[发明专利]电化学元件电极用复合粒子

说明书

本发明涉及一种电化学元件电极用复合粒子，其包含：负极活性物质(A)、粒子状粘结树脂(B)、水溶性高分子(C)及非水溶性多糖高分子纤维(D)，其中，水溶性高分子(C)和非水溶性多糖高分子纤维(D)的含有比例以重量比计为(C)/(D)＝0.2～18。

技术领域

本发明涉及电化学元件电极用复合粒子。

背景技术

锂离子二次电池、双电层电容器以及锂离子电容器等电化学元件具有小型、轻质、能量密度高、并且能够反复充放电的特性，有效利用这样的特性，其需求正迅速扩大。锂离子二次电池因为能量密度较大，因而已被用于手机、笔记本个人电脑等移动领域。另一方面，由于双电层电容器可以快速充放电，因而除了被用作个人电脑等备用存储小型电源以外，还期待双电层电容器作为电动汽车等的辅助电源的应用。进一步，就有效利用了锂离子二次电池和双电层电容器的优点的锂离子电容器而言，由于其能量密度、输出密度均比双电层电容器高，因此已展开了将其适用于双电层电容器所适用的用途、以及以双电层电容器的性能而未能满足规格的用途的研究。这些之中，尤其是对于锂离子二次电池，近年来，不仅对其在混合动力电动汽车、电动汽车等车载用途中的应用、甚至对于其在蓄电用途方面的应用均进行了探讨。

在对这些电化学元件的期待升高的另一方面，对于这些电化学元件，伴随其用途的扩大及发展，对于低电阻化、高容量化、机械特性、生产性的提高等也要求进一步的改善。在这样的趋势下，也谋求关于电化学元件用电极的生产性更高的制造方法，对于能够实现高速成型的制造方法及适合于该制造方法的电化学元件用电极用材料，已进行了各种改进。

电化学元件用电极通常是在集电体上叠层电极活性物质层而成的，所述电极活性物质层是通过将电极活性物质和根据需要而采用的导电助剂利用粘结树脂进行粘结而形成的。在电化学元件用电极中，具有利用通过将含有电极活性物质、粘结树脂、导电助剂等的涂布电极用浆料涂布在集电体上并利用热等而除去溶剂的方法所制造的涂布电极，但由于粘结树脂等的迁移，难以制造均一的电化学元件。此外，该方法存在成本高、作业环境不良、以及制造装置变大的倾向。

对此，已提出了通过得到复合粒子并进行粉体成型，从而得到具有均一的电极活性物质层的电化学元件的方案。作为形成这样的电极活性物质层的方法，例如，在专利文献1中，公开了通过将含有电极活性物质、粘结树脂及分散介质的复合粒子用浆料进行喷雾、干燥而得到复合粒子，并使用该复合粒子形成电极活性物质层的方法。就这样的复合粒子而言，在经过空气传输等转移时有时会发生破坏，因此需要提高强度。

这里，在使用发生了破坏的复合粒子来形成电极活性物质层时，会由于复合粒子粒径的均一性丧失而导致粉体的流动性劣化，无法形成均一的电极活性物质层。此外，会导致复合粒子彼此间的密合性、以及电极活性物质层与集电体之间的密合性变弱，所得电化学元件的循环特性不充分。另外，具有使用发生了破坏的复合粒子形成的电极活性物质层的电极柔软性差，在卷曲电极时有时在电极上产生裂纹。

进一步，在专利文献1中，得到了利用纤维状的导电助剂包覆复合粒子表面而成的外部添加粒子，但由于纤维状的导电助剂未存在于复合粒子的内部，因此无法实现提高复合粒子的强度。

此外，在专利文献2中记载了为了提高涂布电极中的密合性，使在用于涂布于电极而形成电极层的涂布电极用浆料中含有碳纤维。但是，由于所涉及的是与使用了复合粒子的粉体成型不同的、上述涂布电极的制造方法，因此对于提高复合粒子的强度并没有记载。

另外，在专利文献3中记载了为了提高涂布电极中的密合性，使在用于涂布于电极而形成电极层的涂布电极用浆料中含有经过了微细化的纤维素纤维。但是，由于所涉及的是与使用了复合粒子的粉体成型不同的、上述涂布电极的制造方法，因此对于提高复合粒子的强度并没有记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/44856号