本發明專利技術的目的在于提供一種二次電池功能層用黏結劑,其能夠形成耐熱收縮性、黏合性和保存穩定性優異的功能層。本發明專利技術提供一種二次電池功能層用黏結劑,其包含顆粒狀聚合物,上述顆粒狀聚合物包含含酸性官能團單體單元和含有能夠與酸性官能團反應的官能團的含反應性官能團單體單元,在將上述顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,上述含反應性官能團單體單元的含有比例為7質量%以上且30質量%以下,由加速試驗后的上述顆粒狀聚合物構成的膜的彈性模量為10MPa以下。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種二次電池功能層用黏結劑、二次電池功能層用漿料組合物、二次電池用功能層以及二次電池。
技術介紹
1、鋰離子二次電池等二次電池具有小型、輕質且能量密度高、進而能夠重復充放電的特性,已被使用在廣泛的用途中。而且,二次電池通常具有電極(正極和負極)、以及將正極與負極隔離而防止正極與負極之間的短路的間隔件等電池構件。
2、在此,作為二次電池的電池構件,使用了具有功能層的構件,上述功能層包含黏結材料、任意地包含為了使電池構件發揮期望的功能而配合的顆粒(以下稱作“功能性顆粒”)。
3、具體而言,作為二次電池的間隔件,使用了在間隔件基材上具有包含黏結材料的黏合層、包含黏結材料和作為功能性顆粒的非導電性顆粒的多孔膜層的間隔件。此外,作為二次電池的電極,使用了在電極基材上具有上述的黏合層、多孔膜層的電極,上述電極基材是在集流體上設置電極復合材料層而成的。
4、而且,為了實現二次電池的進一步性能提高,以往,嘗試了黏結材料的改良。例如,在專利文獻1中公開了一種非水系二次電池功能層用黏結劑,其包含顆粒狀聚合物,上述顆粒狀聚合物分別以規定的比例含有(甲基)丙烯酸烷基酯單體單元、芳香族單乙烯基單體單元、環氧/n-羥甲基系交聯性單體單元和多元烯屬不飽和系交聯性單體單元,并且上述顆粒狀聚合物在非水系電解液中的溶脹度在規定的范圍內。而且,根據專利文獻1,通過使用該黏結劑,能夠形成在電解液浸漬前后的黏合性都優異的功能層,進而也能夠提高具有該功能層的非水系二次電池的壽命特性。
5、現有技術文獻
<
p>6、專利文獻7、專利文獻1:日本專利第6515574號公報。
技術實現思路
1、專利技術要解決的問題
2、對于使用上述現有技術的黏結劑形成的功能層,在耐熱收縮性方面存在改善的余地。
3、此外,對于使用上述現有技術的黏結劑形成的功能層,在功能層的黏合性方面存在進一步提高的余地。
4、進而,對于使用黏結劑形成的功能層,也要求即使經過長時間后耐熱收縮性和黏合性也不易降低,換言之,也要求具有優異的保存穩定性。
5、因此,本專利技術的目的在于提供能夠形成耐熱收縮性、黏合性和保存穩定性優異的功能層的二次電池功能層用黏結劑。
6、此外,本專利技術的目的在于提供能夠形成耐熱收縮性、黏合性和保存穩定性優異的功能層的二次電池功能層用漿料組合物。
7、此外,本專利技術的目的在于提供耐熱收縮性、黏合性和保存穩定性優異的二次電池用功能層。
8、此外,本專利技術的目的在于提供具有該功能層的二次電池。
9、用于解決問題的方案
10、本專利技術人以解決上述問題為目的進行了深入研究。然后,本專利技術人新發現,通過使用包含具有規定的組成和特性的顆粒狀聚合物的黏結劑,能夠解決上述問題,從而完成了本專利技術。
11、即,本專利技術的目的在于有利地解決上述問題,[1]本專利技術為一種二次電池功能層用黏結劑,其包含顆粒狀聚合物,上述顆粒狀聚合物包含含酸性官能團單體單元和含有能夠與酸性官能團反應的官能團的含反應性官能團單體單元,在將上述顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,上述含反應性官能團單體單元的含有比例為7質量%以上且30質量%以下,由加速試驗后的上述顆粒狀聚合物構成的膜的彈性模量為10mpa以下。
12、如果是上述這樣的二次電池功能層用黏結劑,則能夠形成耐熱收縮性、黏合性和保存穩定性優異的功能層。
13、在本說明書中,“包含單體單元”是指“在使用該單體得到的聚合物中包含來自單體的重復單元”。
14、在本說明書中,聚合物所包含的各單體單元(各重復單元)的“含有比例(質量%)”能夠使用1h-nmr、13c-nmr等核磁共振(nmr)法進行測定。另外,對于含酸性官能團單體單元,使用核磁共振(nmr)法來確定種類(定性),聚合物所包含的含酸性官能團單體單元的含有比例使用電導滴定法進行測定(定量)。在電導滴定法中,將二次電池功能層用黏結劑稀釋為適當的濃度,使用氫氧化鈉水溶液和鹽酸水溶液進行滴定,由此能夠測定酸量。
15、在本說明書中,“能夠與酸性官能團反應的官能團”可舉出環狀醚基、羥基、酰胺基。
16、在本說明書中,由加速試驗后的顆粒狀聚合物構成的膜的彈性模量能夠按照實施例中記載的步驟和方法進行測定。
17、[2]在上述[1]的二次電池功能層用黏結劑中,優選在將上述顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,上述含酸性官能團單體單元的含有比例為0.1質量%以上且1質量%以下。
18、在將顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,如果含酸性官能團單體單元的含有比例為上述下限以上,則能夠容易地制備顆粒狀聚合物、并且能夠提高功能層的保存穩定性。
19、另一方面,在將顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,如果含酸性官能團單體單元的含有比例為上述上限以下,則能夠提高功能層的保存穩定性。
20、[3]在上述[1]或[2]的二次電池功能層用黏結劑中,優選上述顆粒狀聚合物進一步包含交聯性單體單元,在將上述顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,上述交聯性單體單元的含有比例大于0質量%且為1.5質量%以下。
21、在將顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,如果交聯性單體單元的含有比例為上述下限以上,則能夠提高二次電池的循環特性。
22、另一方面,在將顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,如果交聯性單體單元的含有比例為上述上限以下,則能夠提高功能層的黏合性。
23、[4]在上述[1]~[3]中任一項的二次電池功能層用黏結劑中,優選上述顆粒狀聚合物進一步包含含氰基單體單元,在將上述顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,上述含氰基單體單元的含有比例為2質量%以上且30質量%以下。
24、在將顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,如果含氰基單體單元的含有比例為上述下限以上,則能夠提高功能層的黏合性。
25、另一方面,在將顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,如果含氰基單體單元的含有比例為上述上限以下,則能夠提高二次電池的循環特性。
26、[5]上述[1]~[4]中任一項的二次電池功能層用黏結劑優選包含水并且ph為4以上且8以下。
27、如果二次電池功能層用黏結劑的ph在上述范圍內,則能夠提高功能層的保存穩定性。
28、在本說明書中,二次電池功能層用黏結劑的ph能夠按照實施例中記載的方法進行測定。
29、[6]在上述[1]~[5]中任一項的二次電池功能層用黏結劑中,優選上述顆粒狀聚合物的玻璃化轉變溫度為20℃以下。
30、如果顆粒狀聚合物的玻璃化轉變溫度為上述本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種二次電池功能層用黏結劑,其包含顆粒狀聚合物,
2.根據權利要求1所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,在將所述顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,所述含酸性官能團單體單元的含有比例為0.1質量%以上且1質量%以下。
3.根據權利要求1或2所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物進一步包含交聯性單體單元,
4.根據權利要求1~3中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物進一步包含含氰基單體單元,
5.根據權利要求1~4中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述二次電池功能層用黏結劑包含水并且pH為4以上且8以下。
6.根據權利要求1~5中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物的玻璃化轉變溫度為20℃以下。
7.根據權利要求1~6中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物的體積平均粒徑為0.1μm以上且0.2μm以下。
8.根據權利要求1~7中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物的電解液溶脹度為3倍以上且5倍以下。
9.一種二次電池功能層用漿料組合物,其包含功能性顆粒和權利要求1~8中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑。
10.根據權利要求9所述的二次電池功能層用漿料組合物,其中,所述功能性顆粒包含非導電性顆粒。
11.根據權利要求10所述的二次電池功能層用漿料組合物,其中,所述非導電性顆粒的體積平均粒徑相對于所述顆粒狀聚合物的體積平均粒徑的比為2.0倍以上且7.0倍以下。
12.一種二次電池用功能層,其是使用權利要求9~11中任一項所述的二次電池功能層用漿料組合物形成的。
13.一種二次電池,其具有權利要求12所述的二次電池用功能層。
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【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種二次電池功能層用黏結劑,其包含顆粒狀聚合物,
2.根據權利要求1所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,在將所述顆粒狀聚合物中包含的全部單體單元作為100質量%的情況下,所述含酸性官能團單體單元的含有比例為0.1質量%以上且1質量%以下。
3.根據權利要求1或2所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物進一步包含交聯性單體單元,
4.根據權利要求1~3中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物進一步包含含氰基單體單元,
5.根據權利要求1~4中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述二次電池功能層用黏結劑包含水并且ph為4以上且8以下。
6.根據權利要求1~5中任一項所述的二次電池功能層用黏結劑,其中,所述顆粒狀聚合物的玻璃化轉變溫度為20℃以下。
7.根據權利要求1~6中任一項所述的二次電池...
【專利技術屬性】
技術研發人員:松野拓彥,
申請(專利權)人:日本瑞翁株式會社,
類型:發明
國別省市:
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