[发明专利]非水电解质二次电池用的正极材料

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用的正极材料。进一步详细而言，本发明涉及具备优异的挠性及粘结性、能够使非水电解质二次电池的内部电阻有效地下降、进而使充放电循环特性有效地提高的非水电解质二次电池用的正极材料、使用该正极材料的正极、使用该正极的非水电解质二次电池。

背景技术

已知在电池的电极中，使用粘合剂。作为具有使用了粘合剂的电极的非水电解质二次电池的代表例，可列举出锂二次电池。锂离子二次电池由于能量密度高、且为高电压，所以被用于手机或笔记本电脑、摄影机等电子设备。最近，通过对环境保护的意识的提高或相关法的整备，作为电动汽车或混合动力电动汽车等车载用途、或家庭用电力储藏用的蓄电池的应用也在进展。在任一用途中，从电池的占有体积或质量等观点出发，也优选电池的能量密度高。

锂离子二次电池一般由负极、正极、隔膜、电解液等构成。例如负极是将包含能够嵌入脱嵌锂离子的石墨或硬碳等负极活性物质、进而导电助剂、粘合剂、溶剂等的涂装液涂布于以铜箔为代表的集电体上并进行干燥而得到。目前，一般以丁苯橡胶(以下，简记为“SBR”)作为粘合剂的水分散体作为涂装液而使用。

另一方面，正极是将层状的钴酸锂或尖晶石型锰酸锂等正极活性物质、炭黑等导电助剂、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯等粘合剂混合并分散于N-甲基吡咯烷酮那样的极性溶剂中而得到的涂装液与负极同样地涂布于以铝箔为代表的集电体上并进行干燥而制造。

在这些锂离子电池中，为了确保高的粘结力，需要增多粘合剂的添加量，可列举出由此引起的性能的下降作为课题。此外，从回收、成本、毒性及环境负荷的观点出发，优选使用水系粘合剂来代替使用N-甲基吡咯烷酮等极性有机溶剂的粘合剂。然而，使用例如水系的SBR粘合剂时，存在在正极环境下，产生正极的氧化劣化，电池特性下降(内部电阻的上升、充放电循环特性的下降)之类的课题。因此，依然，作为正极的粘合剂，将N-甲基吡咯烷酮用于分散溶剂的聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯被广泛使用。因此，期望开发在非水电解质二次电池的正极中能够适宜使用的水系的粘合剂。

例如，在专利文献1及2中，提出了含有包含芳香族乙烯基、共轭二烯、(甲基)丙烯酸酯及烯属不饱和羧酸的共聚物的粘合剂(专利文献1)、及含有包含2官能性(甲基)丙烯酸酯的聚合物的粘合剂(专利文献2)那样的水系的丙烯酸酯粘合剂。然而，将这些水系粘合剂用于正极时，存在例如在高温条件下，充放电循环特性劣化的问题。特别是将该粘合剂用于正极时，在高电压条件下耐氧化性存在问题，担心电池特性变差。

此外，在使用这样的水系的丙烯酸酯系粘合剂时，由于电极制作时的涂装液(浆料)的粘度低，所以为了通过得到光滑的糊剂来涂布平滑的电极，需要添加增稠剂。然而，电池的充放电过程中的增稠剂的氧化成为电池特性的下降的一个原因。

进而，在专利文献3中，提出了具有腈基的(甲基)丙烯酸酯的共聚物即使没有使用增稠剂，也作为发挥与集电体的充分的密合性的粘合剂。然而，其是负极用的粘合剂，对于在要求高的耐氧化特性、进而为了厚膜涂布而要求挠性的正极中的使用可能性，完全没有研究。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-025989号公报

专利文献2：日本特开2001-256980号公报

专利文献3：日本特开2012-51999号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述那样的以往技术的问题而进行的发明，其主要目的是提供一种非水电解质二次电池用的正极材料，其具备优异的挠性及粘结性，能够使非水电解质二次电池的内部电阻有效地下降，进而使充放电循环特性有效地提高。进而，本发明的目的还提供使用该正极材料的正极、使用该正极的非水电解质二次电池。

用于解决课题的方案

本发明人们为了解决上述课题进行了深入研究。其结果发现，包含正极活性物质及粘合剂、且该粘合剂为具备由(甲基)丙烯酸酯单体衍生的构成单元(A)、由包含羧酸基的烯属不饱和单体衍生的构成单元(B)和由5官能以下的多官能(甲基)丙烯酸酯单体衍生的构成单元(C)的共聚物、进而实质上不包含增稠剂的正极材料具备优异的挠性及粘结性，使非水电解质二次电池的内部电阻有效地下降，进而使充放电循环特性有效地提高。本发明是通过基于这些见解，进一步反复研究而完成的。

即，本发明提供下述揭示的方式的发明。

项1.一种正极材料，其包含正极活性物质及粘合剂，