[发明专利]电极合剂、电极合剂的制造方法、电极结构体、电极结构体的制造方法以及二次电池

说明书

本发明提供一种能抑制浆料的凝胶化的电极合剂。本发明的电极合剂含有电极活性物质和粘合剂组合物，粘合剂组合物含有偏氟乙烯与式(1)所示的单体的共聚物，电极活性物质包含Li_1+xMO₂所示的锂金属氧化物，利用水对锂金属氧化物进行了萃取时的该水的pH大于11.3。[化学式1]

技术领域

本发明涉及一种电极合剂，更详细而言，涉及一种锂离子二次电池用电极合剂。

背景技术

近年来，电子技术的发展突飞猛进，小型便携式设备的高功能化得到发展，对这些设备所使用的电源要求小型化和轻型化(高能量密度化)。作为具有高能量密度的电池，以锂离子二次电池等为代表的非水电解质二次电池被广泛使用。

锂离子二次电池的电极例如可以如下述这样得到。首先，在电极活性物质和根据需要添加的导电助剂等粉末状电极材料中混合粘合剂(粘结剂)，溶解或分散于适当的溶剂来得到浆料状的电极合剂(以下，也称为电极合剂浆料)。接着，将所得到的电极合剂浆料涂布于集电体上，使溶剂挥发而形成以电极合剂层的形式被保持的结构，由此能得到锂离子二次电池的电极。

作为锂离子二次电池的高能量密度化的方法，使用提高电极中的正极活性物质本身的充放电容量的方法。作为提高正极活性物质的充放电容量的方法，例如已知将含镍化合物用作正极活性物质。此外，已知能通过使用提高了镍比率的电极活性物质来提高放电容量。

然而，若电极活性物质中的镍比率提高，则会存在电极合剂浆料变得容易凝胶化的问题。

因此，此前已开发出以抑制电极合剂浆料的凝胶化为目的的电极合剂。作为这样的电极合剂的一个例子，已知一种非水电解质二次电池用负极合剂，其含有：含极性基团的偏氟乙烯系聚合物、含氯原子的偏氟乙烯系聚合物、电极活性物质以及有机溶剂(专利文献1)。此外，还提出了一种电极合剂，其中，作为正极活性物质，使用含有镍的特定组成的含锂复合氧化物，作为正极的粘合剂，含有聚偏氟乙烯和偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(例如，专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/074041号

专利文献2：日本公开专利公报日本特开2014-7088号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1和2所记载的任一项技术均将含氯原子的偏氟乙烯系聚合物用作粘合剂组合物。氯化合物虽然在化学上是稳定的，但是若不进行适当的处理，则二噁英等对环境负荷的影响大。因此，近年来，在各种工业界中要求不含氯原子这样的材料设计，在锂离子二次电池中也要求不含氯原子的材料。

因此，本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于，提供一种即使使用了镍含量高的电极活性物质也抑制了浆料的凝胶化的新型电极合剂。

技术方案

为了解决上述问题，本发明的电极合剂具有如下构成，即，含有设于集电体上的电极活性物质和用于将该电极活性物质粘结于该集电体的粘合剂组合物，

上述粘合剂组合物含有偏氟乙烯与下述式(1)所示的单体的共聚物，

[化学式1]

式中，R¹、R²以及R³分别独立地为氢原子、氯原子、氟原子、碳原子数1～6的烷基或碳原子1～6的氟取代烷基，

上述电极活性物质包含下述式(2)所示的锂金属氧化物，

Li_1+xMO₂···(2)