JP2000058061A - Nickel-hydrogen battery - Google Patents

Nickel-hydrogen battery

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JP2000058061A
JP2000058061A JP10233641A JP23364198A JP2000058061A JP 2000058061 A JP2000058061 A JP 2000058061A JP 10233641 A JP10233641 A JP 10233641A JP 23364198 A JP23364198 A JP 23364198A JP 2000058061 A JP2000058061 A JP 2000058061A
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JP
Japan
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meth
acrylate
nickel
parts
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Application number
JP10233641A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Maeda
耕一郎 前田
Takao Suzuki
隆雄 鈴木
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nickel-hydrogen battery superior in durability at high temperature with little reduction in battery capacity accompanying the progress of charging/discharging cycles. SOLUTION: In a nickel-hydrogen battery having a positive electrode and a negative electrode, each having a layer including a polymer binder and an active material, as the polymer binder included in at least one of the positive electrode and negative electrode, preferably in both of them, a (meth)acrylic ester copolymer is used having 30 wt.% or more of repeated structural units derived from a (meth)acrylic alkyl ester having 6c or higher alkyl groups bonded to non-carbonyl oxygen atoms of ester bond and 5 wt.% or more of repeated structural units derived from an aromatic vinyl compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、ニッケル水素電池
に関し、特に高温使用時の耐久性に優れ、充放電サイク
ルの進行に伴なう容量低下の小さいニッケル水素電池に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nickel-metal hydride battery, and more particularly to a nickel-metal hydride battery having excellent durability at high temperature use and having a small capacity decrease with the progress of charge / discharge cycles.

【0002】[0002]

【従来の技術】ニッケル水素電池は、正極と負極との間
にセパレーターを介して作製された電極群をアルカリ電
解液と共に容器内に収納してなる構造を有している。正
極は、活物質である水酸化ニッケルやオキシ水酸化ニッ
ケル、導電性材料であるカーボンおよびコバルト粉末な
どの添加剤をバインダーにより相互に結着し、さらに金
属集電体に結着させてなるものである。負極は、水素吸
蔵合金に、ニッケル粉末やカーボンなどからなる導電性
材料およびバインダーを添加し水の存在下で混練、調製
したペーストをパンチングメタルや金属多孔板、発泡金
属板、網状金属繊維焼結板などの金属集電体に塗布し、
乾燥することにより、水素吸蔵合金と導電性材料を相互
に結着し、さらに金属集電体に結着せしめてなるもので
ある。従って、バインダーとしては集電体と活物質およ
び導電性材料同士および各材料間の結着力の高いことが
必要であり、充放電サイクルを行っても活物質を結着し
ている状態を維持すること(結着維持性)で活物質が電
極から脱落して電池容量が低下することを防がねばなら
ない。
2. Description of the Related Art A nickel-metal hydride battery has a structure in which an electrode group formed between a positive electrode and a negative electrode via a separator is housed in a container together with an alkaline electrolyte. The positive electrode is made by binding additives such as nickel hydroxide and nickel oxyhydroxide, which are active materials, and carbon and cobalt powders, which are conductive materials, to each other with a binder and then to a metal current collector. It is. For the negative electrode, a conductive material such as nickel powder or carbon and a binder are added to a hydrogen storage alloy and kneaded in the presence of water, and the prepared paste is punched metal, a metal perforated plate, a foamed metal plate, and a sintered metal fiber sintered material. Apply to a metal current collector such as a plate,
By drying, the hydrogen storage alloy and the conductive material are bound to each other and further bound to the metal current collector. Therefore, it is necessary that the binder has a high binding force between the current collector and the active material and between the conductive materials and between the materials, and maintains a state in which the active material is bound even after performing a charge / discharge cycle. Therefore, it is necessary to prevent the active material from dropping from the electrode to reduce the battery capacity.

【0003】通常、負極に使用されるバインダーとして
はスチレン−ブタジエン共重合体、アクリル系高分子、
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの含フッ
素高分子、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム
(EPDM)、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン
(SEBS)ブロック共重合体ゴムなどの非水溶性高分
子が用いられ、必要に応じてさらにポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸塩、水溶性セルロース誘導体、ポリ
エチレンオキサイド、ポリビニルピロリドンなどの水溶
性高分子との混合物が用いられている(特開平3−28
3362号公報、特開平4−121958号公報、特開
平4−206345号公報、特開平4−272656号
公報、特開平6−140033号公報、特開平8−29
8120号公報、特開平9−63589号公報など)。
Usually, styrene-butadiene copolymer, acrylic polymer,
Non-water-soluble polymers such as fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), and styrene-ethylene-butene-styrene (SEBS) block copolymer rubber And a mixture with a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol, a polyacrylate, a water-soluble cellulose derivative, polyethylene oxide, or polyvinylpyrrolidone, if necessary (Japanese Patent Laid-Open No. 3-28).
No. 3362, JP-A-4-121958, JP-A-4-206345, JP-A-4-272656, JP-A-6-140033, JP-A-8-29
8120, JP-A-9-63589, etc.).

【0004】従来から、バインダーとしてポリビニルア
ルコール、フッ素樹脂、スチレンーブタジエンゴムなど
の耐アルカリ性高分子が用いられている。しかし、充放
電サイクル寿命や電池容量の低下の問題があり、これら
を解決するためにバインダーの材質に関する研究が行わ
れている。例えば、負極用バインダーとしてエチレン−
酢酸ビニル−長鎖ビニルエステル共重合体からなるバイ
ンダーを用いること(特開平9−161803号公
報)、アクリル酸またはアクリル酸塩とビニルアルコー
ルとの共重合体を用いること(特開平7−226205
号公報)が提案されている。正極については、カルボン
酸またはカルボン酸金属塩を含むモノマーとビニルアル
コールとの共重合体を用いること(特開平8−3398
07号公報)などが提案されている。
Conventionally, alkali-resistant polymers such as polyvinyl alcohol, fluororesin, and styrene-butadiene rubber have been used as binders. However, there are problems such as a decrease in charge / discharge cycle life and a decrease in battery capacity. In order to solve these problems, research on a binder material has been conducted. For example, ethylene-
Use of a binder composed of a vinyl acetate-long-chain vinyl ester copolymer (JP-A-9-161803) and use of a copolymer of acrylic acid or acrylate and vinyl alcohol (JP-A-7-226205)
Publication). For the positive electrode, use is made of a copolymer of a monomer containing a carboxylic acid or a metal salt of a carboxylic acid and vinyl alcohol (JP-A-8-3398).
No. 07 publication) and the like.

【0005】しかしながら、このようなバインダーでは
集電体への活物質の結着力は、未だ不十分であり、充放
電サイクルの進行に伴って、活物質が集電体から徐々に
脱落し、電池性能が劣化していくという問題点があっ
た。特に、充放電時の発熱などにより繰り返し70℃以
上の高温になったり、50℃以上の高温環境下に長時間
晒されると急速に容量が低下するという問題があった。
However, with such a binder, the binding force of the active material to the current collector is still insufficient. As the charge / discharge cycle progresses, the active material gradually drops from the current collector, and There was a problem that performance deteriorated. In particular, there has been a problem that the temperature is repeatedly increased to 70 ° C. or higher due to heat generation during charging and discharging, or the capacity is rapidly reduced when exposed to a high temperature environment of 50 ° C. or higher for a long time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術のも
と、本発明者らは、高温での耐久性に優れ、かつ充放電
特性に優れたニッケル水素電池用バインダーを得るべく
検討した結果、エステル結合の非カルボニル性酸素原子
に結合するアルキル基の炭素数が6以上であるアクリル
酸アルキルエステル単位30重量%以上および芳香族ビ
ニル化合物単位5重量%以上からなる(メタ)アクリル
酸エステル系共重合体(以下、単に「(メタ)アクリル
酸エステル系共重合体」ということがある)を含有する
バインダーを用いて電極を作成すると、高温での耐久性
に優れ活物質や導電性材料などのその他の添加剤を集電
体に強固に結着させ、さらに充放電サイクルの進行に伴
なう電池容量の低下の少ないアルカリ二次電池となるこ
とを見いだし本発明を完成するに到った。
Based on such prior art, the present inventors have studied to obtain a binder for a nickel-metal hydride battery having excellent durability at high temperatures and excellent charge / discharge characteristics. (Meth) acrylic ester based copolymer comprising 30% by weight or more of alkyl acrylate units having 6 or more carbon atoms in the alkyl group bonded to the non-carbonyl oxygen atom of the bond and 5% by weight or more of aromatic vinyl compound units When an electrode is made using a binder containing a coalesced substance (hereinafter sometimes simply referred to as a “(meth) acrylate-based copolymer”), it is excellent in durability at high temperatures and has excellent properties such as an active material and a conductive material. Of the present invention by strongly binding the additive of the present invention to the current collector and further reducing the battery capacity as the charge / discharge cycle progresses. And it has completed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、負極活物質として水素吸蔵合金、正極活物質として
水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケルがそれぞれ
用いられているニッケル水素電池において、正負電極の
うち少くとも一方が、エステル結合の非カルボニル性酸
素原子に結合するアルキル基の炭素数が6以上であるア
クリル酸アルキルエステル由来の繰り返し構造単位30
重量%以上と芳香族ビニル化合物由来の繰り返し構造単
位5重量%以上を有する(メタ)アクリル酸エステル系
共重合体と活物質とを含む層を有することを特徴とする
ニッケル水素電池が提供される。
Thus, according to the present invention, there is provided a nickel-metal hydride battery using a hydrogen storage alloy as a negative electrode active material and nickel hydroxide or nickel oxyhydroxide as a positive electrode active material, respectively. At least one of the repeating structural units 30 derived from an alkyl acrylate having an alkyl group bonded to a non-carbonyl oxygen atom of an ester bond having 6 or more carbon atoms;
A nickel-metal hydride battery having a layer containing a (meth) acrylate copolymer having at least 5% by weight and at least 5% by weight of a repeating structural unit derived from an aromatic vinyl compound, and an active material is provided. .

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のニッケル水素電
池を詳細に説明する。本発明のニッケル水素電池は、活
物質として水素吸蔵合金を有する負極および活物質とし
て水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケルを有する
正極のうち少くとも一方、好ましくは両方が上記の(メ
タ)アクリル酸エステル系共重合体をバインダーとして
含む層を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a nickel-metal hydride battery of the present invention will be described in detail. The nickel-metal hydride battery according to the present invention is characterized in that at least one, and preferably both, of the negative electrode having a hydrogen storage alloy as an active material and the positive electrode having nickel hydroxide or nickel oxyhydroxide as the active material have the above-mentioned (meth) acrylate. It has a layer containing a system copolymer as a binder.

【0009】1)負極 1−1)バインダー 本発明で使用する(メタ)アクリル酸エステル系共重合
体の製造に用いるモノマーは、エステル結合の非カルボ
ニル性酸素原子に結合するアルキル基の炭素数が6以上
であるアクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタ
クリル酸エステル、ならびに芳香族ビニル化合物であ
る。
1) Negative electrode 1-1) Binder The monomer used in the production of the (meth) acrylate copolymer used in the present invention has a carbon number of an alkyl group bonded to a non-carbonyl oxygen atom of an ester bond. Alkyl acrylates and / or methacrylates having 6 or more; and aromatic vinyl compounds.

【0010】エステル結合の非カルボニル性酸素原子に
結合するアルキル基の炭素数が6以上である(メタ)ア
クリル酸アルキルエステルの具体例としては、アクリル
酸n−ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アク
リル酸イソオクチル、アクリル酸イソデシル、アクリル
酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸トリデ
シルなどのアクリル酸アルキルエステル系モノマー;お
よびメタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸イ
ソオクチル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ラ
ウリル、メタクリル酸トリドデシル、メタクリル酸ステ
アリルなどのエステル結合の非カルボニル性酸素原子に
結合するアルキル基の炭素数が6〜20のものが挙げら
れる。これらの中でも前記炭素数が8〜18のメタクリ
ル酸アルキルエステル系モノマーが特に好ましい。芳香
族ビニル化合物の具体例としては、スチレン、α−メチ
ルスチレン、β−メチルスチレン、p−t−ブチルスチ
レン、ビニルナフタレン、およびポリスチレンの末端に
メタクリレートを導入したマクロモノマーなどが挙げら
れ、中でもスチレンが好ましい。
Specific examples of alkyl (meth) acrylates having 6 or more carbon atoms in the alkyl group bonded to the non-carbonyl oxygen atom of the ester bond include n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and acrylic acid. Alkyl acrylate monomers such as isooctyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, and tridecyl acrylate; and 2-ethylhexyl methacrylate, isooctyl methacrylate, isodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, and methacrylic acid An alkyl group bonded to a non-carbonyl oxygen atom of an ester bond such as tridodecyl or stearyl methacrylate has 6 to 20 carbon atoms. Of these, alkyl methacrylate monomers having 8 to 18 carbon atoms are particularly preferred. Specific examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, pt-butylstyrene, vinylnaphthalene, and a macromonomer in which methacrylate is introduced into a polystyrene terminal. Is preferred.

【0011】上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル
の使用量は、芳香族ビニル化合物との合計100重量部
に対して、その下限が30重量部以上、好ましくは45
重量部以上、より好ましくは60重量部以上である。上
限は特に限定されないが、通常95重量部以下、好まし
くは90重量部以下である。30重量部未満では結着維
持性が低下し、逆に、多過ぎる場合、高温の耐久性が低
下してしまう。芳香族ビニル化合物の使用量は、(メ
タ)アクリル酸アルキルエステルとの合計100重量部
に対して、その下限が5重量部以上、好ましくは10重
量部以上、より好ましくは15重量部以上である。上限
は特に限定されないが、通常70重量部以下、好ましく
は60重量部以下、より好ましくは50重量部以下であ
る。5重量部未満では高温の耐久性が低下し、逆に、多
過ぎる場合、結着維持性が低下してしまう。
[0011] The lower limit of the amount of the alkyl (meth) acrylate used is 30 parts by weight or more, preferably 45 parts by weight, based on 100 parts by weight in total with the aromatic vinyl compound.
It is at least 60 parts by weight, more preferably at least 60 parts by weight. The upper limit is not particularly limited, but is usually 95 parts by weight or less, preferably 90 parts by weight or less. If the amount is less than 30 parts by weight, the retention of binding decreases, while if it is too large, the durability at high temperatures decreases. The lower limit of the amount of the aromatic vinyl compound used is 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, more preferably 15 parts by weight or more, based on 100 parts by weight in total with the alkyl (meth) acrylate. . The upper limit is not particularly limited, but is usually 70 parts by weight or less, preferably 60 parts by weight or less, more preferably 50 parts by weight or less. If the amount is less than 5 parts by weight, the durability at high temperature is reduced, and if it is too large, the binding retention is reduced.

【0012】本発明で使用する(メタ)アクリル酸エス
テル系共重合体の調製には、所望により(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステルおよび芳香族ビニル化合物に加え
て、他のエチレン系不飽和モノマーを共重合することも
可能である。ただし、(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、
(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸
n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)
アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル
などの炭素数6未満のアルキル基を有する(メタ)アク
リル酸アルキルエステルは、多量に共重合すると高温に
対する耐久性が小さくなるので、その使用量は全モノマ
ー重量に基づき通常20重量%以下、好ましくは10重
量%以下、より好ましくは5重量%以下である。また、
アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸
系モノマーなどのような、実質的にイオンが電離するイ
オン性モノマーを多量に共重合すると、共重合体が電解
液と徐々に反応してバインダー性能が低下するため、そ
の使用量は全モノマー重量に基づき通常5重量%以下、
好ましくは3重量%以下、より好ましくは1重量%以下
である。その他、共重合可能なエチレン系不飽和モノマ
ーの具体例としては、シクロヘキシル(メタ)アクリレ
ート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル
(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)ア
クリレートなどの非アルキル・炭化水素基を有する(メ
タ)アクリル酸エステル;ならびにメトキシエチル(メ
タ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレー
ト、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル
(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレー
ト、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポ
リオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート
およびポリオキシプロピレングリコールモノ(メタ)ア
クリレートなどの酸素含有炭化水素基を有する(メタ)
アクリル酸エステルが挙げられるが、これらの使用量
は、全モノマー重量に基づき40重量%未満であること
が好ましい。
In preparing the (meth) acrylate copolymer used in the present invention, other ethylenically unsaturated monomers may be copolymerized in addition to the alkyl (meth) acrylate and the aromatic vinyl compound, if desired. It is also possible to polymerize. However, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate,
Isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth)
Alkyl (meth) acrylates having an alkyl group with less than 6 carbon atoms, such as n-amyl acrylate and isoamyl (meth) acrylate, have low durability to high temperatures when copolymerized in large amounts. It is usually at most 20% by weight, preferably at most 10% by weight, more preferably at most 5% by weight, based on the total monomer weight. Also,
When a large amount of ionic monomers, such as unsaturated monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid and methacrylic acid, are copolymerized, the copolymer gradually reacts with the electrolytic solution to achieve binder performance. The amount used is usually 5% by weight or less based on the total monomer weight,
It is preferably at most 3% by weight, more preferably at most 1% by weight. Other specific examples of the copolymerizable ethylenically unsaturated monomer include non-alkyl hydrocarbon groups such as cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyl (meth) acrylate. (Meth) acrylic acid ester having methoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2 -Hydroxybutyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, polyoxyethylene glycol mono (meth) acrylate and polyoxypropylene glycol An oxygen-containing hydrocarbon group such as glycol monomethyl (meth) acrylate (meth)
Acrylic esters are mentioned, but the amount of these is preferably less than 40% by weight based on the total monomer weight.

【0013】上記(メタ)アクリル酸エステル系共重合
体は乳化重合、懸濁重合、分散重合などの重合方法によ
り得ることができる。好ましくは、乳化重合法が採ら
れ、乳化重合の中でもシード重合などの多段階重合が特
に好ましい。乳化重合に際して、モノマーの添加方法
は、一括添加、連続添加、分割添加などいずれの方法で
もよく、また、添加されるモノマーの形態は、エマルジ
ョンプロップでもよいし、モノマーのみでもよい。ま
た、重合系には必要に応じてアルコール、ケトンなどの
親水性有機溶剤を添加してもよい。
The above (meth) acrylate copolymer can be obtained by a polymerization method such as emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization. Preferably, an emulsion polymerization method is employed, and among emulsion polymerization, multi-stage polymerization such as seed polymerization is particularly preferred. In the emulsion polymerization, the method of adding the monomer may be any method such as batch addition, continuous addition, and divisional addition. The form of the monomer to be added may be an emulsion prop or only the monomer. Further, a hydrophilic organic solvent such as alcohol or ketone may be added to the polymerization system as needed.

【0014】上記(メタ)アクリル酸エステル系共重合
体の乳化重合による調製に際しては、通常の乳化重合法
による高分子の合成で使用される界面活性剤を用いるこ
とができる。具体的には、アニオン性界面活性剤として
は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル
フェニルエーテルスルホン酸ナトリウムなどのベンゼン
スルホン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、テトラドデシ
ル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸塩;ジオクチルス
ルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナ
トリウムなどのスルホコハク酸塩;ラウリン酸ナトリウ
ムなどの脂肪酸塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ルサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエ−テルサルフェートナトリウム塩などのエ
トキシサルフェート塩;アルカンスルホン酸塩;アルキ
ルエーテルリン酸エステルナトリウム塩などが挙げられ
る。
In preparing the (meth) acrylic ester copolymer by emulsion polymerization, a surfactant used in the synthesis of a polymer by a usual emulsion polymerization method can be used. Specifically, examples of the anionic surfactant include benzenesulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium dodecylphenylethersulfonate; alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and sodium tetradodecyl sulfate; sodium dioctyl sulfosuccinate Sulfosuccinates such as sodium dihexylsulfosuccinate; fatty acid salts such as sodium laurate; ethoxysulfate salts such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate and sodium polyoxyethylene nonylphenyl ether tersulfate; alkane sulfonates; Alkyl ether phosphate sodium salt and the like.

【0015】非イオン性界面活性剤としては、ポリオキ
シエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチ
ルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、
ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシ
エチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニ
ルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルアリール
エーテル;ポリエチレングリコール脂肪酸エステル;ポ
リエチレングリコール燐酸エステル;ソルビタン脂肪酸
エステル;脂肪酸モノグリセリド;ポリグリセリン脂肪
酸エステル;プロピレングリコール脂肪酸エステル;蔗
糖脂肪酸エステル;ポリオキシエチレン−ポリオキシプ
ロピレンブロック共重合体;ポリオキシエチレン−ポリ
オキシプロピレンアルキルエーテル;アルキルフェノー
ルホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体;ポリオキシ
エチレングリセリン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレ
ン硬化ヒマシ油;ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステル;ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル;脂肪酸アルカノールアミド;ポリオキシエチレン脂
肪酸アミドなどの非イオン性界面活性剤を挙げることが
できる。
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether,
Polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as polyoxyethylene nonyl phenyl ether and polyoxyethylene octyl phenyl ether; polyethylene glycol fatty acid esters; polyethylene glycol phosphate esters; sorbitan fatty acid esters; Monoglyceride; polyglycerin fatty acid ester; propylene glycol fatty acid ester; sucrose fatty acid ester; polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer; polyoxyethylene-polyoxypropylene alkyl ether; ethylene oxide derivative of alkylphenol formalin condensate; polyoxyethylene Glycerin fatty acid ester; polyoxyethylene hydrogenated castor oil; It can be mentioned nonionic surfactants such as polyoxyethylene fatty acid amides; polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters; fatty acid alkanolamides.

【0016】好ましくはドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレ
ンアルキルアリールエーテルが用いられる。これらの界
面活性剤は単独でも2種類以上を組合わせ用いてもよ
い。乳化重合に際して使用される界面活性剤の添加量は
任意に設定でき、モノマー総量100重量部に対して通
常0.01〜20重量部程度である。界面活性剤の添加
方法は、全量一度に投入してもよいし、連続的または断
続的に添加してもよい。
Preferably, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate and polyoxyethylene alkylaryl ether are used. These surfactants may be used alone or in combination of two or more. The amount of the surfactant used in the emulsion polymerization can be arbitrarily set, and is usually about 0.01 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers. Regarding the method of adding the surfactant, the whole amount may be added at once, or may be added continuously or intermittently.

【0017】乳化重合に用いる重合開始剤は、特に限定
されず、具体例としては、通常の乳化重合で用いられ
る、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウムなどの過硫酸塩;過酸化水素;メチルエチルケト
ンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシ
ド、シクロヘキサノンパーオキシド、メチルシクロヘキ
サノンパーオキシド、3,5,5−トリメチルシクロヘ
キサノンパーオキシドなどのケトンパーオキシド;ジ−
t−ブチルパーオキシド、t−ブチル−α−クミルパー
オキシド、ジクミルパーオキシド、1,3−ビス(t−
ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,4−ビ
ス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルパーオキシ)ヘキシンなどのジアルキルパーオキシ
ド;アセチルパーオキシド、プロピオニルパーオキシ
ド、イソブチリルパーオキシド、オクタノイルパーオキ
シド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシ
ド、デカノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシ
ド、ベンゾイルパーオキシド、p−クロロベンゾイルパ
ーオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキシ
ド、アセチルシクロヘキサンスルホニルパーオキシドな
どのジアシルパーオキシド;t−ブチルヒドロパーオキ
シド、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベン
ゼンヒドロパーオキシド、p−メンタンヒドロパーオキ
シド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパ
ーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒド
ロパーオキシドなどのハイドロパーオキシド;ジ−2−
エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジイソプロ
ピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパ
ーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシ
ジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシジ
カーボネート、ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカ
ーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカー
ボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パー
オキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロ
ピルカーボネートなどのパーオキシジカーボネート;
1,1−ビス−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス
(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス
(t−ブチルパーオキシ)ブタンなどのパーオキシケタ
ール;t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパ
ーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシオクト
エート、t−ブチルパーオキシデカノエート、ジ−t−
ブチルパーオキシフタレート、ジ−t−ブチルパーオキ
シイソフタレート、t−ブチルパーオキシラウレート、
2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘ
キサンなどのアルキルパーエステルなどの有機過酸化
物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレ
ロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−(ヒドロキシ
メチル)プロピオニトリル)、1,1−アゾビス(シク
ロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−(カルボマイ
ルアゾ)イソブチロニトリル、2−フェニルアゾ−4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’
−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などのアゾニ
トリル化合物;2,2’−アゾビス(2−メチルプロピ
オンアミド)二水和物、2,2’−アゾビス(2−メチ
ル−N−(1,1−ビス(ヒドロキシメチル)エチル)
プロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(2−メチル
−N−(1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒド
ロキシエチル)プロピオンアミド)などのアゾアミド化
合物;2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、
2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタ
ン)などのアルキルアゾ化合物;2,2’−アゾビス
(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、ジメチル−2,
2−アゾビスイソブチレートなどのアゾエステル化合
物;4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)など
のアゾ酸化合物;2,2’−アゾビス(2−アミノジプ
ロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス
(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、2,
2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミ
ジン)、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイ
ソブチルアミジン)ジヒドロクロライドなどのアミジン
化合物;および過酸化物を重亜硫酸ナトリウムなどの還
元剤と組み合わせたレドックス開始剤などを使用するこ
とができる。これらの開始剤は単独または2種類以上を
組合せて用いることができる。
The polymerization initiator used in the emulsion polymerization is not particularly limited, and specific examples thereof include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; hydrogen peroxide; Ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, 3,5,5-trimethylcyclohexanone peroxide;
t-butyl peroxide, t-butyl-α-cumyl peroxide, dicumyl peroxide, 1,3-bis (t-
Butylperoxyisopropyl) benzene, 1,4-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene,
Dialkyl peroxides such as 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne; acetyl peroxide, propionyl Peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichloro Diacyl peroxides such as benzoyl peroxide and acetylcyclohexanesulfonyl peroxide; t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethyl San-2,5-dihydro peroxide, hydroperoxides such as 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide; di-2
Ethylhexyl peroxydicarbonate, diisopropylperoxydicarbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, di-n-propylperoxydicarbonate, dimethoxyisopropylperoxydicarbonate, di-3-methoxybutylperoxydicarbonate, Peroxydicarbonates such as di-2-ethoxyethylperoxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxyisopropylcarbonate;
1,1-bis-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) ) Peroxyketals such as butane; t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxyoctoate, t-butyl peroxydecanoate, di-t-
Butyl peroxyphthalate, di-t-butyl peroxyisophthalate, t-butyl peroxy laurate,
Organic peroxides such as alkyl peresters such as 2,5-dimethyl-2,5-dibenzoylperoxyhexane; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2 ′
Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,
2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2- (hydroxymethyl) propionitrile), 1,1-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2- (carbomileazo) isobutyronitrile, 2-phenylazo-4-
Methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2 ′
-Azonitrile compounds such as -azobis (2-methylbutyronitrile); 2,2'-azobis (2-methylpropionamide) dihydrate, 2,2'-azobis (2-methyl-N- (1,1 -Bis (hydroxymethyl) ethyl)
Azoamide compounds such as propionamide) and 2,2'-azobis (2-methyl-N- (1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl) propionamide); 2,2'-azobis (2- Methylpropane),
Alkyl azo compounds such as 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane); dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate), dimethyl-2,
Azo ester compounds such as 2-azobisisobutyrate; azo acid compounds such as 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid); 2,2'-azobis (2-aminodipropane) dihydrochloride; '-Azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine), 2,
Amidine compounds such as 2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutylamidine) and 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride; and peroxides such as sodium bisulfite Redox initiators and the like in combination with reducing agents can be used. These initiators can be used alone or in combination of two or more.

【0018】重合開始剤の使用量(総量)は、モノマー
総量100重量部に対して、0.01〜30重量部、好
ましくは0.05〜20重量部である。0.01重量部
未満では重合に長時間を要し生産性が悪くなる。30重
量部を超えると凝集物が増加するため好ましくない。重
合温度および重合時間は、重合法や使用する重合開始剤
の種類などにより任意に選択できるが、通常、重合温度
は約30〜90℃であり、重合時間は約0.5〜20時
間である。
The amount (total amount) of the polymerization initiator used is 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.05 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers. If the amount is less than 0.01 parts by weight, a long time is required for polymerization, and the productivity is deteriorated. If it exceeds 30 parts by weight, aggregates increase, which is not preferable. The polymerization temperature and the polymerization time can be arbitrarily selected depending on the polymerization method and the type of the polymerization initiator to be used, but usually, the polymerization temperature is about 30 to 90 ° C., and the polymerization time is about 0.5 to 20 hours. .

【0019】本発明で用いられる(メタ)アクリル酸エ
ステル系共重合体は、上述したモノマーを組み合わせ使
用して得られる共重合体(ランダム共重合体であっても
ブロック共重合体であってもよい)であり、特に好まし
い重合体の具体例としては、アクリル酸2−エチルヘキ
シル−スチレン共重合体、アクリル酸ラウリル−スチレ
ン共重合体、アクリル酸ステアリル−スチレン共重合
体、アクリル酸トリドデシル−スチレン共重合体、メタ
クリル酸2−エチルヘキシル−スチレン共重合体、メタ
クリル酸ラウリルースチレン共重合体、アクリル酸アル
キル−メタクリル酸2−エチルヘキシル−スチレン共重
合体、アクリル酸2−エチルヘキシルースチレン−メト
キシポリエチレングリコールモノメタクリレート共重合
体などが挙げられる。これらの共重合体は、高温耐久性
にすぐれ、かつ結着力および結着持続性に優れており望
ましい。
The (meth) acrylate-based copolymer used in the present invention may be a copolymer (random copolymer or block copolymer) obtained by using the above-mentioned monomers in combination. Examples of particularly preferable polymers include 2-ethylhexyl acrylate-styrene copolymer, lauryl acrylate-styrene copolymer, stearyl acrylate-styrene copolymer, and tridodecyl acrylate-styrene copolymer. Polymer, 2-ethylhexyl methacrylate-styrene copolymer, lauryl styrene methacrylate copolymer, alkyl acrylate-2-ethylhexyl methacrylate-styrene copolymer, 2-ethylhexyl methacrylate-methoxypolyethylene glycol monoacrylate Methacrylate copolymer and the like. These copolymers are desirable because of their excellent high-temperature durability and excellent binding power and binding durability.

【0020】さらに、バインダーとしての結着力や結着
持続性を高めるために、架橋剤を用いて(メタ)アクリ
ル酸エステル系共重合体に架橋を形成することも可能で
ある。架橋を形成する手法としては、架橋剤を添加した
モノマー混合物を用いて重合する方法、および重合によ
り得られた共重合体ラテックスに架橋剤と開始剤を加
え、反応させる方法などが採られる。
Further, it is possible to form a crosslink in the (meth) acrylate copolymer using a crosslinker in order to increase the binding force and the binding durability as a binder. As a method of forming a cross-link, a method of polymerizing using a monomer mixture to which a cross-linking agent is added, a method of adding a cross-linking agent and an initiator to a copolymer latex obtained by polymerization, and reacting the same are employed.

【0021】架橋剤の具体例としては、ベンゾイルパー
オキシド、ジクロルベンゾイルパーオキシド、ジクミル
パーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(パーオキシドベンゾエ
ート)ヘキシン−3、1,4−ビス(tert−ブチル
パーオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルパーオ
キシド、tert−ブチルパーアセテート、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘ
キシン−3,2,5−トリメチル−2,5−ジ(ter
t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、tert−ブチルパ
ーベンゾエート、tert−ブチルパーフェニルアセテ
ート、tert−ブチルパーイソブチレート、tert
−ブチルパー−sec−オクトエート、tert−ブチ
ルパーピバレート、クミルパーピバレート、tert−
ブチルパージエチルアセテートなどのパーオキサイド系
架橋剤;アゾビスイソブチロニトリル、ジメチルアゾイ
ソブチレートなどのアゾ化合物;エチレンジグリコール
ジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレ
ートなどのジメタクリレート化合物;トリメチロールプ
ロパントリメタクリレートなどのトリメタクリレート化
合物;ポリエチレングリコールジアクリレート、1,3
−ブチレングリコールジアクリレートなどのジアクリレ
ート化合物;トリメチロールプロパントリアクリレート
などのトリアクリレート化合物;ジビニルベンゼンなど
のジビニル化合物;などの架橋性モノマーなどが例示さ
れる。これらの架橋剤の中でもエチレングリコールジメ
タクリレートなどのジメタクリレート化合物、およびジ
ビニルベンゼンなどのジビニル化合物などの架橋性モノ
マーを用いるのが好ましい。これら架橋剤の使用量は反
応条件やモノマーの種類などによって異なるが、通常モ
ノマー成分100重量部に対して0.05〜30重量
部、好ましくは0.5〜15重量部使用する。
Specific examples of the crosslinking agent include benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide,
2,5-dimethyl-2,5-di (peroxidebenzoate) hexyne-3,1,4-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, lauroyl peroxide, tert-butylperacetate, 2,5-dimethyl -2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3,2,5-trimethyl-2,5-di (ter
t-butylperoxy) hexane, tert-butylperbenzoate, tert-butylperphenylacetate, tert-butylperisobutyrate, tert
-Butyl per-sec-octoate, tert-butyl perpivalate, cumyl perpivalate, tert-
Peroxide-based crosslinking agents such as butyl perdiethyl acetate; azo compounds such as azobisisobutyronitrile and dimethylazoisobutyrate; dimethacrylate compounds such as ethylene diglycol dimethacrylate and diethylene glycol dimethacrylate; trimethylolpropane trimethacrylate Trimethacrylate compound; polyethylene glycol diacrylate, 1,3
Crosslinkable monomers such as diacrylate compounds such as -butylene glycol diacrylate; triacrylate compounds such as trimethylolpropane triacrylate; divinyl compounds such as divinylbenzene. Among these crosslinking agents, it is preferable to use crosslinking monomers such as dimethacrylate compounds such as ethylene glycol dimethacrylate and divinyl compounds such as divinylbenzene. The amount of the crosslinking agent varies depending on the reaction conditions and the type of the monomer, but is usually 0.05 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer component.

【0022】本発明で用いる(メタ)アクリル酸エステ
ル系共重合体は粒子として用いられるが、その形状は、
球形、異形または不定形のいずれであってもよく、特に
制限はないが、その平均粒子径は、通常0.005〜1
000μm、好ましくは0.01〜100μm、特に好
ましくは0.02〜50μmである。平均粒子径が大き
すぎると電池用バインダーとして使用する場合に、電極
活物質と接触し難くなり、電極の内部抵抗が増加する。
小さすぎると必要なバインダーの量が多くなりすぎ、活
物質の表面を被覆してしまう。なお、ここでいう「平均
粒子径」は、透過型電子顕微鏡写真で重合体粒子20個
の粒子の長径を測定し、その平均値として算出された値
である。
The (meth) acrylate copolymer used in the present invention is used as particles.
It may be spherical, irregular or irregular, and is not particularly limited, but its average particle size is usually 0.005 to 1
000 μm, preferably 0.01 to 100 μm, particularly preferably 0.02 to 50 μm. If the average particle size is too large, when used as a battery binder, it becomes difficult to contact the electrode active material, and the internal resistance of the electrode increases.
If it is too small, the necessary amount of the binder becomes too large, and the surface of the active material is covered. The “average particle diameter” here is a value obtained by measuring the major axis of 20 polymer particles in a transmission electron micrograph and calculating the average value.

【0023】本発明においては、さらにバインダーとし
て上述した(メタ)アクリル酸エステル系共重合体以外
の高分子(以下、「その他の高分子」という)を含有し
たものを併用することができる。併用されるその他の高
分子を適宜選択することにより電極に種々の特性を付与
することができる。併用されるその他の高分子として
は、上述した(メタ)アクリル酸エステル系共重合体以
外の非水溶性高分子(以下、単に非水溶性高分子とい
う)や水溶性高分子が挙げられる。
In the present invention, a polymer containing a polymer other than the above-mentioned (meth) acrylate-based copolymer (hereinafter referred to as “other polymer”) can be used in combination. Various characteristics can be imparted to the electrode by appropriately selecting other polymers used in combination. Examples of the other polymer used in combination include a water-insoluble polymer (hereinafter, simply referred to as a water-insoluble polymer) and a water-soluble polymer other than the above-mentioned (meth) acrylate-based copolymer.

【0024】非水溶性高分子の具体例としては、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、
フッ素ゴム、フッ素樹脂などの含フッ素系高分子やポリ
エチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンのよう
に水との親和性が極めて低いいわゆる撥水性高分子;ブ
タジエン重合体、イソプレン重合体、スチレン−1,3
−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合
体、スチレン−1,3−ブタジエン−イソプレン共重合
体、ポリスチレン−ポリブタジエンブロック共重合体な
どの、共役ジエン系モノマーの単独重合体または共重合
体などのエラストマーおよびその水素化物;などが挙げ
られる。なかでも、上述した(メタ)アクリル酸エステ
ル系共重合体の結着力増強効果は、共役ジエン系モノマ
ーの単独重合体または共重合体との組合せにおいて顕著
であり、とりわけ含フッ素ポリマーとの組合わせにおい
ては極めて顕著な効果が得られる。また、含フッ素ポリ
マーを併用することで、電池を製造した後の充放電に伴
なう内部圧力の増加を抑制する効果が得られる。
Specific examples of the water-insoluble polymer include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride,
So-called water-repellent polymers having a very low affinity for water, such as fluoropolymers such as fluororubber and fluororesin, and polyolefins such as polyethylene and polypropylene; butadiene polymers, isoprene polymers, styrene-1,3
-Homopolymers or copolymers of conjugated diene monomers, such as butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-1,3-butadiene-isoprene copolymer, and polystyrene-polybutadiene block copolymer. Elastomers and hydrides thereof; and the like. Above all, the above-mentioned effect of enhancing the binding force of the (meth) acrylate copolymer is remarkable in combination with a homopolymer or a copolymer of a conjugated diene monomer, and particularly in combination with a fluorine-containing polymer. Has a very remarkable effect. In addition, by using a fluorine-containing polymer in combination, an effect of suppressing an increase in internal pressure due to charging and discharging after manufacturing the battery can be obtained.

【0025】水溶性高分子の具体例としては、カルボキ
シメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロースなどのセルロース系高分子、ポリアク
リル酸ナトリウムなどのポリアクリル酸塩、ポリビニル
アルコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリ
ドン、アクリル酸またはアクリル酸塩と酢酸ビニルとの
共重合体のケン化物、無水マレイン酸またはマレイン酸
もしくはフマル酸と酢酸ビニルとの共重合体のケン化
物、変性ポリビニルアルコール、変性ポリアクリル酸、
ゼラチンなどが挙げられる。水溶性高分子を用いること
によって、電極製造において、バインダーと活物質を含
む組成物を集電体に塗布する際の塗布性が向上する。
Specific examples of the water-soluble polymer include cellulosic polymers such as carboxymethylcellulose, methylcellulose and hydroxypropylcellulose; polyacrylates such as sodium polyacrylate; polyvinyl alcohol; polyethylene oxide; polyvinylpyrrolidone; Or a saponified product of a copolymer of acrylate and vinyl acetate, a saponified product of maleic anhydride or a copolymer of maleic acid or fumaric acid and vinyl acetate, modified polyvinyl alcohol, modified polyacrylic acid,
Gelatin and the like. By using the water-soluble polymer, the applicability in applying the composition containing the binder and the active material to the current collector in the production of the electrode is improved.

【0026】このようなその他の高分子の使用量は、全
バインダー(共重合体とその他の高分子の固形分合計重
量)に対して、通常20〜99重量%、好ましくは40
〜95重量%、より好ましくは55〜90重量%であ
る。また、非水溶性高分子と水溶性高分子とを併用する
場合、両者の割合(非水溶性/水溶性)(重量比)は、
両者の特性のバランスからみて、通常100:0〜1
0:90、好ましくは100:0〜20:80、より好
ましくは80:20〜30:70である。
The amount of the other polymer used is usually 20 to 99% by weight, preferably 40% by weight, based on the total weight of the binder (the total weight of the solid content of the copolymer and the other polymer).
-95% by weight, more preferably 55-90% by weight. When a water-insoluble polymer and a water-soluble polymer are used in combination, the ratio of both (water-insoluble / water-soluble) (weight ratio)
From the viewpoint of the balance between the two characteristics, usually 100: 0 to 1
0:90, preferably 100: 0 to 20:80, more preferably 80:20 to 30:70.

【0027】本発明において上述の(メタ)アクリル酸
エステル系共重合体を含有するバインダーは、活物質1
00重量部に対して、通常0.05〜20.0重量部、
好ましくは0.1〜10.0重量部用いられる。バイン
ダー量が少なすぎると、活物質を集電体に結着させる力
が不充分であり、脱落し電池の容量が低下するおそれが
ある。一方バインダー量が多すぎると、電池特性が低下
するため好ましくない。
In the present invention, the binder containing the above-mentioned (meth) acrylate-based copolymer is an active material 1
With respect to 00 parts by weight, usually 0.05 to 20.0 parts by weight,
Preferably, it is used in an amount of 0.1 to 10.0 parts by weight. If the amount of the binder is too small, the force for binding the active material to the current collector is insufficient, and the active material may fall off and the capacity of the battery may be reduced. On the other hand, if the amount of the binder is too large, the battery characteristics deteriorate, which is not preferable.

【0028】1−2)導電性材料 活物質には必要に応じて導電性材料を添加することがで
きる。導電性材料としては、例えばニッケル粉末、酸化
コバルト、酸化チタン、カーボンなどを挙げることがで
きる。カーボンとしては、アセチレンブラック、ファー
ネスブラック、黒鉛、炭素繊維、フラーレン類を挙げる
ことができる。導電性材料を使用する場合、その使用量
は、活物質100重量部に対して、通常0.2〜15.
0重量部である。
1-2) Conductive Material A conductive material can be added to the active material as needed. Examples of the conductive material include nickel powder, cobalt oxide, titanium oxide, and carbon. Examples of carbon include acetylene black, furnace black, graphite, carbon fiber, and fullerenes. When the conductive material is used, the amount of the conductive material is usually from 0.2 to 15% based on 100 parts by weight of the active material.
0 parts by weight.

【0029】1−3)集電体 金属集電体の具体例としては、パンチングメタル、エキ
スパンドメタル、金網、発泡金属、網状金属繊維焼結体
などを挙げることができる。
1-3) Current Collector Specific examples of the metal current collector include a punching metal, an expanded metal, a wire mesh, a foamed metal, a sintered metal fiber fiber, and the like.

【0030】1−4)負極の製造 本発明のニッケル水素電池の負極は、水素吸蔵合金に導
電性材料、上述した(メタ)アクリル酸エステル系共重
合体バインダーなどを添加した後、水などの存在下で混
練し調製したペーストを金属集電体に塗布、乾燥、プレ
ス成形して作製するのが一般的であるが、この他、上記
ペーストに集電体を浸漬した後乾燥することによって作
製することもできる。
1-4) Production of Negative Electrode The negative electrode of the nickel-metal hydride battery of the present invention is obtained by adding a conductive material, the above-mentioned (meth) acrylate-based copolymer binder to a hydrogen storage alloy, and then adding water or the like. In general, a paste prepared by kneading in the presence of a paste is applied to a metal current collector, dried, and press-molded. Alternatively, the paste is prepared by immersing the current collector in the paste and drying the paste. You can also.

【0031】水素吸蔵合金は、一般に用いられるもので
よく、例えば、LaNi5などのAB5型(希土類系)、
TiNi、Ti2NiなどのAB/A2B型(チタン系)
およびNrNiなどのAB2型などがある。この他、L
aNi5のLaをミッシュメタルMmに代えて、Niの
一部をMnやCoで置換したLaNi2Co3、MmNi
4Co、MmNi2Co3などや、これにさらにAlを追
加した合金組成Mm(Ni、Mn、Co…)m(Al、
Cr…)nなどが挙げられる。
The hydrogen storage alloy may be a commonly used one, for example, an AB 5 type (rare earth type) such as LaNi 5 ,
AB / A 2 B type (titanium) such as TiNi and Ti 2 Ni
And there is such as AB 2 type, such as NrNi. In addition, L
LaNi 2 Co 3 , MmNi in which La of aNi 5 is replaced by misch metal Mm and a part of Ni is replaced by Mn or Co
4 Co, MmNi 2 Co 3 , or an alloy composition Mm (Ni, Mn, Co...) M (Al,
Cr ...) n.

【0032】2)正極 本発明のニッケル水素電池の正極は、水酸化ニッケルお
よび/またはオキシ水酸化ニッケルに、上述した(メ
タ)アクリル酸エステル系共重合体バインダーおよび一
酸化コバルト、二酸化コバルト、水酸化コバルト、金属
コバルトなどの導電性材料や、カルボキシメチルセルロ
ース、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、
ポリテトラフルオロエチレンなどの通常のバインダー成
分を含むペーストを、ニッケル、ステンレス、ニッケル
メッキされた樹脂などからなる網状、板状などの形状を
もつ金属基材に塗布し、乾燥した後、プレス成形してな
るものである。
2) Positive Electrode The positive electrode of the nickel-metal hydride battery of the present invention comprises nickel hydroxide and / or nickel oxyhydroxide, the above-mentioned (meth) acrylate-based copolymer binder, cobalt monoxide, cobalt dioxide and water. Conductive materials such as cobalt oxide and metallic cobalt, carboxymethylcellulose, methylcellulose, sodium polyacrylate,
A paste containing a normal binder component such as polytetrafluoroethylene is applied to a metal base having a net-like or plate-like shape made of nickel, stainless steel, nickel-plated resin, etc., dried, and then press-molded. It is.

【0033】3)セパレーター セパレーターとしては、アルカリ二次電池に使用されて
いるいかなるものであってもよく、例えば、ポリエチレ
ン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリアミド不織布お
よびそれらを親水性処理をしたものが挙げられる。
3) Separator The separator may be any of those used in alkaline secondary batteries. Examples thereof include polyethylene nonwoven fabric, polypropylene nonwoven fabric, polyamide nonwoven fabric and those obtained by subjecting them to hydrophilic treatment.

【0034】4)電解液 電解液としては、水酸化カリウム水溶液、水酸化カリウ
ム水溶液に水酸化ナトリウムおよびまたは水酸化リチウ
ムを添加したものなどが挙げられる。5)ニッケル水素
電池本発明のニッケル水素電池は、上述した正極および
負極、セパレーターと電解液とが常法に従って金属容器
に封入されたものである。
4) Electrolyte Solution Examples of the electrolyte solution include a potassium hydroxide aqueous solution and a solution obtained by adding sodium hydroxide and / or lithium hydroxide to a potassium hydroxide aqueous solution. 5) Nickel-metal hydride battery The nickel-metal hydride battery of the present invention is one in which the above-described positive electrode, negative electrode, separator and electrolyte are sealed in a metal container according to a conventional method.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明に従って、正負両極のうち少くと
も一方の電極の作成に際し、炭素数6以上のアルカリ基
を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体をバイ
ンダーとして用いることにより、高温での耐久性に優
れ、充放電サイクルの進行に伴なう電池容量の低下の小
さいニッケル水素電池が得られる。
According to the present invention, when forming at least one of the positive and negative electrodes, a (meth) acrylate copolymer having an alkali group having 6 or more carbon atoms is used as a binder, so that it can be used at a high temperature. A nickel-metal hydride battery having excellent durability and having a small decrease in battery capacity as the charge-discharge cycle progresses can be obtained.

【0036】[0036]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を具体例に説
明する。なお、重合体の粒子径は、透過型電子顕微鏡写
真で20個の粒子それぞれの長径を測定し、その平均値
として算出された値である。実施例1 共重合体の製造 イオン交換水400重量部、スチレン55重量部、アク
リル酸2−エチルヘキシル120重量部、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム(界面活性剤;以下DBSと
いう)3重量部および過硫酸カリウム(重合開始剤;以
下KPSという)2.75重量部を撹拌混合して、第2
段重合用モノマー乳化物を得た。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. The particle diameter of the polymer is a value calculated by measuring the major axis of each of 20 particles in a transmission electron micrograph and calculating the average value. Example 1 Preparation of copolymer 400 parts by weight of ion-exchanged water, 55 parts by weight of styrene, 120 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 3 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate (surfactant; hereinafter referred to as DBS) and potassium persulfate 2.75 parts by weight (polymerization initiator; hereinafter referred to as KPS) were stirred and mixed, and
A monomer emulsion for step polymerization was obtained.

【0037】一方、反応器にイオン交換水70重量部を
入れ、DBS2重量部を添加し、さらにスチレン5重量
部を添加し撹拌して、乳化分散させた第1段重合用モノ
マー乳化物を得た。この系の温度を70℃(第1段重合
温度)に昇温し、KPS 0.25重量部を添加して重
合を開始させた。第1段重合用モノマー乳化物の重合開
始から1時間後に、系の温度を80℃(第2段重合温
度)に昇温せしめ、次いで、先に調製された第2段重合
用モノマー乳化物を3時間かけて添加した。添加終了
後、さらに2時間重合を継続した。重合転化率は99%
であった。次いで、残留モノマーを常法により除去した
後、固形分濃度を40重量%に調整して、アクリル酸エ
ステル系共重合体Aを得た。この共重合体Aの粒径は
0.19μmであった。
On the other hand, 70 parts by weight of ion-exchanged water was added to the reactor, 2 parts by weight of DBS was added, 5 parts by weight of styrene was further added, and the mixture was stirred to obtain an emulsion-dispersed monomer emulsion for the first-stage polymerization. Was. The temperature of the system was raised to 70 ° C. (first stage polymerization temperature), and 0.25 parts by weight of KPS was added to start polymerization. One hour after the start of the polymerization of the first-stage polymerization monomer emulsion, the temperature of the system was raised to 80 ° C. (second-stage polymerization temperature), and then the previously-prepared second-stage polymerization monomer emulsion was washed. Added over 3 hours. After the addition was completed, the polymerization was continued for another 2 hours. Polymerization conversion rate is 99%
Met. Next, after removing the residual monomer by a conventional method, the solid content concentration was adjusted to 40% by weight to obtain an acrylate copolymer A. The particle size of the copolymer A was 0.19 μm.

【0038】電極(1)の製造 水素吸蔵合金としてミッシュメタルニッケル系合金(A
5系合金)粉末100重量部と、導電性材料(カーボ
ンブラック、商品名:ケッチェンブラックEC)1.0
重量部、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のデ
ィスパージョン1.0重量部(固形分換算)、共重合体
A0.5重量部(固形分換算)、カルボキシメチルセル
ロース・ナトリウム塩0.5重量部を混練し負極用ペー
スト(1)を作製した。得られた負極用ペースト(1)
を集電体であるニッケルメッキされたパンチングメタル
に塗布し、80℃で乾燥、ロールプレスで厚さを調整し
た後、所定の大きさに切断して負極電極(1)を作製し
た。この負極に割れ欠けは見られなかった。
Production of Electrode (1) As a hydrogen storage alloy, a misch metal nickel alloy (A
B and 5 type alloy) powder 100 parts by weight, the conductive material (carbon black, trade name: Ketjenblack EC) 1.0
Parts by weight, kneaded with 1.0 parts by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) dispersion (in terms of solids), 0.5 parts by weight of copolymer A (in terms of solids), and 0.5 part by weight of sodium carboxymethylcellulose Then, a paste (1) for a negative electrode was prepared. Obtained paste for negative electrode (1)
Was applied to a nickel-plated punching metal as a current collector, dried at 80 ° C., adjusted in thickness by a roll press, and then cut into a predetermined size to produce a negative electrode (1). No cracks were found in the negative electrode.

【0039】水酸化ニッケル粉末100重量部、酸化コ
バルト6重量部、ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)の水分散体3.0重量部(固形分換算)、共重合体
A0.5重量部(固形分換算)、カルボキシメチルセル
ロース0.5重量部を混練し正極用ペースト(1)を作
製した。得られた正極用ペースト(1)を集電体である
発泡メタルに塗布含浸させ、乾燥した後、所定の大きさ
に切断して正極電極(1)を作製した。この正極に割れ
欠けは見られなかった。
100 parts by weight of nickel hydroxide powder, 6 parts by weight of cobalt oxide, polytetrafluoroethylene (PTF)
3.0 parts by weight of the aqueous dispersion of E) (in terms of solids), 0.5 part by weight of the copolymer A (in terms of solids), and 0.5 part by weight of carboxymethylcellulose were kneaded to prepare a positive electrode paste (1). . The obtained positive electrode paste (1) was applied and impregnated into a foamed metal as a current collector, dried, and then cut into a predetermined size to prepare a positive electrode (1). No crack was found in the positive electrode.

【0040】得られた正負極(1)をそれぞれ、35%
水酸化カリウム水溶液に投入し、60℃で200時間、
次いで、100℃で24時間加熱浸漬試験を行い、活物
質および導電性材料の脱落を観察したところ、脱落は確
認されなかった。
Each of the obtained positive and negative electrodes (1) was 35%
Put into potassium hydroxide aqueous solution, at 60 ° C for 200 hours,
Next, a heat immersion test was performed at 100 ° C. for 24 hours, and when the active material and the conductive material were observed to fall, no fall was confirmed.

【0041】電極(2)の製造 水素吸蔵合金としてミッシュメタルニッケル系合金(A
5系合金)粉末100重量部と、導電性材料(カーボ
ンブラック、商品名:ケッチェンブラックEC)1.0
重量部、共重合体A0.5重量部(固形分換算)、カル
ボキシメチルセルロース・ナトリウム塩1.0重量部を
混練し負極用ペースト(2)を作製した。得られた負極
用ペースト(2)を集電体であるニッケルメッキされた
パンチングメタルに塗布し、80℃で乾燥、ロールプレ
スで厚さを調整した後、所定の大きさに切断して負極電
極(2)を作製した。この負極に割れ欠けは見られなか
った。
Production of Electrode (2) As a hydrogen storage alloy, a misch metal nickel alloy (A
B and 5 type alloy) powder 100 parts by weight, the conductive material (carbon black, trade name: Ketjenblack EC) 1.0
By weight, 0.5 part by weight of the copolymer A (in terms of solid content) and 1.0 part by weight of carboxymethylcellulose sodium salt were kneaded to prepare a negative electrode paste (2). The obtained negative electrode paste (2) is applied to a nickel-plated punching metal as a current collector, dried at 80 ° C., adjusted in thickness by a roll press, cut into a predetermined size, and cut into a predetermined size. (2) was produced. No cracks were found in the negative electrode.

【0042】水酸化ニッケル粉末100重量部、酸化コ
バルト6重量部、共重合体A1.0重量部(固形分換
算)、カルボキシメチルセルロース1.0重量部を混練
し正極用ペースト(2)を作製した。得られた正極用ペ
ースト(2)を集電体である発泡メタルに塗布含浸さ
せ、乾燥した後、所定の大きさに切断して正極電極
(2)を作製した。この正極に割れ欠けは見られなかっ
た。
A positive electrode paste (2) was prepared by kneading 100 parts by weight of nickel hydroxide powder, 6 parts by weight of cobalt oxide, 1.0 part by weight of copolymer A (in terms of solid content), and 1.0 part by weight of carboxymethyl cellulose. . The obtained positive electrode paste (2) was applied and impregnated in a foamed metal as a current collector, dried, and then cut into a predetermined size to prepare a positive electrode (2). No crack was found in the positive electrode.

【0043】得られた正負極(2)をそれぞれ、35%
水酸化カリウム水溶液に投入し、60℃で200時間、
次いで、100℃で24時間加熱浸漬試験を行い、活物
質および導電性材料の脱落を観察したところ、特に脱落
は確認されなかった。
Each of the obtained positive and negative electrodes (2) was 35%
Put into potassium hydroxide aqueous solution, at 60 ° C for 200 hours,
Next, a heat immersion test was performed at 100 ° C. for 24 hours, and when the active material and the conductive material were observed to fall, no particular drop was confirmed.

【0044】電極(3)の製造 水素吸蔵合金としてミッシュメタルニッケル系合金(A
5系合金)粉末100重量部と、導電性材料(カーボ
ンブラック、商品名:ケッチェンブラックEC)1.0
重量部、PTFEの水分散体1.0重量部(固形分換
算)、共重合体A0.5重量部(固形分換算)を混練し
負極用ペースト(3)を作製した。得られた負極用ペー
スト(3)を集電体である発泡メタルに塗布含浸し、8
0℃で乾燥した後、所定の大きさに切断して負極電極
(3)を作製した。この負極に割れ欠けは見られなかっ
た。
Production of Electrode (3) As a hydrogen storage alloy, a misch metal nickel alloy (A
B and 5 type alloy) powder 100 parts by weight, the conductive material (carbon black, trade name: Ketjenblack EC) 1.0
A negative electrode paste (3) was prepared by kneading 1.0 part by weight (in terms of solid content) of an aqueous dispersion of PTFE and 0.5 part by weight (in terms of solid content) of the copolymer A. The obtained negative electrode paste (3) is applied to a foamed metal as a current collector and impregnated with the paste.
After drying at 0 ° C., it was cut into a predetermined size to produce a negative electrode (3). No cracks were found in the negative electrode.

【0045】水酸化ニッケル粉末100重量部、酸化コ
バルト6重量部、PTFEの水分散体1.0重量部(固
形分換算)、共重合体A1.0重量部(固形分換算)を
混練し正極用ペースト(3)を作製した。得られた正極
用ペースト(3)を集電体である発泡メタルに塗布含浸
させ、乾燥した後、所定の大きさに切断して正極電極
(3)を作製した。この正極に割れ欠けは見られなかっ
た。
A mixture of 100 parts by weight of nickel hydroxide powder, 6 parts by weight of cobalt oxide, 1.0 part by weight of an aqueous dispersion of PTFE (in terms of solids), and 1.0 part by weight of copolymer A (in terms of solids) was kneaded. A paste (3) was prepared. The obtained paste for a positive electrode (3) was applied and impregnated into a foamed metal as a current collector, dried, and then cut into a predetermined size to prepare a positive electrode (3). No crack was found in the positive electrode.

【0046】得られた正負極(3)をそれぞれ、35%
水酸化カリウム水溶液に投入し、60℃で200時間、
次いで、100℃で24時間加熱浸漬試験を行い、活物
質および導電性材料の脱落を観察したところ、特に脱落
は確認されなかった。
Each of the obtained positive and negative electrodes (3) was 35%
Put into potassium hydroxide aqueous solution, at 60 ° C for 200 hours,
Next, a heat immersion test was performed at 100 ° C. for 24 hours, and when the active material and the conductive material were observed to fall, no particular drop was confirmed.

【0047】電極(4)の製造 水素吸蔵合金としてミッシュメタルニッケル系合金(A
5系合金)粉末100重量部と、導電性材料(カーボ
ンブラック、商品名:ケッチェンブラックEC)1.0
重量部、共重合体A1.0重量部(固形分換算)を混練
し負極用ペースト(4)を作製した。得られた負極用ペ
ースト(4)を集電体であるニッケルメッキされたパン
チングメタルに塗布し、80℃で乾燥、ロールプレスで
厚さを調整した後、所定の大きさに切断して負極電極
(4)を作製した。この負極に割れ欠けは見られなかっ
た。
Production of Electrode (4) A misch metal nickel alloy (A
B and 5 type alloy) powder 100 parts by weight, the conductive material (carbon black, trade name: Ketjenblack EC) 1.0
By weight, 1.0 part by weight (in terms of solid content) of the copolymer A was kneaded to prepare a negative electrode paste (4). The obtained negative electrode paste (4) is applied to a nickel-plated punching metal as a current collector, dried at 80 ° C., adjusted in thickness by a roll press, cut into a predetermined size, and cut into a predetermined size. (4) was produced. No cracks were found in the negative electrode.

【0048】水酸化ニッケル粉末100重量部、酸化コ
バルト6重量部、共重合体A1.0重量部(固形分換
算)を混練し正極用ペースト(4)を作製した。得られ
た正極用ペースト(4)を集電体であるパンチングメタ
ルに塗布し、80℃で乾燥した後、ロールプレスで所定
の厚さに調整した後、所定の大きさに切断して正極電極
(4)を作製した。この正極に割れ欠けは見られなかっ
た。
A positive electrode paste (4) was prepared by kneading 100 parts by weight of nickel hydroxide powder, 6 parts by weight of cobalt oxide and 1.0 part by weight (in terms of solid content) of copolymer A. The obtained positive electrode paste (4) is applied to a punching metal as a current collector, dried at 80 ° C., adjusted to a predetermined thickness by a roll press, cut into a predetermined size, and cut into a predetermined size. (4) was produced. No crack was found in the positive electrode.

【0049】得られた正負極(4)を、それぞれ、35
%水酸化カリウム水溶液に投入し、60℃で200時
間、次いで、100℃で24時間加熱浸漬試験を行い、
活物質および導電性材料の脱落を観察したところ、特に
脱落は確認されなかった。
Each of the obtained positive and negative electrodes (4) was
% Potassium hydroxide aqueous solution, and subjected to a heat immersion test at 60 ° C. for 200 hours, and then at 100 ° C. for 24 hours.
When the active material and the conductive material were observed to fall, no particular loss was confirmed.

【0050】電池の製造 正極(1)と負極(2)の間に、ナイロン不織布製セパ
レーターを挟み、渦巻き状に巻き、単3サイズの電池缶
に挿入したのち、電解液として31%水酸化カリウム水
溶液を注入し、定格容量1000mAhの密閉型円筒電
池(1)を作製した。試験電池を1Cで150%充電し
た後、カットオフ電圧を1.0Vにして1Cで放電させ
る充放電サイクルを繰り返し、容量が700mAhにな
るまでの放電回数を測定した。
Production of Battery A nylon nonwoven fabric separator was sandwiched between the positive electrode (1) and the negative electrode (2), spirally wound, and inserted into an AA size battery can. Then, 31% potassium hydroxide was used as an electrolyte. An aqueous solution was injected to produce a sealed cylindrical battery (1) having a rated capacity of 1000 mAh. After the test battery was charged at 150% at 1 C, the charge-discharge cycle in which the cut-off voltage was 1.0 V and the battery was discharged at 1 C was repeated, and the number of discharges until the capacity reached 700 mAh was measured.

【0051】実施例2 イオン交換水400重量部、スチレン45重量部、アク
リル酸2−エチルヘキシル70重量部、アクリル酸ラウ
リル60重量部、DBS 3重量部およびKPS 2.
75重量部を攪拌混合して、第2段重合用モノマー乳化
物を得た。一方、反応器に、イオン交換水70重量部
に、DBS 2重量部を添加し、さらにスチレン5重量
部を添加して攪拌して、乳化分散させた第1段重合用モ
ノマー乳化物を得た。この系の温度を70℃(第1段重
合温度)に昇温し、KPS0.25重量部を添加して重
合を開始させた。
Example 2 400 parts by weight of ion-exchanged water, 45 parts by weight of styrene, 70 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 60 parts by weight of lauryl acrylate, 3 parts by weight of DBS, and 2.
75 parts by weight were stirred and mixed to obtain a second-stage polymerization monomer emulsion. On the other hand, 2 parts by weight of DBS was added to 70 parts by weight of ion-exchanged water, and 5 parts by weight of styrene was further added and stirred to obtain a monomer emulsion for first-stage polymerization emulsified and dispersed. . The temperature of the system was raised to 70 ° C. (first stage polymerization temperature), and 0.25 parts by weight of KPS was added to start polymerization.

【0052】第1段重合用モノマー乳化物の重合開始か
ら1時間後に、系の温度を80℃(第2段重合温度)に
昇温した後、先に調整された第2段重合用モノマー乳化
物を3時間かけて添加した。添加終了後、さらに2時間
重合を継続した。重合転化率は99%であった。次い
で、残留モノマーを常法により除去した後、固形分濃度
を40重量%に調整して、アクリル酸エステル系共重合
体Bを得た。この共重合体Bの粒径は0.20μmであ
った。共重合体Bを用いて実施例1と同様に電極を作製
し、さらに電池を作製した。
One hour after the start of the polymerization of the first-stage polymerization monomer emulsion, the temperature of the system was raised to 80 ° C. (second-stage polymerization temperature), and then the previously adjusted second-stage polymerization monomer emulsion was prepared. Was added over 3 hours. After the addition was completed, the polymerization was continued for another 2 hours. The polymerization conversion was 99%. Next, after removing the residual monomer by a conventional method, the solid content concentration was adjusted to 40% by weight to obtain an acrylate copolymer B. The particle size of the copolymer B was 0.20 μm. An electrode was produced in the same manner as in Example 1 using the copolymer B, and a battery was produced.

【0053】実施例3 反応器にイオン交換水470重量部、スチレン50重量
部、アクリル酸2−エチルヘキシル70重量部、アクリ
ル酸ラウリル60重量部、DBS 5重量部およびKP
S 3.0重量部を添加し、攪拌混合した後、温度を8
0℃に昇温し重合を開始させた。重合転化率が98%に
なった時点で冷却した。次いで、残留モノマーを常法に
より除去した後、固形分濃度を40重量%に調整して、
アクリル酸エステル系共重合体Cを得た。この共重合体
Cの粒径は0.15μmであった。共重合体Cを用いて
実施例1と同様に電極を作製し、さらに電池を作製し
た。
Example 3 In a reactor, 470 parts by weight of ion-exchanged water, 50 parts by weight of styrene, 70 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 60 parts by weight of lauryl acrylate, 5 parts by weight of DBS, and KP
After adding 3.0 parts by weight of S and stirring and mixing, the temperature was decreased to 8%.
The temperature was raised to 0 ° C. to initiate polymerization. When the polymerization conversion reached 98%, the system was cooled. Next, after removing the residual monomer by a conventional method, the solid content concentration was adjusted to 40% by weight,
An acrylate copolymer C was obtained. The particle size of the copolymer C was 0.15 μm. An electrode was produced using Copolymer C in the same manner as in Example 1, and a battery was produced.

【0054】実施例4、比較例1〜3 下記の表1記載のモノマーを用いて、実施例1と同様に
アクリル酸アルキルエステル系共重合体D、比較例用
(共)重合体a〜cを作製し、表1に記載の使用量で実
施例1と同様に電極を作製し、さらに電池を作製した。
実施例1〜4および比較例1〜3の電極および電池の評
価結果を表1にまとめて示す。
Example 4, Comparative Examples 1 to 3 Using the monomers shown in Table 1 below, in the same manner as in Example 1, an alkyl acrylate copolymer D and comparative (co) polymers ac to c Was prepared, and electrodes were prepared in the same manner as in Example 1 using the amounts used in Table 1, and further a battery was prepared.
Table 1 summarizes the evaluation results of the electrodes and batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】これらの結果から、本発明に従って、炭素
数6以上のアクリル酸エステル系共重合体を含むバイン
ダーを用いて電極を作成すると、高温耐久性に優れ、か
つ充放電サイクル進行に伴なう電池容量の低下が小さい
ニッケル水素電池となることが判る。
From these results, it can be seen that when an electrode is prepared using a binder containing an acrylate copolymer having 6 or more carbon atoms according to the present invention, the high-temperature durability is excellent and the charge-discharge cycle proceeds. It can be seen that the nickel hydrogen battery has a small decrease in battery capacity.

【0057】好ましい実施態様 本発明のニッケル水素電池、すなわち、「負極活物質と
して水素吸蔵合金、正極活物質として水酸化ニッケルま
たはオキシ水酸化ニッケルがそれぞれ用いられているニ
ッケル水素電池において、正負両極のうち少くとも一方
が、エステル結合の非カルボニル性酸素原子に結合する
アルキル基の炭素数が6以上である(メタ)アクリル酸
アルキルエステル由来の繰り返し構造単位30重量%以
上と芳香族ビニル化合物由来の繰り返し構造単位5重量
%以上を有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体
と活物質とを含む層を有することを特徴とするニッケル
水素電池」の好ましい実施態様をまとめると以下のとお
りである。
Preferred Embodiment In the nickel-metal hydride battery of the present invention, that is, in the nickel-metal hydride battery using a hydrogen storage alloy as the negative electrode active material and nickel hydroxide or nickel oxyhydroxide as the positive electrode active material, At least one of them has at least 30% by weight of a repeating structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group bonded to a non-carbonyl oxygen atom of an ester bond having 6 or more carbon atoms and an aromatic vinyl compound. Preferred embodiments of a "nickel-metal hydride battery having a layer containing a (meth) acrylate copolymer having a repeating structural unit of 5% by weight or more and an active material" are summarized as follows.

【0058】(1)(メタ)アクリル酸エステル系共重
合体は、エステル結合の非カルボニル性酸素原子に結合
するアルキル基の炭素数が6以上である(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル由来の繰り返し構造単位30重量
%以上、好ましくは45重量%以上、より好ましくは6
0重量%以上、好ましくは95重量%以下、より好まし
くは90重量%以下と、芳香族ビニル化合物由来の繰り
返し構造単位5重量%以上、好ましくは10重量%以
上、より好ましくは15重量%以上、好ましくは70重
量%以下、より好ましくは60重量%以下、さらに好ま
しくは50重量%以下とからなる。
(1) The (meth) acrylate-based copolymer has a repeating structure derived from an alkyl (meth) acrylate in which the alkyl group bonded to the non-carbonyl oxygen atom of the ester bond has 6 or more carbon atoms. Unit 30% by weight or more, preferably 45% by weight or more, more preferably 6% by weight
0% by weight or more, preferably 95% by weight or less, more preferably 90% by weight or less, and 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more of a repeating structural unit derived from an aromatic vinyl compound; It is preferably 70% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, and still more preferably 50% by weight or less.

【0059】(2)(メタ)アクリル酸エステルが、エ
ステル結合の非カルボニル性酸素原子に結合する炭素数
が6〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、よ
り好ましくは、上記炭素数が8〜18のメタアクリル酸
アクリルエステルである。 (3)炭素数6以上のアルキル基がn−ヘキシル、2−
エチルヘキシル、イソオクチル、イソデシル、ラウリ
ル、ステアリルおよびトリデシルの中から選ばれる。
(2) The (meth) acrylic acid ester is a (meth) acrylic acid alkyl ester having 6 to 20 carbon atoms bonded to the non-carbonyl oxygen atom of the ester bond, and more preferably the above carbon number is 8 to 20 carbon atoms. 18 acrylic acid methacrylate. (3) An alkyl group having 6 or more carbon atoms is n-hexyl,
It is selected from ethylhexyl, isooctyl, isodecyl, lauryl, stearyl and tridecyl.

【0060】(4)芳香族ビニル化合物がスチレンであ
る。 (5)(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が、(メ
タ)アクリル酸アルキルエステルおよび芳香族ビニル化
合物にそれぞれ由来する単位の他に、他のエチレン系不
飽和モノマーに由来する単位を20重量%以下、より好
ましくは10重量%以下を含む。 (6)(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、モノ
マー総量100重量部に対して0.01〜20重量部の
アニオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤の存
在下に乳化重合して調製される。
(4) The aromatic vinyl compound is styrene. (5) In addition to the units derived from the alkyl (meth) acrylate and the aromatic vinyl compound, the (meth) acrylate-based copolymer contains 20 units of units derived from other ethylenically unsaturated monomers. %, More preferably 10% by weight or less. (6) The (meth) acrylate copolymer is subjected to emulsion polymerization in the presence of 0.01 to 20 parts by weight of an anionic surfactant or a nonionic surfactant based on 100 parts by weight of the total amount of monomers. It is prepared by

【0061】(7)(メタ)アクリル酸エステル系共重
合体は、そのモノマー総量100重量部に対し0.05
〜30重量部、より好ましくは0.5〜15重量部の架
橋剤で架橋されている。 (8)(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、平均
粒子径0.005〜1,000μm、より好ましくは
0.01〜100μm、特に好ましくは0.02〜50
μmを有する。
(7) The (meth) acrylate-based copolymer is used in an amount of 0.05 to 100 parts by weight of the total amount of the monomers.
It is crosslinked with up to 30 parts by weight, more preferably 0.5 to 15 parts by weight of a crosslinking agent. (8) The (meth) acrylate-based copolymer has an average particle diameter of 0.005 to 1,000 μm, more preferably 0.01 to 100 μm, and particularly preferably 0.02 to 50 μm.
μm.

【0062】(9)(メタ)アクリル酸エステル系共重
合体の量は、活物質100重量部に対して通常0.05
〜20.0重量部、より好ましくは0.1〜10.0重
量部である。 (10)(メタ)アクリル酸エステル系共重合体と活物
質とを含む層が、さらに水溶性高分子および/または非
水溶性高分子を含む。 (11)上記(10)の該水溶性高分子および/または
非水溶性高分子の量が、(メタ)アクリル酸エステル系
共重合体との合計重量に基づき、20〜99重量%、よ
り好ましくは40〜95重量%、さらに好ましくは55
〜90重量%である。
(9) The amount of the (meth) acrylate copolymer is usually 0.05 to 100 parts by weight of the active material.
To 20.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 10.0 parts by weight. (10) The layer containing the (meth) acrylate copolymer and the active material further contains a water-soluble polymer and / or a water-insoluble polymer. (11) The amount of the water-soluble polymer and / or the water-insoluble polymer of the above (10) is more preferably 20 to 99% by weight, based on the total weight with the (meth) acrylate-based copolymer. Is 40 to 95% by weight, more preferably 55
~ 90% by weight.

【0063】(12)活物質は、該活物質100重量部
に対し0.2〜10重量部の導電性材料と混合使用され
る。 (13)正極および負極の両方が該(メタ)アクリル酸
エステル系共重合体と活物質とを含む層を有する。
(12) The active material is mixed with 0.2 to 10 parts by weight of a conductive material based on 100 parts by weight of the active material. (13) Both the positive electrode and the negative electrode have a layer containing the (meth) acrylate copolymer and an active material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H003 AA04 BB02 BB04 BB11 BC05 BD04 5H016 AA02 AA03 CC01 CC09 EE01 EE09 HH01 5H028 AA01 AA05 CC08 EE01 EE05 EE06 HH01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H003 AA04 BB02 BB04 BB11 BC05 BD04 5H016 AA02 AA03 CC01 CC09 EE01 EE09 HH01 5H028 AA01 AA05 CC08 EE01 EE05 EE06 HH01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負極活物質として水素吸蔵合金、正極活
物質として水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケル
がそれぞれ用いられているニッケル水素電池において、
正負両極のうち少くとも一方が、エステル結合の非カル
ボニル性酸素原子に結合するアルキル基の炭素数が6以
上である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の繰
り返し構造単位30重量%以上と芳香族ビニル化合物由
来の繰り返し構造単位5重量%以上を有する(メタ)ア
クリル酸エステル系共重合体と活物質とを含む層を有す
ることを特徴とするニッケル水素電池。
1. A nickel-metal hydride battery using a hydrogen storage alloy as a negative electrode active material and nickel hydroxide or nickel oxyhydroxide as a positive electrode active material, respectively.
At least one of the positive and negative electrodes has at least 30% by weight of a repeating structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group bonded to a non-carbonyl oxygen atom in an ester bond having 6 or more carbon atoms, and aromatic vinyl. A nickel-metal hydride battery having a layer containing a (meth) acrylate copolymer having a repeating structural unit derived from a compound of 5% by weight or more and an active material.
【請求項2】 該(メタ)アクリル酸エステル系共重合
体と活物質とを含む層が、さらに水溶性高分子および/
または非水溶性高分子を含有する請求項1に記載のニッ
ケル水素電池。
2. A layer comprising the (meth) acrylate copolymer and an active material, wherein the layer further comprises a water-soluble polymer and / or
2. The nickel-metal hydride battery according to claim 1, further comprising a water-insoluble polymer.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151085A (en) * 2000-11-07 2002-05-24 Nippon Zeon Co Ltd Binder for nickel hydrogen secondary battery electrode, slurry, and nickel hydrogen secondary battery
KR100487472B1 (en) * 1999-07-13 2005-05-09 산요덴키가부시키가이샤 Hydrogen Occlusion Alloy Electrode, and Nikel·Hydrogen Storage Battery
JP2011076966A (en) * 2009-10-01 2011-04-14 Sanyo Electric Co Ltd Hydrogen storage alloy electrode for alkaline storage battery
JP2021022521A (en) * 2019-07-30 2021-02-18 株式会社大阪ソーダ Binder composition, binder, electrode material, electrode, and power storage device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100487472B1 (en) * 1999-07-13 2005-05-09 산요덴키가부시키가이샤 Hydrogen Occlusion Alloy Electrode, and Nikel·Hydrogen Storage Battery
JP2002151085A (en) * 2000-11-07 2002-05-24 Nippon Zeon Co Ltd Binder for nickel hydrogen secondary battery electrode, slurry, and nickel hydrogen secondary battery
JP4524907B2 (en) * 2000-11-07 2010-08-18 日本ゼオン株式会社 Nickel-hydrogen secondary battery electrode binder, slurry, and nickel-hydrogen secondary battery
JP2011076966A (en) * 2009-10-01 2011-04-14 Sanyo Electric Co Ltd Hydrogen storage alloy electrode for alkaline storage battery
JP2021022521A (en) * 2019-07-30 2021-02-18 株式会社大阪ソーダ Binder composition, binder, electrode material, electrode, and power storage device
JP7325707B2 (en) 2019-07-30 2023-08-15 株式会社大阪ソーダ Binder composition, binder, electrode material, electrode and power storage device

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