本發(fā)明涉及非水系二次電池電極用黏結(jié)劑組合物、非水系二次電池電極用漿料組合物、非水系二次電池用電極以及非水系二次電池。
背景技術(shù):
1、鋰離子二次電池等非水系二次電池(以下,有時簡寫為“二次電池”)具有小型、輕質(zhì)、且能量密度高、還能夠反復(fù)充放電的特性,被用于廣泛的用途。因此,近年來,以二次電池的進一步高性能化為目的,正在研究電極等電池構(gòu)件的改良。
2、在此,例如鋰離子二次電池用的電極通常具有集流體和在集流體上形成的電極復(fù)合材料層。而且,電極復(fù)合材料層例如通過如下方法來形成:將混合電極活性物質(zhì)與包含黏結(jié)材料和溶劑的黏結(jié)劑組合物等而得到漿料組合物涂敷在集流體上,使其干燥從而用黏結(jié)材料將電極活性物質(zhì)等黏結(jié)。
3、一直以來,進行了減少在電極復(fù)合材料層的形成中使用的黏結(jié)劑組合物所包含的金屬顆粒和非金屬顆粒等異物的改良。
4、例如,在專利文獻1中,作為二次電池電極用黏結(jié)劑,公開了一種相對于1g的交聯(lián)聚合物或其鹽,10μm以上且100μm以下的金屬系顆粒含量為10×103個以下的黏結(jié)劑。
5、此外,在專利文獻2中,公開了如下內(nèi)容:使用不銹鋼制的金屬網(wǎng)和筒式過濾器對二烯系聚合物顆粒水分散液或丙烯酸系聚合物顆粒水分散液進行過濾處理,得到粗大顆粒和/或凝聚物的濃度為370~2000ppm的電極用黏結(jié)劑組合物,上述粗大顆粒和/或凝聚物為在上述二烯系聚合物顆粒水分散液或丙烯酸系聚合物顆粒水分散液的制造過程中產(chǎn)生的微小凝固物并且通過庫爾特法測定的顆粒的球體積當(dāng)量直徑為3μm以上。
6、進而,在專利文獻3中,公開了一種二次電池用黏結(jié)劑組合物的制造方法,包括:顆粒狀金屬除去工序,通過磁力除去聚合物分散液所包含的上述顆粒狀金屬成分,上述聚合物分散液由聚合物、分散介質(zhì)以及選自fe、ni和cr中的至少一種金屬構(gòu)成的顆粒狀金屬成分構(gòu)成。在專利文獻3公開了在顆粒狀金屬除去工序中,將粒徑為20μm以上的顆粒狀金屬成分的含量除去至10ppm以下。
7、此外,在專利文獻4中,公開了一種鋰二次電池用水系黏結(jié)劑組合物,其用網(wǎng)孔為20μm的不銹鋼金屬網(wǎng)捕集到的顆粒的球體積當(dāng)量直徑為20μm以上。
8、現(xiàn)有技術(shù)文獻
9、專利文獻
10、專利文獻1:國際公開第2020/090694號;
11、專利文獻2:日本特許第5696826號公報;
12、專利文獻3:日本特許第4687833號公報;
13、專利文獻4:日本特許第6327253號公報。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問題
2、在此,要求使用黏結(jié)劑組合物制備的漿料組合物的涂覆性優(yōu)異。通過確保漿料組合物的涂覆性充分高,在將漿料組合物涂敷在集流體上來形成電極復(fù)合材料層時,能夠抑制在電極復(fù)合材料層上形成因涂覆不良而導(dǎo)致的凹坑(crater)。
3、此外,要求具有使用漿料組合物形成的電極的二次電池在低溫下的循環(huán)特性(以下,有時稱為“低溫循環(huán)特性”)優(yōu)異。
4、然而,上述現(xiàn)有技術(shù)的黏結(jié)劑組合物在所制備的漿料組合物的涂覆性、以及具有使用該漿料組合物形成的電極的二次電池的低溫循環(huán)特性這些方面仍有改善的余地。
5、因此,本發(fā)明的目的在于提供一種非水系二次電池電極用黏結(jié)劑組合物,其能夠制備涂覆性優(yōu)異的非水系二次電池電極用漿料組合物,并且能夠形成能夠使非水系二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性的非水系二次電池用電極。
6、此外,本發(fā)明的目的在于提供一種非水系二次電池電極用漿料組合物,其涂覆性優(yōu)異,并且能夠形成能夠使非水系二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性的非水系二次電池用電極。
7、進而,本發(fā)明的目的在于提供一種非水系二次電池用電極,其能夠使非水系二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性。
8、此外,本發(fā)明的目的在于提供一種非水系二次電池,其低溫循環(huán)特性優(yōu)異。
9、用于解決問題的方案
10、本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的而進行了深入研究。然后,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在包含聚合物和溶劑的黏結(jié)劑組合物中,在用網(wǎng)孔為5μm以上的篩網(wǎng)過濾器進行過濾的情況下,如果使在該過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑為5μm以上且15μm以下的顆粒的個數(shù)為規(guī)定值以下、并且使在該過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑大于15μm的顆粒的個數(shù)相對于顆粒的總數(shù)的比例為規(guī)定值以下,則使用該黏結(jié)劑組合物制備的漿料組合物的涂覆性優(yōu)異,并且能夠使具有使用該漿料組合物形成的電極的二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性,從而完成了本發(fā)明。
11、即,本發(fā)明以有利地解決上述問題為目的,本發(fā)明為[1]一種非水系二次電池電極用黏結(jié)劑組合物,其包含聚合物和溶劑,在用網(wǎng)孔為5μm的篩網(wǎng)過濾器進行過濾的情況下,在上述過濾后的上述篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑為5μm以上且15μm以下的顆粒的個數(shù)為2000個/l以下,在上述過濾后的上述篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑大于15μm的顆粒的個數(shù)相對于顆粒的總數(shù)的比例為40%以下。
12、根據(jù)本發(fā)明的黏結(jié)劑組合物,能夠制備涂覆性優(yōu)異的漿料組合物,并且能夠形成能夠使二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性的電極。
13、另外,在本發(fā)明中,在用網(wǎng)孔為5μm以上的篩網(wǎng)過濾器對黏結(jié)劑組合物進行過濾的情況下,在過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑為5μm以上且15μm以下的顆粒的個數(shù)[個/l]、以及在該過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑大于15μm的顆粒的個數(shù)相對于顆粒的總數(shù)的比例[%]能夠使用本說明書的實施例中記載的方法測定。
14、[2]在上述[1]的非水系二次電池電極用黏結(jié)劑組合物中,優(yōu)選在上述過濾后的上述篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑為5μm以上且15μm以下的非金屬顆粒的個數(shù)為2000個/l以下,在上述過濾后的上述篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑大于15μm的非金屬顆粒的個數(shù)相對于非金屬顆粒的總數(shù)的比例為40%以下。
15、如果使在用網(wǎng)孔為5μm以上的篩網(wǎng)過濾器對黏結(jié)劑組合物進行過濾時在該過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑為5μm以上且15μm以下的非金屬顆粒的個數(shù)為上述規(guī)定值以下、并且在該過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑大于15μm的非金屬顆粒的個數(shù)相對于非金屬顆粒的總數(shù)的比例為上述規(guī)定值以下,則能夠進一步提高使用黏結(jié)劑組合物制備的漿料組合物的涂覆性,并且能夠進一步提高具有使用該漿料組合物形成的電極的二次電池的低溫循環(huán)特性。進而,也能夠提高該漿料組合物的黏度穩(wěn)定性。
16、另外,在本發(fā)明中,在用網(wǎng)孔為5μm以上的篩網(wǎng)過濾器對黏結(jié)劑組合物進行過濾的情況下,在過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑為5μm以上且15μm以下的非金屬顆粒的個數(shù)[個/l]、以及在該過濾后的篩網(wǎng)過濾器上觀察到的最長徑大于15μm的非金屬顆粒的個數(shù)相對于非金屬顆粒的總數(shù)的比例[%]能夠使用本說明書的實施例中記載的方法測定。
17、[3]在上述[1]或[2]的非水系二次電池電極用黏結(jié)劑組合物中,優(yōu)選上述溶劑含有水。
18、此外,本發(fā)明以有利地解決上述問題為目的,本發(fā)明為[4]一種非水系二次電池電極用漿料組合物,其包含電極活性物質(zhì)和上述[1]~[3]中任一項的非水系二次電池電極用黏結(jié)劑組合物。
19、本發(fā)明的漿料組合物由于包含上述本發(fā)明的黏結(jié)劑組合物,所以涂覆性優(yōu)異,并且能夠形成能夠使二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性的電極。
20、進而,本發(fā)明以有利地解決上述問題為目的,本發(fā)明為[5]一種非水系二次電池用電極,其具有使用上述[4]的非水系二次電池電極用漿料組合物而形成的電極復(fù)合材料層。
21、本發(fā)明的電極由于使用上述本發(fā)明的漿料組合物而形成,所以能夠使二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性。
22、然后,本發(fā)明以有利地解決上述問題為目的,本發(fā)明為[6]一種非水系二次電池,其具有上述[5]的非水系二次電池用電極。
23、本發(fā)明的二次電池由于具有上述本發(fā)明的電極,所以能夠發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性。
24、發(fā)明效果
25、根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種非水系二次電池電極用黏結(jié)劑組合物,其能夠制備涂覆性優(yōu)異的非水系二次電池電極用漿料組合物,并且能夠形成能夠使非水系二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性的非水系二次電池用電極。
26、此外,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種非水系二次電池電極用漿料組合物,其涂覆性優(yōu)異,并且能夠形成能夠使非水系二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性的非水系二次電池用電極。
27、進而,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種非水系二次電池用電極,其能夠使非水系二次電池發(fā)揮出優(yōu)異的低溫循環(huán)特性。
28、此外,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種非水系二次電池,其低溫循環(huán)特性優(yōu)異。