[发明专利]非水电解质二次电池电极用粘合剂、非水电解质二次电池用电极合剂、非水电解质二次电池用电极、非水电解质二次电池和电气设备

说明书

本发明提供一种具有充分的粘结力且能够使非水电解质二次电池低电阻化的电极用粘合剂。一种非水电解质二次电池电极用粘合剂，其含有乙烯醇与烯键式不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物、以及聚乙烯醇。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池电极用粘合剂、含有该粘合剂的非水电解质二次电池用电极合剂、使用该电极合剂的非水电解质二次电池用电极、具备该电极的非水电解质二次电池、以及具备该二次电池的电气设备。

背景技术

近年来，随着笔记本电脑、智能手机、便携游戏机、PDA等便携式电子设备的普及，为了使这些设备更加轻量化，且能够长时间使用，要求作为电源使用的二次电池的小型化和高能量密度化。

特别是近年来，作为电动汽车、电动两轮车等的车辆用电源的利用正在扩大。对于这样的也使用于车辆用电源的二次电池，要求不仅高能量密度化，而且在广泛的温度区域也能够工作的电池，并提出了各种非水电解质二次电池。

作为非水电解质二次电池，以往镍-镉电池、镍-氢电池等为主流，但从上述的小型化和高能量密度化的要求出发，存在锂离子二次电池的使用增大的趋势。

锂离子二次电池等非水电解质二次电池的电极通常是通过以下方式制造的：将在使电极用粘合剂(以下，有时简称为粘合剂)溶解于溶剂而成的粘合剂溶液或使粘合剂分散于分散介质而成的浆料中混合活性物质(电极活性物质)和导电助剂而成的电池电极合剂浆料(以下，有时简称为浆料)涂布于集电体，通过干燥等方法除去溶剂、分散介质。

锂离子二次电池中，例如，正极是通过将正极合剂浆料在铝箔集电体上进行涂布·干燥而得到的，其中，正极合剂浆料是使作为活性物质的钴酸锂(LiCoO₂)、作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)、作为导电助剂的炭黑分散于分散介质而得到的。

此外，负极是通过将负极合剂浆料在铜箔集电体上进行涂布·干燥而得到的，其中负极合剂浆料是使作为活性物质的石墨(Graphite)、作为粘合剂的羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、PVDF或聚酰亚胺等中的任一种、作为导电助剂的炭黑分散于水或有机溶剂中而得到的。

此外，为了使锂离子二次电池大容量化，作为负极活性物质，对各种石墨进行了研究。特别是，已知在人造石墨中，由于原材料、碳化温度的不同等，所以结晶状态发生变化，由此作为负极活性物质的能量容量发生变化(参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平8－264180号公报

专利文献2:日本特开平4－188559号公报

专利文献3:日本特开平10－284082号公报

专利文献4:国际公开2004/049475号

专利文献5:日本特开平10－302799号公报

发明内容

发明要解决的课题

在使用各种石墨作为负极活性物质的情况下，以往在作为粘合剂而使用的PVDF中，由于粘结力和柔软性低，因此需要大量使用粘合剂。通过大量使用粘合剂，存在活性物质的量相对变少、电池容量降低，并且电池内部的电阻上升的不良情况。此外，由于PVDF仅溶解于有机溶剂，因此提出了能够降低环境负荷的其它粘合剂(参照专利文献4～5)。然而，在使用这些粘合剂的情况下，作为电池的性能不充分。

此外，作为期待不降低粘结力且降低环境负荷的效果的水系粘合剂，研究使用苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)。然而，作为绝缘体的橡胶性质的SBR存在于活性物质的表面，因此存在无法得到充分的速率特性，电极内的电阻变高的问题。