[发明专利]用于电化学元件电极的导电性粘接剂组合物、带粘接剂层的集电体及电化学元件电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电化学元件电极的导电性粘接剂组合物，特别是涉及一种适于在锂离子二次电池的集电体表面形成均匀且密合性良好的导电性粘接剂层的粘接剂组合物。另外，本发明涉及在具有由上述粘接剂组合物形成的导电性粘接剂层的带粘接剂层的集电体、以及在该集电体的导电性粘接剂层上形成有包含电极活性物质的电极组合物层的电化学元件电极。

背景技术

小型、轻量且能量密度较高、可重复充放电的电化学元件，特别是锂离子电池由于其特性被利用，因而需求迅速扩大。另外，锂离子电池所代表的电化学元件由于能量密度、输出功率密度较大，因此，有望从手机及笔记本型个人电脑的小型用途转移到车载等大型用途中的利用。因此，伴随用途的扩大及发展，对这些电化学元件要求低电阻化、高容量化、高耐电压、机械特性、循环寿命的提高等更进一步的改善。

电化学元件可通过使用有机系电解液来提高工作电压，提高能量密度，但另一方面由于电解液的粘度较高，因此存在内部电阻较大这样的问题点。

出于降低内部电阻的目的，提出了在电极组合物层和集电体之间设置导电性粘接剂层(专利文献1)。专利文献1中的导电性粘接剂含有炭黑作为导电材料，含有聚偏氟乙烯树脂作为粘合剂。

专利文献2中提出，在锂离子电容器用电极中，为了提高电极强度，并且降低内部电阻，在集电体和电极组合物层之间设置导电性粘接剂层。专利文献2中列举了各种聚酰胺或丙烯酸酯聚合物等作为用于导电性粘接剂的粘合剂。另外，也记载了丙烯酸酯聚合物中可以含有富马酸及衣康酸等二元酸单体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-075805号公报

专利文献2：ＷO2010/024327

发明内容

发明所要解决的课题

但是，本发明人等进行了研究，结果可知，就专利文献1中的导电性粘接剂而言，电极的内部电阻的降低仍不充分。

另外，在专利文献2这样的锂离子电容器用电极中，使用膨胀铝这样的具有通孔的金属膜作为集电体。在这样的开孔集电体的情况下，即使形成如上所述的导电性粘接剂层，粘接剂受集电体的排拒也较少，可以形成均匀且密合性良好的导电性粘接剂层。

但是，与锂离子电容器不同，在锂离子二次电池中，多使用不具有通孔的箔状金属作为集电体。若对这样的箔状金属集电体涂装通常的导电性粘接剂，则有时粘接剂在金属箔表面被排拒，在粘接剂层上产生针孔或粘接剂层的均匀性及对集电体的密合性受损。由该结果可知，有时粘接剂层上形成的电极组合物层的均匀性也降低，另外电极组合物层和粘接剂层的粘接性也变得不充分，电池的寿命及电极强度受损。

因此，本发明的目的在于，提供一种电化学元件电极的导电性粘接剂组合物，其用于形成导电性粘接剂层，该导电性粘接剂层位于集电体和电极组合物层之间、可有助于提高二者密合，且均匀性较高。

用于解决课题的方案

本发明人为了解决上述课题继续进行潜心研究，结果发现，作为设置在集电体和电极组合物层之间的导电性粘接剂层的粘合剂，通过组合使用特定的2种颗粒状共聚物，导电性粘接剂的涂装变得顺利，可形成均匀且强度较高的导电性粘接剂层，而且由于夹持有导电性粘接剂层，集电体和电极组合物层的密合性提高，可得到耐久性及电极强度高的二次电池，以至完成了本发明。

即，以解决上述课题为目的的本发明的方案如下所述。

(1)一种用于电化学元件电极的导电性粘接剂组合物，其含有导电性碳、含有二元酸单体单元的颗粒状共聚物(A)、含有烯属不饱和羧酸酰胺衍生物单元的颗粒状共聚物(B)及分散介质。

(2)如上述(1)所述的用于电化学元件电极的导电性粘接剂组合物，其中，所述颗粒状共聚物(A)是颗粒状共聚物(A-I)和/或颗粒状共聚物(A-II)，

所述颗粒状共聚物(A-I)通过使含有60～90质量%的烯属不饱和羧酸酯、0.1～5质量%的二元酸单体以及39.9～5质量%的能够与这些单体共聚的单烯烃性单体的单体混合物进行乳液聚合而得到；

所述颗粒状共聚物(A-II)通过使含有20～50质量%的二烯类单体、0.1～5质量%的二元酸单体以及79.9～50质量%的能够与这些单体共聚的单烯烃性单体的单体混合物进行乳液聚合而得到。