[发明专利]浆料组合物、电极、非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池用电极的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及浆料组合物、电极、非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池用电极的制造方法。详细而言，涉及粘度稳定性优异的浆料组合物、使用该浆料组合物的电极、使用该电极的非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池用电极的制造方法。

背景技术

近年来，电子部件的小型化、多功能化推进，出现了很多便携式电子设备。它们期望小型化、轻量化，作为其电源而使用的电池也同样地要求小型化、轻量化。另外，在环境问题、资源问题的背景下，开始开发、制造、贩卖混合动力汽车、电动汽车等。在这种所谓的电动车辆中，也必需利用小型且轻量、能够进行充电和放电、能量密度高的电源装置。作为这些电源装置，利用锂离子电池、镍氢电池等二次电池、双电层电容器等。特别是以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池由于其能量密度高、能耐受反复的充电、放电的耐久性高，因此作为电源装置受到关注，正在进行大量的开发。

锂离子二次电池的正极是将如下的组合物形成在作为集电体的金属箔上而成的，所述组合物为包含活性物质和将活性物质粘结于集电体的粘结剂树脂的组合物，优选为还包含导电助剂、增稠剂、表面活性剂等的组合物。关于这些组合物，将各材料混合在水或有机溶剂中，从而调制浆料，将所调制的浆料状的组合物(以下称为“浆料组合物”)涂布到集电体上并干燥而制造正极。

将浆料组合物涂布到集电体时，浆料组合物的粘度是重要的，涂布时要求具有规定的粘度。另外，制造锂离子二次电池的正极时，调制浆料组合物后至涂布到集电体为止有时需要一定程度的时间。因此，浆料组合物期望在保存时维持与刚刚调制后同等的粘度，换言之，期望粘度稳定性优异。然而，现有的浆料组合物有时在调制后粘度逐渐降低。浆料组合物的粘度自规定的粘度降低时，存在将浆料组合物涂布到集电体上并干燥后的浆料组合物层的密合性差的担心。特别是调制浆料时的溶剂为水时，浆料组合物的粘度降低的可能性较高。正极材料的密合性会对锂离子二次电池的内阻等造成影响。

关于含有锂离子的电化学电池单元用的电极的制造用的浆料，有包含聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中至少三者的组合的浆料(专利文献1)。聚丙烯酸被认为用于降低浆料的pH，从而避免或抑制腐蚀。认为通过聚丙烯酸的使用，能够避免铝制的集电体因浆料的碱性而被腐蚀的担心。另外，认为聚丙烯酸在浆料中还具有作为增稠剂的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-38074号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1所述的浆料即使通过聚丙烯酸的使用而使调制时的粘度增加，粘度稳定性也不充分。

因此，本发明的目的在于提供粘度稳定性优异、由此在电极用的集电体上涂布干燥后与该集电体的密合性优异的浆料组合物、使用该浆料组合物的电极、使用该电极的非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池用电极的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人为了消除上述问题而进行了深入研究，结果发现，含有pH调节剂的浆料组合物的粘度稳定性优异，将该浆料组合物涂布到集电体上并干燥而得到的电极的浆料组合物层与集电板的密合性优异，从而完成了本发明。

基于上述认识的本发明的浆料组合物的特征在于，其为在含有锂离子的电化学电池单元用电极的制造中使用的浆料组合物，所述浆料组合物含有高分子粘结剂树脂、pH调节剂和活性物质。

优选的是，本发明的浆料组合物含有导电助剂、还含有增稠剂和表面活性剂中至少任一种。进一步优选的是，本发明的浆料组合物包含溶剂，特别优选的是，包含水作为溶剂。

本发明的电极的特征在于，其是将上述浆料组合物涂布到集电体上而成的。

本发明的非水电解质二次电池用电极的特征在于，其使用了上述电极。

本发明的非水电解质二次电池用电极的制造方法的特征在于，将活性物质和pH调节剂混合，然后加入高分子粘结剂树脂再进行混合，从而调制浆料组合物，在集电体上涂布前述浆料组合物。

发明的效果

根据本发明，浆料组合物包含pH调节剂，因此可得到粘度稳定性优异的浆料组合物，进而可得到浆料组合物层与集电体的密合性优异的电极、使用该电极的非水电解质二次电池用电极。