CN109075316A - 非水系二次电池功能层用粘结剂组合物、非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层、非水系二次电池用电池构件及非水系二次电池 - Google Patents
非水系二次电池功能层用粘结剂组合物、非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层、非水系二次电池用电池构件及非水系二次电池 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的目的在于提供一种非水系二次电池功能层用粘结剂组合物,其能够制备使非水系二次电池发挥优异的循环特性并且稳定性优异的非水系二次电池功能层用组合物。本发明的粘结剂组合物包含水溶性聚合物和水,所述水溶性聚合物与水的接触角为40°以上且80°以下,所述水溶性聚合物在电解液中的溶胀度超过1.0倍且为3.0倍以下。
Description
技术领域
本发明涉及非水系二次电池功能层用粘结剂组合物、非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层、非水系二次电池用电池构件及非水系二次电池。
背景技术
锂离子二次电池等非水系二次电池(以下,有时简称为“二次电池”。)具有小型、轻质且能量密度高,进而能够反复充放电的特性,已在广泛的用途中使用。而且,非水系二次电池一般具有正极、负极以及将正极和负极隔离而防止正极和负极之间短路的间隔件等电池构件。
在此,在二次电池中,使用了具有对电池构件赋予所期望的性能(例如,耐热性、强度等)的功能层的电池构件。具体而言,例如,在间隔件基材上形成功能层而得到的间隔件、在将电极复合材料层设置于集流体上而成的电极基材上形成功能层而得到的电极作为电池构件而被使用。此外,作为可使电池构件的耐热性、强度等提高的功能层,使用了由利用粘结剂(粘结材料)粘结非导电性粒子而成的多孔膜层形成的功能层。该功能层通过例如将包含非导电性粒子、粘结材料以及分散介质的功能层用组合物涂布于基材(间隔件基材、电极基材等)的表面,并使涂布后的功能层用组合物干燥而形成。
近年来,从环境负荷等的观点出发,对使用水系介质作为分散介质的功能层用组合物的关注正不断提高。而且,在这样的水系功能层用组合物中,提出了使用水溶性聚合物作为粘结材料等成分的技术方案。
具体而言,例如在专利文献1中,提出了如下技术,即,通过使用含有水溶性聚合物、包含选自不饱和羧酸、不饱和酰胺以及它们的盐中的至少1种的化合物、填料以及水的保护膜用浆料形成保护膜,从而提高保护膜与间隔件基材的密合性,使蓄电设备的充放电特性提高,上述水溶性聚合物包含40~100质量%的(甲基)丙烯酰胺单体单元。
此外,例如在专利文献2中,提出了如下技术,即,通过使用含有水溶性聚合物、非导电性粒子及水的多孔膜用浆料组合物形成多孔膜,从而提高多孔膜与间隔件基材的密合性,上述水溶性聚合物包含15~50重量%的烯属不饱和羧酸单体单元、30~80重量%的(甲基)丙烯酸酯单体单元及0.5~10重量%的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-118908号公报;
专利文献2:国际公开第2013/005796号。
发明内容
发明要解决的问题
然而,为了提高功能层的生产率、二次电池的性能,期望对包含水溶性聚合物的上述现有的功能层用组合物进一步改良。
对于专利文献1记载的功能层用组合物,例如要求使二次电池发挥更加优异的循环特性。具体而言,推测由于水溶性聚合物具有高亲水性,因此在使专利文献1记载的功能层用组合物干燥而形成功能层时,无法从功能层充分地除去水分。因此,当使用由专利文献1记载的功能层用组合物得到的功能层时,存在由于功能层中的残留水分导致电解液分解而产生气体、二次电池的循环特性下降的问题。
此外,对于专利文献2记载的功能层用组合物,例如要求提高其稳定性。具体而言,当为了在基材上形成功能层而使用例如凹印涂覆装置将功能层用组合物涂布于基材上时,功能层用组合物由于凹印辊的旋转而受到剪切力。但是,专利文献2记载的功能层用组合物不能说充分满足受到剪切力时的分散稳定性。因此,在专利文献2记载的功能层用组合物中,当历经长时间涂布或为了高速涂布而提高凹印辊的转速时,存在含有成分凝集、难以得到均匀的厚度的功能层的问题。
即,在上述现有的技术中,在提高功能层用组合物的稳定性并且使二次电池的循环特性提高的方面仍有改善的余地。
因此,本发明的目的在于提供能够制备使非水系二次电池发挥优异的循环特性并且稳定性优异的非水系二次电池功能层用组合物的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物。
此外,本发明的目的在于提供使非水系二次电池发挥优异的循环特性并且稳定性优异的非水系二次电池功能层用组合物。
而且,本发明的目的在于提供使非水系二次电池发挥优异的循环特性的非水系二次电池用功能层、非水系二次电池用电池构件和具有该非水系二次电池用功能层的非水系二次电池。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究。然后,本发明人发现,如果使用包含与水的接触角和在电解液中的溶胀度分别为规定的范围内的水溶性聚合物的粘结剂组合物,则能够制备稳定性优异的功能层用组合物,并且根据使用包含该粘结剂组合物的功能层用组合物而形成的功能层,能够使二次电池发挥优异的循环特性,以至完成了本发明。
即,本发明以有利地解决上述问题为目的,本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物的特征在于,包含水溶性聚合物和水,上述水溶性聚合物与水的接触角为40°以上且80°以下,上述水溶性聚合物在电解液中的溶胀度超过1.0倍且为3.0倍以下。如果像这样使用包含与水的接触角为40°以上且80°以下并且在电解液中的溶胀度超过1.0倍且为3.0倍以下的水溶性聚合物的粘结剂组合物,则能够制备稳定性优异的功能层用组合物并且能够制作可使二次电池发挥优异的循环特性的功能层。
另外,在本发明中,“水溶性聚合物”是指在温度25℃时将0.5g的聚合物溶解于100g的水时、不溶成分小于1.0质量%的聚合物。此外,在本发明中,“水溶性聚合物与水的接触角”和“水溶性聚合物在电解液中的溶胀度”能够使用本说明书的实施例所记载的方法来进行测定。
在此,在本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物中,优选上述水溶性聚合物包含0.1质量%以上且20质量%以下的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元。如果水溶性聚合物在上述范围内包含含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元,则能够降低功能层中残留的水分的量而进一步提高二次电池的循环特性,并且能够使功能层的剥离强度和二次电池的输出特性提高。此外,如果水溶性聚合物在上述范围内包含含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元,则能够进一步提高功能层用组合物的稳定性。
另外,在本发明中,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸的意思。此外,在本发明中,聚合物“包含单体单元”是指“在使用该单体得到的聚合物中包含来自单体的结构单元(重复单元)”的意思。
而且,在本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物中,优选上述水溶性聚合物包含70质量%以上且95质量%以下的(甲基)丙烯酰胺单体单元。如果水溶性聚合物在上述范围内包含(甲基)丙烯酰胺单体单元,则能够进一步提高功能层用组合物的稳定性,并且能够使电解液中的功能层的耐久性提高而使二次电池发挥更加优异的循环特性。
此外,在本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物中,优选上述水溶性聚合物包含0.1质量%以上且1.0质量%以下的交联性单体单元。如果水溶性聚合物在上述范围内包含交联性单体单元,则能够提高二次电池的输出特性,并且能够使电解液中的功能层的耐久性提高而使二次电池发挥更加优异的循环特性。
在此,在本发明的非水系二次电池功能层用组合物中,优选上述水溶性聚合物的重均分子量为100000以上且10000000以下。如果水溶性聚合物的重均分子量为上述范围内,则能够进一步提高功能层用组合物的稳定性,并且能够使二次电池的输出特性提高。
另外,在本发明中,“水溶性聚合物的重均分子量”是指通过使用0.1M的NaNO3水溶液作为洗脱液的凝胶浸透色谱法而测定的聚环氧乙烷换算的重均分子量。
此外,本发明以有利地解决上述问题为目的,本发明的非水系二次电池功能层用组合物的特征在于,包含非导电性粒子和上述的任一种非水系二次电池功能层用粘结剂组合物。包含非导电性粒子和上述任一种粘结剂组合物的功能层用组合物的稳定性优异,并且如果使用该功能层用组合物,则能够形成可使二次电池发挥优异的循环特性的功能层。
此外,本发明以有利地解决上述课题为目的,本发明的非水系二次电池用功能层的特征在于,是使用上述的非水系二次电池功能层用组合物而形成的。使用上述的功能层用组合物形成的功能层能够使二次电池发挥优异的循环特性。
此外,本发明以有利地解决上述问题为目的,本发明的非水系二次电池用电池构件的特征在于,具有上述的非水系二次电池用功能层。具有上述的非水系二次电池用功能层的电池构件能够使二次电池发挥优异的循环特性。
进而,本发明以有利地解决上述问题为目的,本发明的非水系二次电池的特征在于,具有上述的非水系二次电池用功能层。具有上述的功能层的二次电池的循环特性等电池特性优异。
发明效果
根据本发明,能够提供能够制备使非水系二次电池发挥优异的循环特性并且稳定性优异的非水系二次电池功能层用组合物的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物。
此外,根据本发明,能够提供使非水系二次电池发挥优异的循环特性并且稳定性优异的非水系二次电池功能层用组合物。
而且,根据本发明,能够提供使非水系二次电池发挥优异的循环特性的非水系二次电池用功能层、非水系二次电池用电池构件以及具有该非水系二次电池用功能层的非水系二次电池。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
在此,本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物可用作制备非水系二次电池功能层用组合物时的材料。而且,本发明的非水系二次电池功能层用组合物使用本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物和非导电性粒子来制备。此外,本发明的非水系二次电池用功能层使用本发明的非水系二次电池功能层用组合物形成。而且,本发明的非水系二次电池用电池构件至少具有本发明的非水系二次电池用功能层。除此以外,本发明的非水系二次电池至少具有本发明的非水系二次电池用功能层。
(非水系二次电池功能层用粘结剂组合物)
本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物是包含水溶性聚合物和作为溶剂的水,还任意地含有其它成分的水系的组合物。而且,本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物的特征在于,使用与水的接触角为40°以上且80°以下、在电解液中的溶胀度超过1.0倍且为3.0倍以下的聚合物作为水溶性聚合物。
而且,如果使用本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物制备功能层用组合物,则能够提高功能层用组合物的稳定性,形成均匀厚度的功能层。此外,如果使用包含本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物的功能层用组合物形成功能层,则能够降低功能层中残留的水分的量,并且能够使电解液中的功能层的耐久性提高。因此,如果使用本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物,则能够使二次电池的电池特性(例如循环特性)提高。
在此,使用本发明的粘结剂组合物而得到上述的效果的原因尚不明确,可推测为如下原因。
即,本发明的粘结剂组合物所包含的水溶性成分与水的接触角为80°以下,保持充分的亲水性。因此,能够在水系的功能层用组合物中充分溶解,提高功能层用组合物的稳定性。另一方面,水溶性聚合物与水的接触角为40°以上,一方面如上述那样保持充分的亲水性,另一方面疏水性也优异。因此,使功能层用组合物干燥而形成功能层时,能够高效地除去水分。
此外,本发明的粘结剂组合物所包含的水溶性聚合物在电解液中的溶胀度超过1.0倍,可确保与电解液的亲和性。另一方面,水溶性聚合物在电解液中的溶胀度为3.0倍以下,在电解液中也不会过度溶胀。因此,可抑制水溶性聚合物向电解液的溶出,使用本发明的粘结剂组合物得到的功能层能够在电解液中发挥优异的耐久性。
因此,如果使用本发明的粘结剂组合物,则能够得到循环特性等电池特性优异的二次电池。
<水溶性聚合物>
在本发明的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物中作为粘结材料而包含的水溶性聚合物与水的接触角为40°以上且80°以下,且在电解液中的溶胀度超过1.0倍且为3.0倍以下。
[水溶性聚合物的性状]
-与水的接触角-
水溶性聚合物与水的接触角需要为40°以上且80°以下,优选为45°以上,更优选为50°以上,进一步优选为51°以上,优选为75°以下,更优选为70°以下,进一步优选为67°以下。当水溶性聚合物与水的接触角小于上述下限值时,无法确保水溶性聚合物的疏水性。因此,功能层中残留的水分的量上升,二次电池的循环特性下降。另一方面,当水溶性聚合物与水的接触角超过上述上限值时,水溶性聚合物的亲水性下降,无法确保功能层用组合物的稳定性。另外,与水的接触角能够通过例如改变水溶性聚合物的组成或重均分子量而进行调节。具体而言,如果提高水溶性聚合物中的(甲基)丙烯酰胺单体单元和/或含亲水性基团单体单元的含有比例,则能够减小与水的接触角,如果提高水溶性聚合物中的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的含有比例,则能够增大与水的接触角。此外,如果降低水溶性聚合物的重均分子量,则能够减小与水的接触角,如果提高水溶性聚合物的重均分子量,则能够增大与水的接触角。
-在电解液中的溶胀度-
此外,水溶性聚合物在电解液中的溶胀度需要超过1.0倍且为3.0倍以下,优选为1.1倍以上,更优选为1.3倍以上,进一步优选为1.5倍以上,优选为2.5倍以下,更优选为2.0倍以下。当水溶性聚合物在电解液中的溶胀度为1.0倍以下时,无法确保水溶性聚合物与电解液的亲和性,输出特性等电池特性下降。另一方面,当水溶性聚合物在电解液中的溶胀度超过上述上限值时,无法抑制水溶性聚合物向电解液溶出,电解液中的功能层的耐久性下降。因此,无法使二次电池发挥优异的循环特性。另外,在电解液中的溶胀度能够通过例如改变水溶性聚合物的组成来进行调节。具体而言,如果提高水溶性聚合物中的(甲基)丙烯酰胺单体单元和/或交联性单体单元的含有比例,则能够减小在电解液中的溶胀度,如果降低(甲基)丙烯酰胺单体单元和/或交联性单体单元的含有比例,则能够增大在电解液中的溶胀度。
-重均分子量-
而且水溶性聚合物的重均分子量优选为100000以上,更优选为300000以上,进一步优选为500000以上,优选为10000000以下,更优选为5000000以下,进一步优选为2000000以下。如果水溶性聚合物的重均分子量为上述下限值以上,则水溶性聚合物的粘性提高,能够使功能层用组合物的稳定性进一步提高。另一方面,如果水溶性聚合物的重均分子量为上述上限值以下,则水溶性聚合物与电解液的亲和性提高,能够使输出特性等电池特性提高。
[水溶性聚合物的组成]
水溶性聚合物的组成没有特别限定,水溶性聚合物能够包含例如含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元、(甲基)丙烯酰胺单体单元、交联性单体单元以及除它们以外的单体单元。
-含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元-
作为可形成含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的含氟(甲基)丙烯酸酯单体,可举出例如下述的式(I)所表示的单体。
上述的式(I)中,R1表示氢原子或甲基。
上述的式(I)中,R2表示含有氟原子的烃基。烃基的碳原子数通常为1以上且18以下。此外,R2含有的氟原子的个数可以为1个,也可以为2个以上。
作为式(I)所表示的含氟(甲基)丙烯酸酯单体的例子,可举出(甲基)丙烯酸氟化烷基酯、(甲基)丙烯酸氟化芳基酯以及(甲基)丙烯酸氟化芳烷基酯。其中,优选(甲基)丙烯酸氟化烷基酯。作为这样的单体的具体例子,可举出(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸β-(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸-2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、(甲基)丙烯酸-1H,1H,9H-全氟-1-壬酯、(甲基)丙烯酸-1H,1H,11H-全氟十一烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟辛酯、(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸-3{4[1-三氟甲基-2,2-双[双(三氟甲基)氟甲基]乙炔氧基]苯甲酰氧基}2-羟丙酯等(甲基)丙烯酸全氟烷基酯,这些可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,优选(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯,更优选甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯。
而且,水溶性聚合物中所包含的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为0.1质量%以上,更优选为0.2质量%以上,进一步优选为0.3质量%以上,优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下,进一步优选为5.0质量%以下。如果水溶性聚合物中所包含的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例为上述下限值以上,则能够提高水溶性聚合物的疏水性。因此,能够使功能层中残留的水分的量下降,使二次电池的循环特性进一步提高。此外,如果水溶性聚合物中所包含的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例为上述下限值以上,则能够进一步提高功能层用组合物的稳定性,并且使二次电池的输出特性提高。另一方面,如果水溶性聚合物中所包含的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例为上述上限值以下,则能够提高水溶性聚合物与电解液的亲和性,使输出特性等电池特性提高。除此以外,能够确保功能层与基材的粘接强度(功能层的剥离强度)。
-(甲基)丙烯酰胺单体单元-
作为可形成(甲基)丙烯酰胺单体单元的(甲基)丙烯酰胺单体,可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺。这些可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,优选丙烯酰胺。
而且,水溶性聚合物中所包含的(甲基)丙烯酰胺单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为70质量%以上,更优选为75质量%以上,进一步优选为80质量%以上,优选为95质量%以下,更优选为92质量%以下,进一步优选为90质量%以下。如果水溶性聚合物中所包含的(甲基)丙烯酰胺单体单元的比例为上述下限值以上,则水溶性聚合物的亲水性提高,能够使功能层用组合物的稳定性进一步提高。另一方面,如果水溶性聚合物中所包含的(甲基)丙烯酰胺单体单元的比例为上述上限值以下,则能够抑制水溶性聚合物向电解液溶出,提高电解液中的功能层的耐久性。因此,能够使二次电池的循环特性进一步提高。
-交联性单体单元-
作为可形成交联性单体单元的交联性单体,没有特别限定,可举出可通过聚合而形成交联结构的单体。作为交联性单体的例子,通常可举出具有热交联性的单体。更具体而言,可举出具有热交联性的交联性基团和每1分子具有1个烯属双键的交联性单体;每1分子具有2个以上烯属双键的交联性单体。
作为热交联性的交联性基团的例子,可举出环氧基、N-羟甲基酰胺基、氧杂环丁烷基、唑啉基和它们的组合。在这些之中,从容易调节交联和交联密度的方面出发,更优选环氧基。
而且,作为具有环氧基作为热交联性的交联性基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子,可举出:乙烯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、丁烯基缩水甘油醚、邻烯丙基苯基缩水甘油醚等不饱和缩水甘油醚;丁二烯单环氧化物、氯丁二烯单环氧化物、4,5-环氧基-2-戊烯、3,4-环氧基-1-乙烯基环己烯、1,2-环氧基-5,9-环十二碳二烯等二烯或多烯的单环氧化物;3,4-环氧基-1-丁烯、1,2-环氧基-5-己烯、1,2-环氧基-9-癸烯等烯烃环氧化物;以及丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、巴豆酸缩水甘油酯、4-庚烯酸缩水甘油酯、山梨酸缩水甘油酯、亚油酸缩水甘油酯、4-甲基-3-戊烯酸缩水甘油酯、3-环己烯羧酸的缩水甘油酯、4-甲基-3-环己烯羧酸的缩水甘油酯等不饱和羧酸的缩水甘油酯类。
此外,作为具有N-羟甲基酰胺基作为热交联性的交联性基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子,可举出N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等具有羟甲基的(甲基)丙烯酰胺类。
进而,作为具有氧杂环丁烷基作为热交联性的交联性基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子,可举出3-((甲基)丙烯酰氧甲基)氧杂环丁烷、3-((甲基)丙烯酰氧甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-((甲基)丙烯酰氧甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-((甲基)丙烯酰氧甲基)氧杂环丁烷以及2-((甲基)丙烯酰氧甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷。
另外,在本发明中,“(甲基)丙烯酰”是指丙烯酰和/或甲基丙烯酰的意思。
此外,作为具有唑啉基作为热交联性的交联性基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子,可举出2-乙烯基-2-唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-唑啉、2-异丙烯基-2-唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-异丙烯基-5-甲基-2-唑啉以及2-异丙烯基-5-乙基-2-唑啉。
进而,作为每1分子具有2个以上烯属双键的交联性单体的例子,可举出(甲基)丙烯酸烯丙酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、三羟甲基丙烷-三(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚、三乙二醇二乙烯基醚、氢醌二烯丙基醚、四烯丙基氧基乙烷、三羟甲基丙烷-二烯丙基醚、除上述以外的多官能性醇的烯丙基或乙烯基醚、三烯丙基胺、亚甲基双丙烯酰胺以及二乙烯基苯。
交联性单体可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,优选每1分子具有2个以上烯属双键的交联性单体,更优选(甲基)丙烯酸烯丙酯,进一步优选甲基丙烯酸烯丙酯。
而且,水溶性聚合物中所包含的交联性单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为0.1质量%以上,更优选为0.15质量%以上,进一步优选为0.2质量%以上,优选为1.0质量%以下,更优选为0.7质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下。如果水溶性聚合物中所包含的交联性单体单元的比例为上述下限值以上,则能够抑制水溶性聚合物向电解液溶出,提高电解液中的功能层的耐久性。因此,能够使二次电池的循环特性进一步提高。另一方面,如果水溶性聚合物中所包含的交联性单体单元的比例为上述上限值以下,则水溶性聚合物与电解液的亲和性提高,能够使输出特性等电池特性提高。
-其它单体单元-
作为除上述的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元、(甲基)丙烯酰胺单体单元以及交联性单体单元以外的单体单元,没有特别限定,可举出例如含亲水性基团单体单元、芳香族乙烯基单体单元。
作为可形成含亲水性基团单体单元的含亲水性基团单体,可举出具有亲水性基团的能够聚合的单体。具体而言,作为含亲水性基团单体,可举出例如具有羧酸基的单体、具有磺酸基的单体、具有磷酸基的单体、具有羟基的单体。
而且,作为具有羧酸基的单体,可举出单羧酸及其衍生物、二羧酸及其酸酐以及它们的衍生物等。
作为单羧酸,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。
作为单羧酸衍生物,可举出2-乙基丙烯酸、异巴豆酸、α-乙酰氧基丙烯酸、β-反式-芳氧基丙烯酸、α-氯-β-E-甲氧基丙烯酸、β-二氨基丙烯酸等。
作为二羧酸,可举出马来酸、富马酸、衣康酸等。
作为二羧酸衍生物,可举出:甲基马来酸、二甲基马来酸、苯基马来酸、氯马来酸、二氯马来酸、氟马来酸;马来酸甲基烯丙酯、马来酸二苯基酯、马来酸壬酯、马来酸癸酯、马来酸十二烷基酯、马来酸十八烷基酯、马来酸氟烷基酯等马来酸酯。
作为二羧酸的酸酐,可举出马来酸酐、丙烯酸酐、甲基马来酸酐、二甲基马来酸酐等。
此外,作为具有羧酸基的单体,也能够使用通过水解而生成羧基的酸酐。
另外,也可举出马来酸单乙酯、马来酸二乙酯、马来酸单丁酯、马来酸二丁酯、富马酸单乙酯、富马酸二乙酯、富马酸单丁酯、富马酸二丁酯、富马酸单环己酯、富马酸二环己酯、衣康酸单乙酯、衣康酸二乙酯、衣康酸单丁酯、衣康酸二丁酯等α,β-烯属不饱和多元羧酸的单酯和二酯。
作为具有磺酸基的单体,可举出乙烯基磺酸、甲基乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、(甲基)丙烯酸-2-磺酸乙酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-芳氧基-2-羟基丙磺酸、苯乙烯磺酸等。
另外,在本发明中,“(甲基)烯丙基”是指烯丙基和/或甲基烯丙基的意思。
作为具有磷酸基的单体,可举出磷酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、磷酸甲基-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、磷酸乙基-(甲基)丙烯酰氧基乙酯等。
另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酰”是指丙烯酰和/或甲基丙烯酰的意思。
作为具有羟基的单体,可举出:(甲基)烯丙基醇、3-丁烯-1-醇、5-己烯-1-醇等烯属不饱和醇;丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、马来酸二-2-羟基乙酯、马来酸二-4-羟基丁酯、衣康酸二-2-羟基丙酯等烯属不饱和羧酸的烷醇酯类;通式:CH2=CR1-COO-(CqH2qO)p-H(式中,p表示2~9的整数,q表示2~4的整数,R1表示氢或甲基)所表示的聚亚烷基二醇与(甲基)丙烯酸的酯类;2-羟乙基-2'-(甲基)丙烯酰氧基邻苯二甲酸酯、2-羟乙基-2'-(甲基)丙烯酰氧基琥珀酸酯等二羧酸的二羟基酯的单(甲基)丙烯酸酯类;2-羟乙基乙烯基醚、2-羟丙基乙烯基醚等乙烯基醚类;(甲基)烯丙基-2-羟乙基醚、(甲基)烯丙基-2-羟丙基醚、(甲基)烯丙基-3-羟丙基醚、(甲基)烯丙基-2-羟丁基醚、(甲基)烯丙基-3-羟丁基醚、(甲基)烯丙基-4-羟丁基醚、(甲基)烯丙基-6-羟己基醚等亚烷基二醇的单(甲基)烯丙基醚类;二乙二醇单(甲基)烯丙基醚、二丙二醇单(甲基)烯丙基醚等聚氧化亚烷基二醇单(甲基)烯丙基醚类;甘油单(甲基)烯丙基醚、(甲基)烯丙基-2-氯-3-羟丙基醚、(甲基)烯丙基-2-羟基-3-氯丙基醚等(聚)亚烷基二醇的卤取代物和羟基取代物的单(甲基)烯丙基醚;丁香酚、异丁香酚等多元酚的单(甲基)烯丙基醚及其卤取代物;(甲基)烯丙基-2-羟乙基硫醚、(甲基)烯丙基-2-羟丙基硫醚等亚烷基二醇的(甲基)烯丙基硫醚类等。
含亲水性基团单体可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,优选具有羧酸基的单体,更优选(甲基)丙烯酸,进一步优选丙烯酸。
而且,水溶性聚合物中所包含的含亲水性基团单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为2.0质量%以上,更优选为5.0质量%以上,进一步优选为10质量%以上,优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,进一步优选为20质量%以下,特别优选为15质量%以下,最优选为14质量%以下。如果水溶性聚合物中所包含的含亲水性基团单体单元的比例为上述下限值以上,则水溶性聚合物的亲水性提高,能够使功能层用组合物的稳定性进一步提高。另一方面,如果水溶性聚合物中所包含的含亲水性基团单体单元的比例为上述上限值以下,则能够使功能层中所残留的水分的量下降,使二次电池的循环特性进一步提高。
作为可形成芳香族乙烯基单体单元的芳香族乙烯基单体,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、4-(叔丁氧基)苯乙烯等。这些可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,优选苯乙烯。
[水溶性聚合物的制备方法]
水溶性聚合物可通过将包含上述的单体的单体组合物在例如水等水系溶剂中聚合而制造。此时,单体组合物中的各单体的含有比例能够按照水溶性聚合物中的各重复单元(单体单元)的含有比例来确定。
而且,聚合方式没有特别限制,能够使用溶液聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法、乳液聚合法等中的任一种方法。此外,作为聚合反应,能够使用离子聚合、自由基聚合、活性自由基聚合等中的任一种反应。
此外,聚合所使用的乳化剂、分散剂、聚合引发剂、聚合助剂等添加剂可使用通常使用的这些添加剂。这些添加剂的使用量也可设为通常使用的量。聚合条件可根据聚合方法和聚合引发剂的种类等适当调节。
另外,从使功能层用组合物的稳定性进一步提高的观点出发,优选在上述的聚合反应后将得到的水溶性聚合物的水溶液的pH调节至7以上且13以下。pH的调节能够通过后述的添加pH调节剂等已知的方法进行。
<溶剂>
粘结剂组合物包含水作为溶剂。另外,粘结剂组合物也可以少量含有有机溶剂等除水以外的介质作为溶剂。
<其它成分>
粘结剂组合物除了包含上述的成分以外,也可以包含任意的其它成分。上述其它成分只要对电池反应没有影响则没有特别限定,能够使用公知的成分。此外,这些其它成分可以单独使用1种,也可以组合多种使用。
而且,作为上述其它成分,可举出例如除上述的水溶性聚合物以外的粘结材料(非水溶性的粒子状聚合物等)、分散剂、流平剂、抗氧化剂、消泡剂、湿润剂、pH调节剂(例如氯化氢;氨;氢氧化锂;氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物;氢氧化钙、氢氧化镁等碱土金属的氢氧化物等)、以及具有抑制电解液分解的功能的电解液添加剂等已知的添加剂。
[粒子状聚合物的组成]
在此,作为除上述的水溶性聚合物以外的粘结材料的粒子状聚合物,可优选举出苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)等包含共轭二烯单体单元的聚合物(共轭二烯系聚合物)、包含(甲基)丙烯酸酯单体单元的聚合物(丙烯酸系聚合物)。在这些之中,更优选丙烯酸系聚合物。而且,这些粒子状聚合物可以单独使用1种,也可以组合多种使用。
以下,作为一个例子,对作为粒子状聚合物的丙烯酸系聚合物的优选组成进行说明。优选的粒子状聚合物包含(甲基)丙烯酸酯单体单元和芳香族乙烯基单体单元,还任意地包含其它单体单元。
-(甲基)丙烯酸酯单体单元-
作为可形成(甲基)丙烯酸酯单体单元的(甲基)丙烯酸酯单体,可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正十四烷基酯、丙烯酸硬脂酯等丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正十四烷酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等甲基丙烯酸烷基酯等。这些可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,从降低功能层中残留的水分的量并且提高电解液中的功能层的耐久性而使二次电池的循环特性进一步提高的观点出发,优选与非羰基性氧原子结合的烷基的碳原子数为4以上的(甲基)丙烯酸烷基酯(丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯等),更优选同样的碳原子数为5以上的(甲基)丙烯酸烷基酯(丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯等)。
而且,粒子状聚合物中所包含的(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为35质量%以上,更优选为40质量%以上,进一步优选为45质量%以上,优选为80质量%以下,更优选为75质量%以下,进一步优选为70质量%以下,特别优选为65质量%以下,最优选为60质量%以下。如果粒子状聚合物中所包含的(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例为上述范围内,则能够提高粒子状聚合物的粘结能力,并且能够抑制向电解液的溶出。因此,能够提高电解液中的功能层的耐久性,使二次电池的循环特性进一步提高。
-芳香族乙烯基单体单元-
作为可形成芳香族乙烯基单体单元的芳香族乙烯基单体,可举出与“水溶性聚合物”的项中所述的芳香族乙烯基单体同样的芳香族乙烯基单体。这些可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且,作为芳香族乙烯基单体,优选苯乙烯。
而且,粒子状聚合物中所包含的芳香族乙烯基单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为20质量%以上,更优选为25质量%以上,进一步优选为30质量%以上,特别优选为35质量%以上,优选为65质量%以下,更优选为64.9质量%以下,进一步优选为60质量%以下,特别优选为50质量%以下。如果粒子状聚合物中所包含的芳香族乙烯基单体单元的比例为上述范围内,则能够抑制粒子状聚合物向电解液的溶出,并且能够使向功能层带入的水分量下降。因此,能够提高电解液中的功能层的耐久性,使二次电池的循环特性进一步提高。
-其它单体单元-
作为粒子状聚合物可包含的除(甲基)丙烯酸酯单体单元和芳香族乙烯基单体单元以外的单体单元,没有特别限定,可举出含酸基单体单元、交联性单体单元等。
作为可形成含酸基单体单元的含酸基单体,可举出“水溶性聚合物”的项中所述的具有羧酸基的单体、具有磺酸基的单体、具有磷酸基的单体。这些可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,从提高功能层用组合物的稳定性、电解液中的功能层的耐久性以及二次电池的循环特性和输出特性的观点出发,优选具有羧酸基的单体,更优选衣康酸、马来酸。
而且,粒子状聚合物中所包含的含酸基单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为0.1质量%以上,更优选为0.2质量%以上,进一步优选为0.3质量%以上,优选为5.0质量%以下,更优选为3.0质量%以下,进一步优选为2.0质量%以下,特别优选为1.0质量%以下。如果粒子状聚合物中所包含的含酸基单体单元的比例为上述下限值以上,则能够进一步提高功能层用组合物的稳定性,并且能够提高电解液中的功能层的耐久性。而且,能够提高二次电池的输出特性且使循环特性进一步提高。另一方面,如果含酸基单体单元的比例为上述上限值以下,则能够提高电解液中的功能层的耐久性,并且能够降低功能层中残留的水分的量,使二次电池的循环特性进一步提高。
作为可形成交联性单体单元的交联性单体,可举出与“水溶性聚合物”的项中所述的交联性单体同样的交联性单体。这些可以单独使用1种,也可以组合多种使用。而且在这些之中,从降低功能层中残留的水分的量而使二次电池的循环特性进一步提高的观点出发,优选二甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯。此外,从使功能层用组合物的稳定性进一步提高的观点出发,特别优选二甲基丙烯酸乙二醇酯。
而且,粒子状聚合物中所包含的交联性单体单元的比例在将全部单体单元的量设为100质量%时,优选为0.01质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.5质量%以上,优选为5.0质量%以下,更优选为4.0质量%以下,进一步优选为3.0质量%以下。如果粒子状聚合物中所包含的交联性单体单元的比例为上述下限值以上,则能够提高电解液中的功能层的耐久性,使二次电池的循环特性进一步提高。此外,能够抑制粒子状聚合物由于剪切而导致的变形,进一步提高功能层用组合物的稳定性。另一方面,如果粒子状聚合物中所包含的交联性单体单元的比例为上述上限值以下,则粒子状聚合物能够发挥优异的粘结能力,能够进一步提高电解液中的功能层的耐久性。因此,能够使二次电池的循环特性进一步提高。
[粒子状聚合物的制备方法]
粒子状聚合物可通过将包含上述的单体的单体组合物在例如水等水系溶剂中聚合而进行制造。此时,单体组合物中的各单体的含有比例能够按照粒子状聚合物中的各重复单元(单体单元)的含有比例来确定。
而且,聚合方式没有特别限制,能够使用溶液聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法、乳液聚合法等中的任一种方法。此外,作为聚合反应,能够使用离子聚合、自由基聚合、活性自由基聚合等中的任一种反应。
此外,聚合所使用的乳化剂、分散剂、聚合引发剂、聚合助剂等添加剂可使用通常使用的这些添加剂。这些添加剂的使用量也可设为通常使用的量。聚合条件可根据聚合方法和聚合引发剂的种类等适当调节。
[水溶性聚合物和粒子状聚合物的配合比]
粘结剂组合物中和后述的功能层用组合物中的水溶性聚合物和粒子状聚合物的配合比没有特别限定。例如,粒子状聚合物的配合比优选相对于100质量份的水溶性聚合物为10质量份以上且500质量份以下。
<非水系二次电池功能层用粘结剂组合物的制备>
本发明的粘结剂组合物的制备方法没有特别限定,能够通过例如将上述的成分用已知的方法混合而进行制备。另外,在将单体组合物在水系溶剂中聚合而制备水溶性聚合物的情况下,可以将水溶性聚合物的水溶液直接作为粘结剂组合物,也可以在水溶性聚合物的水溶液中混合其它成分来制备粘结剂组合物。
(非水系二次电池功能层用组合物)
本发明的非水系二次电池功能层用组合物是包含上述的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物和非导电性粒子、还任意地含有其它成分的水系的浆料组合物。即,本发明的功能层用组合物包含非导电性粒子、上述的水溶性聚合物和作为分散介质的水,还任意地含有其它成分。
本发明的功能层用组合物由于包含本发明的粘结剂组合物,所以稳定性优异。而且,根据使用本发明的功能层用组合物而制备的功能层,能够使二次电池发挥优异的循环特性。
<非导电性粒子>
在此,非导电性粒子是不溶解于水和二次电池的非水系电解液且在这些之中也能维持其形状的粒子。而且,非导电性粒子的电化学性也稳定,因此在二次电池的使用环境下稳定地存在于功能层中。
而且,作为非导电性粒子,能够使用例如各种无机微粒、有机微粒。
具体而言,作为非导电性粒子,能够使用无机微粒、有机微粒(用作粘结材料的粒子状聚合物除外)两者,但通常使用无机微粒。其中,作为非导电性粒子的材料,优选在非水系二次电池的使用环境下稳定地存在、电化学性稳定的材料。当从这样的观点出发举出非导电性粒子的优选的例子时,可举出:氧化铝(alumina)、氧化铝的水合物(勃姆石(AlOOH)、三水铝石(Al(OH)3)、氧化硅、氧化镁(magnesia)、氧化钙、氧化钛(titania)、钛酸钡(BaTiO3)、ZrO、氧化铝-二氧化硅复合氧化物等氧化物粒子;氮化铝、氮化硼等氮化物粒子;硅、金刚石等共价键性结晶粒子;硫酸钡、氟化钙、氟化钡等难溶性离子结晶粒子;滑石、蒙脱土等粘土微粒等。此外,这些粒子可以根据需要实施元素置换、表面处理、固溶体化等。
另外,上述的非导电性粒子可以单独使用1种,也可以组合多种使用。
<粘结剂组合物和非导电性粒子的配合比>
在此,非水系二次电池功能层用组合物中的非导电性粒子和非水系二次电池功能层用粘结剂组合物的配合比没有特别限定。功能层用组合物以例如如下的量包含粘结剂组合物,即,相对于100质量份的非导电性粒子,水溶性聚合物的量优选成为1质量份以上、更优选成为1.5质量份以上、进一步优选成为2质量份以上、优选成为10质量份以下、更优选成为8质量份以下、进一步优选成为5质量份以下的量。如果功能层用组合物中的水溶性聚合物的配合量为上述下限值以上,则能够提高电解液中的功能层的耐久性,使二次电池的循环特性进一步提高。另一方面,如果功能层用组合物中的水溶性聚合物的配合量为上述上限值以下,则能够确保功能层用组合物的稳定性,并且能够抑制内阻的上升而使二次电池发挥优异的输出特性。
<分散介质>
功能层用组合物包含水作为分散介质。另外,功能层用组合物也可以少量含有有机溶剂等除水以外的介质作为分散介质。此外,作为功能层用组合物的分散介质的水,能够使用在粘结剂组合物中作为溶剂而包含的水。
<其它成分>
另外,功能层用组合物除了包含上述的成分以外,也可以包含任意的其它成分。上述其它成分只要对电池反应没有影响则没有特别限定,能够使用公知的成分。此外,这些其它成分可以单独使用1种,也可以组合多种使用。
作为功能层用组合物中的任意的其它成分,可举出与可配合于上述的粘结剂组合物的其它成分(粘结材料和添加剂)同样的其它成分。
<非水系二次电池功能层用组合物的制备>
本发明的非水系二次电池功能层用组合物能够将上述的粘结剂组合物、非导电性粒子以及根据需要而使用的任意成分(作为分散剂追加的水、上述的其它成分等)混合而得到,没有特别限定。
在此,上述的成分的混合方法和混合顺序没有特别限定,为了使各成分高效地分散,优选使用分散机作为混合装置进行混合。而且,分散机优选为能够将上述成分均匀地分散和混合的装置。作为分散机,可举出球磨机、砂磨机、颜料分散机、切碎机、超声波分散机、均质器、行星式搅拌机等。
(非水系二次电池用功能层)
本发明的非水系二次电池用功能层是由上述的非水系二次电池功能层用组合物而形成的,能够通过例如将上述的功能层用组合物涂布在合适的基材表面而形成涂膜后,将形成的涂膜干燥而形成。即,本发明的非水系二次电池用功能层由上述的非水系二次电池功能层用组合物的干燥物形成、含有非导电性粒子和水溶性聚合物、任意地含有除水溶性聚合物以外的粘结材料和添加剂。另外,在上述的水溶性聚合物包含交联性单体单元的情况下,该包含交联性单体单元的聚合物可以在非水系二次电池功能层用组合物的干燥时或在干燥后任意实施的热处理时等进行交联(即,非水系二次电池用功能层可以包含上述的水溶性聚合物的交联物)。
而且,本发明的非水系二次电池用功能层由于是用上述的非水系二次电池功能层用组合物而形成的,因此残留的水分的量少,并且,在电解液中的耐久性优异。因此,如果使用本发明的非水系二次电池用功能层,则能够使二次电池发挥优异的循环特性。
<基材>
在此,涂布功能层用组合物的基材没有限定,例如可以在脱模基材的表面形成功能层用组合物的涂膜,将该涂膜干燥而形成功能层,从功能层剥离脱模基材。也能够将像这样从脱模基材剥离的功能层作为自支撑膜而用于二次电池的电池构件的形成。具体而言,可以将从脱模基材剥离的功能层在间隔间基材上层叠而形成具有功能层的间隔件,也可以将从脱模基材剥离的功能层在电极基材上层叠而形成具有功能层的电极。
但是,从省略剥离功能层的工序而提高电池构件的制造效率的观点出发,优选使用间隔件基材或电极基材作为基材。设置在间隔件基材和电极基材上的功能层能够优选用作使间隔件和电极的耐热性、强度等提高的保护层。
[间隔件基材]
作为间隔件基材没有特别限定,可举出有机间隔件基材等已知的间隔件基材。有机间隔件基材为由有机材料形成的多孔性构件,当举出有机间隔件基材的例子时,可举出包含聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂、芳香族聚酰胺树脂等的微多孔膜或无纺布等,从强度优异的方面出发,优选聚乙烯制的微多孔膜、无纺布。另外,间隔件基材的厚度能够设为任意的厚度,优选为5μm以上且30μm以下。如果间隔件基材的厚度为5μm以上,则可得到充分的安全性。此外,如果间隔件基材的厚度为30μm以下,则能够抑制离子传导性下降,抑制二次电池的输出特性下降,并且能够抑制间隔件基材的热收缩力变大,提高耐热性。
[电极基材]
作为电极基材(正极基材和负极基材)没有特别限定,可举出在集流体上形成电极复合材料层的电极基材。
在此,集流体、电极复合材料层中的电极活性物质(正极活性物质、负极活性物质)和电极复合材料层用粘结材料(正极复合材料层用粘结材料、负极复合材料层用粘结材料)、以及在集流体上形成电极复合材料层的方法能够使用已知的物质和方法,能够使用例如日本特开2013-145763号公报所记载的物质和方法。
<非水系二次电池用功能层的形成方法>
1)将本发明的功能层用组合物涂布在间隔件基材或电极基材的表面(在为电极基材的情况下为电极复合材料层侧的表面,以下相同),接着进行干燥的方法;
2)在本发明的功能层用组合物中浸渍间隔件基材或电极基材后,对其进行干燥的方法;
3)在脱模基材上涂布本发明的功能层用组合物并进行干燥,从而制造功能层,将得到的功能层转印到间隔件基材或电极基材的表面的方法;
在这些之中,上述1)的方法因为容易控制功能层的层厚所以特别优选。上述1)的方法详细而言包含在基材上涂布功能层用组合物的工序(涂布工序)、以及使涂布在基材上的功能层用组合物干燥而形成功能层的工序(功能层形成工序)。
[涂布工序]
而且在涂布工序中,作为在基材上涂布功能层用组合物的方法没有特别限制,可举出例如刮匀涂装法、逆转滚涂法、直接滚涂法、凹印法、挤压法、刷涂法等方法。
[功能层形成工序]
此外,在功能层形成工序中,作为对基材上的功能层用组合物进行干燥的方法,没有特别限定,能够使用公知的方法。作为干燥方法,可举出例如利用温风、热风、低湿风的干燥、真空干燥、利用红外线、电子束等的照射的干燥。干燥条件没有特别限定,干燥温度优选为40~150℃,干燥时间优选为2~30分钟。本发明的功能层用组合物由于含有与水的接触角为规定范围内的水溶性聚合物,所以能够在功能层形成工序中高效地除去水分。
<功能层的厚度>
而且,使用本发明的非水系二次电池功能层用组合物形成的功能层的厚度优选为0.5μm以上且5μm以下。如果功能层的厚度为0.5μm以上,则能够进一步提高保护功能,因此能够使设置有功能层的电池构件的耐热性、强度进一步提高。此外,如果功能层的厚度为5μm以下,则能够使二次电池发挥优异的输出特性。
(具有功能层的非水系二次电池用电池构件)
具有本发明的功能层的电池构件(间隔件和电极)只要不显著地损害本发明的效果,除了具有间隔件基材或电极基材、以及本发明的功能层以外,还可以具有除上述的本发明的功能层以外的结构元件。
在此,作为除本发明的功能层以外的结构元件,只要不属于本发明的功能层则没有特别限定,可举出设置在本发明的功能层上而用于粘接电池构件彼此的粘接层等。
(非水系二次电池)
本发明的非水系二次电池具有上述的本发明的非水系二次电池用功能层。更具体而言,本发明的非水系二次电池具有正极、负极、间隔件和电解液,上述的非水系二次电池用功能层被包含于作为电池构件的正极、负极和间隔件的至少一个中。而且,本发明的非水系二次电池可发挥优异的电池特性(例如循环特性)。
<正极、负极和间隔件>
用于本发明的二次电池的正极、负极和间隔件中的至少一个包含本发明的功能层。具体而言,作为具有功能层的正极和负极,能够使用在将电极复合材料层形成在集流体上而成的电极基材上设置本发明的功能层而形成的电极。此外,作为具有功能层的间隔件,能够使用在间隔件的基材上设置本发明的功能层而形成的间隔件。另外,作为电极基材和间隔件基材,能够使用与“非水系二次电池用功能层”的项中举出的电极基材和间隔件基材同样的电极基材和间隔件基材。
此外,作为不具有功能层的正极、负极和间隔件没有特别限定,能够使用由上述的电极基材形成的电极和由上述的间隔件基材形成的间隔件。
<电解液>
作为电解液,通常可使用在有机溶剂中溶解了支持电解质的有机电解液。作为支持电解质,在例如锂离子二次电池中,可使用锂盐。作为锂盐,可举出例如LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiSbF6、LiAlCl4、LiClO4、CF3SO3Li、C4F9SO3Li、CF3COOLi、(CF3CO)2NLi、(CF3SO2)2NLi、(C2F5SO2)NLi等。其中,因为易溶于溶剂而显示出高解离度,所以优选LiPF6、LiClO4、CF3SO3Li。另外,电解质可以单独使用1种,也可以组合多种使用。通常有使用解离度越高的支持电解质锂离子电导率越高的倾向,因此能够根据支持电解质的种类来调节锂离子电导率。
作为使用于电解液的有机溶剂,只要是能够溶解支持电解质的有机溶剂则没有特别限定,在例如锂离子二次电池中,优选使用:碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸甲乙酯(MEC)等碳酸烷基酯类;γ-丁内酯、甲酸甲酯等酯类;1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃等醚类;环丁砜、二甲基亚砜等含硫化合物类等。此外,也能够使添加剂包含在电解液中而使用。作为添加剂,优选碳酸亚乙烯酯(VC)等碳酸酯系的化合物。
(非水系二次电池的制造方法)
上述的本发明的非水系二次电池能够通过例如将正极和负极隔着间隔件进行重叠、根据需要将其卷绕、折叠等而放入电池容器中,将电解液注入到电池容器后进行封口从而制造。另外,将正极、负极、间隔件中的至少一个构件设为带有功能层的构件。此外,也可以根据需要将多孔金属网、保险丝、PTC元件等防过电流元件、导板等放入电池容器中,防止电池内部的压力上升、过充放电。电池的形状可以是例如硬币型、纽扣型、片型、圆筒型、方形、扁平型等中的任一者。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行具体地说明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,在以下说明中,只要没有特别说明,表示量的“%”、“ppm”和“份”为质量基准。
此外,在将多个种类的单体共聚而制造的聚合物中,将某单体聚合而形成的单体单元在上述聚合物中的比例只要没有另外说明,通常与该某单体在用于聚合该聚合物的全部单体中所占的比率(进料比)一致。
在实施例和比较例中,关于水溶性聚合物与水的接触角、在电解液中的溶胀度、和重均分子量、功能层用组合物的稳定性、功能层的剥离强度、水分量和在电解液中的耐久性、以及二次电池的输出特性和循环特性,按照下述方法进行测定和评价。
<水溶性聚合物与水的接触角>
在得到的水溶性聚合物的水溶液(粘结剂组合物)中进一步添加离子交换水,将固体成分浓度调节至2%。将调节固体成分浓度后的水溶性聚合物的水溶液涂布在铜箔上,在烘箱中以50℃干燥10分钟,制作厚度为100μm的粘结剂膜。在得到的粘结剂膜上滴加1μL的蒸馏水,在温度25℃、湿度50%的条件下,对滴落后经过1分钟的粘结剂膜上的水滴拍摄照片,使用θ/2法测定其接触角。在粘结剂膜的不同位置,合计进行5次从蒸馏水滴加到接触角测定的操作,将得到的5个测定值的平均值作为该水溶性聚合物的接触角。
<水溶性聚合物在电解液中的溶胀度>
将得到的水溶性聚合物的水溶液(粘结剂组合物)涂布于铜箔上,用热风干燥器以50℃干燥20分钟、以120℃干燥20分钟,制作1cm×1cm的粘结剂膜(厚度:100μm),测定重量M0。之后,将得到的粘结剂膜在电解液中以60℃浸渍72小时。另外,作为电解液,使用在EC、DEC、VC的混合溶剂(EC/DEC/VC=68.5/30/1.5(25℃时的体积混合比))中以1mol/L的浓度溶解了作为支持电解质的LiPF6的电解液。擦去浸渍后的粘结剂膜的表面的电解液,测定重量M1。然后,按照下式,算出水溶性聚合物在电解液中的溶胀度。
在电解液中的溶胀度=M1/M0
<水溶性聚合物的重均分子量>
将得到的水溶性聚合物的水溶液(粘结剂组合物)用下述的洗脱液稀释到0.3质量%,得到测定试样。通过以下条件的凝胶浸透色谱(GPC)对得到的测定试样进行分析,求出水溶性聚合物的重均分子量。
·GPC装置本体:东曹(株)制造
·柱:东曹(株)制造,1根PWXL保护柱,1根GMPWXL,1根G2500PWXL(温度45℃)
·洗脱液:0.1mol/L硝酸钠(NaNO3)水溶液
·流速:0.5mL/分钟
·检测器:昭和电工制造,示差折射率检测器RI-201型,灵敏度16
·标准试样:单分散聚环氧乙烷
<功能层用组合物的稳定性>
使用凹印辊(线数95),以10m/分钟的运送速度、凹印旋转比100%的条件将功能层用组合物涂布在间隔件基材(聚乙烯制)上。切出涂布后的间隔件基材,算出每单位面积的涂布量M0(mg/cm2)。此外,涂布1小时后,同样地算出涂布量M1(mg/cm2)。然后,使用公式ΔM=(|M0-M1|)/M0×100(%)算出涂布量变化率ΔM(%),如下所述地进行评价。该值越小,表示剪切下的涂布量变化越小,功能层用组合物的稳定性越高。
A:涂布量变化率ΔM小于5%
B:涂布量变化率ΔM为5%以上且小于10%
C:涂布量变化率ΔM为10%以上且小于20%
D:涂布量变化率ΔM为20%以上
<功能层的剥离强度>
将得到的带有功能层的间隔件切出为100mm×10mm而作为试验片。此外,预先将透明胶带固定于试验台。作为该透明胶带,使用JIS Z1522所规定的透明胶带。
然后,将从间隔件切出的试验片以功能层朝下的方式贴付于透明胶带。之后,测定将间隔件的一端沿垂直方向以100mm/分钟的拉伸速度拉伸而剥离时的应力。进行3次测定,求得测定的应力的平均值,将其作为功能层的剥离强度。然后,按照以下基准进行评价。
A:剥离强度为50N/m以上
B:剥离强度为35N/m以上且小于50N/m
C:剥离强度为20N/m以上且小于35N/m
D:剥离强度小于20N/m。
<功能层的水分量>
将得到的带有功能层的间隔件切出为10cm×10cm而作为试验片。将该试验片以温度25℃、湿度50%放置24小时。之后,使用电量滴定式水分计,按照卡尔费休法(JIS K0068(2001),水分气化法,气化温度150℃),测定试验片的水分量。然后,按照以下基准进行评价。
A:水分量为500ppm以下
B:水分量超过500ppm且为600ppm以下
C:水分量超过600ppm且为700ppm以下
D:水分量超过700ppm
<功能层在电解液中的耐久性>
将得到的带有功能层的间隔件切出为5cm×5cm而作为试验片。测定试验片的重量,减去间隔件基材的重量,算出功能层的重量M0。接下来,将试验片浸渍于60℃的电解液用混合溶剂(EC、DEC、VC的混合溶剂(EC/DEC/VC=68.5/30/1.5(25℃时的体积混合比)))中,给予10分钟30kHz的超声波振动。然后,取出试验片,在60℃的环境下干燥10小时,与重量M0同样地算出干燥后的功能层的重量M1。然后,使用公式ΔM={(M0-M1)/M0}×100算出振动脱落率ΔM(%),如下所述地进行评价。该值越小,表示功能层在电解液中的耐久性越优异。
A:振动脱落率ΔM小于20%
B:振动脱落率ΔM为20%以上且小于40%
C:振动脱落率ΔM为40%以上且小于60%
D:振动脱落率ΔM为60%以上
<二次电池的输出特性>
使制作的锂离子二次电池在25℃的环境下静置24小时后,在25℃的环境下以0.1C的充电速率进行充电5小时的操作,测定此时的电压V0。之后,在-10℃的环境下、以1C的放电速率进行放电的操作,测定了从放电开始15秒后的电压V1。然后,求出电压变化ΔV(=V0-V1),按照下述基准进行评价。该电压变化ΔV越小,表示二次电池的输出特性(低温特性)越优异。
A:电压变化ΔV为500mV以下
B:电压变化ΔV超过500mV且为700mV以下
C:电压变化ΔV超过700mV且为900mV以下
D:电压变化ΔV超过900mV
<二次电池的循环特性>
将10个制作的锂离子二次电池在25℃的环境下、通过0.2C的恒电流法充电至4.2V、放电至3.0V的操作作为1个循环,重复200个循环该操作。算出200个循环结束时的电容的平均值与5个循环结束时的电容的平均值的比((200个循环结束时的电容的平均值/5个循环结束时的电容的平均值)×100)所表示的充放电容保持率(%),按照以下的基准进行评价。充放电容保持率越大,表示循环特性越优异。
A:充放电容量保持率为80%以上
B:充放电容量保持率为70%以上且小于80%
C:充放电容量保持率为60%以上且小于70%
D:充放电容量保持率小于60%
(实施例1)
<水溶性聚合物的制备>
向1L的带有隔板的烧瓶中,投入712g的离子交换水,加热至温度40℃,用流量100mL/分钟的氮气置换烧瓶内。接下来,将32.3g(85.0%)的作为(甲基)丙烯酰胺单体的丙烯酰胺、4.6g(12.2%)的作为含亲水性基团单体的丙烯酸、0.12g(0.3%)的作为交联性单体单元的甲基丙烯酸烯丙酯、0.95g(2.5%)的作为含氟(甲基)丙烯酸酯单体的甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯进行混合,用注射器注入烧瓶内。之后,用注射器将8.0g的作为聚合引发剂的过硫酸钾的2.5%水溶液追加至烧瓶内(过硫酸钾的第1次添加)。进而,在15分钟后,用注射器追加40g的作为聚合促进剂的四甲基乙二胺的2.0%水溶液(四甲基乙二胺的第1次添加)。4小时后,将4.0g的作为聚合引发剂的过硫酸钾的2.5%水溶液追加至烧瓶内(过硫酸钾的第2次添加),进而追加20g的作为聚合促进剂的四甲基乙二胺的2.0%水溶液(四甲基乙二胺的第2次添加),升温至温度60℃,促进聚合反应。3小时后,将烧瓶开放于空气中,使聚合反应终止,将生成物在温度80℃脱臭,除去残留单体。
然后,使用氢氧化钠的10%水溶液将生成物的pH调节至8,得到水溶性聚合物的水溶液(粘结剂组合物)。然后,测定水溶性聚合物与水的接触角、在电解液中的溶胀度和重均分子量。结果示于表1。
<粒子状聚合物的制备>
在装有搅拌机的反应器中,分别供给70份的离子交换水、0.15份的作为乳化剂的月桂基硫酸钠(Kao Corporation.制造,“Emal(注册商标)2F”)及0.5份的过硫酸铵,用氮气置换气相部,升温至60℃。
另一方面,在另一个容器中混合50份的离子交换水、0.5份的作为分散剂的十二烷基苯磺酸钠、58.2份的作为(甲基)丙烯酸酯单体的丙烯酸-2-乙基己酯、40份的作为芳香族乙烯基单体的苯乙烯、0.8份的作为含酸基单体的衣康酸、1.0份的作为交联性单体的二甲基丙烯酸乙烯酯,得到单体组合物。将该单体组合物历经4小时连续地添加到上述反应器中,进行聚合。添加中,在60℃进行反应。添加终止后,进而在70℃搅拌3小时终止反应,得到粒子状聚合物的水分散液。
<功能层用组合物的制备>
将以固体成分相当量计为100份的作为非导电性粒子的氧化铝粒子(日本轻金属公司制造,“LS256”)的水分散液、以固体成分相当量计为2.5份的上述的水溶液聚合物的水溶液、以固体成分相当量计为2.5份的上述的粒子状聚合物的水分散液、0.2份的聚乙二醇型表面活性剂(SAN NOPCO Co.,Ltd.制造,“SAN NOPCO(注册商标)SNwet366”)、以及水混合,制备功能层用组合物。另外,水的量调节至固体成分浓度为40%。然后,评价得到的功能层用组合物的稳定性。结果示于表1。
<功能层和带有功能层的间隔件的制造>
准备聚乙烯制的有机间隔件基材(Celgard公司制造,“2500”,厚度:25μm)作为间隔件基材。在准备好的有机间隔件基材的单面涂布按照上述那样进行而得到的功能层用组合物,在50℃干燥3分钟。由此,得到在单面具有功能层(厚度:2μm)的间隔件(带有功能层的间隔件)。然后,使用得到的带有功能层的间隔件,评价功能层的剥离强度、水分量以及在电解液中的耐久性。结果示于表1。
<负极的制造>
在装有搅拌机的5MPa的耐压容器中,加入33份的1,3-丁二烯、3.5份的衣康酸、63.5份的苯乙烯、0.4份的作为乳化剂的十二烷基苯磺酸钠、150份的离子交换水及0.5份的作为聚合引发剂的过硫酸钾,充分地搅拌后,加热到50℃,开始聚合。在聚合转化率成为96%的时刻进行冷却,终止反应,得到包含负极复合材料层用粘结材料(SBR)的混合物。在上述包含负极复合材料层用粘结材料的混合物中添加5%氢氧化钠水溶液,调节到pH8。接下来,通过加热减压蒸馏进行未反应单体的除去后,冷却到30℃以下,得到包含所期望的负极复合材料层用粘结材料的水分散液。
混合100份的作为负极活性物质的人造石墨(平均粒径:15.6μm)、以固体成分相当量计为1份的作为水溶性聚合物的羧甲基纤维素钠盐(日本制纸公司制造,“MAC350HC”)的2%水溶液、以及离子交换水,调节至固体成分浓度为68%后,在25℃混合60分钟。接下来,用离子交换水将固体成分浓度调节成62%后,进而在25℃混合15分钟。向得到的混合液中加入以固体成分相当量计为1.5份的上述的负极复合材料层用粘结材料和离子交换水,调节使得最终固体成分浓度为52%,进而混合10分钟。将其在减压下进行脱泡处理,得到流动性良好的二次电池负极用浆料组合物。
将得到的负极用浆料组合物使用缺角轮涂布机以干燥后的膜厚成为150μm左右的方式涂布在作为集流体的厚度20μm的铜箔上,使其干燥。该干燥通过将铜箔以0.5m/分钟的速度在60℃的烘箱内搬运2分钟而进行。然后,以120℃加热处理2分钟,得到压制前的负极原材料。将该压制前的负极原材料使用辊式压制机压延,得到负极复合材料层的厚度为80μm的压制后的负极(单面负极)。
此外,在上述压制前的负极原材料的反面实施同样的涂布,在两面形成负极复合材料层,通过辊式压制机压延,得到负极复合材料层的厚度为各80μm的压制后的负极(双面负极)。
<正极的制造>
混合100份的作为正极活性物质的LiCoO2(体积平均粒径:12μm)、2份的作为导电材料的乙炔炭黑(电气化学工业公司制造,“HS-100”)、以固体成分相当量计为2份的作为正极复合材料层用粘结材料的聚偏氟乙烯(KUREHA公司制造,“#7208”)、以及N-甲基吡咯烷酮,设为全部固体成分浓度为70%的量。将它们混合,制备正极用浆料组合物。
将得到的正极用浆料组合物使用缺角轮涂布机以干燥后的膜厚成为150μm左右的方式涂布在作为集流体的厚度20μm的铝箔上,使其干燥。该干燥通过将铝箔以0.5m/分钟的速度在60℃的烘箱内运送2分钟而进行。然后,在120℃加热处理2分钟,得到压制前的正极原材料。将该压制前的正极原材料使用辊式压制机压延,得到正极复合材料层的厚度为80μm的压制后的正极(单面正极)。
此外,在上述压制前的正极原材料的反面实施同样的涂布,在两面形成正极复合材料层,通过辊式压制机压延,得到正极复合材料的厚度为各80μm的压制后的正极(双面正极)。
<二次电池的制造>
将上述得到的单面正极切出为5cm×15cm,在其上(正极复合材料层侧)将切出为6cm×16cm的带有功能层的间隔件以功能层与单面正极相对向的方式进行配置。进而在带有功能层的间隔件的有机间隔件基材侧配置切出为5.5cm×15.5cm的双面负极,得到层叠体A。在该层叠体A的双面负极侧,将切出为6cm×16cm的带有功能层的间隔件以有机间隔件基材与双面负极相对向的方式进行配置。进而在带有功能层的间隔件的功能层侧,重叠切出为5cm×15cm的双面正极。接下来,进而在该双面正极上将切出为6cm×16cm的带有功能层的间隔件以功能层与双面正极相对向的方式进行配置。最后,在该带有功能层的间隔件上将切出为5.5cm×5.5cm的单面负极以负极复合材料层与带有功能层的间隔件的有机间隔件基材相对向的方式进行层叠,得到层叠体B。将该层叠体B用作为电池外包装的铝包装材料外包装进行包覆,以空气不残留的方式注入电解液(对于EC、DEC和VC的混合溶剂(EC/DEC/VC(25℃时的体积比)=68.5/30/1.5),以1mol/L的浓度溶解了作为支持电解质的LiPF6而得的溶液)。进而,进行150℃的热封来将铝包装材料外包装封口后,将得到的电池外包装体以100℃、2分钟、100Kgf进行平板压制,制造1000mAh的层叠型锂离子二次电池。
然后,评价得到的二次电池的输出特性和循环特性。结果示于表1。
[实施例2~8]
将水溶性聚合物的组成按照表1进行了变更,除此以外,与实施例1同样地进行,制造水溶性聚合物、粒子状聚合物、功能层用组合物、带有功能层的间隔件、正极、负极以及二次电池。然后,与实施例1同样地进行各种评价。结果示于表1。
(实施例9、10)
在制备水溶性聚合物时,将第1次添加四甲基乙二胺时的四乙基乙二胺的2.0%水溶液的添加量分别设为50g、10g,除此以外,与实施例1同样地进行,制造水溶性聚合物、粒子状聚合物、功能层用组合物、带有功能层的间隔件、正极、负极以及二次电池。然后,与实施例1同样地进行各种评价。结果示于表1。
[实施例11~14]
在制备水溶性聚合物时,将第1次添加四甲基乙二胺时的四甲基乙二胺的2.0%水溶液的添加量分别设为35g、25g、20g、35g,将第2次添加时的四甲基乙二胺的2.0%水溶液的添加量均设为15g,将第1次添加过硫酸钾时的过硫酸钾的2.5%水溶液的添加量分别设为6g、5g、4g、6g,将第2次添加时的过硫酸钾的2.5%水溶液的添加量分别设为3.5g、2.5g、2g、3.5g,然后,将水溶性聚合物的组成按照表1进行了变更,除此以外,与实施例1同样地进行,制造水溶性聚合物、粒子状聚合物、功能层用组合物、带有功能层的间隔件、正极、负极以及二次电池。然后,与实施例1同样地进行各种评价。结果示于表1。
[比较例1~4]
将水溶性聚合物的组成按照表1进行了变更,除此以外,与实施例1同样地进行,制造水溶性聚合物、粒子状聚合物、功能层用组合物、带有功能层的间隔件、正极、负极以及二次电池。然后,与实施例1同样地进行各种评价。结果示于表1。
另外,在以下所示的表1中,
“TFEMA”表示甲基丙烯酸-2,2,2三氟乙酯单元,
“AAm”表示丙烯酰胺单元,
“AMA”表示甲基丙烯酸烯丙酯单元,
“AA”表示丙烯酸单元,
“MAA”表示甲基丙烯酸单元。
[表1]
根据表1可知,在使用了包含与水的接触角为40°以上且80°以下、在电解液中的溶胀度超过1.0倍且为3.0倍以下的水溶性聚合物的粘结剂组合物的实施例1~14中,得到了稳定性优异的功能层用组合物、剥离强度和在电解液中的耐久性优异并且水分量降低的功能层、以及输出特性和循环特性优异的二次电池。此外,根据表1可知,在使用了包含与水的接触角小于40°的水溶性聚合物的粘结剂组合物的比较例1中,功能层的水分量上升,二次电池的循环特性下降。而且,根据表1可知,在使用了包含与水的接触角小于40°、在电解液中的溶胀度超过3.0倍的水溶性聚合物的粘结剂组合物的比较例2中,功能层的水分量上升并且功能层在电解液中的耐久性下降,二次电池的循环特性下降。进而,根据表1可知,在使用了包含在电解液中的溶胀度超过3.0倍的水溶性聚合物的粘结剂组合物的比较例3中,在电解液中的耐久性下降,二次电池的循环特性下降。而且,根据表1可知,在使用了包含与水的接触角超过80°的水溶性聚合物的粘结剂组合物的比较例4中,功能层用组合物的稳定性下降。此外,同样由比较例4可知,由于水溶性聚合物中的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元的含有比例多,因而功能层的剥离强度下降。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供能够制备使非水系二次电池发挥优异的循环特性并且稳定性优异的非水系二次电池功能层用组合物的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物。
此外,根据本发明,能够提供使非水系二次电池发挥优异的循环特性并且稳定性优异的非水系二次电池功能层用组合物。
而且,根据本发明,能够提供使非水系二次电池发挥优异的循环特性的非水系二次电池用功能层,非水系二次电池用电池构件和具有该非水系二次电池用功能层的非水系二次电池。
Claims (9)
1.一种非水系二次电池功能层用粘结剂组合物,包含水溶性聚合物和水,
所述水溶性聚合物与水的接触角为40°以上且80°以下,
所述水溶性聚合物在电解液中的溶胀度超过1.0倍且为3.0倍以下。
2.根据权利要求1所述的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物,其中,所述水溶性聚合物包含0.1质量%以上且20质量%以下的含氟(甲基)丙烯酸酯单体单元。
3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物,其中,所述水溶性聚合物包含70质量%以上且95质量%以下的(甲基)丙烯酰胺单体单元。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物,其中,所述水溶性聚合物包含0.1质量%以上且1.0质量%以下的交联性单体单元。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物,其中,所述水溶性聚合物的重均分子量为100000以上且10000000以下。
6.一种非水系二次电池功能层用组合物,包含非导电性粒子和权利要求1~5中任一项所述的非水系二次电池功能层用粘结剂组合物。
7.一种非水系二次电池用功能层,是使用权利要求6所述的非水系二次电池功能层用组合物而形成的。
8.一种非水系二次电池用电池构件,具有权利要求7所述的非水系二次电池用功能层。
9.一种非水系二次电池,具有权利要求7所述的非水系二次电池用功能层。
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