[发明专利]锂离子二次电池用正极

说明书

一个方案中，提供具有与通过以往的非水系工艺制作的锂离子二次电池用正极同等的充放电特性且通过使用水系粘结剂的水系工艺得到的锂离子二次电池用正极。本申请一个方案涉及包含集电体和形成在上述集电体上的复合材料层的锂离子二次电池用正极，上述复合材料层包含聚合物粒子作为粘结剂，该聚合物粒子含有来自下述式(I)所示化合物的结构单元(A)、以及来自选自下述式(II)所示化合物、下述式(III)所示化合物和不饱和二元酸中的至少1种化合物的结构单元(B)，该聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元(A)的含量为50质量％以上99.9质量％以下，上述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元(B)的含量为0.1质量％以上20质量％以下。

技术领域

本申请涉及锂离子二次电池用正极。

背景技术

与铅蓄电池、镍氢电池等相比，锂离子电池的重量、单位体积的能量密度高，因此有助于搭载电子设备的小型化、轻量化。近年来，作为面向汽车零排放的措施，混合动力汽车、电动汽车逐渐普及，对于其燃耗率的提高、行车距离的延长而言，锂离子电池的性能提高成为关键。

锂离子二次电池通常由正极、负极、非水电解液、间隔件等部件构成。其中，正极通过使正极活性物质和导电材料与粘结剂一同分散至N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂中，制备正极复合材料并涂布于集电体表面，并使溶剂挥发的非水系工艺来制作。另一方面，负极通过将利用乳液聚合法而制造的苯乙烯-丁二烯共聚橡胶的水性乳液作为粘结剂，并将具有增稠作用的羧甲基纤维素水溶液和增稠剂一同与负极活性物质进行混合的水系工艺来制造(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3101775号

发明内容

发明要解决的课题

近年来，从通过削减有机溶剂的使用而降低电极制造成本、能够改善环境负担、作业环境的方面出发，对于正极也期望采用负极那样的水系工艺。

但是，将负极中主要采用的水系粘结剂即苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR)直接应用于正极时，存在聚合物的电化学耐性缺乏、充放电特性降低的倾向。

本申请在一个或多个实施方式中提供具有与通过以往的非水系工艺而制作的锂离子二次电池用正极同等的充放电特性且通过使用了水系粘结剂的水系工艺而得到的锂离子二次电池用正极和锂离子二次电池。

用于解决课题的手段

本申请在一个方案中涉及一种锂离子二次电池用正极(以下也称为“本申请的正极”)，其包含集电体和形成在上述集电体上的复合材料层，上述复合材料层包含聚合物粒子作为粘结剂，所述聚合物粒子含有来自下述式(I)所示化合物的结构单元(A)、以及来自选自下述式(II)所示化合物、下述式(III)所示化合物和不饱和二元酸中的至少1种化合物的结构单元(B)，上述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元(A)的含量为50质量％以上且99.9质量％以下，上述聚合物粒子的全部结构单元中的结构单元(B)的含量为0.1质量％以上且20质量％以下。

[化学式1]

[式(I)中，R¹表示氢原子或甲基。R²表示选自碳原子数为1以上且6以下的直链烷基或支链烷基、以及-CH₂OR³中的至少1种。R³表示碳原子数为4以上且6以下的直链烷基或支链烷基。X表示-O-或-NH-。]

[化学式2]

[式(II)中，R¹表示氢原子或甲基，M表示氢原子或阳离子。]

[化学式3]