锂离子电池用粘合剂、锂离子电池用粘合剂水溶液、锂离子电池用电极浆料、锂离子电池用电极及锂离子电池的制作方法

本发明涉及锂离子电池用粘合剂、锂离子电池用粘合剂水溶液、锂离子电池用电极浆料、锂离子电池用电极及锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池已用于手机、笔记本电脑等电子设备，近年来，在车载用途及家庭用电力储藏用的蓄电池中的应用也不断发展。

2、锂离子电池由正极、负极、隔板、电解液等构件构成。正极及负极是将电极用浆料涂布在集流体上，然后进行干燥而制造的，所述电极用浆料是能够实现锂离子的嵌入及脱出的活性物质、导电助剂、粘合剂、溶剂等的混合物。

3、作为电极的形成中使用的粘合剂，广泛使用了聚偏二氟乙烯(以下也称为“pvdf”)等，但pvdf需要溶解于n-甲基吡咯烷酮等有机溶剂，作为电极用浆料的液体介质也使用了有机溶剂。然而，近年来，从环境负担及成本的观点考虑，使用采用水作为液体介质的电极用浆料(以下也称为“水性浆料”)的工艺的要求不断提高。因此，进行了能够应用于水性浆料的水溶性粘合剂的开发。

4、作为形成非水二次电池的电极的水性电极组合物中使用的粘合剂，专利文献1中公开了包含具有来自不饱和聚亚烷基二醇醚类单体(a)的结构单元(i)的聚合物的非水二次电池用水性电极组合物中使用的粘合剂。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2011-119192号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、在专利文献1的技术中，使不饱和聚亚烷基二醇醚类单体与丙烯酸等不饱和羧酸进行了共聚。水溶性聚合物通过含有来自丙烯酸等不饱和羧酸或其盐的结构单元，水性浆料中的活性物质的分散性提高。

3、然而，根据本发明人等的研究查明，在使不饱和聚亚烷基二醇醚类单体等不具有酯键的单体，尤其是使乙烯基醚类单体与丙烯酸等不饱和羧酸进行共聚时，残留单体量变多。如果残留单体量多，则会产生无法得到按照投料比的聚合物的问题。而且，残留单体成为不可逆容量的原因，引起库仑效率的下降，因此需要另行去除的工序，成为生产性下降的原因。

4、另一方面，如果为了降低残留单体量而减少乙烯基醚类单体的用量，则会产生在形成电极时在活性物质层发生开裂的问题，因此，在含有来自乙烯基醚类单体的结构单元的情况下，难以得到在抑制残留单体产生的同时能够形成电极的粘合剂。

5、本发明是鉴于以上的实际情况而完成的，其目的在于提供包含含有来自乙烯基醚类单体的结构单元、且合成时的残留单体的产生得到抑制的水溶性聚合物的能够形成电极的锂离子电池用粘合剂、使用了该锂离子电池用粘合剂的锂离子电池用粘合剂水溶液、锂离子电池用电极浆料、锂离子电池用电极及锂离子电池。

6、解决问题的方法

7、本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过含有来自特定的单体的结构单元的水溶性聚合物，能够解决上述问题，从而完成了以下的本发明。

8、即，本发明涉及下述[1]~[9]。

9、[1] 一种锂离子电池用粘合剂，其含有水溶性聚合物(a)，

10、所述水溶性聚合物(a)含有来自含羟基的乙烯基醚(a)的结构单元、及来自具有磺酸基或其盐的烯属不饱和单体(b)的结构单元，

11、所述水溶性聚合物(a)中的所述来自含羟基的乙烯基醚(a)的结构单元的含量在所述水溶性聚合物(a)的全部结构单元中为5~80摩尔%，

12、所述水溶性聚合物(a)中的所述来自具有磺酸基或其盐的烯属不饱和单体(b)的结构单元的含量在所述水溶性聚合物(a)的全部结构单元中为5~30摩尔%。

13、[2] 根据上述[1]所述的锂离子电池用粘合剂，其中，

14、所述水溶性聚合物(a)进一步含有来自含(甲基)丙烯酰胺基的化合物(c)的结构单元，该结构单元在所述水溶性聚合物(a)的全部结构单元中为20~85摩尔%。

15、[3] 根据上述[1]或[2]所述的锂离子电池用粘合剂，其中，

16、所述含羟基的乙烯基醚(a)为具有碳原子数1~3的羟基烷基的乙烯基醚、或具有包含2个以上碳原子数1~3的氧亚烷基单元的羟基聚氧亚烷基链的乙烯基醚。

17、[4] 根据上述[1]~[3]中任一项所述的锂离子电池用粘合剂，其中，

18、所述具有磺酸基或其盐的烯属不饱和单体(b)为具有磺酸基或其盐、和(甲基)丙烯酰基的化合物。

19、[5] 一种锂离子电池用粘合剂水溶液，其含有：

20、上述[1]~[4]中任一项所述的锂离子电池用粘合剂、以及

21、水。

22、[6] 根据上述[5]所述的锂离子电池用粘合剂水溶液，其中，

23、所述水溶性聚合物(a)及水的合计含量在所述锂离子电池用粘合剂水溶液总量中为80~100质量%。

24、[7] 一种锂离子电池用电极浆料，其含有：

25、上述[1]~[4]中任一项所述的锂离子电池用粘合剂、

26、活性物质、以及

27、水。

28、[8] 一种锂离子电池用电极，其含有：

29、上述[1]~[4]中任一项所述的锂离子电池用粘合剂、以及

30、活性物质。

31、[9] 一种锂离子电池，其具有上述[8]所述的锂离子电池用电极。

32、发明的效果

33、根据本发明，可以提供包含含有来自乙烯基醚类单体的结构单元、且合成时的残留单体的产生得到抑制的水溶性聚合物的能够形成电极的锂离子电池用粘合剂、使用了该锂离子电池用粘合剂的锂离子电池用粘合剂水溶液、锂离子电池用电极浆料、锂离子电池用电极及锂离子电池。

1.一种锂离子电池用粘合剂，其含有水溶性聚合物(a)，

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用粘合剂，其中，

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用粘合剂，其中，

4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用粘合剂，其中，

5.一种锂离子电池用粘合剂水溶液，其含有：

6.根据权利要求5所述的锂离子电池用粘合剂水溶液，其中，

7.一种锂离子电池用电极浆料，其含有：

8.一种锂离子电池用电极，其含有：

9.一种锂离子电池，其具有权利要求8所述的锂离子电池用电极。