[发明专利]用于锂离子电池的热交联型浆料、电极、隔膜、隔膜/电极积层体以及锂离子电池

说明书

本申请提供热交联型锂离子电池用浆料及其制造方法、锂离子电池用电极、锂离子电池用隔膜、锂离子电池用隔膜/电极积层体以及锂离子电池。本申请提供热交联型锂离子电池用浆料，所述热交联型锂离子电池用浆料含有：水溶性聚(甲基)丙烯酰胺(A)，相对于结构单元100摩尔％，所述水溶性聚(甲基)丙烯酰胺(A)含有50摩尔％以上的来自于具有N‑无取代或单取代(甲基)丙烯酰胺基的化合物(a)的结构单元；水溶性交联剂(A1)，所述水溶性交联剂(A1)含有从由甲醛、乙二醛、六亚甲基四胺、尿素甲醛树脂和羟甲基三聚氰胺树脂组成的组中选择的一种以上；以及水。

技术领域

本申请涉及热交联型锂离子电池用浆料及其制造方法、锂离子电池用电极、锂离子电池用隔膜、锂离子电池用隔膜/电极积层体以及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有小型、轻量、能量密度高、而且可以反复充放电的特性，被用于广泛的用途。因此近年来，以锂离子电池的进一步高性能化为目的，正在研究电极、隔膜等电池部件的改良。

锂离子电池的正极和负极都通过下述方法制造：将电极活性物质和粘合剂树脂在溶剂中分散形成的浆料在集电体(例如金属箔)上进行双面涂布，将溶剂干燥除去形成电极层后，将其使用辊压机等压缩成型。

近年，在锂离子电池用电极中，从提高电池容量的观点来看，作为电极活性物质，提出了各种各样的电极活性物质。然而，由于电极活性物质而不同，伴随充放电容易膨胀和收缩。因此，锂离子电池用电极会发生下述问题：由于反复充放电的初期发生体积变化(回弹性)、使用锂离子电池用电极的锂离子电池的循环特性等电特性容易降低。

于是在本领域中，正在研究试图将上述技术问题通过粘合剂树脂来解决，例如提出了乳液交联体系(专利文献1)和N-羟甲基丙烯酰胺(专利文献2)。

关于锂离子电池的隔膜，近年提出了在聚烯烃微多孔膜的表面上形成含有陶瓷微粒和粘合剂的涂层(耐热层)的耐热性隔膜。众所周知，前述涂层具有即使暴露于高温也可以抑制隔膜的收缩的效果。然而，所得到的耐热性隔膜存在下述技术问题：由于在生产线上运送时和在电池单元内的弯曲等情况下的变形，涂层与聚烯烃微多孔膜的接合不能维持，容易脱落。

于是在本领域中，正在研究试图将上述技术问题通过粘合剂树脂来解决，例如提出了以含有将聚丙烯酸用金属阳离子进行交联的聚丙烯酸盐为特征的隔膜(专利文献3)。还提出了含有具有羧基的水溶性增粘剂、碳化二亚胺化合物交联剂和颗粒状聚合物的锂离子二次电池用多孔膜组合物(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/159198号

专利文献2：日本特开2015-185530号公报

专利文献3：日本特开2016-012478号公报

专利文献4：日本特许第6187464号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

关于锂离子电池的电极，在专利文献1中提出了乳液的交联体，虽然提高了交联度，但耐回弹性的效果不充分。

对于专利文献2所记载的N-羟甲基丙烯酰胺，存在由于树脂自身具有交联性而发生胶凝的问题。因此，由于不能提高导入量而不能提高交联度，耐回弹性的效果不充分。

关于锂离子电池的隔膜，就专利文献3中记载的将聚丙烯酸用金属阳离子进行交联的聚丙烯酸盐而言，由于交联效果显著低下，存在提高粘着性的效果低下的技术问题。