[发明专利]使用电池电极用粘结剂获得的浆料、使用该浆料获得的电极和使用该电极获得的锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池电极用浆料、使用该浆料获得的锂离子二次电池用电极以及使用该电极获得的锂离子二次电池，该锂离子二次电池电极用浆料的特征在于是使用电池电极用粘结剂和活性物质而获得的，该浆料的pH为3.0～6.0。

背景技术

锂离子二次电池的市场随着笔记本电脑、手机、电动工具、电子和通信设备的普及而逐渐扩大。此外，最近从环境问题的观点出发，电动汽车、混合动力汽车用的锂二次电池的需求也在增加，这其中尤其需要高输出化、高容量、高能量密度化的锂二次电池。

锂二次电池一般由如下部分构成：以钴酸锂等金属氧化物为活性物质的正极；以石墨等碳材料为活性物质的负极；聚丙烯、聚乙烯等的多孔薄片即分隔件；以及碳酸酯系溶剂中溶解有六氟磷酸锂（LiPF₆）等电解质的电解液。关于各电极的细节，正极是将包含金属氧化物和粘结剂的锂离子二次电池正极用浆料涂布在铝箔等上形成正极层而获得的，负极是将包含石墨和粘结剂的锂离子二次电池负极用浆料涂布在铜箔等上形成负极层而获得的。

一般，将锂二次电池电极用浆料涂布在铜箔、铝箔等上来制造锂二次电池用电极时，锂二次电池电极用浆料的粘结剂有以有机溶剂系的N-羟甲基吡咯烷酮（NMP）作为溶剂的聚偏二氟乙烯（PVDF）、与作为增稠剂的羧甲基纤维素（CMC）组合使用的丁苯橡胶（SBR）。

以往，关于作为锂二次电池电极用浆料的粘结剂使用的PVDF系粘结剂（例如参照专利文献1），活性物质之间以及活性物质与集电体的粘结性低，在实际使用中需要大量的粘结剂，结果具有锂离子二次电池的容量降低的缺点。

另外，SBR系粘结剂由于能够将活性物质之间以及活性物质与集电体良好地粘结，因此，作为水性的锂离子二次电池电极用粘结剂在广泛的用途中使用（例如参照专利文献2）。然而，为了表现电池的高容量化而使用减少了粘结剂用量的浆料不能将活性物质之间以及活性物质与集电体良好地粘结，具有锂离子二次电池的充放电循环特性降低的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3966570号公报

专利文献2：日本专利第3562197号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供活性物质之间以及活性物质与集电体的粘结性良好的锂离子二次电池电极用浆料、使用该浆料的电极、使用该电极的兼备高初始放电容量和优异充放电高温循环特性的锂离子二次电池。

用于解决问题的方案

本发明人等反复深入研究，结果发现，通过使用特定pH范围的锂离子二次电池电极用浆料，可以使活性物质之间和活性物质与集电体良好地粘结，另外，通过使用该浆料，可以获得兼备高的初始放电容量和优异充放电高温循环特性的锂离子二次电池，由此完成了本发明。

即，本发明涉及一种锂离子二次电池电极用浆料，其是使用电池电极用粘结剂和活性物质而获得的，pH为3.0～6.0。

本发明的锂离子二次电池电极用浆料相对于活性物质优选含有0.2～4.0质量%的电池电极用粘结剂。

电池电极用粘结剂优选是通过使烯属不饱和单体聚合而获得的。

电池电极用粘结剂优选是通过使烯属不饱和单体进行乳液聚合而获得的。

电池电极用粘结剂优选是通过使苯乙烯、烯属不饱和羧酸酯及烯属不饱和羧酸进行聚合而获得的，还含有交联剂。

电池电极用粘结剂的酸值优选为5.0～30.0mg KOH/g。

电池电极用粘结剂在溶解或分散于含水液体中的状态下的pH为2.0～5.0。

锂离子二次电池电极用浆料优选还含有羧甲基纤维素。

本发明涉及使用锂离子二次电池电极用浆料获得的锂离子二次电池用电极。

本发明涉及使用锂离子二次电池用电极获得的锂离子二次电池。

本发明涉及锂离子二次电池用电极的制造方法，该方法包括：将使用电池电极用粘结剂和活性物质获得的锂离子二次电池电极用浆料的pH调节为3.0～6.0，使用所得锂离子二次电池电极用浆料制造锂离子二次电池用电极。

本发明涉及锂离子二次电池的制造方法，该方法包括：使用锂离子二次电池用电极来制造锂离子二次电池。

发明的效果