[发明专利]二次电池电极用粘结剂组合物、二次电池电极用浆料组合物、二次电池用电极及二次电池

说明书

本发明的粘结剂组合物包含颗粒状聚合物和水，颗粒状聚合物具有由核部和壳部构成的核壳结构，并且数均粒径为200nm以上且600nm以下，核部使用烯属不饱和羧酸单体的含量超过0.1质量％且5.0质量％以下的单体组合物聚合而成，壳部使用烯属不饱和羧酸单体的含量为0.1质量％以上且3.0质量％以下的单体组合物聚合而成，核部的聚合中使用的单体组合物的烯属不饱和羧酸单体的含量比壳部的聚合中使用的单体组合物的烯属不饱和羧酸单体的含量多。

技术领域

本发明涉及二次电池电极用粘结剂组合物、二次电池电极用浆料组合物、二次电池用电极及二次电池。

背景技术

锂离子二次电池等二次电池具有小型、轻质、并且能量密度高、进而可以反复充放电的特性，在广泛的用途中使用。因此，近年来，以二次电池的进一步的高性能化为目的，研究电极等电池构件的改进。

在此，锂离子二次电池等二次电池用的电极通常具有集电体和在集电体上形成的电极复合材料层。而且，电极复合材料层通过例如将使电极活性物质和包含粘结材料的粘结剂组合物等在分散介质中分散而成的浆料组合物在集电体上涂布，使涂布的浆料组合物干燥而形成。

因此，近年来，为了实现二次电池的进一步的性能提高，尝试了电极复合材料层的形成中使用的粘结剂组合物的改进。具体地，例如，提出了如下方案：通过使用包含由将包含烯属不饱和羧酸单体的单体组合物聚合而成的颗粒状聚合物构成的粘结材料的粘结剂组合物，从而提高电极活性物质之间或者电极活性物质与集电体的粘结性，提高二次电池的性能。

更具体地，例如专利文献1中提出了如下的技术：通过使用具有对包含烯属不饱和羧酸单体的单体组合物进行多段聚合而成的核壳结构、并且数均粒径为50～300nm的颗粒状聚合物作为粘结材料，从而提高浆料组合物的粘度稳定性，并且提高电极活性物质之间或者电极活性物质与集电体的粘结性，提高二次电池的循环特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-192434号公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用了专利文献1中记载的颗粒状聚合物作为粘结材料的二次电池中存在如下的问题：不能充分抑制电池的膨胀，不能充分提高例如倍率特性和高温循环特性等二次电池的性能。

因此，本发明的目的在于提供能够抑制二次电池的膨胀、并且能够使二次电池发挥良好的倍率特性和高温循环特性的二次电池电极用粘结剂组合物和二次电池电极用浆料组合物。

此外，本发明的目的在于提供能够抑制二次电池的膨胀、并且能够使二次电池发挥良好的倍率特性和高温循环特性的二次电池用电极。

进而，本发明的目的在于提供倍率特性和高温循环特性优异、并且难以膨胀的二次电池。

用于解决课题的手段

本发明人以解决上述课题为目的，进行了深入研究。于是，本发明人发现了对于使用了专利文献1中记载的具有核壳结构的颗粒状聚合物的二次电池而言，由于在颗粒状聚合物的制备中使用的烯属不饱和羧酸单体的量多，因此未能充分抑制电池的膨胀。此外，本发明人进一步反复研究，结果发现了如果使颗粒状聚合物的制备中使用的烯属不饱和羧酸单体的量减少，则可以抑制电池的膨胀，另一方面，如果过度减少烯属不饱和羧酸单体的量，则在电极中产生针孔。

因此，本发明人基于上述见解进一步反复研究。于是，本发明人发现：关于使用了具有核壳结构的颗粒状聚合物作为粘结材料的二次电池，通过将颗粒状聚合物的核部的制备中使用的单体组合物中的烯属不饱和羧酸单体的量和壳部的制备中使用的单体组合物中的烯属不饱和羧酸单体的量调节到规定的范围内，并且将颗粒状聚合物的数均粒径调节到规定的范围内，从而能够抑制电池的膨胀和电极中的针孔的产生这两者，充分提高倍率特性和高温循环特性，完成了本发明。