[发明专利]电化学元件电极用导电材料分散液、浆料组合物及其制造方法、电极以及电化学元件

说明书

本发明的目的在于提供电化学元件电极用导电材料分散液，其为导电材料的分散性良好的导电材料分散液，且能够制备电极复合材料层与集流体的粘结性良好的电极、以及能够得到循环特性优异的电化学元件的浆料组合物。本发明的电化学元件电极用导电材料分散液包含导电性碳、聚合物和有机溶剂，所述聚合物为含有10质量％以上且60质量％以下的芳香族乙烯基单体单元和0.1质量％以上且30质量％以下的烯属不饱和腈基单体单元的共聚物。

技术领域

本发明涉及电化学元件电极用导电材料分散液、电化学元件电极用浆料组合物、电化学元件用电极、电化学元件、以及电化学元件电极用浆料组合物的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池、镁电池和双电层电容器等电化学元件具有小型轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，已被用于广泛的用途。因此，近年，以电化学元件的进一步高性能化为目的，正在研究电极等电池部件的改良。

其中，例如锂离子二次电池等电化学元件的电极通常具有集流体、以及形成在集流体上的电极复合材料层(正极复合材料层、负极复合材料层)。并且，电极复合材料层通过例如以下的方式形成：在集流体上涂敷使电极活性物质、作为导电材料的碳材料(导电性碳)和担负作为粘结材料的作用的聚合物分散在溶剂中所形成的浆料组合物，使其干燥。

于是，近年来，为了实现电化学元件的进一步的性能提高，正在尝试改良用于电极复合材料层的形成的浆料组合物。

例如，专利文献1在锂离子二次电池正极用浆料组合物的制备中，首先准备将聚合物和包含氢氧化锂的水溶液与N-甲基吡咯烷酮混合的粘结材料组合物, 该聚合物是将丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯腈进行聚合所得到的。并且，对于准备的粘结材料组合物，混合正极活性物质和作为导电材料的乙炔炭黑，得到浆料组合物，由此提高浆料组合物的分散性，并且提高锂离子二次电池的循环特性等电特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/185072号。

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于专利文献1等所记载的以往的浆料组合物，在兼顾导电材料的良好的分散性和具有使用浆料组合物制作的电极的锂离子二次电池等电化学元件的优异的循环特性这点上，存在进一步改善的余地。

此外，为了电化学元件的性能提高，一般要求：在使用浆料组合物制作的电极中，集流体和形成在集流体上的电极复合材料层良好地粘结。

于是，本发明的目的在于提供：电极复合材料层与集流体的粘结性良好的电极、及能够得到循环特性优异的电化学元件的电化学元件电极用浆料组合物、以及导电材料的分散性良好且能够制备上述浆料组合物的电化学元件电极用导电材料分散液。

此外，本发明的目的在于提供：电极复合材料层与集流体的粘结性良好且能够使电化学元件发挥优异的循环特性的电化学元件用电极、以及循环特性优异的电化学元件。

进而，本发明的目的在于提供：电极复合材料层与集流体的粘结性良好的电极和能够得到循环特性优异的电化学元件的浆料组合物的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述问题进行了深入研究。并且，本发明人在制备电极用的浆料组合物时不是总括起来配合电极活性物质和导电材料，而是着眼于首先使用作为导电材料的导电性碳、聚合物和有机溶剂来制备导电材料分散液，而且作为上述聚合物使用具有规定的组成的共聚物。并且，本发明人发现：上述导电材料分散液中的导电材料的分散性良好、而且使用包含上述导电材料分散液和电极活性物质的浆料组合物制作的电极中的集流体和电极复合材料层的粘结性良好。进而，本发明人确认具有上述电极的电化学元件循环特性优异，使本发明完成。