[发明专利]非水电解质二次电池电极用粘合剂、电极以及非水电解质二次电池

说明书

本申请是申请日为2006年3月23日、申请号为200680009587.6、发明 名称为“非水电解质二次电池电极用粘合剂、电极以及非水电解质二次电池” 的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及可用于制造锂离子二次电池等非水电解质二次电池的粘合 剂、含有该粘合剂的粘合剂组合物以及电极用组合物。本发明还涉及用该电 极用组合物的电极以及用该电极的非水电解质二次电池。

背景技术

锂离子二次电池等非水电解质二次电池由于具有高能量密度而受到好 评，取代铅二次电池、镍镉二次电池、镍氢二次电池等二次电池，担负着电 子设备用小型二次电池的主要角色，而且期待其应用于汽车用等动力用途方 面。为寻求更高电力密度，活性物质的高容量化、在电极中的高填充化、电 极层的厚壁化以及隔板或集电体的薄壁化等，继续进行研究。

为了将电极活性物质高密度填充于电极中而降低粘合剂的配合比例时， 电池变脆，容易使在截断或电池组装的工序中的次品率增大，使电池的循环 特性降低。而且，降低电极中导电材料的配比时，存在电池速率特性降低的 问题。

此外，如果电极表面不平滑，通过隔板隔开的正负两极间距离在局部上 变近，可能会使电流集中于一部分造成局部发热。因此一般在电极层形成后 通过辊压等方法以期使电极表面平滑化并增大电极层的密度。如果辊压前的 电极层表面粗糙、密度小，即使增大压缩的压力也很难得到平滑的表面，如 若强行用高压力来提高活性物质的填充率，压缩时就会在电极层内产生微小 裂纹，结果电极层变脆，因此使在截断或电池组装工序中的次品增加。

电极层变厚时，可以增加电池中活性物质的比例，有利于增大能量密度， 但电极挠曲变难使电池组装工序的次品率增大，或者，距离集电体的平均距 离增大，其结果是，存在电池速率特性低的问题。

提出了通过在粘合剂中使用橡胶类材料提高电极的柔软性，维持上述循 环特性，降低截断·卷曲工序中的电极破损的方案(例如专利文献1～3)。 此外，提出了通过使用反应固化型粘合剂而得到可挠性、粘结性良好的电极 的方案(专利文献4)。

专利文献1：特开平5-74461号公报

专利文献2：特开2000-200608号公报

专利文献3：特开2000-228197号公报

专利文献4：特开平6-325752号公报

专利文献5：美国专利第5846674号说明书

发明内容

发明要解决的问题

但是，使用上述专利文献1～5中记载的粘合剂制造电池用浆料时，常 因活性物质或导电材料的分散不充分而使浆料的涂布性差，很难得到活性物 质以高密度填充的不易破损的电极。

因此，鉴于上述以往技术的问题点，本发明的目的在于，提供电极活性 物质分散性良好的非水电解质二次电池电极用粘合剂。而且本发明的目的还 在于，提供电极活性物质以高密度填充、表面平滑性好的非水电解质二次电 池用电极以及速率特性、循环特性良好的非水电解质二次电池。

解决问题的方法

本发明者们为达到上述目的，经深入研究的结果发现，使用含有包含氮 族元素或硫属元素的酸基团或其盐的基团的共聚物作为粘合剂时，电极活性 物质分散性良好、用该粘合剂制造的电极的强度及表面平滑性均很好、而且 通过使用该电极可以得到速率特性和循环特性良好的非水电解质二次电池， 基于以上发现完成了本发明。

即，通过本发明提供以下发明。

(1)一种非水电解质二次电池电极用粘合剂，该粘合剂包含共聚物， 其中，每100g上述共聚物中含有0.0005～0.05mol含氮族元素或硫属元素的 酸基团或该酸的盐基团。

此处所谓的“硫属元素”是指狭义的硫属元素，是指包括硫、硒、碲的 原子组。

(2)上述非水电解质二次电池电极用粘合剂，其中，上述氮族元素或 硫属元素优选为磷原子或硫原子。

(3)上述非水电解质二次电池电极用粘合剂，其中，上述共聚物优选 具有50-99.9质量％的以通式(A)

表示的结构单元，式中，R¹表示氢原子或甲基，R²表示碳原子数为1～16 的烷基或环烷基。