[发明专利]非水系二次电池电极粘合剂及非水系二次电池电极

说明书

提供可以获得具有裂缝少，相对于集电体的剥离强度高的电极活性物质层，并且内阻低，具有良好的循环特性的二次电池的非水系二次电池电极粘合剂以及非水系二次电池电极。本发明的非水系二次电池电极粘合剂包含树脂成分，且为水溶性。23℃下的表面自由能γ_B为70mJ/m²以下，上述表面自由能的偶极子部分γ^p_B为26mJ/m²以下。

技术领域

本发明涉及非水系二次电池电极粘合剂、以及非水系二次电池电极。

本申请基于2019年12月24日在日本申请的特愿2019-233083号来主张优先权，将其内容援用到本文中。

背景技术

使用非水系电解质的二次电池(非水系二次电池)在高电压化、小型化、轻量化方面与使用水系电解质的二次电池相比优异。因此，非水系二次电池作为笔记本型个人电脑、便携电话、电动工具、电子/通信设备的电源而被广泛使用。此外，最近，从环保车辆适用的观点考虑在电动汽车、混合动力汽车用也使用非水系二次电池，但强烈要求高输出化、高容量化、长寿命化等。作为非水系二次电池，举出锂离子二次电池作为代表例。

非水系二次电池具备以金属氧化物等作为活性物质的正极、以石墨等碳材料等作为活性物质的负极、和以碳酸酯类或阻燃性的离子液体为中心的非水系电解液溶剂。非水系二次电池为通过离子在正极与负极之间移动而进行电池的充放电的二次电池。详细而言，正极通过将由金属氧化物和粘合剂构成的浆料涂布在铝箔等正极集电体表面，使其干燥后，切断为适当大小来获得。负极通过将由碳材料和粘合剂构成的浆料涂布在铜箔等负极集电体表面，使其干燥后，切断为适当大小来获得。粘合剂具有在正极和负极中使活性物质彼此和活性物质与集电体结着，防止活性物质从集电体剥离的作用。

作为粘合剂，以有机溶剂系的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为溶剂的聚1,1-二氟乙烯(PVDF)系粘合剂是众所周知的。然而，该粘合剂的活性物质彼此和活性物质与集电体的结着性低，在实际使用时需要大量的粘合剂。因此，具有非水系二次电池的容量降低的缺点。此外，由于粘合剂使用作为昂贵的有机溶剂的NMP，因此难以抑制制造成本。

在专利文献1中公开了包含羧基甲基纤维素、水分散性粘合剂和水的二次电池电极形成用复合材料墨。

在专利文献2中公开了包含丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺共聚物(共聚比：丙烯酸钠/N-乙烯基乙酰胺＝10/90质量比)的非水系电池电极用粘合剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-023015号公报

专利文献2：国际公开第2017/150200号

非专利文献

非专利文献1：北崎宁昭，畑敏雄，日本接着協会誌，vol.8，131-141(1972)

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所公开的水分散性粘合剂需要并用作为增稠剂的羧基甲基纤维素，浆料制作工序复杂。并且在该粘合剂中活性物质彼此、和活性物质与集电体的结着性也不足，在以少量的粘合剂生产电极的情况下，在将集电体切断的工序中具有活性物质的一部分剥离的问题。

专利文献2所公开的丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺共聚物，对于膜厚大，即目付量大的电极，具有裂缝大量产生这样的课题。

因此，本发明的目的是提供可以获得具有裂缝少，相对于集电体的剥离强度高的电极活性物质层，并且内阻低，具有良好的循环特性的二次电池的非水系二次电池电极粘合剂以及非水系二次电池电极。

用于解决课题的方法