[发明专利]非水系二次电池用粘合剂及其分散液

说明书

本发明提供一种粘合剂，是在锂离子二次电池的电极层或隔离件中使用的粘合剂，其粉末脱落少，并且，当在电极层中作为粘合剂使用时不会完全包覆活性物质粒子的表面。本发明的粘合剂是含有芳香族聚酰胺的纤条体的非水系二次电池用粘合剂，上述纤条体在N－甲基－2－吡咯烷酮溶剂中当碱金属盐和/或碱土金属盐以1000ppm以下的浓度存在时溶胀但不溶解，以10000ppm以上的浓度存在时完全溶解。

技术领域

本发明涉及用于非水系二次电池的粘合剂及其分散液，使用它们的电极和隔离件，以及它们的制造方法。

背景技术

非水系二次电池、特别是将锂氧化物用于正极的所谓锂离子二次电池(以下有时记载为LiB)的容量、输出特性优异，被广泛使用。

对于期待需求增长的电动汽车用的LiB，要求容量大、长期容量的降低少、即使因正极与负极的短路而产生急剧的发热时也具备高的安全性和即使高温也能除去水分。

为了应对这些要求提出了各种各样的技术。例如日本特开2012-142244号公报提出了使用共聚间位芳香族聚酰胺作为电极层的粘合剂，将其溶解在NMP中与活性物质粒子混合，涂覆在集电体上形成电极层。但是由于该技术是将共聚间位芳香族聚酰胺溶解于溶剂而使用的，所以存在活性物质粒子的表面被粘合剂包覆的问题。另外，由于聚合物链未取向的非晶态的粘合剂固定在集电体上，所以不能得到具备足够承受伴随Li离子的吸附和解吸而产生的电极层的膨胀收缩的耐久性的电极层。

日本特开2007-158163号公报记载了将对位芳香族聚酰胺的纤条体与活性物质粒子一起分散在水中制成浆料，将其湿法抄造而得到电极层用片。这里使用的纤条体在能够形成具备足够承受伴随Li离子的吸附和解吸而产生的电极层的膨胀和收缩的强度的电极层这一点上优异，但是产生从电极层的粉末脱落。

国际公开第2008/013247号提出了将间位芳香族聚酰胺的纤条体与活性物质粒子分散在水中制成浆料，将其涂覆在集电体上干燥后，通过热压于集电体而形成电极层。但是通过该方法也很难充分抑制粉末脱落。

另外，国际公开第2007/125712号记载了将间位芳香族聚酰胺制成NMP的溶液并涂覆在集电体上进行干燥后，通过热压于集电体而形成电极层。

专利文献1：日本特开2012-142244号公报

专利文献2：日本特开2007-158163号公报

专利文献3：国际公开第2008/013247号

专利文献4：国际公开第2007/125712号

发明内容

本发明是为了解决上述的现有技术中的问题而完成的。本发明的课题是提供用于锂离子二次电池的电极层或隔离件的、且粉末脱落少的粘合剂。本发明的其他的课题是提供粉末脱落少，并且当在电极层中作为粘合剂使用时不会完全包覆活性物质粒子的表面的粘合剂。

本发明人为了解决这样的问题进行了研究。结果发现通过使用因非质子极性溶剂而溶胀但不溶解于非质子极性溶剂的芳香族聚酰胺的纤条体作为粘合剂，能够将与粘合剂一起使用的粒子以其表面不完全被粘合剂包覆的形态固定在粘合剂的微细的三维网络结构上。另外，发现：因非质子极性溶剂而溶胀的纤条体通过在电极层、隔离件的表面被干燥而去溶剂化从而相互牢固地粘结，形成粉末脱落少的电极层、隔离件。

即，本发明是一种非水系二次电池用粘合剂，其含有芳香族聚酰胺的纤条体，该芳香族聚酰胺的纤条体在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中当碱金属盐和/或碱土金属盐以1000ppm以下的浓度存在时溶胀但不溶解，在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中当碱金属盐和/或碱土金属盐以10000ppm以上的浓度存在时完全溶解。