JP2000100436A - ポリマー粒子、ポリマー分散組成物、電池電極用スラリー、電極及び電池 - Google Patents

ポリマー粒子、ポリマー分散組成物、電池電極用スラリー、電極及び電池

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JP2000100436A
JP2000100436A JP10264184A JP26418498A JP2000100436A JP 2000100436 A JP2000100436 A JP 2000100436A JP 10264184 A JP10264184 A JP 10264184A JP 26418498 A JP26418498 A JP 26418498A JP 2000100436 A JP2000100436 A JP 2000100436A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極の活物質密度の適正化され、充放電容量
の維持が可能な、生産性に優れたアルカリ二次電池用負
極バインダーを得る。 【解決手段】 水溶性ポリマーの存在下で少なくとも1
種類の重合性モノマーを重合して得られるポリマーをバ
インダーとし、これに活物質を加えて電極を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なポリマー粒
子、ポリマー粒子分散組成物、これを用いた電池電極用
スラリー、これを用いた電極及び電池に関する。
【0002】
【従来の技術】リチウムイオン二次電池の電極用バイン
ダーとして、工業的に多用されているのは、ポリビニリ
デンフルオライド系重合体(以下、PVDFということ
がある)であり、これをN−メチルピロリドンなどの液
状物質に溶解してバインダー組成物とした後、活物質を
混合してスラリーとし、集電体に塗布、乾燥して正極お
よび負極電極を形成している。しかし、PVDFを用い
た場合、集電体と活物質との結着性が必ずしも十分でな
い上に、充放電の繰り返しによる活物質の体積変動によ
って活物質が集電体から脱落するという大きな問題(結
着持続性不足)が指摘されている(たとえば、特開平6
−163031号公報、特開平10−188992号公
報、など)。これはポリビニリデンフルオライド系重合
体が、活物質同士の結着には強い結着性を有しているも
のの、集電体と活物質との結着(即ち結着持続性)には
十分な効果がないことに起因するものと考えられる。
【0003】そこで、結着持続性を向上させるため、水
に懸濁したラテックス状態のポリマー粒子をバインダー
として使用すること(たとえば特開平5−21068号
公報、特開平5−74461号公報、特開平7−376
19など)が提案されている。また、カルボキシメチル
セルロースと変性スチレンブタジエン共重合体ラテック
スを併用すること(特開平4−342966号公報)が
提案されている。しかし、この場合においてもスラリー
の塗布、乾燥などの際、バインダーが電極表面に集中す
る現象が発生することから、集電体と活物質との結着性
(結着持続性)が不足することがあり(特開平5−89
871号公報)、まだ十分な性能は得られていなかっ
た。
【0004】ところで本発明者らは、先に、非水系分散
媒にポリマー粒子を分散させたポリマー分散体がリチウ
ムイオン二次電池製造用バインダー組成物として適して
いることを見いだした。
【0005】最近、電池特性の更なる向上が求められて
おり、特に放電容量の体積エネルギー密度の高容量化と
安定した充放電容量が要求されている。これには一定体
積の電池に活物質を多く含むことで対応する方法が知ら
れている。そのためには、電極上の活物質を高密度にす
る方法が有効である。ただし、高密度化により活物質間
の間隙を小さくしすぎると、電解液量が少なくなりすぎ
逆に電池の特性が低下するため、活物質層を適切な密度
にする事が求められている。活物質層を高密度化するた
めには、プレスの圧力をあげたり、プレス板やロールの
温度を高くする必要があるが、生産性向上のため、出来
るだけ低い圧力や温度で適切な活物質密度に出来るバイ
ンダーが求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術のもと
電極の活物質密度の適正化と生産性向上の両立を目的と
し、鋭意検討した結果、水溶性ポリマーが内包されたポ
リマー粒子を電極製造用バインダーとして用いると、活
物質の高密度化が容易であることを見いだし、本発明を
完成させるに至った。
【0007】
【課題を解決する手段】かくして本発明によれば、第一
に水溶性ポリマーを粒子内部に含有するポリマー粒子、
好ましくは水溶性ポリマー存在下で重合性単量体を重合
して得られるものである請求項1記載のポリマー粒子が
提供され、第二に当該ポリマー粒子が液状物質に分散し
てなるポリマー粒子分散物が提供され、第三に当該ポリ
マー粒子分散物中に、活物質を含有する電池電極用スラ
リーが提供され、第四に当該スラリーを集電体に塗布、
乾燥してなる電極が提供され、第五に当該電極を含む電
池が提供される。以下、本発明を詳述する。
【0008】<1>ポリマー粒子 本発明のポリマー粒子について以下に説明する。本発明
のポリマー粒子は、粒子内部に水溶性ポリマーを含有す
る非水溶性ポリマーからなる粒子であり、その製法は特
に制限されないが、例えば、水溶性ポリマー存在下で重
合性単量体を重合して得ることができる。
【0009】(1:水溶性ポリマー)本発明で使用され
る水溶性ポリマーは、水に0.01wt%以上溶解する
化合物であり、具体例としてはセルロース系化合物、ポ
リビニルアルコール、スターチ類、ポリアクリルアミ
ド、ポリ(メタ)アクリル酸、エチレン−アクリル酸共
重合体、エチレン−アクリルアミド−アクリル酸共重合
体、ポリエチレンイミン等およびそれらの変性体が挙げ
られる。これらのなかでも、ポリビニルアルコールやセ
ルロース系化合物が好ましい。また、水溶性ポリマーと
して水に溶解するが有機溶媒に容易に溶解しないものや
溶解しても微量(5重量%以下、好ましくは2重量%以
下)しか溶解しないものが好ましい。
【0010】水溶性ポリマーは、単独または2種類以上
を組み合わせて使用することができる。好ましい水溶性
ポリマーであるセルロース系化合物は、β−1,4−グ
ルコシド結合を有する多糖類であって、(C6105
で示される一般的なセルロースの骨格を有するか、こ
の骨格中の少なくとも一部の水酸基中の水素原子の代わ
りに水素原子以外の官能基が結合している化合物、ある
いはこれらのアンモニウム塩やアルカリ金属塩等の塩類
を含む化合物である。特に当該セルロース系化合物を2
%水溶液としたときの25℃での溶液粘度が50センチ
ポイズ(以下、cPという)以上、好ましくは50cP
以上10000cP以下、より好ましくは100cP以
上5000cP以下となるものを選ぶのがよい。
【0011】セルロース系化合物の具体例としては、下
式(1)で表される化合物が挙げられる。
【化1】
【0012】(式(1)中、Rは、それぞれ独立に、水
素原子、直鎖・分岐・環状のアルキル基、またはカルボ
キシル基、水酸基、或いはアルコキシ基で置換された直
鎖・分岐のアルキル基である。)
【0013】式(1)中のアルキル基は、好ましくは炭
素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4、特に好まし
くは炭素数1〜3であり、アルコキシ基のアルキル部分
の炭素数も同様である。このようなセルロース系化合物
の具体的な化合物例としては、セルロース;メチルセル
ロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、イソ
プロピルセルロース、ブチルセルロースなどのアルコキ
シ基結合型セルロース類;ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロースなどのヒドロキシア
ルキル基結合型セルロース類;カルボキシメチルセルロ
ース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシプロピ
ルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロースなど
のカルボキシアルキル基結合型セルロース類およびその
無機塩、アンモニウム塩;などが挙げられる。これらの
セルロース系化合物は市販のものを用いることができ、
また常法に従ってセルロース類に官能基を導入すること
もできる。
【0014】(2.重合性単量体)重合性単量体として
は、特に制限されないが、通常、極性基を有する極性モ
ノマーと、これと共重合可能な非極性モノマーとを併用
するのが好ましい。極性モノマーは、ポリマーに極性基
を与えるモノマーであれば特に制限されず、例えばエチ
レン性不飽和カルボン酸エステルモノマー、エチレン性
不飽和カルボン酸系モノマー、アクリルアミド系モノマ
ー、メタクリルアミド系モノマー、グリシジル基含有モ
ノマー、スルホン酸基含有モノマー、不飽和ニトリル系
モノマーなどが挙げられる。
【0015】エチレン性不飽和カルボンエステル系モノ
マーの具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピ
ル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸n−アミル、アクリル酸イソアミル、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
リル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ラウリルなどの
アクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸n−アミル、メタクリル酸イソアミ
ル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸ラウリルなどのメタクリル酸エステル;クロトン酸
メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロ
トン酸ブチル、クロトン酸イソブチル、クロトン酸n−
アミル、クロトン酸イソアミル、クロトン酸n−ヘキシ
ル、クロトン酸2−エチルヘキシル、クロトン酸ヒドロ
キシプロピルなどのクロトン酸エステル;
【0016】メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチルなどのアミノ基含有メタ
クリル酸系モノマー;メトキシポリエチレングリコール
モノメタクリル酸エステルなどのアルコキシ基含有メタ
クリル酸系モノマー;マレイン酸モノオクチル、マレイ
ン酸モノブチル、イタコン酸モノオクチルなど不飽和ジ
カルボン酸モノエステルなどが挙げられる。これらの中
でも好ましくは(メタ)アクリル酸アルキルであり、ア
ルキル部分の炭素数は1〜12、好ましくは1〜8のも
のである。
【0017】エチレン性不飽和カルボン酸系モノマーと
しては、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;マレイン酸、フマル酸、シトラコ
ン酸、メタコン酸、グルタコン酸、アジピン酸、イタコ
ン酸、テトラヒドロフタル酸、クロトン酸、イソクロト
ン酸、ナジック酸などの不飽和ジカルボン酸系モノマー
などが挙げられ、アクリルアミド系モノマーとしては、
アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−
ブトキシメチルアクリルアミドなどが挙げられ、メタク
リルアミド系モノマーとしては、メタクリルアミド、N
−メチロールメタクリルアミド、N−ブトキシメチルメ
タクリルアミドなどが挙げられる。グリシジル基含有モ
ノマーとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸
グリシジル、アリルグリシジルエーテルなどが挙げら
れ、スルホン酸基含有モノマーとしては、スチレンスル
ホン酸ナトリウム、アクリルアミドメイルプロパンスル
ホン酸などが挙げられ、また、不飽和ニトリル系モノマ
ーとしては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ル、クロトンニトリルなどが挙げられる。
【0018】非極性モノマーの具体例としては、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、クロロスチレンなどのスチレン系モ
ノマー、特に好ましくはスチレン、α−メチルスチレ
ン、β−メチルスチレン;1,3−ブタジエン、イソプ
レン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3
−ペンタジエン、ピペリレンなどの共役ジエン系モノマ
ー、特に好ましくは1,3−ブタジエンおよびイソプレ
ン;などが例示される。
【0019】本発明においては、上述したモノマーをど
のような組み合わせで用いてポリマーを製造しても良い
が、好ましくは極性モノマー(具体的には、エチレン性
不飽和カルボン酸系モノマー、エチレン性不飽和カルボ
ン酸エステル系モノマー、ニトリル基含有モノマー好ま
しく、とりわけエチレン性不飽和カルボン酸エステル系
モノマーが好ましい)を、1成分以上用いてポリマーを
製造するのがよい。
【0020】(3.ポリマー粒子)これらのモノマー
を、上述した水溶性ポリマー存在下で重合(例えば、乳
化重合、懸濁重合、分散重合など)させて水溶性ポリマ
ーを内包した非水溶性ポリマーを得る。このポリマーは
通常ラテックス状態でポリマー粒子として得られる。こ
れらの重合法において用いられる乳化剤や分散剤は、通
常の乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法などに用いら
れるものでよく、具体例としては、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;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ソルビタンラウリルエ
ステル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブ
ロック共重合体などの非イオン性乳化剤などが例示さ
れ、これらは単独でも2種類以上を併用して用いても良
い。分散剤の添加量は任意に設定でき、モノマー総量1
00重量部に対して通常0.01〜10重量部程度であ
るが、重合条件によっては分散剤を使用しなくてもよ
い。
【0021】このほか、分子量調整剤などの添加剤を使
用できる。分子量調整剤としては、例えば、t−ドデシ
ルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オク
チルメルカプタン等のメルカプタン類;四塩化炭素、四
臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類;などを挙げること
ができる。これらの分子量調整剤は、重合開始前、ある
いは重合途中に添加することができる。分子量調整剤
は、モノマー100重量部に対して、通常、0.01〜
10重量部、好ましくは0.1〜5重量部の割合で用い
られる。
【0022】重合開始剤は、通常の乳化重合、分散重
合、懸濁重合で用いられるものでよく、例えば、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;ベンソイルパーオキサイド、クメンハイドロパー
オキサイドなどの有機過酸化物などがあり、これらは単
独又は酸性亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ア
スコルビン酸などのような還元剤と併用したレドックス
系重合開始剤によっても重合できる。
【0023】また、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)、ジメチル2,2’−アゾ
ビスイソブチレート、4,4’−アゾビス(4−シアノ
ペンタノイック酸)などのアゾ化合物;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)ジヒドロクロライドなどのアミ
ジン化合物;などを使用することもでき、これらは単独
または2種類以上を併用して用いることができる。重合
開始剤の使用量は、モノマー総重量100重量部に対し
て、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量
部である。
【0024】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、
通常約50〜200℃であり、重合時間は0.5〜20
時間程度である。更に、重合に際しては通常知られてい
る添加剤、例えばアミンなどの重合助剤を併用すること
もできる。
【0025】本発明で用いるポリマー粒子の形状につい
ては特に制限はないが、その粒子径は、通常0.005
〜1000μm、好ましくは0.01〜100μm、特
に好ましくは0.05〜10μmである。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
活物質と接触しにくくなり、電極の内部抵抗が増加す
る。粒子径が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
でいう粒子径は、透過型電子顕微鏡写真で乾燥したポリ
マー粒子20個の粒子の径を測定し、その平均値として
算出された値である。
【0026】上述した方法などによって、得られる非水
溶性ポリマーとしては、ジエン系ポリマー、オレフィン
系ポリマー、スチレン系ポリマー、アクリレート系ポリ
マー、ポリイミド系ポリマー、エステル系ポリマー、セ
ルロース系ポリマー、熱可塑性ポリマーが挙げられ、具
体的には、ポリ1,3−ブタジエン、ポリイソプレン、
イソプレン−イソブチレン共重合体、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、1,3−ブタジエン−イソプレン−アクリロニトリ
ル共重合体、スチレン−1,3−ブタジエン−イソプレ
ン共重合体、1,3−ブタジエン−アクリロニトリル共
重合体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジ
エン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル−1,3−ブタジエン−イタコン酸共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン
−メタクリル酸メチル−フマル酸共重合体、スチレン−
1,3−ブタジエン−イタコン酸−メタクリル酸メチル
−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−1,
3−ブタジエン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共
重合体、スチレン−1,3−ブタジエン−イタコン酸−
メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン−メタク
リル酸メチル−フマル酸共重合体などのジエン系ポリマ
ー;
【0027】エチレン−ビニルアセテート共重合体、エ
チレン系アイオノマー、エチレン−ビニルアルコール共
重合体、;スチレン−アクリル酸n−ブチル−イタコン
酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、
スチレン−アクリル酸n−ブチル−イタコン酸−メタク
リル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
1,3−ブタジエン−メタクリル酸メチル−アクリル酸
2−エチルヘキシル−メタクリル酸共重合体、スチレン
−アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体などのスチレ
ン系ポリマー;ポリメチルメタクリレート、ポリメチル
アクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルア
クリレート、アクリレート−アクリロニトリル共重合
体、アクリル酸2−エチルヘキシル−アクリル酸メチル
−アクリル酸−メトキシポリエチレングリコールモノメ
タクリレートなどのアクリレート系ポリマー;ビニルア
ルコール重合体、酢酸ビニル重合体などの熱可塑性エラ
ストマー;等などが挙げられる。
【0028】上述したなかでもゴム弾性のあるポリマー
(ゴム)が好適に用いられる。ゴムの中でも、共役ジエ
ン系モノマーや(メタ)アクリル酸エステル系モノマー
の単独重合体又は共重合体や、共役ジエン系モノマーや
(メタ)アクリル酸エステル系モノマーと各種の共重合
可能なモノマーを用いた共重合体などが好ましい例とし
て挙げられる。さらにこれらのポリマーの粒子形状とな
ったものの外層に、(メタ)アクリル酸系モノマーや
(メタ)アクリル酸エステル系モノマーの単独重合体又
は共重合体、(メタ)アクリル酸系モノマーや(メタ)
アクリル酸エステル系モノマーと共重合可能なモノマー
との共重合体、などのポリマー層ができている複合ポリ
マー(コアシェル構造、複合構造、局在構造、だるま状
構造、いいだこ状構造、ラズベリー状構造、多粒子複合
構造などと言われる構造(「接着」34巻1号第13〜
23頁記載、特に第17頁記載の図6)を有する、いわ
ゆるコアシェルポリマー)のポリマーを用いることもで
きる。
【0029】特に上述したもののうち、カルボキシル
基、カルボニルオキシ基、ヒドロキシル基、ニトリル
基、カルボニル基、スルホニル基、スルホキシル基、エ
ポキシ基などの極性基を有するものが、結着性の点で好
ましい例として挙げられる。非水溶性ポリマー中に含ま
れる、特に好ましい極性基はカルボキシル基、カルボニ
ルオキシ基、ヒドロキシル基である。
【0030】(架橋)本発明においては、上述したポリ
マー粒子を少なくとも多官能性モノマーを用いて架橋す
ることができる。架橋は、重合時に架橋性モノマーを存
在させることで架橋反応させるが、反応開始前にモノマ
ーと架橋性モノマーを混合して用いても良いし、重合開
始後に架橋性モノマーを添加しても良い。架橋性モノマ
ーの使用量は、全モノマーの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。本発明において、架橋性モノマーを、重合反応中に
添加しても良いが、重合反応を止めて任意の時間が経過
した後に架橋反応を行うこともできる。重合反応を止め
ずに引き続き架橋反応を行う場合、通常、重合時に容易
に測定されるモノマー消費量が70重量%超過、好まし
くは80重量%超過、より好ましくは90重量%超過で
あることをもって、モノマー残量30重量%以下、好ま
しくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下
であることを確認しても良い。コアシェルタイプのポリ
マー粒子など2回以上に分けてモノマーを添加してポリ
マー粒子を製造する場合は、添加したモノマーの総量に
対する残量として計算する。架橋性モノマーが20重量
%より多いと、ポリマー粒子のTgが高くなり、その結
果バインダーとしての柔軟性が低下し、サイクルに伴う
電池容量の低下を引き起こすことがあるため好ましくな
い。
【0031】本発明のポリマー粒子のゲル含量は、通常
50%以上、好ましくは75%以上、より好ましくは8
0%以上である。なお、本発明において、ゲル含量はト
ルエン不溶分として算出され、具体的には1gのポリマ
ーを100℃で24時間乾燥させ、ポリマー乾燥重量を
測定後、このポリマーを25℃の室温中、トルエン10
0gに24時間浸漬し、200メッシュのふるいにか
け、ふるいの上に残留した固形物を乾燥させ、重量を測
定し、(ふるい上の残留固形物乾燥重量/ポリマー乾燥
重量)×100の計算式から算出した値である。ゲル含
量はポリマーの架橋度合を示すものであって、ゲル含量
が50%より少ないと、水溶性ポリマーが溶出したり、
非水溶性ポリマーが有機液状物質に溶解する場合があり
好ましくない。また、電池用バインダー組成物に使用す
る場合は、集電体に塗布した後、ポリマーが集電体表面
で広がり活物質の表面を被覆し、活物質の充放電容量に
寄与する部分を小さくするので好ましくない。上述した
ポリマーをゲル化させるためには通常、架橋が必要であ
る。架橋は熱、光、放射線、電子線などによる自己架橋
であってもよいし、多官能性モノマーなどの架橋剤を用
いて架橋構造を導入するものであってもよく、またこれ
らの組み合わせであってもよい。
【0032】多官能性モノマーの具体例としては、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ル
酸エステル、ジエチレングリコールジメタクリル酸エス
テル、ポリエチレングリコールジメタクリル酸エステル
などのジメタクリル酸エステル化合物;トリメチロール
プロパントリメタクリル酸エステルなどのトリメタクリ
ル酸エステル化合物;ポリエチレングリコールジアクリ
ル酸エステル、1,3−ブチレングリコールジアクリル
酸エステルなどのジアクリル酸エステル化合物;トリメ
チロールプロパントリアクリル酸エステルなどのトリア
クリル酸エステル化合物;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が例示されるが、エ
チレングリコールジメタクリル酸エステルなどのジメタ
クリル酸エステル化合物や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。
【0033】このようにして得られた本発明のポリマー
粒子中の非水溶性ポリマーと水溶性ポリマーは99/1
〜20/80(重量比)、好ましくは98/2〜40/
60(重量)、より好ましくは95/5〜50/50重
量%である。非水溶性ポリマーと水溶性ポリマーの比が
この範囲をはずれると、結着維持性が低下する。
【0034】<2>ポリマー粒子分散物 上述した本発明のポリマー粒子を液状物質に分散させる
ことで本発明のポリマー粒子分散物が得られる。上述し
たポリマー粒子が水に分散されている場合、分散媒置換
を行うことで有機液状物質に分散させることができる。
分散媒置換は、用いる有機液状物質の沸点が水より高い
場合は、エバポレーターなどを用いて水を蒸発させて除
去すればよい。有機液状物質が水と共沸するものである
場合は、水と共沸させてエバポレーターなどによってあ
る程度水の量を減らした後にモレキュラーシーブなどの
吸水剤を用いたり、逆浸透膜を用いて水分を除去すれば
よい。エバポレーターによる脱水に際し、必要に応じ
て、脱水前、脱水中、脱水後のいずれかの時点で有機液
状物質を追加することができる。
【0035】有機液状物質にポリマーを分散させる別の
製造方法としては、水系分散媒中で製造されたポリマー
をいったん凝固乾燥した後、粉砕し、有機液状物質に分
散させる方法や凝固乾燥したポリマーを有機液状物質と
混合し、これを粉砕する方法などもある。分散は、通常
のボールミル、サンドミルなどの分散機;超音波分散
機;ホモジナイザーなどを使用して行うことができる。
ポリマーを粉砕し、有機液状物質に分散させることによ
ってポリマー分散物を得ることもできる。この方法であ
れば、有機液状物質の沸点が水より低く、かつ共沸しな
いものであっても本発明のポリマー粒子分散物を調製す
ることができる。
【0036】(4:液状物質)本発明で使用される液状
物質は、いわゆる分散媒として用いられるものであり、
水の他有機液状物質が用いられる。有機液状物質を用い
る場合、好ましくは常圧での沸点が80℃以上、より好
ましくは100℃以上である。電池用バンダー組成物と
して使用する場合、集電体を劣化させない条件で有機液
状物質を除去する必要があることから、沸点が300℃
以下であることが好ましい。沸点が低いと、本発明の組
成物を電極製造に用いるとき場合、集電体への塗布が困
難なことがあり、また、スラリーを集電体に塗布した後
の有機液状物質除去工程時に非水溶性ポリマー及び水溶
性ポリマーが移動して電極表面に集中する現象が発生
し、電極の強度が低下したり結着力が低下するなどの問
題が生じやすい。この現象は有機液状物質がエチルアル
コールなどの沸点が低いアルコール類やケトン類におい
て特に生じる可能性が高くなる。
【0037】有機液状物質の具体例としては、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族
炭化水素類;ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなど
の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘ
キサン、エチルシクロヘキサンなどの環状脂肪族炭化水
素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノ
ンなどのケトン類;ジメチルホルムアミド、N−メチル
ピロリドンなどの鎖状・環状のアミド類;ブチルアルコ
ール、アミルアルコール、ヘキシルアルコールなどのア
ルコール類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、酢
酸ブチル、安息香酸メチルなどのエステル類;など各種
の極性有機液状物質や非極性有機液状物質が挙げられ
る。電池用バインダー組成物として使用する場合は、ポ
リマー分散性、取り扱いの容易さ、安全性、合成の容易
さなどのバランスから、鎖状・環状のアミド類、ケトン
類、エステル類、芳香族炭化水素類のうち、沸点が10
0〜250℃のものが特に好ましい。また、水と有機液
状物質とが接触する分散媒交換の方法を採用する場合、
特に有機液状物質と水との溶解度の差が大きいものの方
が、水分含量の少ないポリマー粒子分散物を得ることが
できる。
【0038】(5.その他の添加剤)さらに、本発明の
分散物には、添加剤として用途に応じて任意の化合物
を、添加することができる。例えば、粘度調節剤などは
代表的な添加剤であり、具体例としては、具体例として
はセルロース系化合物、ポリビニルアルコール、スター
チ、ポリアクリルアミド、ポリ(メタ)アクリル酸、エ
チレンーアクリル酸共重合体、エチレンーアクリルアミ
ドーアクリル酸共重合体、ポリエチレンイミン、ポリ
(エチレン−酢酸ビニル)共重合体のケン化物(例え
ば、クラレ社製「エバール」)等およびそれらの変性体
が挙げられる。
【0039】<3>電池電極用スラリー 本発明の電池電極用スラリーは、前述したポリマー分散
組成物に活物質を配合して調製されるものである。とり
わけリチウムイオン二次電池電極用に好適に使用され
る。活物質は、通常のリチウムイオン二次電池で使用さ
れるものを用いることができる。たとえば、負極活物質
として、フッ化カーボン、グラファイト、天然黒鉛、M
CMB、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などの炭
素質材料;ポリアセン等の導電性高分子;LiNなど
のチッ化リチウム化合物;リチウム金属、リチウム合金
などのリチウム系金属;TiS、LiTiSなどの
金属化合物;NbO、FeO、FeO、Fe
、CoO、Co、Co、等の金属酸
化物;AxMyNzO(但し、AはLi、P及びBか
ら選択された少なくとも一種、MはCo、NiおよびM
nから選択された少なくとも一種、NはAlおよびSn
から選択された少なくとも一種、Oは酸素原子を表し、
x、y、zは、それぞれ1.10≧x≧0.05、4.
00≧y≧0.85、2.00≧z≧0の範囲の数であ
る)で表される複合金属酸化物あるいはその他の金属酸
化物;などが例示される。
【0040】<3>電極 本発明の電極は、上記本発明のスラリーを集電体に塗布
し、分散媒を除去して集電体表面に形成されたマトリッ
クス中に活物質を固定したものである。集電体は、導電
性材料からなるものであれば特に制限されないが、通
常、鉄、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属製のも
のを用いる。形状も特に制限されないが、通常、厚さ
0.001〜0.5mm程度のシート状のものを用い
る。スラリーの集電体への塗布方法も特に制限されな
い。例えば、ロールコーター、ナイフコーター等の各種
コーターや、ドクターブレード、浸漬、ハケ塗りなどに
よって塗布される。塗布する量も特に制限されないが、
分散媒を除去した後に形成される活物質層の厚さが通常
0.005〜5mm、好ましくは0.05〜2mmにな
る程度の量である。分散媒を除去する方法も特に制限さ
れないが、通常送風乾燥炉や、真空乾燥機を用いて分散
媒を除去する。乾燥条件は、塗布膜表面に応力集中が起
こって活物質層に亀裂が入ったり、活物質層が集電体か
ら剥離しない程度の速度範囲の中で、できるだけ早く分
散媒が揮発するように調整して除去する。得られた電極
は、電気的な導通を向上させるためや、活物質と集電体
の結着を高めるため、および、規定の活物質量を電池に
組み込むため電極活物質の密度を高めるために、圧縮成
形を行う事が必要である。圧縮成形は、加熱ロールプレ
ス、冷間ロールプレス、平板プレス等の汎用のプレスを
用いて行う。
【0041】<4>電池 本発明の電池は、上記の電極を正極又は負極の少なくと
も一方に使用した電池である。電池の製造に当たって
は、上述した電極と後述する電解液と、必要に応じてセ
パレーター等の部品を用いて、常法に従って製造され
る。例えば、次の方法が挙げられる。すなわち、正極と
負極とをセパレータを介して重ね合わせ、電池形状に応
じて巻く、折るなどして、電池容器に入れ、電解液を注
入して封口板又は安全弁を用いて封口する。更に必要に
応じてエキスバンドメタルや、ヒューズ、PTC素子な
どの過電流防止素子、リード板などを入れ、電池内部の
圧力上昇、過充放電の防止をすることもできる。電池の
形状は、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角
形、扁平型など何れであってもよい。
【0042】リチウムイオン二次電池の電解液は特に限
定されず、負極活物質、正極活物質の種類に応じて、電
池としての機能を発揮するものを選択すればよい。たと
えば、電解質としては、LiClO、LiBF、C
SOLi、LiI、LiAlCl、LiPF
などリチウム系電池で常用される電解液の電解質が挙げ
られ、電解液の溶媒としては、エーテル類、ケトン類、
ラクトン類、ニトリル類、アミン類、アミド類、硫黄化
合物類、塩素化炭化水素類、エステル類、カーボネート
類、ニトロ化合物類、リン酸エステル系化合物類、スル
ホラン系化合物類などが例示され、一般には、エチレン
カーボネートやジエチルカーボネートなどのカーボネー
ト類が好適である。
【0043】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。文中の部は、特に断りのない限り重量部である。実
施例及び比較例中、平均粒径、ゲル含量、及び活物質層
密度は下記の方法で測定した。
【0044】(1)平均粒径:ポリマー分散物から液状
物質を乾燥除去後、透過型電子顕微鏡で20個の粒子の
径を測定し、その平均値を求めた。 (2)活物質層密度:活物質量を活物質層の体積で割っ
た値である。活物質量は、ポリマー分散物中の固形分濃
度と使用した当該分散物の量から算出されるバインダー
重量を電極の重量から差し引いた値であり、活物質層の
体積は、電極の体積から集電体の体積を差し引いた値で
ある。
【0045】実施例1 攪拌機付きのオートクレーブに、イオン交換水1000
重量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩の1
wt%水溶液1030重量部、スチレン450重量部、
1,3−ブタジエン450重量部、メタクリル酸メチル
150重量部、アクリルアミド10重量部、アクリル酸
2−エチルヘキシル40重量部、メタクリル酸120重
量部、ジビニルベンゼン30重量部、ラウリル硫酸アン
モニウム20重量部、炭酸ナトリウム10重量部を入れ
てモノマーエマルジョンを調製した。次いで、攪拌機付
きのオートクレーブに、水1000重量部、エチレンジ
アミン四酢酸10重量部、ラウリル硫酸アンモニウム1
0重量部、過硫酸カリウム20重量部、上記のモノマー
エマルジョンの10容量%を加え、80℃に加熱し、攪
拌しながら1時間反応させた。次いで、過硫酸カリウム
20重量部を水200重量部と共に加え、80℃を維持
し、攪拌を続けながら、残りのモノマーエマルジョンを
全て加えた。80℃を維持し、攪拌を続けながら、さら
に8時間反応させてポリマー粒子の水分散物を得た。
【0046】得られたポリマー粒子の水分散物から、未
反応残留モノマーを水蒸気蒸留によって除去し、水酸化
リチウムでpHを7に調製し、乳白色のラテックスAを
得た(収率98%)。このラテックスAに分散されたポ
リマーAの平均粒径は0.17μmであった。ラテック
スAをキャストし、95℃10時間乾燥させた後、10
0℃で5時間真空乾燥しフィルムAを得た。フィルムA
をASTM−D3418−82に従って熱分析したとこ
ろ、約260℃と約400℃にブロードな吸熱ピークが
確認された。それぞれの吸熱曲線のピークの高さの比は
1:8であった。これとは別にフィルムA約0.5gを
蒸留水100gに浸漬し、室温で240時間放置した
後、80℃100時間加熱処理した。浸漬乾燥処理後の
フィルムAを乾燥したところ重量減少は1.8wt%と
極わずかであった。また、浸漬乾燥処理したフィルムA
を上記と同様に熱分析して得られた吸熱ピーク比は、約
1:8であり、処理前のフィルムAと同じであった。こ
のようにフィルムAに含まれるセルロースは、水に浸漬
してもほとんど溶出していないことから、前述の方法に
よって得られたポリマー粒子中にセルロースが内包され
ていることを確認した。
【0047】(負極の製造)負極活物質としてカーボン
(関西熱化学社製天然黒鉛「NC−C」)96重量部
に、ポリマーAが2重量部、平均重合度約1000のカ
ルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を2重量部と
なるように加え、十分に混合して負極用スラリーを得
た。この負極用スラリーを厚さ18μmの銅箔に塗布、
乾燥後、0.5t/cmの圧力で120℃1分間プレ
スして活物質層密度1.5g/cmの負極電極を得
た。
【0048】(正極の製造)正極物質としてLiCoO
100重量部に、ポリマーAが3重量部となるように
加え、更に、アセチレンブラック3重量部を加えて、十
分に混合して正極用スラリーを得た。この正極用スラリ
ーを幅8cm、長さ20cm、厚さ18μmのアルミ箔
に塗布、乾燥後、0.5t/cmの圧力で120℃1
分間プレスして活物質層密度3.2g/cmの正極電
極を得た。
【0049】(電池の製造)先に得た各電極を4cm
の正方形に切断し、厚さ25μmのポリプロピレン製セ
パレータを挟み、これをエチレンカーボネートとジエチ
ルカーボネートの1:1(体積比)混合液に電解質とし
てLiPFを1mol/リットルの濃度に溶解した電
解液を、空気が残らないように注入し、電池を作製し
た。
【0050】(電池性能の評価)この電池を定電流法
(電流密度:0.1mA/cm)で4.2Vに充電
し、3.2Vまで放電する充放電を繰り返し、電池容量
の変化を測定した。5回目の放電での容量は336mA
h/g(カーボン)であり、10回目の放電での容量は
335mAh/gであり、50回目の放電での容量は3
32mAh/gであった。
【0051】実施例2 攪拌機付きのオートクレーブに、カルボキシメチルセル
ロースナトリウム塩の1wt%水溶液1000重量部、
メタクリル酸メチル50重量部、アクリル酸2−エチル
ヘキシル40重量部、スチレン20重量部、ジビニルベ
ンゼン5重量部、ラウリル硫酸アンモニウム2重量部、
炭酸ナトリウム1重量部を入れてモノマーエマルジョン
を調製した。次いで、攪拌機付きのオートクレーブに、
水1000重量部、エチレンジアミン四酢酸10重量
部、ラウリル硫酸アンモニウム10重量部、過硫酸カリ
ウム20重量部、上記のモノマーエマルジョンの10容
量%を加え、80℃に加熱し、攪拌しながら1時間反応
させた。次いで、過硫酸カリウム2重量部を水20重量
部と共に加え、80℃を維持し、攪拌を続けながら、残
りのモノマーエマルジョンを全て加えた。80℃を維持
し、攪拌を続けながら、さらに8時間反応させた。
【0052】得られたラテックスの未反応残留モノマー
を水蒸気蒸留によって除去し、水酸化リチウムでpHを
7に調製し、乳白色のラテックスBを得た(収率98
%)。このラテックスBに分散されたポリマーBの平均
粒径は0.15μmであった。ラテックスBをキャスト
し、95℃10時間乾燥させた後、100℃で5時間真
空乾燥しフィルムBを得た。フィルムBを熱分析(空気
中、昇温速度10℃/分)したところ、約260℃と約
400℃にブロードなピークが確認された。それぞれの
吸熱曲線のピークの高さの比は1:7であった。得られ
たラテックスBに、総重量の5倍量のN−メチルピロリ
ドンを加え、エバポレーターで水分を蒸発させ、固形分
濃度が8.8重量%のポリマー分散物Aを得た。 (負極の製造)負極活物質としてカーボン(関西熱化学
社製天然黒鉛「NC−C」)96重量部に、固形分が2
重量部となるようにポリマー分散物A、およびヒドロキ
シエチルセルロース(平均重合度約200)2重量部を
加え、十分に混合して負極用スラリーを得た。この負極
用スラリーを厚さ18μmの銅箔に塗布、乾燥後、0.
5t/cmの圧力で120℃1分間プレスして活物質
層密度1.6g/cmの負極電極を得た。 (正極の製造)正極物質としてLiCoO100重量
部に、固形分が3重量部となるようにポリマー分散物A
を加え、更に、アセチレンブラック3重量部を加えて、
十分に混合して正極用スラリーを得た。この正極用スラ
リーを厚さ18μmのアルミ箔に塗布、乾燥後、0.5
t/cmの圧力で120℃1分間プレスして活物質層
密度3.3g/cmの正極電極を得た。
【0053】電池容量は、5回目の放電での容量は33
0mAh/gであり、10回目の放電での容量は330
mAh/gであり、50回目の放電での容量はm327
Ah/gであった。
【0054】実施例3 攪拌機付きのオートクレーブに、ポリビニルアルコール
の1wt%水溶液3000重量部、スチレン47重量
部、ブタジエン40重量部、メタクリル酸メチル10重
量部、イタコン酸3重量部、ラウリル硫酸アンモニウム
4重量部、過硫酸カリウム3重量部を加え十分攪拌した
後、80℃に加熱し、攪拌しながら5時間反応させた。
80℃を維持し、攪拌を続けながら、さらに4時間反応
させて、乳白色のラテックスDを得た(収率98%)。
【0055】得られたラテックスの未反応残留モノマー
を水蒸気蒸留によって除去し、乳白色のラテックスCを
得た(収率98%)。このラテックスCに分散されたポ
リマーCの平均粒径は0.15μmであった。また、ポ
リマーCのゲル含量は94%であった。実施例1と同様
の方法により電池を作製し、同様に電池性能を評価し
た。 (負極の製造)0.5t/cmの圧力で120℃1分間
プレスして活物質層密度1.5g/cmの負極電極を
得た。 (正極の製造)0.5t/cmの圧力で120℃1分間
プレスして活物質層密度3.1g/cmの正極電極を
得た。電池容量は、5回目の放電での容量は324mA
h/gであり、10回目の放電での容量は324mAh
/gであり、50回目の放電での容量は322mAh/
gであった。
【0056】比較例1 攪拌機付きのオートクレーブに、水2000重量部、ス
チレン450重量部、ブタジエン450重量部、メタク
リル酸メチル150重量部、アクリルアミド10重量
部、アクリル酸−2−エチルヘキシル40重量部、メタ
クリル酸120重量部、ジビニルベンゼン30重量部、
ラウリル硫酸アンモニウム20重量部、炭酸ナトリウム
10重量部を入れてモノマーエマルジョンを調製した。
次いで、攪拌機付きのオートクレーブに、水1000重
量部、エチレンジアミン四酢酸10重量部、ラウリル硫
酸アンモニウム10重量部、過硫酸カリウム20重量
部、上記のモノマーエマルジョンの10容量%を加え、
80℃に加熱し、攪拌しながら1時間反応させた。次い
で、過硫酸カリウム80重量部を水200重量部と共に
加え、80℃を維持し、攪拌を続けながら、残りのモノ
マーエマルジョンを全て加えた。80℃を維持し、攪拌
を続けながら、さらに8時間反応させた。
【0057】得られたラテックスCの未反応残留モノマ
ーを水蒸気蒸留によって除去し、水酸化リチウムでpH
を7に調製し、乳白色のラテックスCを得た(収率99
%)。このラテックスCに分散されたポリマーCの平均
粒径は0.12μmであった。実施例1と同様の方法に
より電池を作製した。 (負極の製造)0.5t/cmの圧力で120℃1分間
プレスでは,活物質層密度は1.0g/cmであっ
た。
【0058】(正極の製造)0.5t/cmの圧力で1
20℃1分間プレスでは,活物質層密度は2.7g/c
であった。 (電池性能の評価)この電池を定電流法(電流密度:
0.1mA/cm)で4.2Vに充電し、3.2Vま
で放電する充放電を繰り返し、電池容量の変化を測定し
た。5回目の放電での容量は297mAh/g(カーボ
ン)であり、10回目の放電での容量は282mAh/
gであり、50回目の放電での容量は250mAh/g
であった。
【0059】ラテックスCに固形分で9:1となるよう
に実施例1で使用したカルボキシメチルセルロースナト
リウム塩を加え、十分に攪拌した後、実施例1と同様の
方法でキャスト法によりフィルムCを作製した。フィル
ムC約0.5gを蒸留水100gに浸漬し、実施例1と
同様に処理した。処理後のフィルムCを乾燥し、重量を
測定した所、9.8wt%の重量減少が見られた。処理
後のフィルムおよび浸漬した液の両方から、アントロン
試験によりセルロースの存在が確認された。CMC単独
の熱分析では約260℃のピークしか観察されなかっ
た。実施例1と同様に浸漬試験を行った。処理後のフィ
ルムの熱分析のピーク比は1:45であり、処理水中の
固形分の熱分析では1:0.2従って、フィルムCでは
ほとんどのセルロースが溶出した。
【0060】比較例2 攪拌機付きのオートクレーブに、水200重量部、スチ
レン47重量部、ブタジエン40重量部、メタクリル酸
メチル10重量部、イタコン酸3重量部、ラウリル硫酸
アンモニウム4重量部、過硫酸カリウム3重量部を加え
十分攪拌した後、80℃に加熱し、攪拌しながら5時間
反応させた。80℃を維持し、攪拌を続けながら、さら
に4時間反応させて、乳白色のラテックスDを得た(収
率98%)。このラテックスDに分散されたポリマーD
の平均粒径は0.11μmであった。また、ポリマーD
のゲル含量は90%であった。実施例1と同様の方法に
より電池を作製た。 (負極の製造)0.5t/cmの圧力で120℃1分間
プレスでは,活物質層密度は0.9g/cmであっ
た。 (正極の製造)0.5t/cmの圧力で120℃1分間
プレスでは,活物質層密度は2.6g/cmであっ
た。 (電池性能の評価)この電池を定電流法(電流密度:
0.1mA/cm)で4.2Vに充電し、3.2Vま
で放電する充放電を繰り返し、電池容量の変化を測定し
た。5回目の放電での容量は316mAh/g(カーボ
ン)であり、10回目の放電での容量は310mAh/
gであり、50回目の放電での容量は302mAh/g
であった。
【0061】以上の結果から、ただ水溶性ポリマーを混
合した非水溶性ポリマー粒子をバインダーとして用いた
場合と比較して、水溶性ポリマーをその粒子内部に包含
する非水溶性ポリマー粒子は活物質密度が高く、充放電
容量の低下も抑制することができることが判った。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性ポリマーを粒子内部に含有するポ
    リマー粒子。
  2. 【請求項2】 水溶性ポリマー存在下で重合性単量体を
    重合して得られるものである請求項1記載のポリマー粒
    子。
  3. 【請求項3】 重合が、懸濁重合、乳化重合、または分
    散重合である請求項2記載のポリマー粒子。
  4. 【請求項4】 水溶性ポリマーが、カルボキシメチルセ
    ルロースの無機塩ないしアンモニウム塩あるいはポリビ
    ニルアルコールである請求項1〜3のいずれかに記載の
    ポリマー粒子。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のポリマ
    ー粒子が液状物質に分散してなるポリマー粒子分散物。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のポリマー粒子分散物中
    に、活物質を含有する電池電極用スラリー。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のスラリーを集電体に塗
    布、乾燥してなる電極。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の電極を含む電池。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328806C (zh) * 2003-01-10 2007-07-25 日本化学工业株式会社 锂钴系复合氧化物及其制造方法、锂蓄电池正极活性物质及锂蓄电池
WO2008117857A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Treated active material, method for treating thereof, and paste containing the treated active material
WO2010114119A1 (ja) * 2009-04-03 2010-10-07 東洋インキ製造株式会社 非水系二次電池電極用バインダー組成物
JP2013012357A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池用負極、二次電池、負極用スラリー組成物及び二次電池用負極の製造方法
WO2014002883A1 (ja) * 2012-06-28 2014-01-03 日本ゼオン株式会社 負極スラリー組成物、リチウムイオン二次電池負極及びリチウムイオン二次電池
JP2017112109A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 日本合成化学工業株式会社 二次電池負極用バインダー組成物、二次電池負極及び二次電池
WO2017104770A1 (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 日本合成化学工業株式会社 二次電池負極用バインダー組成物、二次電池負極及び二次電池
JP2017117789A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 日本合成化学工業株式会社 二次電池負極用バインダー組成物、二次電池負極及び二次電池
JPWO2020012940A1 (ja) * 2018-07-10 2021-08-02 Jsr株式会社 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイス
JPWO2020012941A1 (ja) * 2018-07-10 2021-08-05 Jsr株式会社 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイス
CN114573751A (zh) * 2020-11-28 2022-06-03 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池用分散剂及其制备方法、正极浆料、正极片和锂离子电池

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0594818A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電池正極シート及びその製造方法
JPH06122871A (ja) * 1991-03-27 1994-05-06 Sanyo Chem Ind Ltd ゲル状保冷材とその製造法
JPH1060402A (ja) * 1996-06-18 1998-03-03 Hercules Inc 感圧性接着剤
JPH10508632A (ja) * 1994-11-03 1998-08-25 ハーキュリーズ・インコーポレーテッド 乳化重合分散液中のセルロースエーテル類
WO1998039808A1 (en) * 1997-03-04 1998-09-11 Nippon Zeon Co., Ltd. Binder for cell, slurry for cell electrode, electrode for lithium secondary cell, and lithium secondary cell
JP2002518533A (ja) * 1998-06-17 2002-06-25 ハーキュリーズ・インコーポレイテッド 低温における皮膜形成性が改良されたラテックスにおける新規保護コロイド

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06122871A (ja) * 1991-03-27 1994-05-06 Sanyo Chem Ind Ltd ゲル状保冷材とその製造法
JPH0594818A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電池正極シート及びその製造方法
JPH10508632A (ja) * 1994-11-03 1998-08-25 ハーキュリーズ・インコーポレーテッド 乳化重合分散液中のセルロースエーテル類
JPH1060402A (ja) * 1996-06-18 1998-03-03 Hercules Inc 感圧性接着剤
WO1998039808A1 (en) * 1997-03-04 1998-09-11 Nippon Zeon Co., Ltd. Binder for cell, slurry for cell electrode, electrode for lithium secondary cell, and lithium secondary cell
JP2002518533A (ja) * 1998-06-17 2002-06-25 ハーキュリーズ・インコーポレイテッド 低温における皮膜形成性が改良されたラテックスにおける新規保護コロイド

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328806C (zh) * 2003-01-10 2007-07-25 日本化学工业株式会社 锂钴系复合氧化物及其制造方法、锂蓄电池正极活性物质及锂蓄电池
WO2008117857A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Treated active material, method for treating thereof, and paste containing the treated active material
JP2008243470A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Toyota Motor Corp 処理済活物質とその処理方法及び処理済活物質を含むペースト
JP5449327B2 (ja) * 2009-04-03 2014-03-19 東洋インキScホールディングス株式会社 非水系二次電池電極用バインダー組成物
WO2010114119A1 (ja) * 2009-04-03 2010-10-07 東洋インキ製造株式会社 非水系二次電池電極用バインダー組成物
KR20120027189A (ko) 2009-04-03 2012-03-21 토요잉크Sc홀딩스주식회사 비수계 이차전지 전극용 바인더 조성물
US9905855B2 (en) 2009-04-03 2018-02-27 Toyo Ink Sc Holdings Co., Ltd. Binder composition for non-aqueous secondary battery electrode
JP2013012357A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池用負極、二次電池、負極用スラリー組成物及び二次電池用負極の製造方法
US20150125746A1 (en) * 2012-06-28 2015-05-07 Zeon Corporation Negative electrode slurry composition, lithium ion secondary battery negative electrode, and lithium ion secondary battery
JPWO2014002883A1 (ja) * 2012-06-28 2016-05-30 日本ゼオン株式会社 負極スラリー組成物、リチウムイオン二次電池負極及びリチウムイオン二次電池
US9583768B2 (en) * 2012-06-28 2017-02-28 Zeon Corporation Negative electrode slurry composition, lithium ion secondary battery negative electrode, and lithium ion secondary battery
CN104321913A (zh) * 2012-06-28 2015-01-28 日本瑞翁株式会社 负极浆料组合物、锂离子二次电池负极及锂离子二次电池
WO2014002883A1 (ja) * 2012-06-28 2014-01-03 日本ゼオン株式会社 負極スラリー組成物、リチウムイオン二次電池負極及びリチウムイオン二次電池
CN108370028A (zh) * 2015-12-16 2018-08-03 日本合成化学工业株式会社 二次电池负极用粘结剂组合物、二次电池负极和二次电池
JP2017112109A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 日本合成化学工業株式会社 二次電池負極用バインダー組成物、二次電池負極及び二次電池
WO2017104770A1 (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 日本合成化学工業株式会社 二次電池負極用バインダー組成物、二次電池負極及び二次電池
JP2017117789A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 日本合成化学工業株式会社 二次電池負極用バインダー組成物、二次電池負極及び二次電池
JPWO2020012940A1 (ja) * 2018-07-10 2021-08-02 Jsr株式会社 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイス
JPWO2020012941A1 (ja) * 2018-07-10 2021-08-05 Jsr株式会社 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイス
JP7220216B2 (ja) 2018-07-10 2023-02-09 株式会社Eneosマテリアル 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイス
JP7220215B2 (ja) 2018-07-10 2023-02-09 株式会社Eneosマテリアル 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイス
CN114573751A (zh) * 2020-11-28 2022-06-03 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池用分散剂及其制备方法、正极浆料、正极片和锂离子电池
CN114573751B (zh) * 2020-11-28 2023-12-12 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池用分散剂及其制备方法、正极浆料、正极片和锂离子电池

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