[发明专利]非水系二次电池电极、电极浆料和非水系二次电池

说明书

本发明提供能够得到具有裂纹少、相当集电体的剥离强度高的电极活性物质层的、并且内部电阻低的电池的非水系二次电池电极，以及用于得到该电极的电极浆料、和非水系二次电池。本发明的非水系二次电池电极活性物质层含有电极活性物质(A)、共聚物(P)、非离子性表面活性剂(B)和纤维素衍生物(C)。相对于共聚物(P)100质量份、非离子性表面活性剂(B)的含量为5.0质量份以上且350质量份以下，纤维素衍生物(C)的含量为10质量份以上且350质量份以下。共聚物(P)含有50～99质量％来自(甲基)丙烯酸盐的结构单元(p1)和0.50～30质量％来自通式(1)所示化合物的结构单元(p2)。

技术领域

本发明涉及非水系二次电池电极、电极浆料和非水系二次电池。

本申请基于2019年12月24日在日本提出的专利申请特愿2019-233082号主张优先权，将其内容援用到本文中。

背景技术

使用非水系电解质的二次电池(非水系二次电池)在高电压化、小型化、轻量化方面比使用水系电解质的二次电池优异。因此，非水系二次电池作为笔记本电脑、便携电话、电动工具、电子通信设备的电源而广泛使用。此外，最近，从环保车辆适用的观点考虑，非水系二次电池也被用于电动汽车、混合动力汽车用途，但强烈要求高输出化、高容量化、长寿命化等。作为非水系电池，可举出锂离子二次电池作为代表例。

非水系二次电池具备：以金属氧化物等作为活性物质的正极、以石墨等碳材料作为活性物质的负极、和以碳酸酯类或阻燃性的离子液体作为中心的非水系电解液溶剂。非水系二次电池是通过离子在正极与负极之间移动而进行电池充放电的二次电池。详细而言，正极通过将由金属氧化物和粘合剂形成的浆料涂布在铝箔等正极集电体表面，干燥后，切断成适当大小来获得。负极通过将由碳材料和粘合剂形成的浆料涂布在铜箔等负极集电体表面，干燥后，切断成适当大小来获得。粘合剂在正极和负极中具有使活性物质彼此和活性物质与集电体粘合，防止活性物质从集电体剥离的作用。

作为粘合剂，众所周知以有机溶剂系的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为溶剂的聚1,1-二氟乙烯(PVDF)系粘合剂。然而，该粘合剂使活性物质彼此和活性物质与集电体粘合的粘合性低，实际使用时需要大量的粘合剂。因此，具有非水系二次电池的容量降低的缺陷。此外，粘合剂使用作为昂贵的有机溶剂的NMP，因此难以抑制制造成本。

专利文献1中公开了含有羧甲基纤维素、水分散性粘合剂和水的二次电池电极形成用混合材料墨。

专利文献2中公开了含有丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺共聚物(共聚比：丙烯酸钠/N-乙烯基乙酰胺＝10/90质量比)的非水系电池电极用粘合剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-023015号公报

专利文献2：国际公开第2017/150200号

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1公开的水分散性粘合剂，需要并用作为增稠剂的羧甲基纤维素，浆料制作工序复杂。并且该粘合剂中活性物质彼此、和活性物质与集电体的粘合性不足，在用少量的粘合剂电极生产的情况存在在集电体的切断工序中活性物质的一部分剥离的问题。

专利文献2公开的丙烯酸钠-N-乙烯基乙酰胺共聚物，对于膜厚度厚、也即目付量大的电极来说，有发生大量裂纹的课题。

于是，本发明的目的是提供一种能够得到具有裂纹少、相当集电体的剥离强度高的电极活性物质层的、并且内部电阻低、循环容量保持率高的电池的非水系二次电池电极，以及用于得到该电极的电极浆料、和非水系二次电池。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题的本发明包含以下的方案[1]～[15]。