特許ウォッチ

公開番号2025093908
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2024218214
出願日2024-12-12
発明の名称テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物、電気化学デバイス用バインダー、電極合剤、電極、及び、二次電池
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類H01M 4/62 20060101AFI20250617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電気化学デバイスの高温サイクル特性を向上させることができ、ガス発生を抑制することもできる電気化学デバイス用バインダー用テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物、並びに、それを用いた電気化学デバイス用バインダー、電極合剤、電極、及び、二次電池を提供する。
【解決手段】電気化学デバイス用バインダーに使用されるテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物であって、テトラフルオロエチレンと極性基を有するモノマーとの共重合体であるテトラフルオロエチレン系ポリマーを含み、フィブリル化能を有するテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
電気化学デバイス用バインダーに使用されるテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物であって、テトラフルオロエチレンと極性基を有するモノマーとの共重合体であるテトラフルオロエチレン系ポリマーを含み、フィブリル化能を有するテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記極性基を有するモノマーが、カルボキシル基を有する非フッ素モノマー、スルホ基を有する非フッ素モノマー、下記式（１０－１）で表される単量体、下記一般式（５）で表される単量体、及び、下記一般式（６）で表される単量体からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載のテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物。
ＣＨ
２
＝ＣＲ
１１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
１３
（１０－１）
（式中、Ｒ
１１
は、水素原子又はアルキル基であり、Ｒ
１３
は、水素原子又はアルキル基である。）
ＣＸ
２
＝ＣＹ（－ＣＺ
２
－Ｏ－Ｒｆ－Ｙ
３
）（５）
（式中、Ｘは、同一又は異なって、－Ｈ又は－Ｆであり、Ｙは－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Ｚは、同一又は異なって、－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又は含フッ素アルキル基である。Ｒｆは炭素数１～４０の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数２～１００のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Ｙ
３
は、親水基である。）
ＣＸ
２
＝ＣＹ（－Ｏ－Ｒｆ－Ｙ
３
）（６）
（式中、Ｘは、同一又は異なって、－Ｈ又は－Ｆであり、Ｙは－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Ｒｆは炭素数１～４０の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数２～１００のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Ｙ
３
は、親水基である。）
【請求項３】
粉末である請求項１又は２記載のテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物。
【請求項４】
リチウムイオン二次電池用バインダーに使用され、粉末である請求項１又は２記載のテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物。
【請求項５】
実質的にテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物のみからなる電気化学デバイス用バインダーであって、前記テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物は、テトラフルオロエチレンと極性基を有するモノマーとの共重合体であるテトラフルオロエチレン系ポリマーを含み、フィブリル化能を有する電気化学デバイス用バインダー。
【請求項６】
前記テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物の吸熱ピーク温度が３２７℃以上、３５０℃以下である請求項５記載の電気化学デバイス用バインダー。
【請求項７】
前記テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物の標準比重が２．２８０以下である請求項５又は６記載の電気化学デバイス用バインダー。
【請求項８】
前記テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物の１．０％質量減少温度が４９２℃以下である請求項５又は６記載の電気化学デバイス用バインダー。
【請求項９】
前記テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物の熱安定指数（ＴＩＩ）が２０以上である請求項５又は６記載の電気化学デバイス用バインダー。
【請求項１０】
前記テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物は、更に、親水性基を有する含フッ素化合物を含む請求項５又は６記載の電気化学デバイス用バインダー。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物、電気化学デバイス用バインダー、電極合剤、電極、及び、二次電池に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の二次電池は、高電圧、高エネルギー密度で、自己放電が少ない、メモリー効果が少ない、超軽量化が可能である、等の理由から、ノート型パソコン、携帯電話、スマートフォン、タブレットパソコン、ウルトラブック等小型で携帯に適した電気・電子機器等に用いられるとともに、更には、自動車用等の駆動用車載電源や定置用大型電源等に至るまでの広範な電源として実用化されつつある。二次電池には、更なる高エネルギー密度化が求められており、電池特性の更なる改善が求められている。
【０００３】
特許文献１には、カソード及びアノードのうち少なくとも一方が、ポリテトラフルオロエチレン混合バインダー材を含むエネルギー貯蔵装置が記載されている。
【０００４】
特許文献２～６には、ポリテトラフルオロエチレンを電池のバインダーとして使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０１７－５１７８６２号公報
国際公開第２０２１／１８１８８７号
国際公開第２０２１／１８１８８８号
国際公開第２０２１／１９２５４１号
国際公開第２０２２／１３８９４２号
国際公開第２０２２／１３８９３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、電気化学デバイスの高温サイクル特性を向上させることができ、ガス発生を抑制することもできる電気化学デバイス用バインダー用テトラフルオロエチレン系ポリマー組成物、並びに、それを用いた電気化学デバイス用バインダー、電極合剤、電極、及び、二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示（１）は電気化学デバイス用バインダーに使用されるテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物であって、テトラフルオロエチレンと極性基を有するモノマーとの共重合体であるテトラフルオロエチレン系ポリマーを含み、フィブリル化能を有するテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物である。
【０００８】
本開示（２）は前記極性基を有するモノマーが、カルボキシル基を有する非フッ素モノマー、スルホ基を有する非フッ素モノマー、下記式（１０－１）で表される単量体、下記一般式（５）で表される単量体、及び、下記一般式（６）で表される単量体からなる群より選択される少なくとも１種である本開示（１）記載のテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物である。
ＣＨ
２
＝ＣＲ
１１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
１３
（１０－１）
（式中、Ｒ
１１
は、水素原子又はアルキル基であり、Ｒ
１３
は、水素原子又はアルキル基である。）
ＣＸ
２
＝ＣＹ（－ＣＺ
２
－Ｏ－Ｒｆ－Ｙ
３
）（５）
（式中、Ｘは、同一又は異なって、－Ｈ又は－Ｆであり、Ｙは－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Ｚは、同一又は異なって、－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又は含フッ素アルキル基である。Ｒｆは炭素数１～４０の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数２～１００のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Ｙ
３
は、親水基である。）
ＣＸ
２
＝ＣＹ（－Ｏ－Ｒｆ－Ｙ
３
）（６）
（式中、Ｘは、同一又は異なって、－Ｈ又は－Ｆであり、Ｙは－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Ｒｆは炭素数１～４０の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数２～１００のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Ｙ
３
は、親水基である。）
【０００９】
本開示（３）は粉末である本開示（１）又は（２）記載のテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物である。
【００１０】
本開示（４）はリチウムイオン二次電池用バインダーに使用され、粉末である本開示（１）～（３）のいずれかに記載のテトラフルオロエチレン系ポリマー組成物である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許