本發(fā)明涉及電化學(xué)元件功能層用組合物、電化學(xué)元件用功能層、電化學(xué)元件用層疊體以及電化學(xué)元件。
背景技術(shù):
1、鋰離子二次電池、雙電層電容器等電化學(xué)元件具有小型、輕質(zhì)且能量密度高、還能夠反復(fù)充放電的特性,被用于廣泛的用途中。而且,電化學(xué)元件通常具有正極、負(fù)極、以及隔離正極與負(fù)極以防止正極與負(fù)極之間的短路的間隔件等構(gòu)成構(gòu)件。
2、在此,在鋰離子二次電池等電化學(xué)元件中,使用具有用于提高耐熱性和強(qiáng)度的多孔膜層、用于將電池構(gòu)件彼此黏合的黏合層等(以下,將它們統(tǒng)稱作“功能層”)的構(gòu)成構(gòu)件。具體而言,在將電極復(fù)合材料層設(shè)置于集流體上而成的電極基材上進(jìn)一步形成功能層而成的電極、在間隔件基材上形成功能層而成的間隔件被用作電池構(gòu)件。而且,近年來,以鋰離子二次電池等電化學(xué)元件的進(jìn)一步的高性能化為目的,正在研究功能層的進(jìn)一步改良。
3、例如,專利文獻(xiàn)1公開了一種非水系二次電池功能層用組合物,其包含核部的聚合物與殼部的聚合物分別具有規(guī)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和電解液溶脹度的核殼結(jié)構(gòu)的顆粒狀聚合物。根據(jù)專利文獻(xiàn)1,使用該非水系二次電池功能層用組合物形成的功能層不僅能夠?yàn)殡姵貥?gòu)件提供高的抗粘連性,而且在電解液中浸漬前和浸漬后均能夠發(fā)揮優(yōu)異的黏合性。
4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
5、專利文獻(xiàn)
6、專利文獻(xiàn)1:日本專利第6504168號。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問題
2、在此,對于功能層,優(yōu)選在電解液中浸漬后黏合強(qiáng)度也高。此外,從提高電化學(xué)特性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選具有功能層的電化學(xué)元件的電阻低。
3、然而,對于使用上述現(xiàn)有技術(shù)的功能層用組合物形成的功能層,在良好地兼顧電解液浸漬后的高黏合強(qiáng)度和具有該功能層的電化學(xué)元件的低電阻化方面存在改善的余地。
4、因此,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠形成能夠良好地兼顧電解液浸漬后的高黏合強(qiáng)度和電化學(xué)元件的低電阻化的電化學(xué)元件用功能層的電化學(xué)元件功能層用組合物。
5、此外,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠良好地兼顧電解液浸漬后的高黏合強(qiáng)度和電化學(xué)元件的低電阻化的電化學(xué)元件用功能層。
6、進(jìn)而,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使電化學(xué)元件低電阻化的電化學(xué)元件用層疊體。
7、進(jìn)而,本發(fā)明的目的在于提供一種電阻低、循環(huán)特性等電化學(xué)特性優(yōu)異的電化學(xué)元件。
8、用于解決問題的方案
9、本發(fā)明人以解決上述問題為目的進(jìn)行了深入研究。然后,本發(fā)明人新發(fā)現(xiàn),通過使用含有具有規(guī)定的核殼結(jié)構(gòu)和性狀的顆粒狀聚合物的組合物,能夠得到在電解液中浸漬后黏合強(qiáng)度也高的功能層,并且,具有該功能層的電化學(xué)元件的電阻低、發(fā)揮優(yōu)異的電化學(xué)特性,從而完成了本發(fā)明。
10、即,本發(fā)明的目的在于有利地解決上述問題,[1]本發(fā)明為一種電化學(xué)元件功能層用組合物,其包含顆粒狀聚合物,上述顆粒狀聚合物具有包含核部和覆蓋上述核部的外表面的一部分的殼部的核殼結(jié)構(gòu),上述殼部在上述核部的外表面的被覆率為1%以上且90%以下,上述核部的聚合物a在電解液中的溶脹度為0.1倍以上且小于5倍,包含碳原子數(shù)為6以下的不飽和羧酸酯單體單元,體積平均粒徑d50為0.1μm以上且10μm以下。
11、如果像這樣,使用包含具有上述規(guī)定的核殼結(jié)構(gòu)和性狀的顆粒狀聚合物的電化學(xué)功能層用組合物,則能夠形成能夠良好地兼顧電解液浸漬后的高黏合強(qiáng)度和電化學(xué)元件的低電阻化的電化學(xué)元件用功能層。
12、另外,在本發(fā)明中,“殼部在核部的外表面的被覆率”、“在電解液中的溶脹度”及“體積平均粒徑”能夠使用本說明書的實(shí)施例記載的方法進(jìn)行測定。
13、此外,在本發(fā)明中,聚合物“包含單體單元”是指“使用該單體得到的聚合物中包含來自單體的結(jié)構(gòu)單元”。此外,在本發(fā)明中,聚合物所包含的各單體單元(各重復(fù)單元)的“含有比例(質(zhì)量%)”能夠使用1h-nmr、13c-nmr等核磁共振(nmr)法進(jìn)行測定。
14、[2]上述[1]的電化學(xué)元件功能層用組合物中,優(yōu)選上述顆粒狀聚合物的體積平均粒徑d50為1.0μm以上且12μm以下。
15、如果像這樣,顆粒狀聚合物的體積平均粒徑d50為1.0μm以上,則能夠充分確保制造電化學(xué)元件之際的熱壓時等的顆粒狀聚合物的變形性,因此,能夠進(jìn)一步提高電解液浸漬后的功能層的黏合強(qiáng)度。此外,如果顆粒狀聚合物的體積平均粒徑d50為12μm以下,則能夠抑制電解液含浸性的下降,因此,能夠進(jìn)一步降低電化學(xué)元件的電阻,進(jìn)一步提高循環(huán)特性等電化學(xué)特性。
16、另外,在本發(fā)明中,顆粒狀聚合物的體積平均粒徑d50能夠使用本說明書的實(shí)施例記載的方法進(jìn)行測定。
17、[3]上述[1]或[2]的電化學(xué)元件功能層用組合物中,優(yōu)選上述核部的聚合物a以0.1質(zhì)量%以上且75質(zhì)量%以下的比例包含交聯(lián)性單體單元。
18、如果像這樣,核部的聚合物a所包含的交聯(lián)性單體單元為0.1質(zhì)量%以上,則在電化學(xué)元件的制造過程中,能夠抑制隔著功能層鄰接的電化學(xué)元件構(gòu)件彼此黏附(即,能夠提高功能層的抗粘連性)。此外,如果核部的聚合物a所包含的交聯(lián)性單體單元的比例為75質(zhì)量%以下,則能夠進(jìn)一步提高電解液浸漬后的功能層的黏合強(qiáng)度。
19、[4]上述[1]~[3]中任一項(xiàng)的電化學(xué)元件功能層用組合物中,優(yōu)選上述殼部的聚合物b以0.1質(zhì)量%以上且75質(zhì)量%以下的比例包含交聯(lián)性單體單元。
20、如果像這樣,殼部的聚合物b所包含的交聯(lián)性單體單元的比例為0.1質(zhì)量%以上,則能夠進(jìn)一步提高抗粘連性。此外,如果殼部的聚合物b所包含的交聯(lián)性單體單元的比例為75質(zhì)量%以下,能夠進(jìn)一步提高電解液浸漬后的功能層的黏合強(qiáng)度。
21、此外,本發(fā)明的目的在于有利地解決上述問題,[5]本發(fā)明為一種電化學(xué)元件用功能層,其為使用上述[1]~[4]中任一項(xiàng)的電化學(xué)元件功能層用組合物而形成的。
22、使用上述電化學(xué)元件功能層用組合物而形成的電化學(xué)元件用功能層能夠良好地兼顧電解液浸漬后的高黏合強(qiáng)度和具有該電化學(xué)元件用功能層的電化學(xué)元件的低電阻化。
23、此外,本發(fā)明的目的在于有利地解決上述問題,[6]本發(fā)明為一種電化學(xué)元件用層疊體,其具有基材和上述基材上的功能層,上述功能層為上述[5]的電化學(xué)元件用功能層。
24、像這樣,具有上述電化學(xué)元件用功能層的電化學(xué)元件用層疊體能夠降低電化學(xué)元件的電阻。
25、進(jìn)而,本發(fā)明的目的在于有利地解決上述問題,[7]本發(fā)明為一種電化學(xué)元件,其具有上述[6]的電化學(xué)元件用層疊體。
26、像這樣,具有上述電化學(xué)元件用層疊體的電化學(xué)元件由于電阻低,所以循環(huán)特性等電化學(xué)特性優(yōu)異。
27、發(fā)明效果
28、根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種電化學(xué)元件功能層用組合物,其能夠形成能夠良好地兼顧電解液浸漬后的高黏合強(qiáng)度和電化學(xué)元件的低電阻化的電化學(xué)元件用功能層。
29、此外,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能夠良好地兼顧電解液浸漬后的高黏合強(qiáng)度和電化學(xué)元件的低電阻化的電化學(xué)元件用功能層。
30、進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能夠使電化學(xué)元件低電阻化的電化學(xué)元件用層疊體。
31、進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供電阻低、循環(huán)特性等電化學(xué)特性優(yōu)異的電化學(xué)元件。