[发明专利]电极合剂

说明书

【技术领域】

本发明涉及电极合剂。更详细地说，本发明涉及在锂离子电池等非水系电解液二次电池中使用的电极合剂。

【背景技术】

锂离子二次电池等非水系电解液二次电池的电压高、能量密度高、自放电少、记忆效应小、能够实现超轻量化，出于这些理由等，其被用于笔记本型个人电脑、移动电话、智能手机、平板个人电脑、超极笔记本等小型且适于携带的电气·电子设备等中，同时锂离子二次电池等非水系电解液二次电池甚至还已作为汽车用等驱动用车载电源、固定用大型电源等电源被广泛实用化。

在提高非水系电解液二次电池的能量密度方面，电极制作技术为重要的关键点。例如，在将焦炭或碳等碳质材料作为负极活性物质来制作负极的情况下，锂离子二次电池的电极通常如下进行制作：将碳质材料粉末化，与接合剂一起分散在溶剂中来制作负极合剂，涂布至负极集电体，之后干燥除去溶剂，进行压延，由此来制作负极。需要说明的是，在本说明书中，也简单地将包藏放出锂离子的碳质材料称为活性物质。并且，正极同样地通常如下进行制作：例如将含锂氧化物作为正极活性物质，将其粉末化，与导电剂和接合剂一起分散在溶剂中来制备正极合剂，涂布至正极集电体，之后干燥除去溶剂，进行压延，由此来制作正极。

如此，电极可使用浆料状的电极合剂来制作，该浆料状的电极合剂是将正极活性物质或负极活性物质的粉末电极材料与接合剂混合分散在有机溶剂中而得到的。

在专利文献1中公开了一种非水系电池用电极，其为含有粘结剂与电极活性物质的非水系电池电极，其中，该粘结剂为主要由偏二氟乙烯(A)、六氟丙烯(B)、四氟乙烯(C)的单体单元构成的氟系高分子共聚物，单体单元的摩尔分数X_A、X_B、X_C处于0.3≦X_A≦0.9、0.03≦X_B≦0.5、0≦X_C≦0.5、0.80≦X_A+X_B+X_C≦1的范围。

在专利文献2中公开了下述技术：将作为正极活性物质的LiCoO₂之类的含锂氧化物和作为导电剂的石墨与聚偏二氟乙烯混合，制作出正极合剂，将所得到的正极合剂分散在N-甲基吡咯烷酮中，制成浆料状，将该浆料状物涂布在铝箔的正极集电体上；并且将作为负极活性物质的碳质材料与聚偏二氟乙烯混合，制作出负极合剂，将所得到的负极合剂分散在N-甲基吡咯烷酮中，制成浆料状，将该浆料状物涂布在作为负极集电体的铜箔上；分别干燥后，利用辊压机进行挤压成型，加工成电极片。

在专利文献3中公开了下述的非水电解液二次电池，该非水电解液二次电池具备下述正极和/或负极以及非水电解液，该正极是使由非水电解液二次电池用接合剂、正极活性物质和导电材料构成的正极合剂保持在正极集电体而成的，所述非水电解液二次电池用接合剂含有由偏二氟乙烯50摩尔％～80摩尔％和四氟乙烯20摩尔％～50摩尔％构成的二元共聚物；该负极是使由上述接合剂和负极活性物质构成的负极合剂保持在负极集电体而成的。

在专利文献4中公开了一种非水电解液二次电池用接合剂，该非水电解液二次电池用接合剂含有由偏二氟乙烯与四氟乙烯构成的共聚物和特定的PVdF。但是其对电极合剂的稳定性、电极的密合性并无公开，电极合剂的稳定性、电极的密合性对电极而言为重要特性的。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开昭63-121262号公报

专利文献2：日本特开平4-249859号公报

专利文献3：国际公开第98/27605号小册子

专利文献4：国际公开第2010/092977号小册子

【发明内容】

【发明所要解决的课题】

近年来，对电子设备的小型轻量化、薄型轻量化的需求非常高，进而还要求电池的高性能化。为了提高电池的能量密度，对于电极的高密度化(高容量化)、高电压化、电极活性物质量的增大(接合剂等其它部件的混合量的减少)进行了研究。进而，作为车载用电池，为了提高输出功率，要求电极的低电阻化。

此外，锂离子二次电池的形态为圆型、方型、层积型等，电极片是进行缠绕、压制而被导入的，因而容易发生电极片破裂、粉末电极材料脱落、或与集电基材剥离，从而对于电极来说，还希望有柔软性。此外，在高电压下的耐久性同时也很重要。