電極粘合劑、電極、鋰離子二次電池和電極的制造方法與流程

本發明的一個實施方式涉及電極粘合劑、電極、鋰離子二次電池或電極的制造方法。

背景技術：

1、鋰離子二次電池由于小型而輕量且能量密度高、能夠重復充放電，因此被利用在手機、筆記本型個人電腦等領域。近年來，隨著鋰離子二次電池的需求和用途擴大，被要求穩定性、低電阻化、大容量化等性能的提升、對于鋰離子二次電池制造時的環境方面的考慮、成本方面的改善等。

2、作為鋰離子二次電池的電極的制造方法，廣為人知的是，使成為粘合劑的樹脂溶解或分散在溶劑中，并使活性物質、導電助劑分散在其中而形成漿料，將該漿料涂布于集電體的表面后，使溶劑揮發的方法(濕式法)。

3、另外還已知，為了由包含活性物質的粉體來制造電極用片材等的壓延片材，使用粉體壓延裝置來對粉體進行壓縮成型的基于干式法的電極的制造方法。

4、作為基于干式法的電極的制造方法，例如，專利文獻1公開了一種陽極的制造方法，其中，通過在陽極中預摻雜鋰離子，能夠控制鋰金屬鍍敷和氣體產生。

5、另外，例如，專利文獻2公開了通過優化正極活性物質的粉體特性以及正極材料制造時的混合工序，從而改善作為電池性能的充放電容量的方法。

6、現有技術文獻

7、專利文獻

8、專利文獻1：日本特表2019-508896號公報

9、專利文獻2：日本特開2020-202159號公報

技術實現思路

1、在濕式法中，在使用溶劑作為粘合劑的分散介質的情況下，由于需要使電池中不需要的溶劑揮發的工序，因此不僅工序變得復雜，而且還產生安全性、環境負荷的問題。另外，由于漿料的涂布量會受到例如溶劑的粘度、膜厚等影響，因此需要復雜的參數管理，有時難以以期望的組成簡便地制作電極材料。因此，期望能夠安全且簡便地制作電極的方法。

2、本發明的一個實施方式提供一種電極粘合劑，其為能夠通過干式法來制作電極的電極粘合劑，并能夠獲得充放電容量優異的電池。本發明的另一實施方式提供能夠獲得充放電容量優異的電池的電極和電極的制造方法。本發明的另一實施方式提供充放電容量優異的鋰離子二次電池。

3、用于解決課題的手段

4、解決前述課題的方法包括以下方案。

5、＜1＞一種電極粘合劑，其包含滿足下述要件(i)～(iii)的超高分子量烯烴系聚合物微粒(a)：

6、(i)在135℃十氫化萘溶劑中測定的特性粘度[η]處于5～50dl/g的范圍；

7、(ii)基于庫爾特計數器法的質量基準粒度分布中的平均粒徑d50處于1～50μm的范圍；

8、(iii)所述超高分子量烯烴系聚合物微粒(a)的50質量％以上通過篩孔45μm的篩網。

9、＜2＞如＜1＞所述的電極粘合劑，前述超高分子量烯烴系聚合物微粒(a)的前述平均粒徑d50處于3～15μm的范圍。

10、＜3＞如＜1＞或＜2＞所述的電極粘合劑，前述超高分子量烯烴系聚合物微粒(a)為乙烯系聚合物微粒。

11、＜4＞一種電極，其包含＜1＞～＜3＞中任一項所述的電極粘合劑和活性物質。

12、＜5＞如＜4＞所述的電極，其為通過干式法而獲得的電極。

13、＜6＞一種鋰離子二次電池，其包含＜4＞或＜5＞所述的電極和電解質。

14、＜7＞一種電極的制造方法，其包括：

15、將＜1＞～＜3＞中任一項所述的電極粘合劑和活性物質進行干式混合而獲得電極復合材料的工序；以及

16、制造包含前述電極復合材料和集電體的電極的工序。

17、發明效果

18、根據本發明的一個實施方式，提供一種電極粘合劑，其是能夠通過干式法來制作電極的電極粘合劑，并能夠獲得充放電容量優異的電池。根據本發明的另一個實施方式，可提供能夠獲得充放電容量優異的電池的電極以及電極的制造方法。根據本發明的另一個實施方式，可提供充放電容量優異的鋰離子二次電池。

技術特征：

1.一種電極粘合劑，其包含滿足下述要件(i)～(iii)的超高分子量烯烴系聚合物微粒(a)：

2.根據權利要求1所述的電極粘合劑，所述超高分子量烯烴系聚合物微粒(a)的所述平均粒徑d50處于3～15μm的范圍。

3.根據權利要求1或2所述的電極粘合劑，所述超高分子量烯烴系聚合物微粒(a)為乙烯系聚合物微粒。

4.一種電極，其包含權利要求1～3中任一項所述的電極粘合劑和活性物質。

5.根據權利要求4所述的電極，其為通過干式法而獲得的電極。

6.一種鋰離子二次電池，其包含權利要求4或5所述的電極和電解質。

7.一種電極的制造方法，其包括：

技術總結
本發明的一個實施方式涉及電極粘合劑、電極、鋰離子二次電池或電極的制造方法，該電極粘合劑包含滿足下述要件(i)～(iii)的超高分子量烯烴系聚合物微粒(A)：(i)在135℃十氫化萘溶劑中測定的特性粘度[η]處于5～50dl/g的范圍；(ii)基于庫爾特計數器法的質量基準粒度分布中的平均粒徑d50處于1～50μm的范圍；(iii)所述超高分子量烯烴系聚合物微粒(A)的50質量％以上通過篩孔45μm的篩網。

技術研發人員：三川展久,寶谷洋平,杉原裕理
受保護的技術使用者：三井化學株式會社
技術研發日：
技術公布日：2024/10/31