[发明专利]全固体二次电池用粘结剂组合物、全固体二次电池用浆料组合物、含固体电解质层及全固体二次电池

说明书

本发明提供了一种能够形成可使全固体二次电池发挥优异的高温保存特性的含固体电解质层的全固体二次电池用粘结剂组合物。该全固体二次电池用粘结剂组合物包含丙烯酸系聚合物和相对于上述丙烯酸系聚合物为500质量ppm以上且5000质量ppm以下的凝固剂。

技术领域

本发明涉及一种全固体电池用粘结剂组合物、全固体电池用浆料组合物、含固体电解质层及全固体二次电池。

背景技术

近年来，锂离子二次电池等二次电池除了在移动信息终端、移动电子设备等移动终端的用途之外，在家用小型电力储存装置、二轮摩托车、电动汽车、混合动力电动汽车等各种用途中的需求也在增加。而且，伴随着用途的广泛化，要求进一步提高二次电池的安全性。

因此，作为安全性高的二次电池，使用固体电解质代替易燃性高、泄漏时的起火危险性高的有机溶剂电解质的全固体电池备受关注。

在此，全固体二次电池具有正极、负极及位于正极和负极之间的固体电解质层。而且，全固体二次电池的电极(正极、负极)通过例如以下方式形成：在集流体上涂敷包含电极活性物质(正极活性物质、负极活性物质)、粘结剂及固体电解质的浆料组合物，使涂敷了的浆料组合物干燥而在集流体上设置电极复合材料层(正极复合材料层、负极复合材料层)。此外，全固体二次电池的固体电解质层通过例如以下方式形成：在电极或脱模基材上涂敷包含粘结剂和固体电解质的浆料组合物，使涂敷了的浆料组合物干燥。

而且，作为用于形成固体电解质层的粘结剂，一直以来使用丙烯酸系聚合物。例如，在专利文献1中，在作为乳化剂的十二烷基苯磺酸钠的存在下，在水中将单体乳液聚合而得到丙烯酸系聚合物的水分散液，在有机溶剂中进行溶剂置换，由此制备包含丙烯酸系聚合物和有机溶剂的粘结剂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/152262号。

发明内容

发明要解决的问题

在此，特别是近年来，在例如电动汽车等领域中，全固体二次电池常暴露在高温条件下(例如80℃以上)，存在抑制高温条件下的容量降低(即，提高高温保存特性)的问题。即，要求使用包含丙烯酸系聚合物的粘结剂组合物形成固体电解质层、电极复合材料层等含有固体电解质的层(以下称为“含固体电解质层”)来充分确保全固体二次电池的高温保存特性。

因此，本发明的目的在于提供一种能够形成可使全固体二次电池发挥优异的高温保存特性的含固体电解质层的全固体二次电池用粘结剂组合物和全固体二次电池用浆料组合物。

此外，本发明的目的在于提供一种可使全固体二次电池发挥优异的高温保存特性的含固体电解质层和高温保存特性优异的全固体二次电池。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述问题进行了深入研究。然后，本发明人新发现，根据使用包含丙烯酸系聚合物和规定量的凝固剂的粘结剂组合物制备的浆料组合物，能够形成可使全固体二次电池发挥优异的高温保存特性的含固体电解质层，从而完成了本发明。

即，本发明以有利地解决上述问题为目的，本发明的全固体二次电池用粘结剂组合物的特征在于，其包含丙烯酸系聚合物和相对于上述丙烯酸系聚合物为500质量ppm以上且5000质量ppm以下的凝固剂。如果使用包含这样的粘结剂组合物的浆料组合物来形成含固体电解质层，该粘结剂组合物包含丙烯酸系聚合物和凝固剂，凝固剂相对于丙烯酸系聚合物的量为上述范围内的比例，则能够使全固体二次电池发挥优异的高温保存特性。

另外，在本发明中，“丙烯酸系聚合物”的意思是以50质量％以上的比例包含(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物。

在此，在本发明中，“(甲基)丙烯酸”的意思是丙烯酸和/或甲基丙烯酸。