蓄電設備用組合物、蓄電設備用漿料、蓄電設備用電極、蓄電設備用間隔件以及蓄電設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及蓄電設備用組合物、含有該組合物的蓄電設備用漿料、將該漿料涂布 在集電體上并干燥而制成的蓄電設備用電極、表面具備將該漿料涂布并干燥而制成的保護 膜的蓄電設備用間隔件、以及具備該電極和該間隔件中的至少一者的蓄電設備。
【背景技術】
[0002] 蓄電設備中使用的正極、負極（以下，也稱為"電極"）如日本特開2013 - 030449 號公報中公開那樣，通過將活性物質和粘結劑的混合物涂布在集電體表面上并使其干燥而 在集電體表面形成活性物質層來制作。另外，近年來，還提出了在間隔件表面涂布無機粒子 和粘結劑的混合物并使其干燥，從而在間隔件的表面形成可抵抗樹枝狀晶體的保護膜的技 術。如日本特開2011 - 005867號公報中公開那樣，在蓄電設備的領域，通常在電極、間隔 件的表面具備含有活性物質、無機粒子的層。
[0003] 作為蓄電設備的制造方法，已知有如下方法：在正極與負極之間夾持用于防止短 路的間隔件進行層疊，其后，粘合電極與間隔件，或者進行卷繞等成型加工，載置到容器內 并注入電解液，進行封口。
[0004] 另一方面，電極、間隔件在制造后，有時卷繞成卷狀進行保管直至用于制造蓄電設 備。這樣的情況下，電極彼此、間隔件彼此容易發生粘連（接觸面不易滑動，不易發生位置 偏移，以下"粘連"這一用語以該意思使用）。如果電極彼此、間隔件彼此發生粘連，則產生 活性物質從活性物質層剝落，另外無機粒子從間隔件剝落等問題。為了解決這樣的問題，例 如日本特開2007 - 059271號公報中，研究了使用具有反應性官能團的聚合物粒子作為抗 粘連劑來防止粘連的方法。
【發明內容】
[0005] 如上所述，在蓄電設備的制造工序中，在將電極與間隔件進行對位層疊后，進行卷 繞該層疊體等的成型加工。在這樣的層疊電極與間隔件的工序中，如果在電極與間隔件之 間不產生適當的粘連，則電極與間隔件的位置容易偏移，對位困難。如果產生電極與間隔件 的位置偏移，則會出現發生短路而使蓄電設備發熱等問題。另一方面，對電極/間隔件層疊 體進行卷繞等成型加工時，如果在電極與間隔件之間牢固地粘連，則產生活性物質層剝落 等問題。如果活性物質層剝落，則會產生蓄電設備的充放電特性劣化等問題。并且，這些現 象在蓄電設備的量產過程中，成為制品成品率降低的原因。
[0006] 采用上述的日本特開2007 - 059271號公報中公開的技術，能夠避免間隔件彼此 的粘連，但成型加工中也同樣防止間隔件與電極的粘連，因此難以解決如上所述的成型加 工中的問題。
[0007] 因此，本發明涉及的幾個方案通過解決上述課題的至少一部分而提供能夠制造耐 粘連性優異且層疊電極與間隔件時還能夠有效防止位置偏移的（即能夠適當地粘連）蓄 電設備用電極、蓄電設備用間隔件的蓄電設備用組合物以及含有該組合物的蓄電設備用漿 料。
[0008] 另外，本發明涉及的幾個方案通過解決上述課題的至少一部分而提供耐粘連性優 異且層疊電極與間隔件時還能夠有效防止位置偏移的（即能夠適當地粘連）蓄電設備用電 極和蓄電設備用間隔件，以及具備它們的蓄電設備。
[0009] 本發明是為了解決上述課題的至少一部分而進行的，能夠通過以下的方案或者應 用例來實現。
[0010] [應用例1]
[0011] 本發明的蓄電設備用組合物的一個方式的特征在于，含有聚合物（A)、成分（B)和 液態介質，
[0012] 上述聚合物（A)具有來自不飽和羧酸酯的重復單元，
[0013] 上述成分（B)為選自聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯以及脂肪酸金屬 鹽中的至少1種，
[0014] 將上述聚合物（A)的含量設為Ml質量份、將上述成分（B)的含量設為M2質量份 時，存在I < M1/M2 < 4000的關系。
[0015] [應用例2]
[0016] 本發明的蓄電設備用組合物的一個方式的特征在于，含有粘結劑、抗粘連劑和液 態介質，
[0017] 將上述粘結劑的含量設為Ml質量份、將上述抗粘連劑的含量設為M2質量份時，存 在 I < M1/M2 < 4000 的關系。
[0018] [應用例3]
[0019] 應用例2的蓄電設備用組合物中，
[0020] 上述抗粘連劑可以為選自聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯以及脂肪酸 金屬鹽中的至少1種。
[0021] [應用例4]
[0022] 應用例2或應用例3的蓄電設備用組合物中，
[0023] 上述粘結劑可以為具有來自含氟乙烯系單體的重復單元（Ma)和來自不飽和羧酸 酯的重復單元（Mb)的含氟系粘結劑。
[0024] [應用例5]
[0025] 應用例2或應用例3的蓄電設備用組合物中，
[0026] 上述粘結劑可以為具有來自共輒二稀化合物的重復單元（Mc)、來自芳香族乙烯基 化合物的重復單元（Md)、來自不飽和羧酸酯的重復單元（Me)和來自不飽和羧酸的重復單 元（Mf)的二烯系粘結劑。
[0027] [應用例6]
[0028] 應用例2~應用例5中任一例的蓄電設備用組合物中，
[0029] 上述粘結劑可以為粒子，該粒子的平均粒徑為50~400nm。
[0030] [應用例7]
[0031] 本發明的蓄電設備用漿料的一個方式的特征在于，含有應用例1~應用例6中任 一例的蓄電設備用組合物和活性物質。
[0032] [應用例8]
[0033] 本發明的蓄電設備用電極的一個方式的特征在于，具備集電體和在上述集電體的 表面上涂布應用例7的蓄電設備用漿料并干燥而形成的層。
[0034] [應用例9]
[0035] 本發明的蓄電設備用電極的一個方式是表面具備保護膜的蓄電設備用電極，其特 征在于，
[0036] 上述保護膜含有聚合物（A)和成分（B)，上述聚合物（A)具有來自不飽和羧酸酯的 重復單元，上述成分（B)為選自聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯以及脂肪酸金 屬鹽中的至少1種，
[0037] 將上述聚合物（A)的含量設為Ml質量份、將上述成分（B)的含量設為M2質量份 時，存在I < M1/M2 < 4000的關系。
[0038] [應用例 10]
[0039] 本發明的蓄電設備用電極的一個方式是表面具備保護膜的蓄電設備用電極，其特 征在于，
[0040] 上述保護膜含有粘結劑和粘連劑，
[0041] 將上述粘結劑的含量設為Ml質量份、將上述抗粘連劑的含量設為M2質量份時，存 在 I < M1/M2 < 4000 的關系。
[0042] [應用例 11]
[0043] 本發明的蓄電設備用漿料的一個方式的特征在于，含有應用例1~應用例6中任 一例的蓄電設備用組合物和無機粒子。
[0044] [應用例 12]
[0045] 應用例11的蓄電設備用漿料中，上述無機粒子可以為選自二氧化硅、氧化鈦、氧 化鋁、氧化鋯以及氧化鎂中的至少1種粒子。
[0046] [應用例 13]
[0047] 本發明的蓄電設備用間隔件的一個方式的特征在于，表面具備涂布應用例11或 應用例12的蓄電設備用漿料并干燥而形成的層。
[0048] [應用例 14]
[0049] 本發明的蓄電設備用間隔件的一個方式是表面具備保護膜的蓄電設備用間隔件， 其特征在于，
[0050] 上述保護膜含有聚合物（A)和成分（B)，上述聚合物（A)具有來自不飽和羧酸酯的 重復單元，上述成分（B)為選自聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯以及脂肪酸金 屬鹽中的至少1種，
[0051] 將上述聚合物（A)的含量設為Ml質量份、將上述成分（B)的含量設為M2質量份 時，存在I < M1/M2 < 4000的關系。
[0052] [應用例 I5]
[0053] 本發明的蓄電設備用間隔件的一個方式是表面具備保護膜的蓄電設備用間隔件， 其特征在于，
[0054] 上述保護膜含有粘結劑和抗粘連劑，
[0055] 將上述粘結劑的含量設為Ml質量份、將上述抗粘連劑的含量設為M2質量份時，存 在 I < M1/M2 < 4000 的關系。
[0056] [應用例 I6]
[0057] 本發明的蓄電設備的一個方式的特征在于，具備應用例8~應用例10中任一例的 蓄電設備用電極。
[0058] [應用例Π]
[0059] 本發明的蓄電設備的一個方式的特征在于，具備應用例13~應用例15中任一例 的蓄電設備用間隔件。
[0060] 采用本發明的蓄電設備用組合物，能夠制造耐粘連性優異且層疊電極與間隔件時 還能夠有效防止位置偏移的（即能夠適當地粘連）蓄電設備用電極、蓄電設備用間隔件。采 用本發明的蓄電設備用電極，耐粘連性優異且層疊電極與間隔件時還能夠有效防止位置偏 移（即能夠適當地粘連）。采用本發明的蓄電設備用間隔件，耐粘連性優異且層疊電極與間 隔件時還能夠有效防止位置偏移（即能夠適當地粘連）。具備使用本發明的蓄電設備用組 合物制成的蓄電設備用電極和/或蓄電設備用間隔件的蓄電設備，作為電特性之一的充放 電倍率特性良好。
【附圖說明】
[0061] 圖1是示意地表示第1具體例的蓄電設備用電極的截面圖。
[0062] 圖2是示意地表示第2具體例的蓄電設備用電極的截面圖。
[0063] 圖3是示意地表示本實施方式的蓄電設備用間隔件的截面圖。
【具體實施方式】
[0064] 以下，對本發明的優選的實施方式進行詳細說明。應予說明，本發明不僅限于下述 記載的實施方式，應理解為還包括在不變更本發明的主旨的范圍內實施的各種變形例。應 予說明，本說明書中的"（甲基）丙烯酸~"是包括"丙烯酸~"和"甲基丙烯酸~"這兩者 的概念。另外，"~（甲基）丙烯酸酯"是包括"~丙烯酸酯"和"~甲基丙烯酸酯"這兩者 的概念。
[0065] 1.蓄電設備用組合物
[0066] 本實施方式的蓄電設備用組合物的特征在于，含有粘結劑、抗粘連劑和液態介 質，將上述粘結劑的含量設為Ml質量份、將上述抗粘連劑的含量設為M2質量份時，存在1 < M1/M2 < 4000 的關系。
[0067] 本實施方式的蓄電設備用組合物可以作為用于在集電體表面形成活性物質層的 電極用粘結劑使用，另外還可以作為用于在間隔件和/或電極表面形成保護膜的粘結劑使 用。任一使用形態中，上述粘結劑的含量Ml質量份和上述抗粘連劑的含量M2質量份只要 存在I < M1/M2 < 4000的關系即可，優選為20 < M1/M2 < 3000,更優選為30 < M1/M2 < 2500。另外，使用本實施方式的蓄電設備用組合物作為電極用粘結劑時，特別優選為40 < M1/M2 < 2000,作為用于在間隔件和/或電極表面形成保護膜的粘結劑使用時特別優選 為40 <M1/M2 < 500。如果Ml與M2的關系為上述范圍，則能夠對電極、間隔件賦予耐粘連 性，而且能夠有效地防止層疊電極與間隔件時位置偏移（即適當地粘連）。因此，能夠防止 由于活性物質的剝落、電極與間隔件的位置偏移等而導致的蓄電設備的充放電特性劣化。 以下，對本實施方式的蓄電設備用組合物所含的各成分詳細進行說明。
[0068] I. 1.粘結劑
[0069] 本實施方式的蓄電設備用組合物所含的粘結劑作為電極用粘結劑使用時，具有使 活性物質彼此粘結，并且提高活性物質層與集電體的密合性的功能。另一方面，作為用于在 間隔件和/或電極表面形成保護膜的粘結劑使用時，具有使無機粒子彼此粘結，并且提高 間隔件和/或電極表面與保護膜的密合性的功能。
[0070] 作為這樣的粘結劑，優選以粒子形式分散于液態介質中的膠乳狀。如果蓄電設備 用組合物為膠乳狀，則與活性物質或者無機粒子混合而制成的蓄電設備用漿料的穩定性良 好，并且蓄電設備用漿料的涂布性良好，因而優選。以下，將以粒子形式分散于液態介質中 的粘結劑稱為"粘結劑粒子"。作為粘結劑粒子，一般使用市售的膠乳。
[0071] 本實施方式的蓄電設備用組合物用于制作正極時，從使耐氧化性和密合性這兩者 優異觀點考慮，優選下述的含氟系粘結劑。本實施方式的蓄電設備用組合物用于制作負極 時，優選下述的二烯系粘結劑。另外，本實施方式的蓄電設備用組合物所含的粘結劑可以含 有選自聚酰胺酸及其酰亞胺化聚合物中的至少1種。
[0072] 1. 1. 1.含氟系粘結劑
[0073] 本實施方式的蓄電設備用組合物用于制作正極時，粘結劑優選為具有來自含氟乙 烯系單體的重復單元（Ma)和來自不飽和羧酸酯的重復單元（Mb)的含氟系粘結劑。
[0074] I. I. I. 1.來自含氟乙烯系單體的重復單元（Ma)
[0075] 作為含氟乙烯系單體，例如可舉出具有氟原子的烯烴化合物、具有氟原子的（甲 基）丙烯酸酯化合物等。作為具有氟原子的烯烴化合物，例如可舉出偏氟乙烯、四氟乙烯、 六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟烷基乙烯基醚等。作為具有氟原子的（甲基）丙烯酸酯化合 物，例如可舉出下述通式（1)表示的化合物、（甲基）丙烯酸3 [4〔1-三氟甲基-2, 2-雙〔 雙（三氟甲基）氟甲基〕乙炔氧基〕苯甲酰氧基]2-羥基丙酯等。
[0077] (通式（1)中，R1為氫原子或者甲基，R2為含有氟原子的碳原子數1~18的烴基。）
[0078] 作為上述通式（1)中的R2,例如可舉出碳原子數1~12的氟化烷基、碳原子數6~ 16的氟化芳基、碳原子數7~18的氟化芳烷基等，其中優選碳原子數1~12的氟化烷基。作 為上述通式（1)中的R 2的優選具體例，例如可舉出2, 2, 2-三氟乙基、2, 2, 3, 3, 3-五氟丙基、 1，1，1，3, 3, 3-六氣丙烷_2_基、β -(全氣辛基）乙基、2, 2, 3, 3-四氣丙基、2, 2, 3, 4, 4, 4-六 氟丁基、1Η，1Η，5Η-八氟戊基、1Η，1Η，9Η-全氟-1-壬基、1Η