夕h上述合成類的水溶性聚合物中,也可W是使用了二甲基丙締酸化合物、或二乙締基苯、 二締丙基化合物等交聯劑的交聯結構體。其中,可優選使用具有簇基、可被用作增稠劑的各 種聚合物。具體而言,可使用簇甲基纖維素、聚簇酸、它們的鹽等。其中,作為聚簇酸,可列舉 聚丙締酸、聚甲基丙締酸、藻酸等。運些水溶性增稠劑(B)可W單獨使用1種,也可W W任意 的比率組合使用巧巾W上。
[0069] 水溶性增稠劑(B)特別優選包含簇甲基纖維素或其鹽(W下也簡記為"簇甲基纖維 素(鹽r)。通過使水溶性增稠劑(B)包含簇甲基纖維素(鹽),可W使將漿料組合物涂布于集 電體上等時的作業性更為良好。
[0070] 運里,在使用簇甲基纖維素(鹽)作為水溶性增稠劑(B)的情況下,所使用的簇甲基 纖維素(鹽)的酸化度優選為0.4 W上、更優選為0.7 W上,優選為1.5 W下、更優選為1.0 W 下。通過使用酸化度為0.4W上的簇甲基纖維素(鹽),可W使將漿料組合物涂布于集電體上 等時的作業性良好。酸化度低于0.4時,由于簇甲基纖維素(鹽)的分子內及分子間的氨鍵強 固,因此水溶性增稠劑(B)會成為凝膠狀物。進而,在制備漿料組合物時,不易獲得增稠效 果,存在導致漿料組合物制備時的作業性變差的隱患。進一步,在將所得漿料組合物涂布于 集電體上并借助交聯劑(D)形成交聯結構時,簇甲基纖維素(鹽)與交聯劑(D)不易發生反 應,存在導致所得電極的特性劣化的隱患。另外,通過使用酸化度為1.5W下的簇甲基纖維 素,每1分子簇甲基纖維素(鹽)的徑基數充足,與后述的交聯劑(D)的反應性變得良好。由 此,簇甲基纖維素(鹽)可借助交聯劑(D)而形成良好的交聯結構,因此,正如后述詳細說明 的那樣,可通過交聯結構的形成而使負極合材層中各成分的粘結性良好,能夠使二次電池 的循環特性優異。
[0071] 簇甲基纖維素(鹽)的酸化度指的是,構成簇甲基纖維素(鹽)的無水葡萄糖每1單 元中被簇甲基等取代基取代了的徑基的個數的平均值。簇甲基纖維素(鹽)的酸化度可取大 于0且小于3的值。酸化度越大,則表示簇甲基纖維素(鹽)每1分子中的徑基的比例減少(即, 取代基的比例增加);酸化度越小,則表示簇甲基纖維素(鹽)每1分子中的徑基的比例增加 (即,取代基的比例減少)。該酸化度(取代度)可通過日本特開2011-34962號公報中記載的 方法求出。
[0072] 另外,簇甲基纖維素(鹽)的1質量%水溶液的粘度優選為500m化? sW上、更優選 為1000 mPa ? sW上,優選為1000 OmPa ? sW下、更優選為9000m化? sW下。通過使用制成1質 量%水溶液時該水溶液的粘度為500m化? sW上的簇甲基纖維素(鹽),可使漿料組合物具 有適度的粘性。因此,可使將該漿料組合物涂布于集電體上等時的作業性良好。另外,通過 使用1質量%水溶液的粘度為1000 OmPa ? SW下的簇甲基纖維素(鹽),可使漿料組合物的粘 性保持于所期望的低值。其結果,可使將漿料組合物涂布于集電體上等時的作業性良好,并 且,可使使用漿料組合物得到的負極合材層與集電體之間的密合性提高。簇甲基纖維素 (鹽)的1質量%水溶液的粘度是使用B型粘度計在25°C、轉速60巧m下測定時的值。
[0073] 作為另一優選的實施方式,可使水溶性增稠劑(B)包含簇甲基纖維素(鹽)、和聚簇 酸或其鹽(W下也簡記為"聚簇酸(鹽n。運樣,通過組合使用簇甲基纖維素(鹽)和聚簇酸 (鹽)作為水溶性增稠劑(B),可W在使使用漿料組合物而得到的負極合材層與集電體之間 的密合性提高的同時,使包含水溶性增稠劑(B)的負極合材層的強度等機械特性提高。進 而,能夠與此相伴地提高使用了該負極的二次電池的循環特性等。運里,作為與簇甲基纖維 素(鹽)組合使用的聚簇酸(鹽),優選藻酸或其鹽(W下也簡記為"藻酸(鹽)")、W及聚丙締 酸或其鹽(W下也簡記為"聚丙締酸(鹽)"),特別優選聚丙締酸(鹽)。即,特別優選水溶性增 稠劑(B)包含簇甲基纖維素或其鹽、和聚丙締酸或其鹽。運是由于,與聚甲基丙締酸等相比, 藻酸、聚丙締酸在二次電池的電解液中不易過度溶脹,通過運樣地將簇甲基纖維素(鹽)與 藻酸(鹽)或聚丙締酸(鹽)組合使用,能夠充分提高二次電池的循環特性。另外還由于,與簇 甲基纖維素(鹽)相比,聚丙締酸(鹽)與交聯劑化)會良好地發生反應,因此如果使用聚丙締 酸,則能夠促進借助交聯劑(D)的交聯結構的形成反應。
[0074] 在本發明的漿料組合物中,水溶性增稠劑(B)包含簇甲基纖維素(鹽)和聚簇酸 (鹽)的情況下,在簇甲基纖維素(鹽)的配合量和聚簇酸(鹽)的配合量的總和中,聚簇酸 (鹽)的配合量所占的比例優選在給定的范圍內。所述簇甲基纖維素(鹽)的配合量所占的比 例優選為0.1質量% ^上、更優選為0.5質量% ^上、特別優選為1質量% ^上,優選為50質 量% ^下、更優選為35質量%^下、特別優選為25質量%^下。通過使聚簇酸(鹽)的配合量 所占的比例為0.1質量% ^上,能夠充分發揮出將簇甲基纖維素(鹽)與聚簇酸(鹽)組合使 用的效果,因此能夠良好地改善使用漿料組合物而得到的負極合材層與集電體之間的密合 性。另外,通過使聚簇酸(鹽)的配合量所占的比例為50質量% ^下,不會導致使用漿料組合 物而得到的負極合材層變得過硬,可W確保負極合材層中所含的各成分間的粘結性及離子 電導性。另外,能夠良好地改善使用該漿料組合物而得到的負極合材層與集電體之間的密 合性。
[0075] 本發明的漿料組合物中相對于活性物質(A) 100質量份的水溶性增稠劑(B)的比例 為0.1質量份W上且10質量份W下。相對于活性物質(A)IOO質量份的水溶性增稠劑(B)的比 例優選為0.5質量份W上、更優選為1.0質量份W上,優選為5質量份W下、更優選為3質量份 W下。通過使水溶性增稠劑(B)的配合量在上述范圍內,可W使漿料組合物的粘度達到適當 大小,可W使將漿料組合物涂布于集電體上等時的作業性良好。另外,通過W相對于負極活 性物質每100質量份為0.5質量份W上的比例配合水溶性增稠劑(B),可W獲得良好的循環 特性。另外,通過W相對于負極活性物質每100質量份為5質量份W下的比例配合水溶性增 稠劑(B),可W降低所得電極的電阻。
[0076] [1.3.粒子狀粘結劑(C)]
[0077] 粒子狀粘結劑(C)是能夠分散于水等水性介質中的粘結劑,在漿料組合物中W粒 子的形態存在。通常,就粒子狀粘結劑而言,在25°C下將粒子狀粘結劑0.5g溶解于100g水中 時,不溶成分為90質量% W上。
[0078] 使用本發明的漿料組合物形成負極合材層時,粒子狀粘結劑(C)在負極合材層中 可保持其它成分(例如,活性物質(A))不從電極構件脫離。負極合材層中的粒子狀粘結劑 (C)在浸潰于電解液時,盡管吸收電解液而發生溶脹,但可保持粒子狀的形狀,使活性物質 (A)彼此粘結,可顯示出防止活性物質(A)從集電體脫落的功能。另外,粒子狀粘結劑(C)還 會將負極合材層中所含的活性物質(A) W外的粒子也粘結,也發揮出保持負極合材層的強 度的作用。
[0079] 本發明的漿料組合物中,相對于活性物質(A)IOO質量份的粒子狀粘結劑(C)的比 例為0.1質量份W上且0.5質量份W下。相對于活性物質(A)IOO質量份的粒子狀粘結劑(C) 的比例優選為0.4質量份W上、進一步優選為1.0質量份W上,另一方面,優選低于3質量份、 更優選低于2.5質量份、更進一步優選低于2質量份。通過使粒子狀粘結劑(C)的比例在上述 范圍內,可W獲得上述效果。特別是,粒子狀粘結劑(C)的比例通過在上述下限W上,可W提 高負極合材層的剝離特性,另一方面,通過在上述上限W下,可W提高電池的速率特性。
[0080] [1.3.1.粒子狀粘結劑(C):與交聯劑(D)反應的官能團]
[0081] 粒子狀粘結劑(C)優選具有與交聯劑(D)反應的官能團。更具體而言,優選具有與 交聯劑(D)具有的官能團(例如碳二亞胺基)反應的官能團。粒子狀聚合物(C)通過具有與交 聯劑(D)反應的官能團,可W借助交聯劑化)而形成粒子狀粘結劑(C)彼此間、W及水溶性增 稠劑(B)與粒子狀粘結劑(C)之間的交聯。
[0082] 粒子狀粘結劑(C)所能夠具有的與交聯劑(D)反應的官能團可W適當選擇能夠與 交聯劑(D)具有的官能團反應的官能團。例如,在交聯劑(D)具有的官能團為碳二亞胺基的 情況下,作為粒子狀粘結劑(C)所能夠具有的與交聯劑(D)反應的官能團的具體例,可列舉: 簇基、徑基、縮水甘油酸基、硫徑基、及它們的組合。此外,在交聯劑(D)具有的官能團為Pi挫 嘟基、環氧基、W及其它的異氯酸醋基等公知的官能團種類的情況下,可列舉與運些官能團 反應的、例如簇基、徑基、酷胺基等公知會發生反應的官能團。其中,從使用本發明的漿料組 合物得到的二次電池的循環特性的觀點出發,粒子狀粘結劑(C)優選具有簇基、徑基、及硫 徑基中的任意一種W上,進一步優選具有簇基及徑基中的至少一者。進一步,從兼顧循環特 性W及伴隨充放電的負極膨脹的抑制的觀點出發,特別優選粒子狀粘結劑(C)具有簇基和 徑基兩者。
[0083] 通過使粒子狀粘結劑(C)具有包含與交聯劑(D)反應的官能團的單體單元,粒子狀 粘結劑(C)可成為具有與交聯劑(D)反應的官能團的粘結劑。所述的包含該官能團的單體單 元,是具有由包含該官能團的單體經聚合而得到的結構的單元。
[0084] 作為能夠成為包含與交聯劑(D)反應的官能團的單體單元的、包含與交聯劑(D)反 應的官能團的單體的例子,可列舉:締屬不飽和簇酸單體單元、具有徑基的不飽和單體單 元、具有縮水甘油酸基的不飽和單體單元、及具有硫徑基的單體單元。
[0085] 作為締屬不飽和簇酸單體的例子,可列舉:丙締酸、甲基丙締酸、己豆酸、馬來酸、 富馬酸、衣康酸等一元簇酸及二元簇酸、W及其酸酢。其中,從本發明的漿料組合物的穩定 性的觀點出發,作為締屬不飽和簇酸單體,優選丙締酸、甲基丙締酸及衣康酸。運些單體可 W單獨使用1種,也可W W任意的比率組合使用巧巾W上。
[0086] 作為具有徑基的不飽和單體的例子,可列舉:丙締酸2-徑基乙醋、甲基丙締酸2-徑 基乙醋、丙締酸徑基丙醋、甲基丙締酸徑基丙醋、丙締酸徑基下醋、甲基丙締酸徑基下醋、甲 基丙締酸3-氯-2-徑基丙醋、二(乙二醇)馬來酸醋、二(乙二醇)衣康酸醋、馬來酸2-徑基乙 醋、馬來酸雙(2-徑基乙基)醋、及富馬酸2-徑基乙基甲醋。其中,優選丙締酸2-徑基乙醋。運 些單體可W單獨使用1種,也可W W任意的比率組合使用巧巾W上。
[0087] 作為具有縮水甘油酸基的不飽和單體的例子,可列舉:丙締酸縮水甘油醋、及甲基 丙締酸縮水甘油醋。其中,優選甲基丙締酸縮水甘油醋。運些單體可W單獨使用巧中,也可W W任意的比率組合使用巧巾W上。
[0088] 作為具有硫徑基的單體單元的例子,可列舉:季戊四醇四(3-琉基下酸醋)、=徑甲 基丙烷=(3-琉基下酸醋)、及=徑甲基乙燒=(3-琉基下酸醋)。其中,優選季戊四醇四(3-琉基下酸醋)。運些單體可W單獨使用1種,也可W W任意的比率組合使用巧巾W上。
[0089] 包含與交聯劑(D)反應的官能團的單體單元是具有由包含該官能團的單體經聚合 而得到的結構的單元,但并不限定于由包含該官能團的單體經聚合而得到的單元本身。
[0090] 例如,可W通過在使不具有與交聯劑(D)反應的官能團的粒子狀粘結劑聚合之后, 將該粒子狀粘結劑中的官能團部分或全部地取代為與交聯劑(D)反應的官能團,從而向粒 子狀粘結劑中導入與交聯劑(D)反應的官能團。通過該取代的操作,可W在構成粒子狀粘結 劑的聚合物內形成包含與交聯劑化)反應的官能團的單體單元。運樣地,也可W制備包含與 交聯劑(D)反應的官能團的粒子狀粘結劑(C)。
[0091] 粒子狀粘結劑(C)中的包含與交聯劑(D)反應的官能團的單體單元的含有比例沒 有特殊限定,但上限優選為10質量% ^下、更優選為8質量% ^下、特別優選為5質量% W 下,另一方面,下限優選為0.5質量%^上、更優選為1.0質量% ^上、特別優選為1.5質量% W上。上述單體的含有比例如果在上述范圍,則所得粒子狀粘結劑(C)的機械穩定性、化學 穩定性優異。
[0092] [ 1.3.2.粒子狀粘結劑(C):脂肪族共輛二締單體單元及芳香族乙締基單體單元]
[0093] 粒子狀粘結劑(C)優選具有脂肪族共輛二締單體單元及芳香族乙締基單體單元。 所述脂肪族共輛二締單體單元是具有由脂肪族共輛二締單體經聚合而得到的結構的單元, 所述芳香族乙締基單體單元是具有由芳香族乙締基單體經聚合而得到的結構的單元。
[0094] 脂肪族共輛二締單體單元是剛性低而柔軟的重復單元,能夠提高粒子狀粘結劑 (C)的粘結性。芳香族乙締基單體單元能夠使聚合物在電解液中的溶解性降低,從而提高粒 子狀粘結劑(C)在電解液中的穩定性。通過具有脂肪族共輛二締單體單元和芳香族乙締基 單體單元,可更為良好地顯示出粒子狀粘結劑(C)的上述效果。
[00M]作為脂肪族共輛二締單體的例子,可列舉:1,3-下二締、2-甲基-1,3-下二締、2,3-二甲基-1,3-下二締、2-氯-1,3-下二締、取代直鏈共輛戊二締類、W及取代及側鏈共輛己二 締類,其中,優選1,3-下二締。脂肪族共輛二締單體可W單獨使用1種,也可W W任意的比率 組合使用巧巾W上。
[0096] 粒子狀粘結劑(C)中的脂肪族共輛二締單體單元的含有比例優選為20質量% W 上、更優選為30質量% ^上,優選為70質量% ^下、更優選為60質量%^下、特別優選為55 質量% ^下。通過使脂肪族共輛二締單體單元的含有比例為20質量%^上,可W提高負極 的柔軟性,另外,通過為70質量% ^下,可W使負極合材層與集電體之間的密合性良好,并 且,可W改善使用本發明的漿料組合物得到的負極的耐電解液性。
[0097] 作為芳香族乙締基單體的例子,可列舉:苯乙締、a-甲基苯乙締、乙締基甲苯、及二 乙締基苯,其中優選苯乙締。芳香族乙締基單體可W單獨使用1種,也可W W任意的比率組 合使用巧巾W上。
[0098] 粒子狀粘結劑(C)中的芳香族乙締基單體單元的含有比例優選為30質量% W上、 更優選為35質量% ^上,優選為79.5質量%^下、更優選為69質量% ^下。通過使芳香族乙 締基單體單元的含有比例為30質量%^上,可W改善使用本發明的漿料組合物得到的負極 的耐電解液性,通過為79.5質量%^下,可W使負極合材層與集電體之間的密合性良好。
[0099] 特別是,優選粒子狀粘結劑(C)中包含1,3-下二締單元作為脂肪族共輛二締單體 單元、包含苯乙締單元作為芳香族乙締基單體單元(即,苯乙締-下二締共聚物)。
[0100] [ 1.3.3.粒子狀粘結劑(C):其它單元]
[0101] 另外,在不顯著破壞本發明的效果的范圍內,粒子狀粘結劑(C)中也可W包含除上 述W外的任意重復單元。作為與上述的任意重復單元對應的單體,可列舉例如:氯化乙締基 類單體、不飽和簇酸烷基醋單體、不飽和簇酸酷胺單體等。運些單體可W單獨使用1種,也可 W W任意的比率組合使用巧巾W上。
[0102] 作為氯化乙締基類單體的例子,可列舉:丙締臘、甲基丙締臘、a-氯丙締臘、a-乙基 丙締臘等。其中,優選丙締臘、甲基丙締臘。運些單體可W單獨使用1種,也可W W任意的比 率組合使用巧巾W上。
[0103] 作為不飽和簇酸烷基醋單體的例子,可列舉:丙締酸甲醋、甲基丙締酸甲醋、丙締 酸乙醋、甲基丙締酸乙醋、丙締酸下醋、富馬酸二甲醋、富馬酸二乙醋、馬來酸二甲醋、馬來 酸二乙醋、衣康酸二甲醋、富馬酸單甲醋、富馬酸單乙醋、丙締酸2-乙基己醋等。其中,優選 甲基丙締酸甲醋。運些單體可W單獨使用1種,也可W W任意的比率組合使用巧中W上。
[0104] 作為不飽和簇酸酷胺單體的例子,可列舉:丙締酷胺、甲基丙締酷胺、N-徑甲基丙 締酷胺、N-徑甲基甲基丙締酷胺、N,N-二甲基丙締酷胺等。其中,優選丙締酷胺、甲基丙締酷 胺。運些單體可W單獨使用1種,也可W W任意的比率組合使用巧巾W上。
[0105] 進一步,粒子狀粘結劑(C)也可W使用例如乙締、丙締、乙酸乙締醋、丙酸乙締醋、 氯乙締、偏氯乙締等在常規的乳液聚合中使用的單體來制造。運些單體可W單獨使用1種, 也可W W任意的比率組合使用巧巾W上。
[0106] 粒子狀粘結劑(C)中的除了脂肪族共輛二締單體單元、芳香族乙締基單體單元、包 含與交聯劑(D)反應的官能團的單體單元W外的其它單體單元的含有比例沒有特殊限定, 但上限W總量計優選為10質量%^下、更優選為8質量% ^下、特別優選為5質量%^下,另 一方面,下限優選為0.5質量%^上、更優選為1.0質量%^上、特別優選為1.5質量% W上。
[0107] [ 1.3.4.粒子狀粘結劑(C)的制備]
[0108] 粒子狀粘結劑(C)例如可通過使包含上述單體的單體組合物在水性溶劑中進行聚 合而制備。
[0109] 運里,單體組合物中各單體的含有比例通常與所期望的粒子狀粘結劑(C)中的重 復單元的含有比例相同。
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