,構(gòu)成羧甲基纖維素的無水葡萄糖每1 單元中,被羧甲基等取代基取代了的羥基的個(gè)數(shù)的平均值,可取大于0且小于3的值。醚化 度越大,則表示羧甲基纖維素每1分子中的羥基的比例減少(即,取代基的比例增加);醚 化度越小,則表示羧甲基纖維素每1分子中的羥基的比例增加(即,取代物的比例減少)。 該醚化度(取代度)可通過日本特開2011-34962號(hào)公報(bào)中記載的方法求出。
[0044] 另外,水溶性增稠劑(A)的1質(zhì)量%水溶液的粘度優(yōu)選為500mPa?s以上、更優(yōu)選 為1000 mPa?s以上、優(yōu)選為1000 OmPa?s以下、更優(yōu)選為9000mPa?s以下。通過使用制成 1質(zhì)量%水溶液時(shí)該水溶液的粘度為500mPa*s以上的水溶性增稠劑,可使包含粘合劑組合 物的漿料組合物具有適度的粘性。由此,可使將該漿料組合物涂布于集電體上時(shí)的操作性 良好。另外,通過使用1質(zhì)量%水溶液的粘度為1000 OmPa*s以下的水溶性增稠劑,不會(huì)導(dǎo) 致包含粘合劑組合物的漿料組合物的粘性變得過高,可使將漿料組合物涂布于集電體上時(shí) 的操作性良好,并且,可使使用包含粘合劑組合物的漿料組合物得到的負(fù)極合材層與集電 體之間的密合性提高。需要說明的是,水溶性增稠劑的1質(zhì)量%水溶液的粘度是使用B型 粘度計(jì)于25°C、以轉(zhuǎn)速60rpm測(cè)定時(shí)的值。
[0045] 〈交聯(lián)劑(B) >
[0046] 具有與水溶性增稠劑(A)的羥基或羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑(B)(以下也簡稱 為"交聯(lián)劑(B) ")使上述的具有羥基或羧基的水溶性增稠劑(A)、以及后述的粒子狀聚合物 (C)通過加熱等形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。即,可推測(cè),交聯(lián)劑⑶將水溶性增稠劑(A)彼此之間、水溶 性增稠劑(A)與粒子狀聚合物(C)之間、以及粒子狀聚合物(C)彼此之間連起來而形成適 宜的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0047] S卩,對(duì)于本發(fā)明的粘合劑組合物、包含本發(fā)明的粘合劑組合物的漿料組合物,通過 實(shí)施加熱等處理,可使組合物中包含的水溶性增稠劑(A)及粒子狀聚合物(C)經(jīng)由交聯(lián)劑 (B)而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。其結(jié)果,通過水溶性增稠劑(A)彼此之間、水溶性增稠劑(A)與粒子 狀聚合物(C)之間、以及粒子狀聚合物(C)彼此之間的交聯(lián),可得到彈性模量、拉伸強(qiáng)度、耐 疲勞性等機(jī)械特性、粘接性優(yōu)異、并且在水中的溶解度小的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。由此,如果將本發(fā)明 的粘合劑組合物、包含本發(fā)明的粘合劑組合物的漿料組合物用于二次電池的電池構(gòu)件的制 備,則可以在使電極構(gòu)件中的成分(例如,電極活性物質(zhì)等)良好地粘結(jié)的同時(shí),使使用了 該電池構(gòu)件的二次電池的電氣特性提高。具體而言,將本發(fā)明的粘合劑組合物、包含本發(fā)明 的粘合劑組合物的漿料組合物用于二次電池的負(fù)極的制備的情況下,通過形成交聯(lián)結(jié)構(gòu), 可以在抑制伴隨重復(fù)充放電而發(fā)生的負(fù)極的膨脹的同時(shí),確保負(fù)極合材層與集電體之間的 高密合性。此外,利用通過形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)而獲得的耐水性(在水中的低溶解度),還可以使 用水性的漿料組合物而在負(fù)極合材層上形成多孔膜等。另外,基于交聯(lián)劑(B)以及來源于 交聯(lián)劑(B)的結(jié)構(gòu),可提高使用利用本發(fā)明的粘合劑組合物、包含本發(fā)明的粘合劑組合物 的漿料組合物制備的電池構(gòu)件而形成二次電池時(shí)的電解液的注液性。進(jìn)而,其結(jié)果,可提高 初期庫侖效率、循環(huán)特性、速率特性等電氣特性。
[0048] 需要說明的是,在粘合劑組合物及包含粘合劑組合物的漿料組合物不含具有羥基 或羧基的水溶性增稠劑(A)的情況下,S卩,在僅形成粒子狀聚合物(C)彼此之間的交聯(lián)結(jié)構(gòu) 的情況下,無法獲得彈性模量、拉伸強(qiáng)度、耐疲勞性等機(jī)械特性充分良好的交聯(lián)結(jié)構(gòu),無法 抑制例如負(fù)極的膨脹。另外,在粘合劑組合物及包含粘合劑組合物的漿料組合物不含后述 的粒子狀聚合物(C)的情況下,S卩,在僅形成水溶性增稠劑(A)彼此之間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的情況 下,所得交聯(lián)結(jié)構(gòu)變得過于剛直,會(huì)導(dǎo)致例如使用了本發(fā)明的二次電池用粘合劑組合物的 電極的柔軟性降低,因此存在引起循環(huán)特性變差的隱患。
[0049] 這里,就本發(fā)明的二次電池用粘合劑組合物而言,須滿足相對(duì)于水溶性增稠劑(A) 每1〇〇質(zhì)量份的交聯(lián)劑(B)的含量為0. 001質(zhì)量份以上,優(yōu)選為0. 1質(zhì)量份以上、更優(yōu)選為 〇. 5質(zhì)量份以上、進(jìn)一步優(yōu)選為1質(zhì)量份以上、特別優(yōu)選為3質(zhì)量份以上、最優(yōu)選為5質(zhì)量份 以上,其含量須滿足低于100質(zhì)量份,優(yōu)選為90質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為60質(zhì)量份以下、進(jìn)一 步優(yōu)選為50質(zhì)量份以下、特別優(yōu)選為40質(zhì)量份以下、最優(yōu)選為30質(zhì)量份以下。通過使二 次電池用粘合劑組合物中相對(duì)于水溶性增稠劑(A)每100質(zhì)量份含有交聯(lián)劑(B)O. 001質(zhì) 量份以上,可以形成良好的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此,在將粘合劑組合物及包含粘合劑組合物的漿料 組合物用于例如負(fù)極的形成時(shí),可確保負(fù)極合材層與集電體之間的密合性,進(jìn)而可確保二 次電池的循環(huán)特性。另外,這些交聯(lián)劑(B)與電解液的親和性優(yōu)異,因此,通過使二次電池 用粘合劑組合物中相對(duì)于水溶性增稠劑(A)每100質(zhì)量份含有交聯(lián)劑(B)O. 001質(zhì)量份以 上,在具備使用該粘合劑組合物得到的負(fù)極的二次電池的制造中,電解液的注液性變得良 好,可使速率特性、循環(huán)特性等電氣特性提高。另外,通過使二次電池用粘合劑組合物中相 對(duì)于水溶性增稠劑(A)每100質(zhì)量份含有低于100質(zhì)量份的交聯(lián)劑(B),可以抑制交聯(lián)結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生不均,即,可以抑制會(huì)成為破壞起點(diǎn)的局部剛直部分的生成,因此,可確保負(fù)極合材層 與集電體之間的密合性。另外,還可以抑制由交聯(lián)過度進(jìn)行而引起的對(duì)負(fù)極合材層內(nèi)電荷 載體的迀移的阻礙,從而確保初期庫侖效率、速率特性、循環(huán)特性等電氣特性。此外,可以抑 制由來自交聯(lián)劑的雜質(zhì)(含氯化合物等)引發(fā)的電化學(xué)的副反應(yīng),從而確保循環(huán)特性。此 外,如果交聯(lián)劑(B)的量過量,則會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)劑(B)在電極表面大量地析出,在該表面形成 與水溶性增稠劑(A)的交聯(lián)膜,由此導(dǎo)致電解液的注液性劣化,但通過使二次電池用粘合 劑組合物中相對(duì)于水溶性增稠劑(A)每100質(zhì)量份含有低于100質(zhì)量份的交聯(lián)劑(B),可充 分抑制這樣的電解液的注液性的劣化。
[0050] 交聯(lián)劑(B)只要是具有與水溶性增稠劑(A)的羥基或羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑 則沒有特殊限制,但優(yōu)選1分子中具有2個(gè)以上反應(yīng)性官能團(tuán),優(yōu)選具有少于6個(gè)反應(yīng)性官 能團(tuán),更優(yōu)選具有少于4個(gè)反應(yīng)性官能團(tuán)。通過使交聯(lián)劑(B)I分子中的反應(yīng)性官能團(tuán)的個(gè) 數(shù)(全部交聯(lián)劑的平均值)為上述范圍,可以防止在包含本發(fā)明的二次電池用粘合劑組合 物的漿料組合物中發(fā)生由各成分的凝聚引起的沉降,確保漿料組合物的穩(wěn)定性。這里,交聯(lián) 劑(B)中的反應(yīng)性官能團(tuán)是指,與下述基團(tuán)中的至少任一基團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán),所述基團(tuán)包括: 水溶性增稠劑(A)中的羥基、羧基、以及粒子狀聚合物(C)中的與交聯(lián)劑(B)反應(yīng)的官能 團(tuán)。交聯(lián)劑(B)中的反應(yīng)性官能團(tuán)可列舉例如:環(huán)氧基(包含縮水甘油基、縮水甘油醚基)、 羥基、露唑啉基、碳二亞胺基等。這些中,特別優(yōu)選交聯(lián)劑(B)具有縮水甘油醚基。
[0051] 具體而言,作為交聯(lián)劑(B),由于可確保在包含本發(fā)明的粘合劑組合物的漿料組合 物中的穩(wěn)定性,從而確保使用該二次電池用漿料組合物而形成的二次電池的循環(huán)特性,因 此優(yōu)選多官能環(huán)氧化合物,更優(yōu)選多官能縮水甘油基醚化合物。需要說明的是,多官能縮水 甘油基醚化合物由于與電解液的親和性特別優(yōu)異,因此,在使用例如脂肪族聚縮水甘油基 醚、芳香族聚縮水甘油基醚、二縮水甘油基醚等多官能縮水甘油基醚化合物作為交聯(lián)劑(B) 的情況下,制造二次電池時(shí)的電解液的注液性尤其得到提高。這里,所述"多官能環(huán)氧化合 物"、"多官能縮水甘油基醚化合物"分別表示1分子中具有2個(gè)以上環(huán)氧基的化合物、1分 子中具有2個(gè)以上縮水甘油醚基的化合物。
[0052] 這些交聯(lián)劑(B)可以單獨(dú)使用1種,也可以以任意比率組合使用2種以上。
[0053] 另外,交聯(lián)劑(B)的1質(zhì)量%水溶液的粘度優(yōu)選為5000mPa?s以下、更優(yōu)選為 700mPa*s以下、特別優(yōu)選為150mPa*s以下。通過使用1質(zhì)量%水溶液的粘度在上述范圍 內(nèi)的交聯(lián)劑,可以使負(fù)極合材層與集電體之間的密合性優(yōu)異。需要說明的是,交聯(lián)劑(B)的 1質(zhì)量%水溶液的粘度可以利用與上述羧甲基纖維素的1質(zhì)量%水溶液的粘度同樣的方法 測(cè)定。
[0054] 另外,交聯(lián)劑(B)優(yōu)選為水溶性。通過使交聯(lián)劑(B)為水溶性,可以防止在包含粘 合劑組合物的水性的漿料組合物中交聯(lián)劑(B)不均地存在,使所得負(fù)極合材層形成適宜的 交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此,可以在確保所得二次電池中的負(fù)極合材層與集電體之間的密合強(qiáng)度的同 時(shí),提高初期庫侖效率、速率特性、循環(huán)特性等電氣特性。
[0055] 這里,在本說明書中,交聯(lián)劑為"水溶性"是指:將相對(duì)于離子交換水每100質(zhì)量 份添加交聯(lián)劑1質(zhì)量份(以固體成分計(jì))并進(jìn)行攪拌而得到的混合物,在調(diào)整至溫度20~ 70°C范圍內(nèi)、且pH3~12 (使用NaOH水溶液和/或HCl水溶液來調(diào)整pH)的范圍內(nèi)的條件 中的至少一條件而通過250目的篩網(wǎng)時(shí),未通過篩網(wǎng)而殘留在篩網(wǎng)上的殘?jiān)墓腆w成分的 質(zhì)量相對(duì)于所添加的交聯(lián)劑的固體成分不超過50質(zhì)量%。需要說明的是,即使上述交聯(lián)劑 和水的混合物在靜置的情況下是分離為二相的乳濁液狀態(tài),只要滿足上述定義,即認(rèn)為該 交聯(lián)劑為水溶性。
[0056] 另外,出于與上述的交聯(lián)劑優(yōu)選為水溶性的理由相同的理由,交聯(lián)劑⑶的水溶 率優(yōu)選為80質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為90質(zhì)量%以上。需要說明的是,交聯(lián)劑(B)的"水溶率" 是指:將相對(duì)于離子交換水每100質(zhì)量份添加交聯(lián)劑1質(zhì)量份(以固體成分計(jì))并進(jìn)行攪 拌而得到的混合物,在調(diào)整至25°C、pH7而通過250目的篩網(wǎng)時(shí),將未通過篩網(wǎng)而殘留在篩 網(wǎng)上的殘?jiān)墓腆w成分的質(zhì)量相對(duì)于所添加的交聯(lián)劑的固體成分的質(zhì)量的比例設(shè)為X質(zhì) 量%時(shí),以下式定義交聯(lián)劑(B)的"水溶率"。
[0057] 水溶率=(IOO-X)質(zhì)量%
[0058]〈粒子狀聚合物(C) >
[0059]具有與交聯(lián)劑(B)反應(yīng)的官能團(tuán)、且包含脂肪族共輒二烯單體單元及芳香族乙烯 基單體單元的粒子狀聚合物(C)(以下也簡稱為"粒子狀聚合物(C) "),在使用包含本發(fā)明 的二次電池用粘合劑組合物的漿料組合物形成電極構(gòu)件(例如負(fù)極)時(shí),是在所制造的電 極構(gòu)件中可保持電極構(gòu)件中所含的成分(例如,電極活性物質(zhì))不從電極構(gòu)件脫離的成分。 這里,在電極構(gòu)件為負(fù)極、且使用漿料組合物來形成負(fù)極合材層的情況下,一般而言,負(fù)極 合材層中的粒子狀聚合物在浸漬于電解液時(shí),即使吸收電解液而發(fā)生溶脹,也會(huì)保持粒子 狀的形狀,使負(fù)極活性物質(zhì)彼此粘結(jié),從而防止負(fù)極活性物質(zhì)從集電體脫落。另外,粒子狀 聚合物還會(huì)將負(fù)極合材層中所含的負(fù)極活性物質(zhì)以外的粒子也粘結(jié),也發(fā)揮出保持負(fù)極合 材層的強(qiáng)度的作用。
[0060] 需要說明的是,在本說明書中,所述"包含單體單元"是指,"在使用該單體而得到 的聚合物中包含源自單體的結(jié)構(gòu)單元"。
[0061] 本發(fā)明中使用的粒子狀聚合物(C)具有與交聯(lián)劑(B)反應(yīng)的官能團(tuán)、且包含脂肪 族共輒二烯單體單元及芳香族乙烯基單體單元。通過使粒子狀聚合物(C)具有與交聯(lián)劑 (B) 反應(yīng)的官能團(tuán),能夠?qū)崿F(xiàn)粒子狀聚合物(C)彼此之間、以及水溶性增稠劑(A)與粒子狀 聚合物(C)之間的交聯(lián)。此外,粒子狀聚合物(C)是剛性低而柔軟的重復(fù)單元,是具有能夠 提高粘結(jié)性的脂肪族共輒二烯單體單元、和能夠使聚合物在電解液中的溶解性降低從而提 高粒子狀聚合物(C)在電解液中的穩(wěn)定性的芳香族乙烯基單體單元的共聚物。
[0062]這里,就本發(fā)明的二次電池用粘合劑組合物而言,相對(duì)于水溶性增稠劑(A)每100 質(zhì)量份,須含有10質(zhì)量份以上的粒子狀聚合物(C),優(yōu)選含有50質(zhì)量份以上、更優(yōu)選含 有80質(zhì)量份以上、特別優(yōu)選含有100質(zhì)量份以上,須含有低于500質(zhì)量份的粒子狀聚合物 (C) ,優(yōu)選含有300質(zhì)量份以下、更優(yōu)選含有250質(zhì)量份以下、特別優(yōu)選含有200質(zhì)量份以 下。通過使二次電池用粘合劑組合物中相對(duì)于水溶性增稠劑(A)每100質(zhì)量份含有10質(zhì) 量份以上的粒子狀聚合物(C),可以在良好地形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的同時(shí),確保粘結(jié)性。因此,可以 確保使用粘合劑組合物而得到的負(fù)極合材層的強(qiáng)度,能夠充分抑制負(fù)極的膨脹。并且,可以 確保負(fù)極合材層與集電體之間的密合性。此外,通過使二次電池用粘合劑組合物中相對(duì)于 水溶性增稠劑(A)每100質(zhì)量份含有低于500質(zhì)量份的粒子狀聚合物(C),可以確保電解液 的注液性,進(jìn)而能夠抑制電極的初期電阻的上升。另外,可以抑制殘存于粒子狀聚合物(C) 中的乳化劑等雜質(zhì)混入電解液中。其結(jié)果,能夠防止循環(huán)特性等電氣特性的降低。
[0063]需要說明的是,所述"粒子狀聚合物"是指,能夠分散于水等水性介質(zhì)、且在水性介 質(zhì)中以粒子狀的形態(tài)存在的聚合物。并且,通常,就粒子狀聚合物而言,在25°C下將粒子狀 聚合物〇. 5g溶解于100g水中時(shí),不溶成分為90質(zhì)量%以上。
[0064] 這里,作為粒子狀聚合物(C)中的與交聯(lián)劑(B)反應(yīng)的官能團(tuán),可列舉羧基、羥基、 縮水甘油醚基、及硫羥基等。這些中,從使用本發(fā)明的二次電池用粘合劑組合物而得到的 二次電池的循環(huán)特性等電氣特性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選粒子狀聚合物(C)具有羧基、羥基、及硫 羥基,進(jìn)一步優(yōu)選具有羧基、羥基。進(jìn)一步,從兼顧速率特性、循環(huán)特性等電氣特性、以及伴 隨充放電的負(fù)極膨脹的抑制的觀點(diǎn)出發(fā),特別優(yōu)選粒子狀聚合物(C)具有羧基和羥基這兩 者D
[0065] 作為可形成粒子狀聚合物(C)的脂肪族共輒二烯單體單元的脂肪族共輒二烯單 體,沒有特殊限定,可列舉1,3- 丁二烯、2-甲基-1,3- 丁二烯、2, 3-二甲基-1,3- 丁二 烯、2-氯-1,3-丁二烯、取代直鏈共輒戊二烯類、取代及側(cè)鏈共輒己二烯類等,其中,優(yōu)選 1,3-丁二烯。需要說明的是,脂肪族共輒二烯單體可以單獨(dú)使用1種,也可以以任意比率組 合使用2種以上。
[0066] 在粒子狀聚合物(C)中,脂肪族共輒二烯單體單元的含有比例優(yōu)選為20質(zhì)量%以 上、更優(yōu)選為30質(zhì)量%以上、優(yōu)選為70質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為60質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為 55質(zhì)量%以下。通過使脂肪族共輒二烯單體單元的含有比例為20質(zhì)量%以上,可以提高負(fù) 極的柔軟性,另外,通過為70質(zhì)量%以下,可以使負(fù)極合材層與集電體之間的密合性良好, 并且,可以提高使用本發(fā)明的二次電池用粘合劑組合物而得到的負(fù)極的耐電解液性。
[0067] 另外,作為可形成粒子狀聚合物(C)的芳香族乙烯基單體單元的芳香族