[发明专利]锂离子二次电池负极用浆料组合物、锂离子二次电池用负极、锂离子二次电池、以及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池负极用浆料组合物、锂离子二次电池用负 极、锂离子二次电池、及锂离子二次电池负极用浆料组合物的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池小型、轻质、且能量密度高、并且具有能够重复充放电 这样的特性，已被用于广泛用途。对于锂离子二次电池而言，要求具有高循 环特性、高放电速率特性等性能。近年来，为了实现二次电池的进一步的高 性能化，已针对电极等电池构件的改良进行了研究。例如，已研究了在用于 形成锂离子二次电池的负极合材层的浆料组合物中，除了活性物质、羧甲基 纤维素等水溶性增稠剂、及粒子状粘结剂以外，还添加交联剂的技术。通过 添加这样的交联剂，可期待利用抑制电池使用时电极合材层的膨胀等的作用 而提高电池的性能(例如，专利文献1～2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-106189号公报

专利文献2：日本特开2012-69457号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，因所使用的粒子状粘结剂等成分的存在，有时即使多添加交联剂 也无法显示出效果。在这样的情况下，如果为了显示出交联剂的效果而大量 地添加交联剂，则可能会导致负极合材层附着于集电体的强度(剥离强度)反 而降低，无法获得速率特性、循环特性这样的所期望的效果。

基于此，本发明的目的在于提供合材层的膨胀得到抑制、剥离强度高、 速率特性高、且循环特性高的锂离子二次电池用负极、以及能够容易地形成 这样的负极的锂离子二次电池负极用浆料组合物及其制造方法。

本发明的进一步的目的在于提供速率特性及循环特性高的锂离子二次 电池。

解决问题的方法

本发明人为实现上述目的而进行了研究。进而，本发明人发现，浆料组 合物中存在的低聚物会与交联剂反应而消耗交联剂、妨碍交联剂效果的显 示。即，在通过聚合反应等制备粒子状粘结剂等浆料成分时，为了除去反应 体系中残存的未反应单体等不需要的成分，要进行加热减压蒸馏等操作，但 在这样的操作中，沸点比未反应单体高的低聚物难以被除去而残留下来，这 将消耗交联剂。另外，本发明人还发现，通过使这样的低聚物等低分子量的 水溶性成分的含量在给定以下的范围，可获得合材层的膨胀得到抑制、剥离 强度高、速率特性高、且循环特性高的锂离子二次电池用负极，进而完成了 本发明。即，根据本发明，可提供下述[1]～[7]。

[1]一种锂离子二次电池负极用浆料组合物，其包含：

活性物质(A)100质量份、

具有羧基的水溶性增稠剂(B)0.1质量份以上且10质量份以下、

粒子状粘结剂(C)0.1质量份以上且5质量份以下、

交联剂(D)0.01质量份以上且5质量份以下、以及

水，

相对于上述浆料组合物的全部固体成分，利用凝胶渗透色谱法测定的上 述浆料组合物中的分子量3000以下的成分的比例为0.10质量％以下。

[2]上述[1]所述的浆料组合物，其中，上述活性物质(A)的振实密度为 0.70以上。

[3]上述[1]或[2]所述的浆料组合物，其中，上述交联剂(D)具有碳二亚 胺结构。

[4]上述[1]～[3]中任一项所述的浆料组合物，其中，上述粒子状粘结剂 (C)具有与上述交联剂(D)反应的官能团，所述官能团为选自羧基、羟基、缩 水甘油醚基、硫羟基、及它们的组合中的基团。

[5]一种锂离子二次电池用负极，其具有由[1]～[4]中任一项所述的浆料 组合物得到的负极合材层。

[6]一种锂离子二次电池，其具备：[5]所述的锂离子二次电池用负极、 正极、电解液、及隔板。

[7]一种浆料组合物的制造方法，其是制造[1]～[4]中任一项所述的浆料 组合物的方法，其中，该方法包括将活性物质(A)100质量份、具有羧基的水 溶性增稠剂(B)0.1质量份以上且10质量份以下、包含粒子状粘结剂(C)0.1 质量份以上且5质量份以下的组合物(CX)、交联剂(D)0.01质量份以上且5 质量份以下、以及水进行混合的工序，