JP2023507666A - 接着剤及びその製造方法、二次電池、電池モジュール、電池パックならびに電気装置 - Google Patents

接着剤及びその製造方法、二次電池、電池モジュール、電池パックならびに電気装置 Download PDF

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Abstract

本願は、接着剤及びその製造方法を提供する。前記接着剤は、共重合体を含み、前記共重合体は、構造単位(I)及び構造単位(II)を含み、前記構造単位(I)は、構造単位(i)及び構造単位(ii)で共重合されてなる。本願に係る接着剤は、多機能接着剤であり、優れた接着、分散及び増粘性能を兼ね備え、本願に係る接着剤で製造されたシートは、低いシート抵抗を有し、本願に係る接着剤で製造された二次電池も優れたサイクル性能を有する。

Description

本願は、電気化学の技術分野に属する。具体的には、本願は、接着剤及びその製造方法、二次電池、電池モジュール、電池パックならびに電気装置に関する。
新エネルギ分野の急速な発展に伴い、二次電池は、その優れた電気化学的性能、非メモリ効果、低環境負荷などの利点により様々な大型動力装置、エネルギ貯蔵システム及び様々な消耗類製品に広く適用されている。
現在の生産と生活において、消費者の二次電池のサイクル性能に対する要求が日々高まっているが、従来の技術において、二次電池に用いられる接着剤は、接着が強固ではなく、シート膜層が粉落ちし脱落するという問題が存在するため、電池のサイクル性能への影響が大きい。
したがって、新規な接着剤を開発することは非常に重要である。
背景技術に存在する問題に鑑み、本願は、接着剤及びその製造方法を提供し、本願の接着剤は、優れた接着性能を有し、分散性能及び増粘性能を兼ね備えた多機能接着剤であり、本願の接着剤で製造された二次電池は、優れたサイクル性能及び改善された電池内部抵抗を有する。
本願の一つの目的は、接着機能、分散機能及び増粘機能を兼ね備えた接着剤及びその製造方法を提供することである。
本願のもう一つの目的は、顕著に改善された電池内部抵抗及び優れたサイクル性能を有する二次電池及び製造方法を提供することである。
発明者らは、本願の技術手段を採用することにより、一つ又は複数の上記目的を実現することができることを発見した。
本願の第一態様は、共重合体を含み、前記共重合体は、構造単位(I)及び構造単位(II)を含み、前記構造単位(I)は、構造単位(i)及び構造単位(ii)で共重合されてなり、
Figure 2023507666000002
前記構造単位(i)において、R1~R6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
R1~R6における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、アミノ基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
Figure 2023507666000003
前記構造単位(ii)において、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキルアミノ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
R7~R9における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルキルアミノ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
Figure 2023507666000004
前記構造単位(II)において、R10は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
R10における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
R11は、オキソ基又はエピミノ基を示し、複数のMは、それぞれ独立に、Li、Na、K、Rb及びCsのうちの一種を示す、接着剤を提供する。
本願に係る接着剤は、新規な接着剤であり、その共重合体構造が構造単位(i)及び構造単位(ii)で構成された接着端構造と、構造単位(II)で構成された分散端構造とを含むため、前記接着剤の多機能性が決定され、すなわち接着、分散及び増粘機能を兼ね備える。
本願に係る接着剤は、接着剤の浮上のため、シート膜層が粉落ちし脱落するという問題を効果的に改善し、シート膜層と集電体の接着能力を向上させることができ、本願に係る接着剤を含有するスラリーが電池の電気的特性の発揮に役立つ粘度を有するため、本願に係る接着剤は、優れた分散性能及び増粘性能を兼ね備え、スラリー中の粒子が凝集しスラリーが薄すぎるという問題を顕著に改善することができ、本願に係る接着剤の優れた接着性能、分散性能及び増粘性能により、電池のサイクル性能を総合的に向上させる。次に、本願に係る接着剤が顕著に改善された接着性能を有するため、膜シート中の様々な物質間の接着能力がより強く、したがって、本願に係る接着剤で製造されたシートは、低いシート抵抗を有し、電池反応過程における分極損失を低減し、副反応の発生を低減することに役立ち、電池容量の発揮に役立つ。
任意の実施形態において、前記共重合体において、前記構造単位(i)及び前記構造単位(ii)は、ランダム、ブロック及び交互のうちの一種の方式で共重合され、前記構造単位(i)及び前記構造単位(ii)は全体として、前記構造単位(II)とランダム、ブロック及び交互のうちの一種の方式で共重合される。
任意の実施形態において、前記構造単位(i)の単量体平均モル数aと、前記構造単位(ii)の単量体平均モル数bと、前記構造単位(II)の単量体平均モル数cとの比は、(a+b)/c=0.1~10であり、好ましくは0.5~4である。
メカニズムが明らかではないが、発明者らの大量の研究及び実験により、本願に係る共重合体の構造単位(i)と、構造単位(ii)と、構造単位(II)との単量体平均モル数の関係(a+b)/cは、本願に係る接着剤の接着性能と、二次電池の抵抗及びサイクル性能とに大きな影響を与える。
(a+b)/cが適切な範囲(0.1~10)にある場合、合成された接着剤が優れた接着性能、分散性能及び増粘効果を有することを保証することができる。対応するシート抵抗がより低く、電池のサイクル性能がより高い。
さらに、共重合体の数平均分子量を30万~100万の範囲内に設定することにより、対応する二次電池は、(他の数平均分子量範囲を有する共重合体で製造された二次電池に対して)より低いシート抵抗及びより優れたサイクル性能を有する。
任意の実施形態において、前記構造単位(i)の単量体平均モル数aと前記構造単位(ii)の単量体平均モル数bとの比は、a/b=1~50であり、好ましくは1~13である。
メカニズムが明らかではないが、発明者らの大量の研究及び実験により、構造単位(i)の単量体平均モル数aと構造単位(ii)の単量体平均モル数bとの比a/bは、本願に係る接着剤の接着性能と、二次電池の抵抗及びサイクル性能とに大きな影響を与える。
a/bを適切な範囲(1~50)に設定することにより、合成された接着剤がより優れた接着性能、耐膨潤性を有し、対応するシートがより低い抵抗を有し、最終的に製造された二次電池が改善されたサイクル性能を有することを保証することができる。
任意の実施形態において、前記構造単位(i)において、R1~R6は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す。
任意の実施形態において、前記構造単位(ii)において、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す。
R1~R9の基種類を限定することにより、対応する共重合体の立体障害は、二次電池性能の発揮に役立つ範囲内にあることができる。R1~R9の基種類を限定することにより、共重合体の接着端構造の立体障害は、合理的な範囲内にあり、接着剤の接着性能について、粘度が高すぎたり分散しすぎたりすることがなく、それにより対応する接着剤の接着性能がより優れ、製造されたシートの抵抗がより低く、最終的に製造された二次電池のサイクル性能がより優れることを確保することができる。
任意の実施形態において、前記構造単位(II)において、R10は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す。
任意の実施形態において、前記構造単位(II)において、R11は、オキソ基を示す。
R10及びR11の基種類を限定することにより、対応する共重合体の立体障害は、二次電池性能の発揮に役立つ範囲内にあることができる。R10及びR11の基種類を限定することにより、共重合体の分散端構造の立体障害は、合理的な範囲内にあり、接着剤の接着性能について、粘度が高すぎたり分散しすぎたりすることがないとともに、接着剤の増粘効果を保証することができ、それにより製造されたシートの抵抗がより低く、最終的に製造された二次電池のサイクル性能がより優れることを確保することができる。
任意の実施形態において、前記構造単位(II)において、複数のMは、それぞれ独立に、Li、Na、Kのうちの一種を示す。
任意の実施形態において、前記共重合体の数平均分子量は、5万~200万であり、好ましくは30万~100万である。
共重合体の数平均分子量を5万~200万の範囲内に設定することにより、合成された接着剤の優れた接着性能、分散性能及び増粘効果を保証することができる。また、上記機能を兼ね備えた接着剤を二次電池に適用すると、前記二次電池は、改善されたシート抵抗及びより優れたサイクル性能を有する。
さらに、共重合体の数平均分子量を30万~100万の範囲内に設定することにより、接着剤は、より優れた接着性能を有し、対応する二次電池は、(他の数平均分子量範囲を有する共重合体で製造された二次電池に対して)より低いシート抵抗及びより優れたサイクル性能を有する。
一方、適切な共重合体の数平均分子量により、合成された接着剤の高い機械的強度、高い熱安定性及び適切な弾性をさらに保証し、それにより電池が外力を受けた時のシート膜層の破断を回避し、電池内部の局所的な高温による共重合体の溶融及び分解のため、接着剤の機能を無効にすることを回避することができる。
本願の第二態様は、
前記構造単位(II)を合成するステップと、
構造単位(i)と構造単位(ii)とを重合して、構造単位(I)を形成するステップと、
前記構造単位(I)に前記構造単位(II)をさらに付加して、前記接着剤に含まれる共重合体を形成するステップと、を含む、接着剤の製造方法を提供する。
本願の第二態様に係る接着剤の製造方法は、大規模な工業化に役立つ。本願に係る方法で製造された接着剤は、優れた接着性能及び分散性能を兼ね備え、該接着剤を含む二次電池は、改善された電池内部抵抗及び優れたサイクル性能を有する。
本願の第三態様は、負極シート及び正極シートを含み、前記負極シートは、本願の第一態様に係る接着剤又は本願の第二態様に係る製造方法で製造された接着剤を含む二次電池を提供する。
任意の実施形態において、前記正極シートは、本願の第一態様に係る接着剤又は本願の第二態様に係る製造方法で製造された接着剤を含む。
本願の第四態様は、本願の第三態様に係る二次電池を含む電池モジュールを提供する。
本願の第五態様は、本願の第三態様に係る二次電池又は本願の第四態様に係る電池モジュールのうちの一種以上を含む電池パックを提供する。
本願の第六態様は、本願の第三態様に係る二次電池、本願の第四態様に係る電池モジュール又は本願の第五態様に係る電池パックのうちの一種以上を含む電気装置を提供する。二次電池又は電池モジュール又は電池パックは、電気装置の電源又は電気装置のエネルギ貯蔵ユニットとして用いられる。
本願の電池モジュール、電池パック及び電気装置は、本願に係る二次電池を含むため、少なくとも前記二次電池と同様の利点を有する。
本願の一実施形態に係る接着剤の製品模式図である。 本願の実施例1の接着剤の赤外線スペクトルである。 本願の実施例1と比較例1の負極スラリーの粘度性能の比較図である。 本願の実施例1と比較例1の負極シートのX線顕微鏡分析写真である。 本願の実施例1と比較例1のサイクル性能曲線図である。 本願の一実施形態に係る二次電池の模式図である。 図6に示す本願の一実施形態に係る二次電池の分解図である。 本願の一実施形態に係る電池モジュールの模式図である。 本願の一実施形態に係る電池パックの模式図である。 図9に示す本願の一実施形態に係る電池パックの分解図である。 本願の一実施形態に係る二次電池を電源として用いた電気装置の模式図である。
以下、本願の接着剤及びその製造方法、二次電池、電池モジュール、電池パックならびに電気装置を具体的に開示している実施形態を、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構造に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。また、図面及び以下の説明は、当業者が本願を十分に理解するために提供されたものであり、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
簡潔のために、本願は、具体的にはいくつかの数値範囲を開示する。しかしながら、任意の下限は、任意の上限と組み合わせて明確に記載されていない範囲を形成することができ、また、任意の下限は、他の下限と組み合わせて明確に記載されていない範囲を形成することができ、同様に、任意の上限は、任意の他の上限と組み合わせて明確に記載されていない範囲を形成することができる。また、個別に開示されている各点又は単一の数値自体は、下限又は上限として任意の他の点又は単一の数値と組み合わせるか又は他の下限又は上限と組み合わせて明確に記載されていない範囲を形成することができる。
現在の生産及び生活において、消費者の二次電池のサイクル性能に対する要求が日々高まっているが、従来の技術において、二次電池に用いられる接着剤は、接着が強固ではなく、シート膜層が粉落ちし脱落するという問題が存在するため、電池のサイクル性能への影響が大きい。
現在工業化された二次電池の正負極スラリーにおいて、活物質、導電剤、接着剤、溶剤及びいくつかの添加剤は、いずれも不可欠である。
但し、前記の実験により、発明者らは、二次電池において、接着剤が、活物質及び導電剤を含有する膜層と集電体とを接着する重要な役割を果たすが、接着剤の添加のため、正/負極スラリーに過度な凝集現象が発生しやすく、したがって、二次電池の正負極スラリーに分散剤を添加する必要があり、次に、接着剤の接着性能の向上を支援するために、一般に、正/負極スラリーに増粘剤を添加する必要があることを発見した。したがって、一般に、二次電池の正/負極スラリーに様々な添加剤を添加する必要がある。
本願の発明者らは、接着剤の機能拡張を出発点とし、接着、分散及び増粘機能を兼ね備えた新規な多機能接着剤を創造的に開発し、設計した。
本願に係る接着剤は、接着剤の浮上のためシート膜層が粉落ちし脱落するという問題を効果的に改善し、シート膜層と集電体の接着能力を向上させることができ、本願に係る接着剤を含有するスラリーが電池の電気的特性の発揮に役立つ粘度を有するため、本願に係る接着剤は、優れた分散性能及び増粘性能を兼ね備え、スラリー中の粒子が凝集しスラリーが薄すぎるという問題を顕著に改善することができ、本願に係る接着剤の優れた接着性能、分散性能及び増粘性能により、電池のサイクル性能を総合的に向上させる。次に、本願に係る接着剤が顕著に改善された接着性能を有するため、膜シート中の様々な物質間の接着能力がより強く、したがって、本願に係る接着剤で製造されたシートは、低いシート抵抗を有し、電池反応過程における分極損失を低減し、副反応の発生を低減することに役立ち、電池容量の発揮に役立つ。
[接着剤]
本願の一実施形態に係る接着剤について、その製品模式図を図1に示す。上記接着剤は、共重合体を含み、上記共重合体は、構造単位(I)及び構造単位(II)を含み、上記構造単位(I)は、構造単位(i)及び構造単位(ii)で共重合されてなり、
Figure 2023507666000005
上記構造単位(i)において、R1~R6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
R1~R6における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、アミノ基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
Figure 2023507666000006
上記構造単位(ii)において、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキルアミノ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
R7~R9における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルキルアミノ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
Figure 2023507666000007
上記構造単位(II)において、R10は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
R10における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
R11は、オキソ基又はエピミノ基を示し、複数のMは、それぞれ独立に、Li、Na、K、Rb及びCsのうちの一種を示す。
本願に係る接着剤は、新規な接着剤であり、図1に示すように、その共重合体構造が接着端構造及び分散端構造を含むため、上記接着剤の多機能性が決定され、すなわち接着、分散及び増粘機能を兼ね備える。
本願に係る接着剤に含まれる共重合体の構造単位(i)及び構造単位(ii)は、接着役割を果たす接着端構造であり、正/負極スラリー中の活物質、導電剤などの他の物質を接着することができ、本願に係る接着剤が優れた接着性能を有する主な寄与構造単位である。したがって、本願に係る接着剤は、接着剤の浮上による正/負極膜層の脱落現象を効果的に防止し、活物質の損失を効果的に低減し、それにより二次電池のサイクル性能を向上させることができる。また、接着剤は、より優れた接着性能を有してシート抵抗の低減に役立ち、それにより電池全体の内部抵抗を低減し、電池反応過程における副反応の低減に役立ち、電池容量の発揮に役立つ。
本願に係る接着剤に含まれる共重合体の構造単位(II)は、分散役割を果たす分散端構造である。構造単位(II)は、負電荷の-O基を有し、スラリー中の共重合体分子の間は、-O基の反発力(静電反発力)により、本願の接着剤に優れた分散効果を兼ね備えさせる。
本願に係る接着剤に含まれる共重合体の疎水性主鎖は、水素結合により周囲の水分子と会合し、共重合体自体の流体体積を増加させ、粒子の自由移動空間を減少させ、それにより体系の粘度を向上させることができる。したがって、本願に係る接着剤は、優れた接着性能及び分散性能を兼ね備えた上で、優れた増粘効果をさらに備え、シートの安定性の向上に役立ち、電池のサイクル性能の向上に役立つ。
以上より、本願に係る接着剤は、接着剤の浮上のため、シート膜層が粉落ちし脱落するという問題を効果的に改善し、シート膜層と集電体の接着能力を向上させることができ、本願に係る接着剤を含有するスラリーが電池の電気的特性の発揮に役立つ粘度を有するため、本願に係る接着剤は、優れた分散性能及び増粘性能を兼ね備え、スラリー中の粒子が凝集しスラリーが薄すぎるという問題を顕著に改善することができ、本願に係る接着剤の優れた接着性能、分散性能及び増粘性能により、電池のサイクル性能を総合的に向上させる。次に、本願に係る接着剤が顕著に改善された接着性能を有するため、膜シート中の様々な物質間の接着能力がより強く、したがって、本願に係る接着剤で製造されたシートは、低いシート抵抗を有し、電池反応過程における分極損失を低減し、副反応の発生を低減することに役立ち、電池容量の発揮に役立つ。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記共重合体において、上記構造単位(i)及び上記構造単位(ii)は、ランダム、ブロック及び交互のうちの一種の方式で共重合され、上記構造単位(i)及び上記構造単位(ii)は全体として、上記構造単位(II)とランダム、ブロック及び交互のうちの一種の方式で共重合される。
いくつかの実施形態において、上記共重合体は、本願の効果を損なわない範囲内で他の構造単位をさらに含んでもよい。上記他の構造単位は、オレフィン系に由来する構造単位、ハロオレフィン系に由来する構造単位、シクロアルカン系に由来する構造単位などを含んでもよいが、それらに限定されない。本願の効果を損なわない範囲内で、上記他の構造単位は、置換基を有してもよく、置換基を有さなくてもよい。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記構造単位(i)の単量体平均モル数aと、上記構造単位(ii)の単量体平均モル数bと上記構造単位(II)の単量体平均モル数cとの比は、(a+b)/c=0.1~10であり、好ましくは0.5~4である。
メカニズムが明らかではないが、発明者らの大量の研究及び実験により、本願の共重合体の構造単位(i)と、構造単位(ii)と構造単位(II)との単量体平均モル数の関係(a+b)/cは、本願の接着剤の接着性能と、二次電池の抵抗及びサイクル性能とに大きな影響を与える。具体的な効果は、以下のとおりである:
(a+b)/cが適切な範囲(0.1~10)にある場合、合成された接着剤が優れた接着性能、分散性能及び増粘効果を有することを保証することができ、対応するシート抵抗がより低く、電池のサイクル性能がより高い。
さらに、共重合体の数平均分子量を30万~100万の範囲内に設定することにより、対応する二次電池は、(他の数平均分子量範囲を有する共重合体で製造された二次電池に対して)より低いシート抵抗及びより優れたサイクル性能を有する。
(a+b)/cの比が0.1より低い場合、接着剤において、構造単位(II)の占有率が向上し、構造単位(ii)及び構造単位(i)全体の占有率が低下することを意味し、このため、合成スラリーが薄くなり、接着剤の接着性能に影響を与え、対応して製造されたシートの抵抗が相応に増大し、製造された二次電池のサイクル性能に最終的に影響を与える。
(a+b)/cの比が10を超える場合、接着剤において、構造単位(II)の占有率が低下し、構造単位(ii)及び構造単位(i)全体の占有率が向上することを意味し、このため、接着剤の分散効果を低下させ、それによりスラリー中の活物質及び導電性炭素の分散が不均一になり、結果、対応するシートの抵抗が高くなり、製造された二次電池のサイクル性能が低下する。また、シート加工にも悪影響を与える。
好ましくは、(a+b)/cの値は、0.1、0.5、0.9、1.2、1.6、1.8、2.6、3.2、3.3、3.5、3.9、5.2、8.9、9.2、9.3であってもよく、或いはその数値は上記任意の二つの数値によって定義された範囲内にある。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記構造単位(i)の単量体平均モル数aと上記構造単位(ii)の単量体平均モル数bとの比は、a/b=1~50であり、好ましくは1~13である。
メカニズムが明らかではないが、発明者らの大量の研究及び実験により、構造単位(i)の単量体平均モル数aと構造単位(ii)の単量体平均モル数bとの比a/bは、本願の接着剤の接着性能と、二次電池の抵抗及びサイクル性能とに大きな影響を与える。具体的な効果は、以下のとおりである:
a/bを適切な範囲(1~50)に設定することにより、合成された接着剤がより優れた接着性能、耐膨潤性を有し、対応するシートがより低い内部抵抗を有し、最終的に製造された二次電池が改善されたサイクル性能を有することを保証することができる。
大量の実験及び研究により、a/bの比が1より低い場合、合成された接着剤の弾性性能が低く、材質が脆く、シート膜層の弾性性能への影響が大きく、さらにシート抵抗及び電池のサイクル性能に影響を与える。
大量の実験及び研究により、a/bの比が50を超える場合、合成された接着剤の接着性能に一定の影響を与え、シート抵抗及び電池のサイクル性能にも一定の影響を与える。
好ましくは、a/bの値は、1、2、3、4、5、9、10、13、15、20、26、33、35、46、48であってもよく、或いはその数値は上記任意の二つの数値によって定義された範囲内にある。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記構造単位(i)において、R1~R6は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記構造単位(ii)において、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す。
R1~R9の基種類を限定することにより、対応する共重合体の立体障害は、二次電池性能の発揮に役立つ範囲内にあることができる。R1~R9の基種類を限定することにより、共重合体の接着端構造の立体障害は、合理的な範囲内にあり、接着剤の接着性能について、粘度が高すぎたり分散しすぎたりすることがなく、それにより対応する接着剤の接着性能がより優れ、製造されたシートの抵抗がより低く、最終的に製造された二次電池のサイクル性能がより優れることを確保することができる。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記構造単位(II)において、R10は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記構造単位(II)において、R11は、オキソ基を示す。
R10及びR11の基種類を限定することにより、対応する共重合体の立体障害は、二次電池性能の発揮に役立つ範囲内にあることができる。R10及びR11の基種類を限定することにより、共重合体の分散端構造の立体障害は、合理的な範囲内にあり、接着剤の接着性能について、粘度が高すぎたり分散しすぎたりすることがないとともに、接着剤の増粘効果を保証することができ、それにより製造されたシートの抵抗がより低く、最終的に製造された二次電池のサイクル性能がより優れることを確保することができる。
いくつかの実施形態において、好ましくは、原料を入手しやすく、製造コストを低減するという点を考慮すると、上記構造単位(II)において、複数のMは、それぞれ独立に、Li、Na、Kのうちの一種を示す。
いくつかの実施形態において、上記共重合体の数平均分子量は、5万~200万であり、好ましくは30万~100万である。
共重合体の数平均分子量を5万~200万の範囲内に設定することにより、合成された接着剤の優れた接着性能、分散性能及び増粘効果を保証することができる。また、上記機能を兼ね備えた接着剤を二次電池に適用すると、上記二次電池は、改善されたシート抵抗及びより優れたサイクル性能を有する。
さらに、共重合体の数平均分子量を30万~100万の範囲内に設定することにより、接着剤は、より優れた接着性能を有し、対応する二次電池は、(他の数平均分子量範囲を有する共重合体で製造された二次電池に対して)より低いシート抵抗及びより優れたサイクル性能を有する。
一方、適切な共重合体の数平均分子量により、合成された接着剤の高い機械的強度、高い熱安定性及び適切な弾性をさらに保証し、それにより電池が外力を受けた時のシート膜層の破断を回避し、電池内部の局所的な高温による共重合体の溶融及び分解のため、接着剤の機能を無効にすることを回避することもできる。
好ましくは、本願に係る共重合体の数平均分子量は、32万、37万、48万、49万、50万、55万、59万、60万、63万、77万、98万、126万、153万、167万、189万であってもよく、或いはその数値は上記任意の二つの数値によって定義された範囲内にある。
いくつかの実施形態において、好ましくは、本願に係る接着剤は、
上記構造単位(II)を合成するステップと、
構造単位(i)と構造単位(ii)とを重合して、構造単位(I)を形成するステップと、
上記構造単位(I)に上記構造単位(II)をさらに付加して、上記接着剤に含まれる共重合体を形成するステップと、を含む、製造方法で合成することができる。
本願に係る製造方法で合成された物質は、そのまま接着剤として用いられてもよく、必要に応じて精製後に接着剤として用いられてもよい。
具体的には、上記共重合体の合成過程は、以下のとおりである:
1、構造単位(II)の製造
(1)原料1を溶剤に溶解し、
(2)(1)の溶剤にトリチル系物質を添加し、次に他のヒドロキシ保護剤を添加し続け、さらにハロゲン化水素HXを添加し、
(3)触媒及び原料2を添加し続け、最後に第二級炭素保護基を含有する構造単位(II)を得る。
好ましくは、ステップ(1)において、原料1は、グルコース又はグルコサミンであってもよい。
好ましくは、ステップ(1)において、溶剤は、必要に応じて本分野の一般的な化合物を用いることができる。具体的には、溶剤は、ピリジン、メチルピリジン、テトラヒドロフランなどを含むが、それらに限定されない。
好ましくは、ステップ(2)において、トリチル系物質は、グルコース又はグルコサミンにおける第一級炭素ヒドロキシを保護する保護試薬であり、トリフェニルクロロメタン(TrCl)、p-メトキシトリチルクロリド(MMTCl)、ジメトキシトリチルクロリド(DMTCl)などのうちの一種又は複数種であってもよい。
好ましくは、ステップ(2)において、他のヒドロキシ保護剤は、無水酢酸、安息香酸無水物、無水ピバル酸のうちの一種又は複数種であってもよく、他のヒドロキシ保護剤は、グルコース又はグルコサミンにおける第二級炭素ヒドロキシを保護することができる。
好ましくは、ステップ(2)において、HXは、臭化水素又は塩化水素であってもよく、第一級炭素ヒドロキシの保護基を除去することができる。
好ましくは、ステップ(3)において、原料2は、アクリル系物質であってもよく、具体的な物質は実施例部分を参照する。
好ましくは、ステップ(3)において、触媒は、ステップ(3)を触媒する役割を果たすだけでよく、特に限定されず、例えば、トリエチルアミンであってもよい。
2、構造単位(i)及び構造単位(ii)による構造単位(I)の重合
(1)原料3、原料4及び連鎖移動剤を溶剤に添加し、真空引きを行い、
(2)真空引きが終了した後、不活性ガスを継続的に導入する条件下で、(1)の体系に開始剤を添加し、次に加熱条件下で数時間撹拌し反応させ、
(3)得られた反応生成物を0℃の冷ジエチルエーテルに注ぎ込んで沈降させることにより、構造単位(I)の粉末を得ることができる。
好ましくは、ステップ(1)において、原料3は、スチレン系物質であってもよく、具体的な物質は実施例部分を参照する。
好ましくは、ステップ(1)において、原料4は、共役ジエン系物質であってもよく、具体的な物質は実施例部分を参照する。
好ましくは、ステップ(1)において、溶剤は、必要に応じて本分野の一般的な化合物を用いることができる。具体的には、溶剤は、ピリジン、メチルピリジン、テトラヒドロフランなどを含むが、それらに限定されない。
好ましくは、ステップ(1)において、開始剤は、必要に応じて本分野の一般的な化合物を用いることができる。具体的には、開始剤は、アゾ系、ペルオキシ系、過硫酸塩系などを含むが、それらに限定されない。
好ましくは、ステップ2において、ステップ1と同じ溶剤、開始剤を用いてもよく、異なる溶剤、開始剤を用いてもよい。
好ましくは、ステップ(1)において、連鎖移動剤は、開示された合成方法に基づいて合成するか又は本分野の一般的な化合物を用いることができる。具体的には、4-シアノ-4-(プロピルチオカルボノチオイル)チオペンタン酸(CPP)、脂肪族チオールなどを含むが、それらに限定されない。
また、好ましくは、ステップ(2)において、加熱温度を50~80℃に設定することができ、好ましくは60~80℃である。反応時間は、10~15時間であってもよい。
3、構造単位(II)及び構造単位(I)による本願の共重合体の共重合
(1)ステップ2の構造単位(I)及びステップ1の構造単位(II)を溶剤に溶解し、真空引きを行い、
(2)不活性ガスを継続的に導入する条件下で、上記体系に開始剤を添加し、次に加熱条件下で数時間撹拌し反応させ、
(3)得られた生成物を0℃の冷ジエチルエーテルに注ぎ込んで沈降させ、
(4)沈降して得られた白色固体粉末を溶解し、第二級炭素ヒドロキシ保護基除去試薬を添加し、3~5時間撹拌し、
(5)撹拌が終了した後、ロータリーエバポレーターで反応生成物を濃縮し、
(6)濃縮された反応生成物を透析バッグに移して透析し、凍結乾燥させることにより、本願に係る共重合体を得る。
好ましくは、ステップ(1)において、溶剤は、必要に応じて本分野の一般的な化合物を用いることができる。具体的には、溶剤は、ピリジン、メチルピリジン、テトラヒドロフランなどを含むが、それらに限定されない。
好ましくは、ステップ(2)において、開始剤は、必要に応じて本分野の一般的な化合物を用いることができる。具体的には、開始剤は、アゾ系、ペルオキシ系、過硫酸塩系などを含むが、それらに限定されない。
好ましくは、ステップ3において、ステップ1又はステップ2と同じ溶剤、開始剤を用いてもよく、異なる溶剤、開始剤を用いてもよい。
好ましくは、ステップ(2)において、加熱温度を50~80℃に設定することができ、好ましくは60~80℃である。反応時間は、10~15時間であってもよい。
好ましくは、ステップ(4)において、第二級炭素ヒドロキシ保護基除去試薬は、具体的に実施例を参照する。
いくつかの実施形態において、好ましくは、共重合体の製造過程において、ステップ1とステップ2は、前後順序がなく、ステップ1を先に行ってもよく、ステップ2を先に行ってもよい。
本願に係る接着剤の製造方法は、大規模な工業化に役立つ。本願に係る方法で製造された接着剤は、優れた接着性能、優れた分散性能及び増粘効果を兼ね備え、該接着剤を含む二次電池は、改善された電池内部抵抗及び優れたサイクル性能を有する。
本願の実施形態において、好ましくは、本願に係る二次電池は、電極シートを含む。本願に係る接着剤で製造された電極シートは、顕著に低下したシート抵抗を有し、二次電池の電池内部抵抗の低減に役立ち、さらに電池の副反応の低減に役立ち、電池容量の発揮に役立つ。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記電極シートは、負極シート及び正極シートを含む。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記負極シートは、本願の第一態様に係る接着剤又は本願の第二態様に係る製造方法で製造された接着剤を含む。
いくつかの実施形態において、好ましくは、上記正極シートは、本願の第一態様に係る接着剤又は本願の第二態様における製造方法で製造された接着剤を含む。
[負極シート]
負極シートは、負極集電体と、負極集電体の少なくとも一つの表面に設けられた負極膜層とを含み、上記負極膜層は、負極活性材料と、本願の第一態様に係る接着剤又は本願の第二態様に係る製造方法で製造された接着剤とを含む。
例として、負極集電体は、その自体の厚さ方向において対向する二つの表面を有し、負極膜層は、負極集電体の対向する二つの表面のうちの任意の一方又は両方に設けられる。
本願に係る二次電池において、上記負極集電体は、金属箔シート又は複合集電体を用いることができる。例えば、金属箔シートとして、銅箔を用いることができる。複合集電体は、高分子材料ベース層と、高分子材料基体の少なくとも一つの表面に形成された金属層とを含んでもよい。複合集電体は、金属材料(例えば、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀及び銀合金など)を高分子材料基体(例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)などの基体)に形成することにより形成することができる。
本願に係る二次電池において、上記負極膜層は、一般的に、負極活性材料と、本願の第一態様に係る接着剤又は本願の第二態様に係る製造方法で製造された接着剤とを含み、一般的に、負極スラリーを塗布して乾燥させたものである。負極スラリーは、負極活性材料、好ましい導電剤及び本願に係る接着剤などを溶剤に分散させ、均一に撹拌することにより形成される。溶剤は、N-メチルピロリドン(NMP)又は脱イオン水であってもよい。
例として、導電剤は、超導電性カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーから選択される一種以上であってもよい。
本願に係る二次電池において、上記負極膜層は、好ましくは、負極活性材料の他に、他の一般的な負極活性材料をさらに含んでもよく、例えば、他の一般的な負極活性材料として、人造黒鉛、天然黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、シリコン系材料、スズ系材料及びチタン酸リチウムなどが挙げられる。上記シリコン系材料は、単体シリコン、シリコン酸化物、シリコンカーボン複合体、シリコン窒素複合物及びシリコン合金から選択される一種以上であってもよい。上記スズ系材料は、単体スズ、スズ酸化物及びスズ合金から選択される一種以上であってもよい。
[正極シート]
正極シートは、正極集電体と、正極集電体の少なくとも一つの表面に設けられた正極膜層とを含み、正極膜層は、正極活性材料と、本願の第一態様に係る接着剤又は本願の第二態様に係る製造方法で製造された接着剤を含む。
例として、正極集電体は、その自体の厚さ方向において対向する二つの表面を有し、正極膜層は、正極集電体の対向する二つの表面のうちの任意の一方又は両方に設けられる。
本願において、正極集電体は、金属箔シート又は複合集電体を用いることができる。例えば、金属箔シートとして、アルミニウム箔を用いることができる。複合集電体は、高分子材料基層と、高分子材料基層の少なくとも一つの表面に形成された金属層とを含んでもよい。複合集電体は、金属材料(例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀及び銀合金など)を高分子材料基材(例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)などの基材)に形成することにより形成することができる。
正極膜層は、正極活性材料を含み、上記正極活性材料は、コバルト酸リチウム、ニッケルマンガンコバルト酸リチウム、ニッケルマンガンアルミニウム酸リチウム、リン酸鉄リチウム、リン酸バナジウムリチウム、リン酸コバルトリチウム、リン酸マンガンリチウム、ケイ酸鉄リチウム、ケイ酸バナジウムリチウム、ケイ酸コバルトリチウム、ケイ酸マンガンリチウム、スピネル型マンガン酸リチウム、スピネル型ニッケルマンガン酸リチウム、チタン酸リチウムなどを含んでもよいが、それらに限定されない。正極活物質は、それらのうちの一種又は複数種を用いてもよい。
正極膜層は、好ましくは、導電剤をさらに含む。但し、導電剤の種類が具体的に限定されず、当業者は実際の必要に応じて選択することができる。例として、正極膜層に用いられる導電剤は、超導電性カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーから選択される一種以上であってもよい。
本願において、本分野において知られている方法で正極シートを製造することができる。例として、正極活性材料、導電剤及び接着剤を溶剤(例えば、N-メチルピロリドン(NMP))に分散させ、均一な正極スラリーを形成し、正極スラリーを正極集電体に塗布し、乾燥、冷間プレスなどの工程を経て、正極シートを得てもよい。具体的には、上記正極スラリー中の接着剤は、本願の接着剤を用いてもよく、当業者に知られている他の正極スラリー用の接着剤を用いてもよい。
[電解質]
電解質は、正極シートと負極シートとの間でイオンを伝導する役割を果たす。本願において、電解質の種類が具体的に限定されず、必要に応じて選択することができる。例えば、電解質は、固体電解質及び液体電解質(即ち電解液)から選択される少なくとも一種であってもよい。
いくつかの実施形態において、上記電解質は、電解液を用いる。上記電解液は、電解質塩及び溶剤を含む。
いくつかの実施形態において、電解質塩は、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)、過塩素酸リチウム(LiClO)、六フッ化ヒ酸リチウム(LiAsF)、リチウムビスフルオロスルホニルイミド(LiFSI)、リチウムビストリフルオロメタンスルホニルイミド(LiTFSI)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiTFS)、リチウムジフルオロオキサラトボレート(LiDFOB)、リチウムビスオキサレートボレート(LiBOB)、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)、リチウムジフルオロオキサレートホスフェート(LiDFOP)及びリチウムテトラフルオロオキサラトホスファナイト(LiTFOP)から選択される一種以上であってもよい。
いくつかの実施形態において、溶剤は、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジプロピルカーボネート(DPC)、メチルプロピルカーボネート(MPC)、エチルプロピルカーボネート(EPC)、ブチレンカーボネート(BC)、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ギ酸メチル(MF)、酢酸メチル(MA)、酢酸エチル(EA)、酢酸プロピル(PA)、プロピオン酸メチル(MP)、プロピオン酸エチル(EP)、プロピオン酸プロピル(PP)、酪酸メチル(MB)、酪酸エチル(EB)、1,4-ブチロラクトン(GBL)、スルホラン(SF)、ジメチルスルホン(MSM)、エチルメチルスルホン(EMS)及びジエチルスルホン(ESE)から選択される一種以上であってもよい。
いくつかの実施形態において、電解液は、好ましくは、添加剤をさらに含む。例えば、添加剤は、負極成膜用添加剤を含んでもよく、正極成膜用添加剤を含んでもよく、電池のある性能を改善できる添加剤、例えば、電池の過充電性能を改善する添加剤、電池の高温性能を改善する添加剤、及び電池の低温性能を改善する添加剤などを含んでもよい。
[セパレータ]
電解液を用いた二次電池と、固体電解質を用いたいくつかの二次電池とは、セパレータをさらに含む。セパレータは、正極シートと負極シートとの間に設けられ、隔離の役割を果たす。本願において、セパレータの種類が特に限定されず、任意の公知の優れた化学的安定性及び機械的安定性を有する多孔質構造のセパレータを選択してもよい。いくつかの実施形態において、セパレータの材質は、ガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリビニリデンフルオライドから選択される一種以上であってもよい。セパレータは、単層薄膜であってもよく、多層複合薄膜であってもよく、特に限定されない。セパレータが多層複合薄膜である場合、各層の材料は同じであっても異なってもよく、特に限定されない。
[二次電池]
いくつかの実施形態において、正極シート、負極シート及びセパレータは、巻回プロセス又は積層プロセスにより電極アセンブリを製造することができる。
いくつかの実施形態において、二次電池は、外装を含んでもよい。該外装は、上記電極アセンブリ及び電解質をパッケージ化するために用いることができる。
いくつかの実施形態において、二次電池の外装は、ハードケース、例えば、硬質プラスチックケース、アルミニウムケース、鋼製ケースなどであってもよい。二次電池の外装は、ソフトパッケージ、例えば、バグ式ソフトパッケージであってもよい。ソフトパッケージの材料は、プラスチックであってもよく、プラスチックとしては、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)及びポリブチレンサクシネート(PBS)などが挙げられる。
本願において、二次電池の形状が特に限定されず、円柱形、方形又は他の任意の形状であってもよい。例えば、図6は例示的な方形構造の二次電池5である。
いくつかの実施形態において、図7を参照し、外装は、ケース51及び蓋板53を含んでもよい。ケース51は、底板と、底板に接続された側板とを含んでもよく、底板と側板が囲んで収容チャンバを形成する。ケース51は、収容チャンバに連通する開口を有し、蓋板53は、上記収容チャンバを閉鎖するように、上記開口に覆設することができる。正極シート、負極シート及びセパレータは、巻回プロセス又は積層プロセスにより電極アセンブリ52を形成することができる。電極アセンブリ52は、上記収容チャンバ内にパッケージ化される。電解液は、電極アセンブリ52に含浸される。二次電池5に含まれる電極アセンブリ52の数は、一つであっても複数であってもよく、当業者が具体的な実際の必要に応じて選択することができる。
[電池モジュール]
本願のいくつかの実施形態において、好ましくは、本願に係る二次電池を含む電池モジュールを提供する。
いくつかの実施形態において、二次電池は、電池モジュールを組み立てることができ、電池モジュールに含まれる二次電池の数は、一つであっても複数であってもよく、具体的な数は、当業者であれば、電池モジュールの適用及び容量に応じて選択することができる。
図8は、例示的な電池モジュール4である。図8を参照し、電池モジュール4において、複数の二次電池5は、電池モジュール4の長さ方向に沿って順に配列して設けられてもよい。当然のことながら、他の任意の方式で配置されてもよい。さらに、締結部材により該複数の二次電池5を固定してもよい。
好ましくは、電池モジュール4は、収容空間を有するハウジングをさらに含んでもよく、複数の二次電池5は、該収容空間に収容される。
本願のいくつかの実施形態において、好ましくは、本願に係る二次電池又は本願に係る電池モジュールのうちの一種以上を含む電池パックを提供する。
[電池パック]
いくつかの実施形態において、本願に係る電池モジュールは、電池パックをさらに組み立てることができ、電池パックに含まれる電池モジュールの数は、当業者であれば、電池パックの適用及び容量に応じて選択することができる。
図9は、例示的な電池パック1である。図10を参照し、電池パック1は、電池ボックスと、電池ボックスに設けられた複数の電池モジュール4とを含んでもよい。電池ボックスは、上筐体2及び下筐体3を含み、上筐体2は、下筐体3に覆設可能であり、電池モジュール4を収容する閉鎖空間を形成する。複数の電池モジュール4は、任意の方式で電池ボックス内に配置されてもよい。
[電気装置]
本願のいくつかの実施形態において、好ましくは、本願に係る二次電池、本願に係る電池モジュール又は本願に係る電池パックのうちの一種以上を含む電気装置を提供する。二次電池又は電池モジュール又は電池パックは、電気装置の電源又は電気装置のエネルギ貯蔵ユニットとして用いられる。
電気装置は、携帯機器(例えば、携帯電話、ノートパソコンなど)、電動車両(例えば、純粋な電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、電動自転車、電動スクータ、電動ゴルフカート、電気トラックなど)、電気列車、船舶及び衛星、エネルギ貯蔵システムなどであってもよいが、それらに限定されない。
電気装置として、その使用需要に応じて二次電池、電池モジュール又は電池パックを選択することができる。
図11は、例示的な電気装置である。該電気装置は、純粋な電気自動車、ハイブリッド電気自動車又はプラグインハイブリッド電気自動車などである。該装置の二次電池への高出力及び高エネルギ密度の需要を満たすために、電池パック又は電池モジュールを用いることができる。
別の例示的な電気装置は、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートパソコンなどであってもよい。該装置は、一般的に、薄型化が要求され、二次電池を電源として用いることができる。
実施例
以下、本願の実施例を説明する。以下に説明する実施例は、例示的なものであり、本願を解釈するものに過ぎず、本願を限定するものであると理解すべきではない。実施例において具体的な技術又は条件が明記されていない場合、本分野の文献に記載されている技術、条件又は製品マニュアルに従う。使用される試薬又は機器は、メーカーが明記されていない場合、いずれも市販で入手できる一般的な製品である。
[接着剤の製造]
実施例1
1、構造単位(II)の製造
72gのグルコース(CAS:492-62-6)を50mLのピリジン溶剤に量り取り、28gのトリフェニルクロロメタンを添加して6位のヒドロキシを保護し、次に20gの無水酢酸を添加して他の位置でのヒドロキシを保護し、その後に20gの臭化水素溶液を反応フラスコに添加し、6位の保護基を除去し、さらに10mLのトリエチルアミンの触媒で36gのメタクリロイルクロリド(CAS:920-46-7)を添加することにより、最後に以下の構造式で示される、保護基を含有する構造単位(II)を得た。
Figure 2023507666000008
2、構造単位(i)及び構造単位(ii)による構造単位(I)の重合
19gのスチレン(CAS:100-42-5)、5.4gのブタジエン(CAS:106-99-0)及び0.5gの連鎖移動剤である4-シアノ-4-(プロピルチオカルボノチオイル)チオペンタン酸(CPP)を、200mLのテトラヒドロフランを入れた三口フラスコに溶解し、真空引きを行った。真空引きが終了した後、Nを継続的に導入する条件下で、上記三口フラスコに0.05gのアゾビスイソブチロニトリル開始剤を添加し、その後に70℃に加熱した。70℃で12時間撹拌し反応させた後、得られた生成物を0℃の冷ジエチルエーテルに注ぎ込んで沈降させることにより、第一前駆体粉末を得ることができた。
3、構造単位(I)及び構造単位(II)による共重合体の共重合
100gのステップ1における構造単位(I)及び120gの構造単位(II)を量り取り、500mLのテトラヒドロフランを入れた三口フラスコに溶解し、真空引きを行った。Nを継続的に導入する条件下で、上記三口フラスコに0.05gのアゾビスイソブチロニトリル開始剤を添加し、その後に70℃に加熱した。70℃で12時間撹拌し反応させた後、得られた生成物を0℃の冷ジエチルエーテルに注ぎ込んで沈降させ、沈降させて得られた白色固体粉末を200mLのテトラヒドロフランに溶解し、反応フラスコに10.8gのナトリウムメトキシドを滴下し、常温で3h撹拌した。撹拌が終了した後、ロータリーエバポレーターで反応生成物を濃縮し、さらに濃縮された反応生成物を分子量10000の透析バッグに移して24時間透析し、凍結乾燥させることにより、以下の構造式で示される実施例1の共重合体を得た。
Figure 2023507666000009
実施例2
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1が18.6gのグルコサミン(CAS:3416-24-8)に変更され、ステップ2において、原料3の添加量が0.5gに変更され、原料4の添加量が6.8gに変更され、ステップ3において、ヒドロキシ保護基除去試薬が13.6gのナトリウムエトキシドに変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例3
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が20gに変更され、原料2の添加量が12gに変更され、ステップ2において、原料3が33.9gのメチルスチレン(CAS:766-90-5)に変更され、原料4が6.8gのイソプレン(CAS:75-79-5)に変更され、ステップ3において、ヒドロキシ保護基除去試薬が7.6gのリチウムメトキシドに変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例4
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が12.5gに変更され、原料2の添加量が6gに変更され、ステップ2において、原料3が4.1gのアミノスチレン(CAS:5395-28-8)に変更され、原料4が8.2gのジメチルブタジエン(CAS:4513-81-5)に変更され、ステップ3において、ヒドロキシ保護基除去試薬が10.4gのリチウムエトキシドに変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例5
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が16.9gに変更され、原料2の添加量が9gに変更され、ステップ2において、原料3が6.6gのエチルスチレン(CAS:1005-64-7)に変更され、原料4が19.2gのテトラクロロブタジエン(CAS:58334-79-5)に変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例6
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が26.7gに変更され、原料2の添加量が13gに変更され、ステップ2において、原料3の添加量が6.3gであり、原料4が26.1gのヘキサクロロブタジエン(CAS:87-68-3)に変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例7
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が3.6gに変更され、原料2の添加量が2gに変更され、ステップ2において、原料3が0.6gのメチルスチレン(CAS:98-83-9)に変更され、原料4が8.9gのクロロプレンゴム(CAS:9010-98-4)に変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例8
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が5.1gに変更され、原料2の添加量が3gに変更され、ステップ2において、原料3が1.3gのα-エチルスチレン(CAS:2039-93-2)に変更され、原料4が8.9gのクロロプレン(CAS:126-99-8)に変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例9
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が2.2gに変更され、原料2の添加量が1gに変更され、ステップ2において、原料3の添加量が2.1gに変更され、原料4が8.2gのエチルブタジエン(CAS:3404-63-5)に変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例10
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が2.0gに変更され、原料2が2gのβ-フェニルアクリロイルクロリド(CAS:102-92-1)に変更され、ステップ2において、原料3の添加量が0.4gに変更され、原料4が8.2gのヘキサジエン(CAS:59-2-483)に変更され、ステップ3において、ヒドロキシ保護基除去試薬が7.6gのリチウムメトキシドに変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例11
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が7.2gに変更され、原料2が5gのエチルアクリロイルクロリド(CAS:4390-96-9)に変更され、ステップ2において、原料3の添加量が0.7gに変更され、原料4が13.1gのブタジエンベンゼン(CAS:16939-57-4)に変更され、ステップ3において、ヒドロキシ保護基除去試薬が14gのリチウムメトキシドに変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例12
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が5.8gに変更され、原料2が4gのプロピルアクロイルクロリド(CAS:78450-85-8)に変更され、ステップ2において、原料3の添加量が0.6gに変更され、原料4が16.5gのクロロプレンベンゼン(CAS:18684-87-2)に変更され、ステップ3において、ヒドロキシ保護基除去試薬が16.8gのリチウムエトキシドに変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例13
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が5.3gに変更され、原料2が3gのフルオロアクリロイルクロリド(CAS:16522-55-7)に変更され、ステップ2において、原料3が0.5gのアミノスチレン(CAS:5395-28-8)に変更され、原料4が36.2gのテトラフェニルブタジエンに変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例14
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が5.8gに変更され、原料2が4gの3-エトキシアクリロイルクロリド(CAS:6191-99-7)に変更され、ステップ2において、原料3の添加量が0.9gに変更され、原料4が23.4gのメチルフェニルブタジエン(CAS:93874-11-4)に変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例15
実施例1との相違点は、ステップ1において、原料1の添加量が5.0gに変更され、原料2が5gのブトキシアクリロイルクロリド(CAS:75945-53-8)に変更され、ステップ2において、原料3が1.6gの2-(ジエチルアミノ)エチルスチレン(CAS:74952-73-1)に変更され、原料4が24.2gのジフルオロフェニルブタジエン(CAS:3888-61-7)に変更されたことのみであり、他の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例16
ステップ2において、アゾビスイソブチロニトリルの添加量が0.1gであった以外、実施例16の製造条件は、実施例12と同じであった。
実施例17
ステップ2において、アゾビスイソブチロニトリルの添加量が0.01gであった以外、実施例16の製造条件は、実施例12と同じであった。
実施例18
ステップ1において、グルコースの添加量が55gであり、メタクリロイルクロリドが27gであり、ステップ2において、スチレンの添加量が38gであった以外、実施例18の製造条件は、実施例1と同じであった。
実施例19
ステップ2において、スチレンの添加量が0.3gであった以外、実施例19の製造条件は、実施例10と同じであった。
実施例20
ステップ1において、グルコースの添加量が1.2gであり、β-フェニルアクリロイルクロリドが1gであった以外、実施例20の製造条件は、実施例10と同じであった。
実施例21
ステップ1において、グルコースの添加量が24gであり、β-フェニルアクリロイルクロリドが24gであった以外、実施例21の製造条件は、実施例10と同じであった。
実施例22
ステップ1において、グルコースの添加量が48gであり、β-フェニルアクリロイルクロリドが48gであった以外、実施例22の製造条件は、実施例10と同じであった。
比較例1
比較例1において、接着剤はSBRであり、分散剤及び増粘剤はCMCであった。
比較例2
比較例1において、接着剤はSBRであった。
[負極シートの製造]
1、実施例1~22に対応する負極シートの製造
黒鉛、導電剤及び実施例1~22の接着剤を質量比97:1:2で乾式混合した後、脱イオン水を添加し、固体含有量を45%~55%に調節し、均一に撹拌することにより、負極スラリーを得て、次に塗布、乾燥、冷間プレス、スリットを経て負極シートを製造した。
2、比較例1に対応する負極シートの製造
黒鉛、導電剤、CMC及びSBRを質量比96.5:1:1:1.5で均一に混合した後、脱イオン水を添加し、固体含有量を45%~55%に調節し、均一に撹拌することにより、負極スラリーを得て、次に塗布、乾燥、冷間プレス、スリットを経て負極シートを製造した。
3、比較例2に対応する負極シートの製造
黒鉛、導電剤、SBRを質量比96.5:1:1.5で均一に混合した後、脱イオン水を添加し、固体含有量を45%~55%に調節し、均一に撹拌することにより、負極スラリーを得て、次に塗布、乾燥、冷間プレス、スリットを経て負極シートを製造した。
[正極シートの製造]
三元正極材料、導電性炭素及び接着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVDF)を質量比96:2.5:1.5で均一に混合した後、溶剤であるNMPを添加し、固体含有量を70%~80%に調節し、均一に撹拌することにより、正極スラリーを得て、次に塗布、乾燥、冷間プレス、スリットを経て正極シートを製造した。
[電解液の調製]
エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートを20:20:60の体積比で混合液に調製し、その後に十分に乾燥したリチウム塩を上記混合液に溶解し、均一に混合することにより、電解液を得た。リチウム塩の濃度は、1mol/Lであった。操作過程全体は、含水量<10ppmのアルゴンガス雰囲気グローブボックス内に行われた。
[セパレータの調製]
厚さが12μmのポリエチレン膜を基材とし、表面に2μmのコートをコーティングしたものをセパレータとした。
[二次電池の製造]
実施例1~22及び比較例1の負極シート、セパレータ、正極シートを順に積層し、セパレータを正負極シートの間に位置させ、次に電極アセンブリに巻回し、電極アセンブリをアルミニウムケースに装入し、80℃で焼成して水を除去し、そして電解液を注入して封止することにより、帯電しない二次電池を得た。帯電しない二次電池は、さらに静置、熱間-冷間プレス、化成、整形、容量試験などの工程を経て、二次電池製品を得た。
[接着剤の関連試験]
1、接着剤の赤外線スペクトル試験
標準GB/T 6040-2002における赤外線分光分析に従って、アメリカのニコレット社(nicolet)のIS10型フーリエ変換赤外分光計を用いて全ての実施例及び比較例に対応する接着剤の構造組成を測定した。試験の波数範囲は、400~4000cm-1であった。
2、接着剤の浮上状況
接着剤の分散性能は、電子線プローブX線顕微鏡分析により試験された。
標準GB/T 32055-2015に従って、放出源がWフィラメント、X線であり、取り出し角度が52.5°である日本島津EPMA-1720機器を用いて、全ての実施例及び比較例に対応する接着剤を含む正/負極シートを観察した。
3、接着剤の接着性能試験
各実施例及び比較例の負極シートを、長さが100mmで、幅が10mmの試験サンプルに裁断した。幅が25mmのステンレス鋼板に、両面テープ(幅11mm)を貼り付け、試験サンプルをステンレス鋼板上の両面テープに貼り付け、2000gのプレスローラでその表面に三回(300mm/分)往復圧延した。試験サンプルを180度折り曲げ、手動で試験サンプルの負極膜シート層を集電体から25mm剥離し、該試験サンプルを試験機(例えば、INSTRON 336)に固定し、剥離面と試験機の力線とを一致させ、試験機が30mm/分で連続的に剥離し、剥離力曲線を得て、平坦部の平均値を剥離力F0とし、以下の公式により試験サンプルにおける負極膜シートと集電体との間の接着力Fを算出した。
F=F0/試験サンプルの幅(Fの計量単位:N/m)
4、接着剤の分散性能及び増粘性能の特徴付け
HAAKE Viscotester回転粘度計を用いて本願に係る接着剤の粘度を試験し、試験回転数を12r/sとし、具体的な試験方法は標準GB/T 22235-2008に準拠した。
[シート抵抗試験]
標準GB/T 32055-2015に従って、日置BT3563S抵抗計を用い、各実施例及び比較例の負極シートを、抵抗計の試験台に置いて試験を行い、試験シートの面積を154.025mmとし、試験圧力を≧0.4Tとし、時間間隔を10秒とした。
[電池サイクル性能試験]
45℃で、各実施例及び比較例で製造された二次電池を1Cレートで充電カットオフ電圧4.30Vまで定電流充電し、次に電流≦0.05Cまで定電圧充電し、10分間静置し、さらに1Cレートで放電カットオフ電圧3.3Vまで定電流放電し、10分間静置することは、一つの充放電サイクルであった。この方法に従って電池に対して、電池容量が80%に減衰するまで充放電サイクル試験を行い、この時に対応するサイクル回数を記録した。
Figure 2023507666000010
[本願の実施例の接着剤の組成分析]
図2から分かるように、実施例1の接着剤の赤外線スペクトルに示すように、3200cm-1でのピークは、O-Hの伸縮振動ピークであり、このタイプのピークが分子内、分子間及び自由に移動するヒドロキシ基に対応し、2875cm-1は、C-Hの伸縮振動ピークであり、1593cm-1及び1417cm-1は、それぞれCOO-の対称伸縮振動特徴ピーク及び非対称伸縮振動特徴ピークであり、1055cm-1は、グリコシド結合のC-O-C伸縮振動ピークであった。赤外線スペクトルにより、合成された接着剤の分子組成を特徴付けることができた。
[本願の実施例の接着剤と比較例の各種類の効果比較]
表1のデータから分かるように、実施例1~22に対応する新規な多機能接着剤は、比較例1に対して、接着剤の接着性能がより優れ、シート抵抗がより低く、図4の電子プローブX線顕微鏡分析写真にも、実施例1の接着剤(図中の発光部分)が均一に分布し、分散性能が優れたのに対し、比較例1の接着剤が明らかに浮上したことが示される。図3のスラリーに対する粘度試験用実験にも、比較例1に比べて、実施例1の接着剤の粘度がより大きく、増粘効果がより優れたことが示される。本願の実施例1~22の接着剤で製造された二次電池は、比較例1に比べて、顕著なサイクル性能優位性を有した。
[各構造単位の重合単位数(a+b)/cの関連性能への影響分析]
表1中の1、2、10、15、20、21、22の比較から分かるように、実施例1、2、3、6、10、12、15、21のそれぞれの対応する共重合体の各構造単位の重合単位数(a+b)/cは、0.1~10の範囲内にあったため、接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能が優れ、実施例1、2、3、6、12、15から分かるように、共重合体の各構造単位の重合単位数(a+b)/cが0.5~4の範囲内にあった場合、上記接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能がより優れた。
但し、実施例20の対応する共重合体の各構造単位の重合単位数(a+b)/c(0.05)が低く、実施例22の対応する共重合体の各構造単位の重合単位数(a+b)/c(15)が高かった場合、それぞれの対応する接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能に一定の影響を与えた。
[各構造単位の重合単位数a/bの関連性能への影響分析]
表1中の1、2、6、10、15、18、19の比較から分かるように、実施例1、2、6、10、15のそれぞれの対応する共重合体の各構造単位の重合単位数a/bは、1~50の範囲内にあったため、接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能が優れ、実施例1、2、3、6、15から分かるように、共重合体の各構造単位の重合単位数a/bが1~13の範囲内にあった場合、上記接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能がより優れた。
但し、実施例18の対応する共重合体の各構造単位の重合単位数a/b(0.5)が低く、実施例19の対応する共重合体の各構造単位の重合単位数a/b(60)が高かった場合、それぞれの対応する接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能に一定の影響を与えた。
[接着剤中の共重合体の分子量の関連性能への影響分析]
表1中の実施例1、2、3、6、10、12、15、16、17の比較から分かるように、実施例1、2、3、6、10、12、15のそれぞれの対応する共重合体の数平均分子量は、5万~200万の範囲内にあったため、接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能が優れ、実施例1、2、3、6、15から分かるように、共重合体の数平均分子量が30万~100万の範囲内にあった場合、上記接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能がより優れた。
但し、実施例16の対応する共重合体の数平均分子量(3万)が低く、実施例17の対応する共重合体の数平均分子量(250万)が高かった場合、それぞれの対応する接着剤の接着性能、シート抵抗及び電池のサイクル性能に一定の影響を与えた。
なお、本願は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示的なものにすぎず、本願の技術手段の範囲内で技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏する実施形態は、いずれも本願の技術的範囲内に含まれる。また、本願の趣旨を逸脱しない範囲で、実施形態に施される当業者が思いつく各種変形、実施形態における一部の構成要素を組み合わせて構成される他の形態も、本願の範囲に含まれる。

Claims (14)

  1. 共重合体を含み、前記共重合体は、構造単位(I)及び構造単位(II)を含み、前記構造単位(I)は、構造単位(i)及び構造単位(ii)で共重合されてなる、接着剤であって、
    Figure 2023507666000011
    前記構造単位(i)において、R1~R6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
    R1~R6における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、アミノ基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
    Figure 2023507666000012
    前記構造単位(ii)において、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキルアミノ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
    R7~R9における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルキルアミノ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
    Figure 2023507666000013
    前記構造単位(II)において、R10は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基を示し、
    R10における置換基を有する炭素原子数1~6のアルキル基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルコキシ基と、置換基を有する炭素原子数1~6のアルケニル基と、置換基を有する炭素原子数6~20のアリール基との置換基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ハロゲン原子から選択される少なくとも一種であり、
    R11は、オキソ基又はエピミノ基を示し、複数のMは、それぞれ独立に、Li、Na、K、Rb及びCsのうちの一種を示す、接着剤。
  2. 前記構造単位(i)の単量体平均モル数aと、前記構造単位(ii)の単量体平均モル数bと、前記構造単位(II)の単量体平均モル数cとの比は、(a+b)/c=0.1~10であり、好ましくは0.5~4である、請求項1に記載の接着剤。
  3. 前記構造単位(i)の単量体平均モル数aと前記構造単位(ii)の単量体平均モル数bとの比は、a/b=1~50であり、好ましくは1~13である、請求項1又は2に記載の接着剤。
  4. 前記構造単位(i)において、R1~R6は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す、請求項1~3のいずれか一項に記載の接着剤。
  5. 前記構造単位(ii)において、R7~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す、請求項1~4のいずれか一項に記載の接着剤。
  6. 前記構造単位(II)において、R10は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有さないか又は置換基を有する炭素原子数1~6の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素原子数1~3の直鎖のアルキル基を示す、請求項1~5のいずれか一項に記載の接着剤。
  7. 前記構造単位(II)において、R11は、オキソ基を示す、請求項1~6のいずれか一項に記載の接着剤。
  8. 前記構造単位(II)において、複数のMは、それぞれ独立に、Li、Na、Kのうちの一種を示す、請求項1~7のいずれか一項に記載の接着剤。
  9. 前記共重合体の数平均分子量は、5万~200万であり、好ましくは30万~100万である、請求項1~8のいずれか一項に記載の接着剤。
  10. 前記構造単位(II)を合成するステップと、
    構造単位(i)と構造単位(ii)とを重合して、構造単位(I)を形成するステップと、
    前記構造単位(I)に前記構造単位(II)をさらに付加して、前記接着剤に含まれる共重合体を形成するステップと、を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の接着剤の製造方法。
  11. 電極シートを含み、
    前記電極シートは、請求項1~9のいずれか一項に記載の接着剤又は請求項10に記載の製造方法で製造された接着剤を含む、二次電池。
  12. 請求項11に記載の二次電池を含む、電池モジュール。
  13. 請求項11に記載の二次電池又は請求項12に記載の電池モジュールのうちの一種以上を含む、電池パック。
  14. 請求項11に記載の二次電池、請求項12に記載の電池モジュール又は請求項13に記載の電池パックのうちの一種以上を含む電気装置であって、前記二次電池又は前記電池モジュール又は前記電池パックは、前記電気装置の電源又は前記電気装置のエネルギ貯蔵ユニットとして用いられる、電気装置。
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