本發明專利技術提供一種導電性組合物，其含有導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)、水分散性樹脂微粒粘合劑(C)和水性液狀介質(D)，其特征在于，在導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)的固體成分含量合計為100重量％中，導電性碳材料(A)的含量為20～70重量％，并且在水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)的固體成分含量合計為100重量％中，水溶性樹脂粘合劑(B)的含量為3重量％以上并且不足40重量％。基于此，該導電性組合物的導電性、粘合性優良，導電性碳材料的分散性、電極的粘合性也優良，其用于形成充放電循環特性優良的蓄電裝置。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】導電性組合物、基底層形成用導電性組合物、蓄電裝置用帶有基底層的集電體、蓄電裝置用電極以及蓄電裝置
本專利技術涉及一種導電性組合物、具有使用該組合物得到的基底層的蓄電裝置用帶有基底層的集電體、蓄電裝置用電極、以及使用該電極得到的蓄電裝置。
技術介紹
近年來，諸如數碼相機和可攜帶電話之類的小型便攜式電子設備，已經得到廣泛普及應用。通常，要求這些電子設備的容積達到最小限度并且減輕重量，并要求所搭載的電池實現小型、輕量并且大容量化。并且，對汽車搭載用途等方面的大型二次電池而言，也希望實現大型二次電池以取代往常的鉛蓄電池，并要求在使用電池的各種環境下達到進一步的高壽命化。進而，作為高輸出功率且高能量密度的蓄電裝置，雙電層電容器、鋰離子電容器等電容器也受到關注。為了響應這種要求，針對鋰離子二次電池、堿二次電池等二次電池和電容器等的蓄電裝置的開發，例如針對這些蓄電裝置用電極的形成中使用的復合材料墨(合材インキ)、復合材料層(合材層)的基底層的形成中使用的基底層形成用組合物的開發，也日益受到關注。作為電極的形成中使用的復合材料墨或基底層形成用組合物所要求的重要特性，可以舉出活性物質、導電性碳材料適度地分散的均勻性、以及復合材料墨或基底層形成用組合物在干燥后形成的電極的粘合性。復合材料墨中的活性物質、導電性碳材料的分散狀態或基底層形成用組合物中的導電性碳材料的分散狀態，與復合材料層中的活性物質、導電性碳材料的分布狀態或基底層中的導電性碳材料的分布狀態有關聯，并影響著電極物理性質，甚至影響電池性能。因此，活性物質、導電性碳材料的分散是重要的課題。尤其是導電性優良的碳材料，因構造或比表面積大而凝聚力強，不管是在復合材料墨中還是在基底層形成用組合物中，都難以進行均勻混合、分散。并且，當導電性碳材料的分散性或粒度的控制不充分時，因未形成有均勻的導電網絡而未能減少電極的內部電阻，其結果是導致電極材料性能得不到充分發揮的問題發生。另外，對復合材料墨或基底層形成用組合物而言，要求有適度的流動性以便能夠涂布于作為集電體發揮功能的金屬箔的表面。并且，為了形成表面盡量平坦且厚度均勻的復合材料層和基底層，要求復合材料墨或基底層形成用組合物具有適度的粘性。在形成基底層之后涂布復合材料墨時，為了形成復合材料層，對基底層還要求有耐溶劑性。另一方面，由復合材料墨形成的復合材料層、由基底層形成用組合物形成的基底層，在形成后，將其連同作為基材的金屬箔切分或沖壓為所需尺寸、形狀的切片。因此，要求復合材料層、基底層具有在切分加工或沖壓加工時不留下傷痕的堅硬度以及不出現裂紋、不發生剝落的粘合性。另外，電極的粘合性對蓄電裝置性能產生的影響大，因此很重要。以鋰離子電池為例，若電極的粘合性差，則會導致伴隨著充放電時鋰離子嵌入、脫嵌的活性物質的膨脹、收縮而引起的電極結構破壞或者電極從集電體上剝離的問題，并會導致電池壽命發生劣化。由于使用電池的環境是各種各樣的，特別是對壽命而言，在高溫環境下容易劣化，因此，在高溫環境下也能保持電極的粘合性、導電性的同時，經得起充放電循環的耐久性變得很重要。在專利文獻1中，公開了一種基底層，其是將含有導電性碳粉和丙烯酸聚合物等水溶性粘結材料的導電性組合物，涂布于電極的集電體上而成。另外，在專利文獻2中，公開了一種基底形成用組合物，其是將炭黑粉末和丁基橡膠在甲苯中混合進行制備而成。但是，這些組合物在用作基底層時，需要進一步改良其與集電體之間的粘合性，還需要改良受到碳材料分散狀態不足而影響的導電性、涂布性，并且還需要改良用于將復合材料墨涂布于上層而必備的耐水性、耐溶劑性，并且一直希望進一步改良電池的高壽命化。因此，面向這些改良，在專利文獻3～7中公開了如下內容：通過導入交聯成分等來改良粘結材料，或者利用導電性高的碳纖維，或者通過使用對分散劑加以利用的基底層形成用組合物來得到導電性高的電極。但是，使用電池的環境也是各種各樣的，對于也經得起高溫等環境的電池而言，需要進一步改善電極的粘合性、充放電循環特性。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開昭62-160656號公報；專利文獻2：日本特開昭63-121265號公報；專利文獻3：日本特開平7-201362號公報；專利文獻4：日本特開2006-140142號公報；專利文獻5：日本特開2007-226969號公報；專利文獻6：日本特開2008-60060號公報；專利文獻7：國際公開第WO2012/173072號公報。
技術實現思路
專利技術要解決的課題本專利技術的目的在于，提供一種導電性組合物，其是導電性、粘合性優良的導電性組合物，并且是用于形成充放電循環特性優良的蓄電裝置的導電性組合物，其中，在導電性碳材料的分散性、對電極的粘合性、集電體的耐水性方面優良。解決課題的方法本專利技術是一種導電性組合物，其以特定范圍含有導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)，其能夠在不損害導電性碳材料(A)的分散性的情況下，提高電極的粘合性、耐水性、耐溶劑性，進而提高蓄電裝置的充放電循環特性。即，本專利技術涉及一種導電性組合物，其含有導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)、水分散性樹脂微粒粘合劑(C)和水性液狀介質(D)，其特征在于，在導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)的固體成分含量合計為100重量％中，導電性碳材料(A)的含量是20～70重量％，在水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)的固體成分含量合計為100重量％中，水溶性樹脂粘合劑(B)的含量為3重量％以上并且不足40重量％。另外，本專利技術涉及一種上述導電性組合物，其特征在于，其是蓄電裝置用電極的基底層形成用的導電性組合物。另外，本專利技術涉及一種蓄電裝置用帶有基底層的集電體，其中，其具有：集電體；以及由上述導電性組合物形成的基底層。另外，本專利技術涉及一種蓄電裝置用電極，其中，其具有：集電體；由上述導電性組合物形成的基底層；以及由含有電極活性物質和粘合劑的電極形成用組合物形成的復合材料層。另外，本專利技術涉及一種蓄電裝置，其具有正極、負極和電解液，其中，前述正極和/或前述負極是上述蓄電裝置用電極。專利技術的效果本專利技術能夠提供一種蓄電裝置，其通過以特定比率含有導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)，能夠在不損害導電性組合物中的導電性碳材料的分散性的情況下，形成對集電體的粘合性優良的基底層，蓄電裝置即使在高溫等嚴酷環境下使用，也具有良好的充放電循環特性。具體實施方式蓄電裝置用的電極能夠采用各種方法來獲得。例如，能夠使用(1)含有活性物質和溶劑的墨狀組合物(下稱“復合材料墨”)；(2)含有活性物質、導電助劑和溶劑的復合材料墨；(3)含有活性物質、粘合劑和溶劑的復合材料墨；或(4)含有活性物質、導電助劑、粘合劑和溶劑的復合材料墨，在金屬箔等的集電體的表面形成復合材料層，從而獲得電極。或者，使用含有導電性碳材料和液狀介質的基底層形成用組合物在金屬箔的集電體的表面形成基底層，并使用上述的復合材料墨(1)～(4)或其它復合材料墨在該基底層上形成復合材料層，也能夠獲得電極。在任一情況下，導電性碳材料的分散狀態、電極的粘合性均影響蓄電裝置性能，這在
技術介紹
部分中已進行了詳細說明。因本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種導電性組合物，其含有導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)、水分散性樹脂微粒粘合劑(C)和水性液狀介質(D)，其特征在于，在導電性碳材料(A)、水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)的固體成分含量合計為100重量％中，導電性碳材料(A)的含量是20～70重量％，在水溶性樹脂粘合劑(B)和水分散性樹脂微粒粘合劑(C)的固體成分含量合計為100重量％中，水溶性樹脂粘合劑(B)的含量是3重量％以上且不足40重量％。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.04.19 JP 2013-088833;2013.06.20 JP 2013-129661.一種導電性組合物，其含有導電性碳材料A、水溶性樹脂粘合劑B、水分散性樹脂微粒粘合劑C和水性液狀介質D，其特征在于，水分散性樹脂微粒粘合劑C是通過將以下述比例含有下述單體組C1和C2的乙烯性不飽和單體進行乳液聚合而得到的(甲基)丙烯酸系乳液的樹脂微粒，C1：從由具有單官能或多官能烷氧基甲硅烷基的乙烯性不飽和單體c1和在一個分子中具有兩個以上的乙烯性不飽和基的單體c2所構成的組中選出的至少一個單體：0.1～5重量％；C2：除了前述單體c1～c2以外的乙烯性不飽和單體c3：95～99.9重量％，并且，前述c1～c3的合計量為100重量％，導電性碳材料A在導電性組合物的總固體成分中占有的比例是2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：諸石順幸，松本剛士，枡岡友明，
申請(專利權)人：東洋油墨SC控股株式會社，東洋色材株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP
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