[发明专利]全固体二次电池用粘结剂组合物、全固体二次电池用浆料组合物、含固体电解质层及全固体二次电池

说明书

本发明提供一种全固体二次电池用粘结剂组合物，其能够形成可使全固体二次电池发挥优异的高温循环特性的含固体电解质层。该全固体二次电池用粘结剂组合物包含丙烯酸系聚合物和相对于上述丙烯酸系聚合物为500质量ppm以上且20000质量ppm以下的磷酸酯系乳化剂。

技术领域

本发明涉及全固体二次电池用粘结剂组合物、全固体二次电池用浆料组合物、含固体电解质层及全固体二次电池。

背景技术

近年来，锂离子二次电池等二次电池除了应用在移动信息终端、移动电子设备等移动终端之外，在家用小型蓄电装置、摩托车、电动汽车、混合动力汽车等各种用途中的需求也在增加。而且，随着用途日渐广泛，要求进一步提高二次电池的安全性。

因此，作为安全性高的二次电池，代替易燃性高且泄漏时的着火危险性高的有机溶剂电解质而使用了固体电解质的全固体二次电池备受瞩目。

在此，全固体二次电池具有正极、负极及位于正极与负极之间的固体电解质层。而且，全固体二次电池的电极(正极、负极)可通过例如如下方式来形成：在集流体上涂覆包含电极活性物质(正极活性物质、负极活性物质)、粘结剂和固体电解质的浆料组合物并使涂覆的浆料组合物干燥，由此在集流体上设置了电极复合材料层(正极复合材料层、负极复合材料层)。此外，全固体二次电池的固体电解质层可通过例如在电极或脱模基材上涂覆包含粘结剂和固体电解质的浆料组合物并使涂覆的浆料组合物干燥来形成。

而且，作为用于形成固体电解质层的粘结剂，一直以来使用丙烯酸系聚合物。例如，在专利文献1中，在作为乳化剂的十二烷基苯磺酸钠的存在下，将单体在水中进行乳液聚合得到丙烯酸系聚合物的水分散液，在有机溶剂中进行溶剂置换，由此制备包含丙烯酸系聚合物和有机溶剂的粘结剂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/152262号。

发明内容

发明要解决的问题

在此，特别是近年来，例如在电动汽车等领域，全固体二次电池大多暴露在高温条件下(例如80℃以上)，存在提高在高温条件下的循环特性(以下，称为“高温循环特性”)的问题。即，在使用包含丙烯酸系聚合物的粘结剂组合物来形成固体电解质层、电极复合材料层等含有固体电解质的层(以下，称为“含固体电解质层”)时，要求充分地确保全固体二次电池的高温循环特性。

因此，本发明的目的在于提供一种能够形成可使全固体二次电池发挥优异的高温循环特性的含固体电解质层的全固体二次电池用粘结剂组合物和全固体二次电池用浆料组合物。

此外，本发明的目的在于提供一种可使全固体二次电池发挥优异的高温循环特性的含固体电解质层和高温循环特性优异的全固体二次电池。

用于解决问题的方案

本发明人以解决上述问题为目的进行了深入研究。然后，本发明人新发现了如果使用包含丙烯酸系聚合物和规定量的磷酸酯系乳化剂的粘结剂组合物来制备浆料组合物，所制备的浆料组合物能够形成可使全固体二次电池发挥优异的高温循环特性的含固体电解质层，由此完成了本发明。

即，本发明以有利地解决上述问题为目的，本发明的全固体二次电池用粘结剂组合物的特征在于包含丙烯酸系聚合物和相对于上述丙烯酸系聚合物为500质量ppm以上且20000质量ppm以下的磷酸酯系乳化剂。像这样如果使用包含含有丙烯酸系聚合物和磷酸酯系乳化剂、且磷酸酯系乳化剂相对于丙烯酸系聚合物的量为上述范围内的比例的粘结剂组合物的浆料组合物来形成含固体电解质层，则能够使全固体二次电池发挥优异的高温循环特性。

另外，在本发明中，“丙烯酸系聚合物”表示以50质量％以上的比例包含(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物。

在此，在本发明中，“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸。