[发明专利]二次电池用粘合剂组合物以及包含其的二次电池用电极和锂二次电池

说明书

本发明涉及一种二次电池用粘合剂组合物以及包含所述粘合剂组合物的锂二次电池负极和锂二次电池，其中所述粘合剂组合物包含共聚物粘合剂，所述共聚物粘合剂包含：(A)源自乙烯基类单体的单元、(B)源自共轭二烯类单体或共轭二烯类聚合物的单元、(C)选自源自(甲基)丙烯酸酯类单体的单元中的至少一种单元、和(D)源自水溶性聚合物的单元，其中所述共聚物粘合剂具有0.02MPa以上的湿模量。

技术领域

[相关申请的交叉参考]

本申请要求在韩国知识产权局于2017年3月31日提交的韩国专利申请10-2017-0042131号和2018年3月28日提交的韩国专利申请10-2018-0035834号的权益，通过参考将其公开内容以其完整形式并入本文中。

[技术领域]

本发明涉及一种二次电池用粘合剂组合物以及包含其的二次电池用电极和锂二次电池，更特别地，涉及一种具有适当湿模量的粘合剂组合物以及包含其的二次电池用电极和锂二次电池。

背景技术

随着移动装置的技术发展和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求急剧增加，并且在这些二次电池中，具有高能量密度、高工作电位、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池已经商业化并被广泛使用。

通过混合正极活性材料或负极活性材料和粘合剂树脂组分并将该混合物分散在溶剂中来制备浆料，并通过用该浆料涂布电极集电器的表面、对涂布的表面进行干燥、然后形成材料混合物层，来制备锂二次电池的电极。

粘合剂用于确保活性材料之间以及活性材料与电极集电器之间的粘附力或结合力，但是需要过量的粘合剂来改善活性材料与电极集电器之间的粘附力。然而，过量的粘合剂可能降低电极的容量和导电性。相反，粘附力不足导致在诸如电极干燥和压制的工序中发生电极剥落现象，从而成为电极故障率增加的原因。此外，具有低粘附力的电极可能因外部冲击而剥落，并且电极剥落可能增加电极材料与集电器之间的接触电阻从而成为电极输出性能下降的原因。

特别地，存在如下局限：因为在锂二次电池的充电和放电期间由于与锂反应而出现负极活性材料的体积变化，并且在连续充电和放电期间负极活性材料从集电器剥落、或者随活性材料之间接触界面的变化而导致电阻增加，从而随着充电和放电循环进行容量急剧下降，所以循环寿命缩短。此外，在其中将诸如硅、锡和硅-锡合金的材料进行复合并用于增加放电容量的情况下，因为由于硅或锡与锂反应而发生更大的体积变化，所以所述局限变得更加明显。

因此，一直需要开发一种粘合剂和通过使用所述粘合剂制备的二次电池用电极，所述粘合剂可通过提供更好的粘附力以解决由于电极剥落、活性材料从集电器剥落、或活性材料之间接触界面的变化导致的电化学性能降低而提供具有改进的性能的二次电池。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种二次电池用粘合剂组合物，所述粘合剂组合物通过在提供更好的粘附力的同时，即使在电解液浸渍之后仍保持高机械性能，从而可以改善电池的寿命性能。

本发明的另一方面提供一种二次电池用电极，所述电极包含所述二次电池用粘合剂组合物。

本发明的另一方面提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包含所述二次电池用电极。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种二次电池用粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含共聚物粘合剂，所述共聚物粘合剂包含选自由如下组成的组中的至少一种单元：(A)源自乙烯基类单体的单元、(B)源自共轭二烯类单体或共轭二烯类聚合物的单元、(C)源自(甲基)丙烯酸酯类单体的单元、和(D)源自水溶性聚合物的单元，其中所述共聚物粘合剂具有0.02MPa以上的湿模量。

根据本发明的另一方面，提供一种锂二次电池用电极，所述电极包含硅类负极活性材料和二次电池用粘合剂组合物。