，近年来，要求通过锂离子二次电池的正极的高密度化等从而使锂离子二次电池的性能进一步提高。但是，关于正极，有锂离子嵌入脱出时的膨胀收缩不如负极大的情况，因此对于抑制正极自身的膨胀的技术没有进行任何研究。因此，在具有对于正极的膨胀没有进行任何考虑的、上述现有技术的使用包含粘结材料的粘结剂组合物而形成的正极的二次电池中，无法充分抑制正极的膨胀，结果是无法使电池性能充分提高。

因此，本发明的目的在于提供能够抑制循环时的正极的膨胀的锂离子二次电池正极用粘结剂组合物以及锂离子二次电池正极用浆料组合物。

此外，本发明的目的在于提供不易发生膨胀的锂离子二次电池用正极。

进而，本发明的目的在于提供正极的膨胀导致的性能下降得以抑制的锂离子二次电池。

用于解决问题的方案

本发明人以解决上述课题为目的进行了深入研究。然后，本发明人发现，通过使用如下的粘结剂组合物从而能够抑制正极的膨胀，该粘结剂组合物包含共聚物作为粘结材料，该共聚物包含含腈基单体单元和共轭二烯单体单元、并且电解液溶胀度为200％以上且700％以下，该粘结剂组合物在规定的条件下成膜时所得到的粘结剂膜示出规定的储能模量。本发明人发现，通过使用如下的粘结剂组合物从而能够抑制正极的膨胀，该粘结剂组合物包含共聚物作为粘结材料，该共聚物包含含腈基单体单元和共轭二烯单体单元、并且电解液溶胀度为200％以上且700％以下，该粘结剂组合物在规定的条件下成膜时所得到的粘结剂膜示出规定的储能模量。