JP2013020752A - Binder for battery electrode, composition for battery electrode, electrode for battery and secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a binder for battery electrode which ensure excellent adhesion to a collector even in small amount.SOLUTION: The binder for battery electrode is a polymer having 80-99.99 mol% of vinylcyanide unit and 0.01-20 mol% of phosphate group-containing unit, in which the insolubles for N-methylpyrrolidone is 50 mass% or less. The composition for battery electrode contains the inventive water soluble binder. The electrode for battery includes a collector and a mixture layer provided on the collector, where the mixture layer contains the composition for battery electrode and the electrode active material, and the second battery includes the electrode for battery.

Description

本発明は、電池電極用バインダ、電池電極用組成物、電池用電極及び二次電池に関する。  The present invention relates to a battery electrode binder, a battery electrode composition, a battery electrode, and a secondary battery.

二次電池は、ノート型パソコンや携帯電話等、弱電の民生機器用途、ハイブリッド車や電気自動車等の蓄電池として用いられている。二次電池としては、リチウムイオン二次電池(以下、単に電池ということがある。)が多用されている。一般に、電池の電極としては、集電体と、集電体上に設けられ、バインダによって電極活物質及び導電助剤が保持された合剤層とを備えるものが用いられている。  Secondary batteries are used as storage batteries for low-power consumer devices such as notebook computers and mobile phones, and hybrid vehicles and electric vehicles. As the secondary battery, a lithium ion secondary battery (hereinafter sometimes simply referred to as a battery) is frequently used. Generally, as a battery electrode, a battery electrode including a current collector and a mixture layer provided on the current collector and holding an electrode active material and a conductive additive by a binder is used.

電池電極用バインダとしては、例えば、正極用としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素系重合体が用いられている。このPVDFを電池電極用バインダとして用いると、結着力が不足するため、電池の容量、レート特性やサイクル特性等の電池性能の向上が困難であった。例えば、電子の移動の容易さに影響されるレート特性の向上
には、導電助剤の増量が効果的である。限られた電池内の空間で導電助剤を増量するには、バインダ量を低減する必要がある。単に、バインダ量を低減すると、電極活物質との密着性が損なわれ、充放電が繰り返されることによって、集電体から合剤層が剥離したり、合剤層から電極活物質が欠落したりして、電池性能が低下する等の問題がある。
As the battery electrode binder, for example, a fluorine polymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF) is used for the positive electrode. When this PVDF is used as a battery electrode binder, since the binding force is insufficient, it is difficult to improve battery performance such as battery capacity, rate characteristics and cycle characteristics. For example, increasing the amount of conductive aid is effective in improving the rate characteristics that are affected by the ease of electron movement. In order to increase the amount of the conductive additive in a limited space in the battery, it is necessary to reduce the amount of the binder. If the amount of the binder is simply reduced, the adhesion with the electrode active material is impaired, and the mixture layer is peeled off from the current collector or the electrode active material is missing from the mixture layer due to repeated charge and discharge. Thus, there is a problem that the battery performance is lowered.

このような問題に対し、PVDFと略同等の電気化学的安定性を有するポリアクリロニトリル系(以下、PAN系ということがある)樹脂に、カルボキシル基、ヒドロキシル基等の極性基を導入して、集電体に対するバインダの密着性を向上させる方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
また、例えば、アクリル系樹脂に極性基としてリン酸基を導入して、集電体に対する密着性を向上させる方法も提案されている(特許文献2参照)。
To solve this problem, polar groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups are introduced into polyacrylonitrile-based (hereinafter sometimes referred to as PAN-based) resins having electrochemical stability substantially equivalent to that of PVDF. A method for improving the adhesion of the binder to the electric body has been proposed (for example, Patent Document 1).
In addition, for example, a method has been proposed in which a phosphoric acid group is introduced as a polar group into an acrylic resin to improve adhesion to a current collector (see Patent Document 2).

特開2005−327630号公報JP 2005-327630 A 国際公開第2006/101182号パンフレットInternational Publication No. 2006/101182 Pamphlet

しかしながら、特許文献1の技術では、バインダ量を低減した場合に、集電体と合剤層との密着性が充分とはいえない。
また、特許文献2の技術では、溶媒として用いているN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に対して不溶になり得る架橋成分が電池電極用組成物中に含まれるため、集電体に対する合剤層の密着性が充分ではなかった。加えて、架橋成分を含まないと、合剤層が電解液に対して過度に膨潤して、密着性が低下したり、電池電極用バインダが電解液中に溶解して電池の寿命が低下する懸念があった。
そこで、本発明は、少量でも、集電体に対する密着性に優れた電池電極用バインダを目的とする。
However, in the technique of Patent Document 1, when the amount of the binder is reduced, it cannot be said that the adhesion between the current collector and the mixture layer is sufficient.
Further, in the technique of Patent Document 2, since a crosslinking component that can be insoluble in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) used as a solvent is contained in the composition for battery electrodes, The adhesiveness of the agent layer was not sufficient. In addition, if the cross-linking component is not included, the mixture layer is excessively swollen with respect to the electrolytic solution, the adhesion is lowered, or the battery electrode binder is dissolved in the electrolytic solution to reduce the battery life. There was concern.
Therefore, the present invention is directed to a battery electrode binder that is excellent in adhesion to a current collector even in a small amount.

本発明の電池電極用バインダは、シアン化ビニル単位80〜99.99モル%及びリン酸基含有単位0.01〜20モル%を有する重合体であって、N−メチルピロリドンに対する不溶分が50質量%以下の重合体であることを特徴とする。  The binder for battery electrodes of the present invention is a polymer having 80 to 99.99 mol% of vinyl cyanide units and 0.01 to 20 mol% of phosphoric acid group-containing units, and has an insoluble content of 50 to N-methylpyrrolidone. It is characterized by being a polymer of mass% or less.

本発明の電池用電極組成物は、本発明の前記電池電極用バインダを含有することを特徴とする。  The battery electrode composition of the present invention comprises the battery electrode binder of the present invention.

本発明の電池用電極は、集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備え、前記合剤層は、本発明の前記電池電極用組成物と電極活物質とを含有することを特徴とする。  The battery electrode of the present invention comprises a current collector and a mixture layer provided on the current collector, and the mixture layer comprises the battery electrode composition of the present invention and an electrode active material. It is characterized by containing.

本発明の二次電池は、本発明の前記電池用電極を備えることを特徴とする。  The secondary battery of the present invention includes the battery electrode of the present invention.

本発明の電池電極用バインダによれば、少量でも、集電体に対する密着性の向上を図れる。   According to the battery electrode binder of the present invention, the adhesiveness to the current collector can be improved even with a small amount.

(電池電極用バインダ)
本発明の電池電極用バインダは、シアン化ビニル単位及びリン酸基含有単位を有する重合体である。
(Binder for battery electrode)
The binder for battery electrodes of the present invention is a polymer having vinyl cyanide units and phosphate group-containing units.

シアン化ビニル単位は、シアン化ビニル単量体に由来する構成単位を意味する。
シアン化ビニル単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−シアノアクリレート、ジシアノビニリデン、フマロニトリルが挙げられ、中でも、重合のし易さ、安価に入手できる点で、アクリロニトリルが好ましい。
これらのシアン化ビニル単量体は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
The vinyl cyanide unit means a structural unit derived from a vinyl cyanide monomer.
Examples of the vinyl cyanide monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-cyanoacrylate, dicyanovinylidene, and fumaronitrile. Among them, acrylonitrile is preferable because it is easily polymerized and can be obtained at low cost.
These vinyl cyanide monomers can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

重合体を構成する全ての構成単位の合計を100モル%とした場合、重合体におけるシアン化ビニル単位の含有率は、80〜99.99モル%であり、好ましくは95〜99モル%である。シアン化ビニル単位の含有率が上記下限値以上であれば、溶媒に容易に溶解して、集電体に対する密着性が高まり、上記上限値以下であれば、集電体に対する密着性が高まる。   When the total of all the structural units constituting the polymer is 100 mol%, the content of vinyl cyanide units in the polymer is 80 to 99.99 mol%, preferably 95 to 99 mol%. . If the content of the vinyl cyanide unit is not less than the above lower limit value, it easily dissolves in the solvent to increase the adhesion to the current collector, and if it is not more than the above upper limit value, the adhesion to the current collector is enhanced.

リン酸基含有単位は、リン酸基含有単量体に由来する構成単位である。
リン酸基含有単量体は、リン酸基を有するビニル単量体であり、好適にはリン酸基を有する(メタ)アクリレート及びアリル化合物である。
The phosphate group-containing unit is a structural unit derived from a phosphate group-containing monomer.
The phosphate group-containing monomer is a vinyl monomer having a phosphate group, and preferably a (meth) acrylate and an allyl compound having a phosphate group.

リン酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート・モノエタノールアミン塩、ジフェニル((メタ)アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、3−クロロ−2−アシッド・ホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッド・ホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッド・ホスホオキシポリオキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの単官能性のリン酸基含有単量体の他、集電体に対する密着性の低下を招かない範囲で2官能性のリン酸基含有単量体を用いてもよい。
リン酸基を有するアリル化合物としては、例えば、アリルアルコールアシッドホスフェート等が挙げられる。
これらのリン酸基含有単量体の中では、集電体に対する密着性と電極製造時のハンドリング性に優れることから、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートが好ましい。
2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートは、工業的にライトエステルP1−M(商品名、共栄社化学株式会社製)として入手可能である。
リン酸基含有単量体は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
Examples of the (meth) acrylate having a phosphoric acid group include 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate monoethanolamine salt, and diphenyl ((meth) acryloyloxyethyl). Phosphate, (meth) acryloyloxypropyl acid phosphate, 3-chloro-2-acid phosphooxypropyl (meth) acrylate, acid phosphooxypolyoxyethylene glycol mono (meth) acrylate, acid phosphooxypolyoxypropylene glycol ( And (meth) acrylate. In addition to these monofunctional phosphate group-containing monomers, bifunctional phosphate group-containing monomers may be used as long as the adhesion to the current collector is not lowered.
Examples of the allyl compound having a phosphoric acid group include allyl alcohol acid phosphate.
Among these phosphoric acid group-containing monomers, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate is preferable because of excellent adhesion to the current collector and handling properties during electrode production.
2-Methacryloyloxyethyl acid phosphate is industrially available as light ester P1-M (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
Phosphoric acid group-containing monomers can be used singly or in appropriate combination of two or more.

重合体を構成する全ての構成単位の合計を100モル%とした場合、重合体中のリン酸基含有単位の含有率は、0.01〜20モル%であり、好ましくは1〜10モル%である。リン酸基含有単位の含有率が上記下限値以上であれば、集電体に対する密着性が高まり、上記上限値以下であれば、溶媒に容易に溶解して集電体に対する密着性が高まる。  When the total of all the structural units constituting the polymer is 100 mol%, the content of the phosphoric acid group-containing unit in the polymer is 0.01 to 20 mol%, preferably 1 to 10 mol%. It is. If the content rate of a phosphoric acid group containing unit is more than the said lower limit, the adhesiveness with respect to a collector will increase, and if it is below the said upper limit, it melt | dissolves easily in a solvent and the adhesiveness with respect to an electrical power collector will increase.

電池電極用バインダは、必要に応じて、シアン化ビニル単位及びリン酸基含有単位以外の構成単位(任意構成単位)を有していてもよい。任意構成単位を有することで、合剤層の剛性や曲げ強度等の機械的特性が高まる。
任意構成単位の由来源となる単量体(任意単量体)としては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート;塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル単量体;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有単量体及びその塩;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;マレイミド、フェニルマレイミド等のマレイミド類;(メタ)アリルスルホン酸、(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有ビニル単量体及びその塩;(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル等が挙げられる。
任意単量体は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
The binder for battery electrodes may have a structural unit (arbitrary structural unit) other than the vinyl cyanide unit and the phosphate group-containing unit as necessary. By having an arbitrary structural unit, mechanical properties such as rigidity and bending strength of the mixture layer are enhanced.
Examples of the monomer (arbitrary monomer) that is the source of the arbitrary structural unit include (meth) ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, and the like. Acrylate; Vinyl halide monomers such as vinyl chloride, vinyl bromide and vinylidene chloride; Carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, itaconic acid and crotonic acid and salts thereof; styrene, α-methylstyrene, etc. Aromatic vinyl monomers; maleimides such as maleimide and phenylmaleimide; sulfones such as (meth) allylsulfonic acid, (meth) allyloxybenzenesulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid Acid group-containing vinyl monomers and their salts; (meth) acrylamide, vinyl acetate, etc. And the like.
Arbitrary monomers can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.

重合体を構成する全ての構成単位の合計を100モル%とした場合、重合体中の任意構成単位の含有率は、0〜19.99モル%が好ましい。この時、重合体中のシアン化ビニル単位の含有率は80〜99.99モル%とされ、リン酸基含有単位の含有率は0.01〜20モル%とされる。
また、重合体中の任意構成単位の含有率は、0〜4モル%がより好ましい。この時、重合体中のシアン化ビニル単位の含有率は95〜99モル%とされ、リン酸基含有単位の含有率は1〜5モル%とされる。
When the total of all the structural units constituting the polymer is 100 mol%, the content of the arbitrary structural unit in the polymer is preferably 0 to 19.99 mol%. At this time, the content of vinyl cyanide units in the polymer is 80 to 99.99 mol%, and the content of phosphoric acid group-containing units is 0.01 to 20 mol%.
Moreover, as for the content rate of the arbitrary structural unit in a polymer, 0-4 mol% is more preferable. At this time, the content of vinyl cyanide units in the polymer is 95 to 99 mol%, and the content of phosphate group-containing units is 1 to 5 mol%.

後述するように、電池電極用バインダは、NMPを含有する溶媒に分散して集電体に塗布されるものである。リン酸基含有単量体はその製法上、2官能性を有するので、重合体中のNMPに不溶な成分(NMP不溶分)となる傾向にある。NMP不溶分の増加は、合剤層のスラリー特性や、電極活物質と電極活物質との密着状態、電極活物質と集電体との密着状態に影響を与える。
このため、電池電極用バインダは、性能上及び品質管理上、NMP不溶分が50質量%以下であり、好ましくは10質量%以下である。NMP不溶分が上記上限値超であると、電極活物質又は集電体との密着性が不十分になる。
NMP不溶分は、電池電極用バインダを製造する際に、重合開始剤、連鎖移動剤の量を増減することで調節できる。重合開始剤や連鎖移動剤が少ないと、分子量が大きくなり不溶分が多くなる傾向になる。
電池電極用バインダの分子量は、溶剤としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を用いてゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)が5〜30万であることが好ましい。
As will be described later, the battery electrode binder is dispersed in a solvent containing NMP and applied to the current collector. Since the phosphate group-containing monomer has bifunctionality in its production process, it tends to be a component insoluble in NMP (NMP insoluble matter) in the polymer. The increase in the insoluble content of NMP affects the slurry characteristics of the mixture layer, the contact state between the electrode active material and the electrode active material, and the contact state between the electrode active material and the current collector.
For this reason, the binder for battery electrodes has an NMP insoluble content of 50% by mass or less, preferably 10% by mass or less, in terms of performance and quality control. When the NMP insoluble content exceeds the above upper limit, the adhesion with the electrode active material or the current collector becomes insufficient.
The NMP insoluble content can be adjusted by increasing or decreasing the amounts of the polymerization initiator and the chain transfer agent when the battery electrode binder is produced. When there are few polymerization initiators or chain transfer agents, the molecular weight tends to increase and the insoluble matter tends to increase.
As for the molecular weight of the binder for battery electrodes, the weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) using N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent is preferably 5 to 300,000.

<電池電極用バインダの製造方法>
電池電極用バインダは、公知の重合方法で製造でき、例えば、シアン化ビニル単量体、リン酸基含有単量体、及び必要に応じて任意単量体を溶媒に投入し、重合温度0〜90℃、好ましくは50〜60℃で、重合時間1〜10時間、好ましくは2〜4時間保持することによって製造される。
重合の際、シアン化ビニル単量体は重合発熱が大きいため、溶媒中に滴下しながら重合を進めることが好ましい。
重合方法としては、例えば、塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合等が挙げられ、中でも、製造が容易であること、後処理工程(回収及び精製)が容易であることから、懸濁重合が好ましい。
<Method for producing battery electrode binder>
The battery electrode binder can be produced by a known polymerization method. For example, a vinyl cyanide monomer, a phosphate group-containing monomer, and an optional monomer as required are added to a solvent, and a polymerization temperature of 0 to It is produced by maintaining at 90 ° C., preferably 50 to 60 ° C., for a polymerization time of 1 to 10 hours, preferably 2 to 4 hours.
In the polymerization, since the vinyl cyanide monomer has a large polymerization exotherm, it is preferable to proceed the polymerization while dropping in a solvent.
Examples of the polymerization method include bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, solution polymerization and the like. Among them, the suspension is easy to produce and the post-treatment process (recovery and purification) is easy. Polymerization is preferred.

懸濁重合は、シアン化ビニル単量体、リン酸基含有単量体、重合開始剤及び必要に応じて任意単量体を水に分散し、任意の温度に保持する方法である。
懸濁重合に用いられる重合開始剤としては、重合開始効率等に優れることから、水溶性重合開始剤が好ましい。
水溶性重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;過酸化水素等の水溶性過酸化物;2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライド等の水溶性アゾ化合物等が挙げられる。中でも、重合が容易であることから、過硫酸塩が好ましい。
過硫酸塩等の酸化剤は、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素アンモニウム、チオ硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイト等の還元剤、及び硫酸、硫酸鉄、硫酸銅等の重合促進剤と組み合わせて、レドックス系開始剤として用いることができる。
Suspension polymerization is a method in which a vinyl cyanide monomer, a phosphate group-containing monomer, a polymerization initiator and, if necessary, an optional monomer are dispersed in water and maintained at an arbitrary temperature.
As the polymerization initiator used for suspension polymerization, a water-soluble polymerization initiator is preferable because of excellent polymerization initiation efficiency and the like.
Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate; water-soluble peroxides such as hydrogen peroxide; 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) And water-soluble azo compounds such as dihydrochloride. Of these, persulfate is preferable because of easy polymerization.
An oxidizing agent such as persulfate is a redox initiator in combination with a reducing agent such as sodium hydrogen sulfite, ammonium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate, hydrosulfite, and a polymerization accelerator such as sulfuric acid, iron sulfate, copper sulfate. Can be used as

懸濁重合には、分子量調節等の目的で、連鎖移動剤を用いることができる。
連鎖移動剤としては、例えば、メルカプタン化合物、チオグリコール、四塩化炭素、α−メチルスチレンダイマー、次亜燐酸塩が挙げられ、中でも、メルカプタン化合物が好ましい。
In the suspension polymerization, a chain transfer agent can be used for the purpose of adjusting the molecular weight.
Examples of the chain transfer agent include mercaptan compounds, thioglycols, carbon tetrachloride, α-methylstyrene dimers, and hypophosphites. Among these, mercaptan compounds are preferable.

懸濁重合には、得られる電池電極用バインダの粒子径を調節するため、水以外の溶媒を加えることができる。
水以外の溶媒としては、例えば、NMP、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;N,N−ジメチルエチレンウレア、N,N−ジメチルプロピレンウレア、テトラメチルウレア等のウレア類;γ−ブチロラクトン、γ−カプロラクトン等のラクトン類;プロピレンカーボネート等のカーボネート類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート等のエステル類;ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のグライム類;トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;スルホラン等のスルホン類;メタノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール類等が挙げられる。
これらの溶媒は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
In the suspension polymerization, a solvent other than water can be added in order to adjust the particle diameter of the obtained battery electrode binder.
Examples of solvents other than water include amides such as NMP, N, N-dimethylacetamide, and N, N-dimethylformamide; N, N-dimethylethyleneurea, N, N-dimethylpropyleneurea, tetramethylurea, and the like. Ureas; lactones such as γ-butyrolactone and γ-caprolactone; carbonates such as propylene carbonate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone; methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, butyl cellosolve acetate, Esters such as butyl carbitol acetate, ethyl cellosolve acetate and ethyl carbitol acetate; Grimes such as diglyme, triglyme and tetraglyme; Hydrocarbons such as toluene, xylene and cyclohexane; Examples thereof include sulfoxides such as til sulfoxide; sulfones such as sulfolane; alcohols such as methanol, isopropanol and n-butanol.
These solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

電池電極用バインダを乳化重合で製造する場合、界面活性剤を用いることができる。
界面活性剤としては、例えば、ドデシル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩等のアニオン系界面活性剤;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アルキルエステル等のノニオン系界面活性剤;アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルアミン等のカチオン系界面活性剤が挙げられる。
これらの界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
When the battery electrode binder is produced by emulsion polymerization, a surfactant can be used.
Examples of the surfactant include anionic surfactants such as dodecyl sulfate and dodecyl benzene sulfonate; nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkyl ester; alkyltrimethylammonium salt and alkyl Examples thereof include cationic surfactants such as amines.
These surfactants can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.

(電池電極用組成物)
本発明の電池電極用組成物は、電池電極用バインダを含有するものである。
電池電極用組成物の形態は、特に限定されず、例えば、粉末状、又はNMP等の溶媒に電池電極用バインダが溶解された溶液状のもの等が挙げられる。
(Battery electrode composition)
The composition for battery electrodes of the present invention contains a binder for battery electrodes.
The form of the battery electrode composition is not particularly limited, and examples thereof include a powder form or a solution form in which a battery electrode binder is dissolved in a solvent such as NMP.

粉末状の電池電極用組成物中の電池電極用バインダの含有量は、50〜100質量%が好ましく、80〜100質量%がより好ましい。上記下限値未満であると本発明の効果が発揮されにくくなるおそれがある。  50-100 mass% is preferable and, as for content of the binder for battery electrodes in a powdery composition for battery electrodes, 80-100 mass% is more preferable. There exists a possibility that the effect of this invention may become difficult to be exhibited as it is less than the said lower limit.

溶液状の電池電極用組成物中の電池電極用バインダの含有量は、0.5〜10質量%が好ましく、0.5〜2質量%がより好ましい。上記下限値未満であると本発明の効果が発揮されにくくなるおそれがあり、上記上限値超であると、電池電極用バインダの分散が不均一になりやすい。  0.5-10 mass% is preferable and, as for content of the binder for battery electrodes in a solution-form composition for battery electrodes, 0.5-2 mass% is more preferable. If it is less than the above lower limit value, the effect of the present invention may not be exhibited.

電池電極用組成物は、必要に応じて、本発明の電池電極用バインダ以外のバインダ(任意バインダ)や粘度調整剤等の任意成分を含有してもよい。  The composition for battery electrodes may contain arbitrary components, such as binders (arbitrary binder) other than the binder for battery electrodes of this invention, and a viscosity modifier as needed.

任意バインダとしては、スチレン−ブタジエンゴム、ポリ(メタ)アクリロニトリル、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、酢酸ビニルポリマー等の重合体;ポリビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ペンタフルオロプロピレン等のフッ素系重合体等が挙げられる。これらの任意バインダを含有することで、電池電極用組成物の電池性能のさらなる向上が図れる。
電池電極用組成物中の任意バインダの含有量は、例えば、電池電極用バインダ100質量部に対し、0〜50質量部が好ましい。
Optional binders include polymers such as styrene-butadiene rubber, poly (meth) acrylonitrile, ethylene-vinyl alcohol copolymer, vinyl acetate polymer; fluoropolymers such as polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, pentafluoropropylene, etc. Can be mentioned. By containing these optional binders, the battery performance of the battery electrode composition can be further improved.
As for content of the arbitrary binder in the composition for battery electrodes, 0-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binders for battery electrodes, for example.

粘度調整剤としては、例えば、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等のセルロース系重合体及びこれらのアンモニウム塩;ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウム等のポリ(メタ)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、アクリル酸又はアクリル酸塩とビニルアルコールの共重合体、無水マレイン酸、マレイン酸又はフマル酸とビニルアルコールの共重合体、変性ポリビニルアルコール、変性ポリアクリル酸、ポリエチレングリコール、ポリカルボン酸等が挙げられ、中でも、添加剤は、電極に残留するため、電気化学的安定性のあるものが好ましい。これらの粘度調整剤を含有することで、電池用電極を製造する際に容易に塗布できる。
電池電極用組成物中の粘度調整剤の含有量は、例えば、電池電極用バインダ100質量部に対し、0〜20質量部が好ましい。
Examples of the viscosity modifier include cellulose polymers such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and ammonium salts thereof; poly (meth) acrylates such as sodium poly (meth) acrylate; polyvinyl alcohol, polyethylene oxide , Polyvinylpyrrolidone, copolymer of acrylic acid or acrylate and vinyl alcohol, maleic anhydride, maleic acid or copolymer of fumaric acid and vinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, modified polyacrylic acid, polyethylene glycol, polycarboxylic acid Among them, the additive is preferably electrochemically stable because it remains on the electrode. By containing these viscosity modifiers, it can be easily applied when a battery electrode is produced.
As for content of the viscosity modifier in the composition for battery electrodes, 0-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binders for battery electrodes, for example.

<電池電極用組成物の製造方法>
電池電極用組成物の製造方法としては、例えば、粉末状の電池電極用バインダと、必要に応じて粉末状の任意成分とを粉体混合する方法や、粉末状の電池電極用バインダと、必要に応じて粉末状の任意成分とをNMP等の溶媒に分散する方法等が挙げられる。
<Method for producing battery electrode composition>
Examples of the method for producing a battery electrode composition include a method of powder-mixing a powdered battery electrode binder and optionally a powdery optional component, a powdered battery electrode binder, and a necessary method Depending on the above, there may be mentioned a method of dispersing a powdery optional component in a solvent such as NMP.

(電池用電極)
電池用電極は、集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備えるものである。
合剤層は、電池電極用組成物と電極活物質とを含有するものであり、例えば、板状の集電体の少なくとも一方の面上に形成された層である。
(Battery electrode)
The battery electrode includes a current collector and a mixture layer provided on the current collector.
The mixture layer contains the battery electrode composition and the electrode active material, and is, for example, a layer formed on at least one surface of the plate-shaped current collector.

合剤層の厚みは、電極活物質の種類に応じて適宜決定できる。電極活物質が金属酸リチウムの場合、合剤層の厚みは、例えば、70〜110μmが好ましく、90〜110μmがより好ましい。電極活物質が黒鉛の場合、合剤層の厚みは、例えば、30〜70μmが好ましく、50〜70μmがより好ましい。  The thickness of the mixture layer can be appropriately determined according to the type of the electrode active material. When the electrode active material is lithium metal oxide, the thickness of the mixture layer is, for example, preferably 70 to 110 μm, and more preferably 90 to 110 μm. When the electrode active material is graphite, the thickness of the mixture layer is preferably, for example, 30 to 70 μm, and more preferably 50 to 70 μm.

合剤層中の電池電極用組成物の含有量は、例えば、合剤層中の電池電極用バインダの含有量が好ましくは0.5〜10質量%、より好ましくは0.5〜4質量%、さらに好ましくは0.5〜2質量%となる量とされる。上記下限値以上であれば、合剤層と集電体との密着性がより高まる。上記上限値以下であれば、本発明の電池電極用バインダは密着性に優れるため、合剤層と集電体との剥離を良好に防止できる。  As for content of the composition for battery electrodes in a mixture layer, content of the binder for battery electrodes in a mixture layer becomes like this. Preferably it is 0.5-10 mass%, More preferably, it is 0.5-4 mass%. More preferably, the amount is 0.5 to 2% by mass. If it is more than the said lower limit, the adhesiveness of a mixture layer and a collector will improve more. If it is below the said upper limit, since the binder for battery electrodes of this invention is excellent in adhesiveness, peeling of a mixture layer and a collector can be prevented favorably.

リチウムイオン二次電池の場合、正極の電極活物質(正極活物質)としては、負極の電極活物質(負極活物質)より高電位(金属リチウムに対し)であり、充放電時にリチウムイオンを吸脱できる物質が用いられる。例えば、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン及びバナジウムから選ばれる少なくとも1種類以上の金属と、リチウムとを含有するリチウム含有金属複合酸化物、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリチエニレン及びその誘導体、ポリピリジンジイル及びその誘導体、ポリイソチアナフテニレン及びその誘導体等のポリアリーレンビニレン及びそれらの誘導体等の導電性高分子が挙げられる。導電性高分子としては、有機溶媒に可溶なアニリン誘導体の重合体が好ましい。正極活物質は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
負極活物質としては、例えば、黒鉛、非晶質炭素、炭素繊維、コークス、活性炭等の炭素材料;前記炭素材料とシリコン、錫、銀等の金属又はこれらの酸化物との複合物等が挙げられる。負極活物質は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
リチウムイオン二次電池においては、正極活物質としてリチウム含有金属複合酸化物を用い、負極活物質として黒鉛を用いることが好ましい。このような組み合わせとすることで、リチウムイオン二次電池の電圧を例えば4V以上に高められる。
In the case of a lithium ion secondary battery, the positive electrode active material (positive electrode active material) has a higher potential (relative to metallic lithium) than the negative electrode active material (negative electrode active material) and absorbs lithium ions during charge and discharge. A removable material is used. For example, a lithium-containing metal composite oxide containing at least one metal selected from iron, cobalt, nickel, manganese and vanadium and lithium, polyaniline, polythiophene, polyacetylene and derivatives thereof, polyparaphenylene and derivatives thereof, Examples thereof include conductive polymers such as polyarylene vinylene and derivatives thereof such as polypyrrole and derivatives thereof, polythienylene and derivatives thereof, polypyridinediyl and derivatives thereof, polyisothianaphthenylene and derivatives thereof. As the conductive polymer, a polymer of an aniline derivative that is soluble in an organic solvent is preferable. A positive electrode active material can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.
Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite, amorphous carbon, carbon fiber, coke, and activated carbon; and composites of the carbon materials with metals such as silicon, tin, and silver, or oxides thereof. It is done. A negative electrode active material can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.
In the lithium ion secondary battery, it is preferable to use a lithium-containing metal composite oxide as the positive electrode active material and graphite as the negative electrode active material. By setting it as such a combination, the voltage of a lithium ion secondary battery can be raised, for example to 4V or more.

合剤層中の電極活物質の含有量は、特に限定されないが、80〜99.5質量%が好ましく、90〜99質量%がより好ましく、95〜99質量%がさらに好ましい。上記下限値以上であれば、合剤層としての機能が十分に発揮される。上記上限値以下であれば、合剤層と集電体との密着性をより高められる。  Although content of the electrode active material in a mixture layer is not specifically limited, 80-99.5 mass% is preferable, 90-99 mass% is more preferable, 95-99 mass% is further more preferable. If it is more than the said lower limit, the function as a mixture layer will fully be exhibited. If it is below the said upper limit, the adhesiveness of a mixture layer and a collector can be improved more.

正極の合剤層は、導電助剤を含有してもよい。導電助剤を含有することで、電池性能をより高められる。
導電助剤としては、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。これらの導電助剤は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
The positive electrode mixture layer may contain a conductive additive. Battery performance can be further improved by containing a conductive additive.
Examples of the conductive assistant include graphite, carbon black, and acetylene black. These conductive assistants can be used singly or in appropriate combination of two or more.

合剤層中の導電助剤の含有量は、特に限定されないが、1〜10質量%が好ましく、4〜6質量%がより好ましい。上記下限値以上であれば、合剤層としての機能がより高められる。上記上限値以下であれば、合剤層と集電体との密着性をより高められる。  Although content of the conductive support agent in a mixture layer is not specifically limited, 1-10 mass% is preferable and 4-6 mass% is more preferable. If it is more than the said lower limit, the function as a mixture layer will be improved more. If it is below the said upper limit, the adhesiveness of a mixture layer and a collector can be improved more.

集電体は、導電性を有する物質であればよく、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属が挙げられる。
集電体の形状は、目的とする電池の形態に応じて決定でき、例えば、薄膜状、網状、繊維状が挙げられ、中でも、薄膜状が好ましい。
集電体の厚みは、特に限定されないが、5〜30μmが好ましく、8〜25μmがより好ましい。
The current collector may be a substance having conductivity, and examples thereof include metals such as aluminum, copper, and nickel.
The shape of the current collector can be determined according to the shape of the target battery, and examples thereof include a thin film shape, a net shape, and a fiber shape. Among these, a thin film shape is preferable.
Although the thickness of a collector is not specifically limited, 5-30 micrometers is preferable and 8-25 micrometers is more preferable.

<電池用電極の製造方法>
電池用電極の製造方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、電池電極用組成物と電極活物質とを溶媒に分散してスラリー(特に、電極スラリーということがある)を調製し(スラリー調製工程)、この電極スラリーを集電体に塗布し(塗布工程)、溶媒を除去して(溶媒除去工程)、電池電極用バインダで電極活物質を保持した固層を得る。
<Method for producing battery electrode>
A conventionally well-known method can be used as a manufacturing method of the battery electrode. For example, a battery electrode composition and an electrode active material are dispersed in a solvent to prepare a slurry (in particular, an electrode slurry) (slurry preparation process), and this electrode slurry is applied to a current collector (application) Step), the solvent is removed (solvent removal step), and a solid layer holding the electrode active material with the battery electrode binder is obtained.

スラリー調製工程では、電池電極用組成物と、電極活物質と、必要に応じて導電助剤又は添加剤とを溶媒に分散する。
溶媒は、電池電極用組成物を均一に溶解又は分散できる溶媒であればよく、例えば、NMP、NMPとエステル系溶媒(酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等)との混合溶液、又はNMPとグライム系溶媒(ジグライム、トリグライム、テトラグライム等)との混合溶液等が挙げられる。また、水を併用してもよい。
これらの溶媒は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
In the slurry preparation step, the battery electrode composition, the electrode active material, and, if necessary, a conductive additive or additive are dispersed in a solvent.
The solvent may be any solvent that can uniformly dissolve or disperse the battery electrode composition. For example, NMP, NMP and an ester solvent (ethyl acetate, n-butyl acetate, butyl cellosolve acetate, butyl carbitol acetate, etc.) Examples thereof include a mixed solution or a mixed solution of NMP and a glyme-based solvent (diglyme, triglyme, tetraglyme, etc.). Moreover, you may use water together.
These solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

電極スラリー中の溶媒の含有量は、常温で電池電極用組成物が溶解した状態又は分散した状態を保てる必要最低限の量であればよい。加えて、電極スラリー中の溶媒の含有量は、塗布工程において集電体に塗布しやすい粘度を勘案して決定される。  The content of the solvent in the electrode slurry may be the minimum necessary amount that can maintain the dissolved or dispersed state of the battery electrode composition at room temperature. In addition, the content of the solvent in the electrode slurry is determined in consideration of the viscosity that can be easily applied to the current collector in the application step.

塗布工程は、集電体に電極スラリーを任意の厚みで塗布できるものであればよく、例えば、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、刷毛塗り法等の方法が挙げられる。  The coating process is not limited as long as the electrode slurry can be applied to the current collector with an arbitrary thickness. For example, the doctor blade method, the dip method, the reverse roll method, the direct roll method, the gravure method, the extrusion method, and the brush coating method. And the like.

溶媒除去工程は、溶媒を除去できればよく、例えば、溶媒の沸点以上に加熱する方法、減圧条件下で溶媒を蒸発させる方法等が挙げられる。  The solvent removal step only needs to be able to remove the solvent, and examples thereof include a method of heating to the boiling point of the solvent or higher, a method of evaporating the solvent under reduced pressure conditions, and the like.

溶媒除去工程の後、必要に応じて合剤層を圧延してもよい(圧延工程)。圧延工程を設けることで、合剤層の面積を広げ、かつ任意の厚みに調節できる。  After the solvent removal step, the mixture layer may be rolled as necessary (rolling step). By providing a rolling process, the area of the mixture layer can be expanded and adjusted to an arbitrary thickness.

(二次電池)
本発明の二次電池は、上記の本発明の電池用電極を備えるものである。二次電池は、例えば、正極の電池用電極と負極の電池用電極とをポリエチレン微多孔膜等からなるセパレータを介して重ね合わせ捲回した捲回物が、電解液と共に電池容器に収容されたもの、等が挙げられる。
(Secondary battery)
The secondary battery of the present invention comprises the above-described battery electrode of the present invention. In the secondary battery, for example, a wound product obtained by laminating and winding a positive electrode for a battery and a negative electrode for a battery via a separator made of a polyethylene microporous film or the like is housed in a battery container together with an electrolytic solution. And the like.

電解液は、有機溶剤に電解質を溶解したものである。
電解液の有機溶剤としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等のカーボネート類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類;トリメトキシメタン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、2−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン等のオキソラン類;アセトニトリル、ニトロメタン、NMP等の含窒素類;ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、リン酸トリエステル等のエステル類;ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のグライム類;アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;スルホラン等のスルホン類;3−メチル−2−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類;1,3−プロパンスルトン、4−ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類等が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
The electrolytic solution is obtained by dissolving an electrolyte in an organic solvent.
Examples of the organic solvent for the electrolytic solution include carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate; lactones such as γ-butyrolactone; trimethoxymethane, 1,2-dimethoxy Ethers such as ethane, diethyl ether, 2-ethoxyethane, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; oxolanes such as 1,3-dioxolane and 4-methyl-1,3-dioxolane; acetonitrile, Nitrogens such as nitromethane and NMP; esters such as methyl formate, methyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and phosphate triester; diglyme, trigly , Glymes such as tetraglyme; ketones such as acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; sulfones such as sulfolane; oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone; 1,3-propane sultone, 4- Examples include sultone such as butane sultone and naphtha sultone. These organic solvents can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.

電解質としては、例えば、LiClO、LiBF、LiI、LiPF、LiCFSO、LiCFCO、LiAsF、LiSbF、LiAlCl、LiCl、LiBr、LiB(C、LiCHSO、LiCSO、Li(CFSON、Li[(COB等が挙げられる。
リチウムイオン二次電池の電解液としては、カーボネート類にLiPFを溶解したものが好ましい。
As the electrolyte, for example, LiClO 4, LiBF 4, LiI , LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, LiCl, LiBr, LiB (C 2 H 5) 4, LiCH 3 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, Li (CF 3 SO 2) 2 N, Li [(CO 2) 2] 2 B and the like.
As an electrolytic solution of the lithium ion secondary battery, a solution in which LiPF 6 is dissolved in carbonates is preferable.

≪二次電池の製造方法≫
二次電池の製造方法の一例を説明する。
まず、正極の電池用電極と負極の電池用電極とを、セパレータを介して捲回して捲回体とする。得られた捲回体を電池缶に挿入し、予め負極の集電体に溶接しておいたタブ端子を電池缶底に溶接する。次いで、電池缶に電解液を注入し、さらに予め正極の集電体に溶接しておいたタブ端子を電池の蓋に溶接し、蓋を絶縁性のガスケットを介して電池缶の上部に配置し、蓋と電池缶とが接した部分をかしめて密閉して、二次電池とする。
≪Method for manufacturing secondary battery≫
An example of a method for manufacturing a secondary battery will be described.
First, a positive electrode for a battery and a negative electrode for a battery are wound through a separator to form a wound body. The obtained wound body is inserted into a battery can, and a tab terminal previously welded to a negative electrode current collector is welded to the bottom of the battery can. Next, an electrolyte is injected into the battery can, and a tab terminal that has been previously welded to the positive electrode current collector is welded to the battery lid, and the lid is placed on top of the battery can via an insulating gasket. Then, the portion where the lid and the battery can are in contact is caulked and sealed to obtain a secondary battery.

上述の通り、本発明の電池電極用バインダは、シアン化ビニル単位80〜99.99モル%及びリン酸基含有単位0.01〜20モル%を有することで、集電体との密着性を高められる。加えて、N−メチルピロリドンに対する不溶分が50質量%以下であるため、少量でも、電極活物質と電極活物質との密着性、電極活物質と集電体との密着性を良好なものにできる。
このため、より高い電池性能と、より長い寿命とが求められる二次電池の電池電極用バインダとして有用である。
As described above, the battery electrode binder of the present invention has 80 to 99.99 mol% of vinyl cyanide units and 0.01 to 20 mol% of phosphoric acid group-containing units, so that the adhesiveness to the current collector is improved. Enhanced. In addition, since the insoluble content in N-methylpyrrolidone is 50% by mass or less, even with a small amount, the adhesion between the electrode active material and the electrode active material and the adhesion between the electrode active material and the current collector are improved. it can.
For this reason, it is useful as a battery electrode binder for a secondary battery that requires higher battery performance and longer life.

以下、本発明について実施例を示して説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特段の断りがない限り、各例における「%」は「質量%」を表すものとする。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and demonstrated about this invention, this invention is not limited to an Example. Unless otherwise specified, “%” in each example represents “mass%”.

(実施例1)
撹拌機、温度計、冷却管及び窒素ガス導入管を装備した2リットルのセパラブルフラスコに、蒸留水870gを仕込み、窒素ガスを用い通気量100mL/分の条件で15分間バブリングした。撹拌しながら、55℃まで昇温した後、窒素ガスの通気をオーバーフローに切り替えた。
次いで、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.72g、50%亜硫酸アンモニウム2.16g、0.1%硫酸鉄0.0135g及び蒸留水30gを投入した。
アクリロニトリル64.1gと、リン酸基含有単量体としてライトエステルP1−M(商品名、共栄社化学株式会社製、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート:ビス(2−メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート=80:20(質量比)の混合物)2.5gとを加え混合し、これを窒素ガスで15分間バブリングした。バブリング後、30分かけてセパラブフラスコ内に滴下した。滴下終了後、同温度で2時間保持して重合した。
重合した後、攪拌を止めて水冷し、この反応液を吸引濾過し、55℃の温水10Lで洗浄した。次いで、65℃で24時間乾燥して、電池電極用バインダを得た。収率は15質量%であった。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは14.3万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
Example 1
Distilled water 870 g was charged into a 2 liter separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling pipe and a nitrogen gas introduction pipe, and was bubbled for 15 minutes using nitrogen gas under an air flow rate of 100 mL / min. The temperature was raised to 55 ° C. with stirring, and then the nitrogen gas aeration was switched to overflow.
Next, 0.72 g of ammonium persulfate, 2.16 g of 50% ammonium sulfite, 0.0135 g of 0.1% iron sulfate and 30 g of distilled water were added as polymerization initiators.
64.1 g of acrylonitrile and light ester P1-M (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate: bis (2-methacryloyloxyethyl) acid phosphate = 80 as a phosphate group-containing monomer 20 (mass ratio) 2.5 g was added and mixed, and this was bubbled with nitrogen gas for 15 minutes. After bubbling, the solution was added dropwise into the separab flask over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, polymerization was carried out by maintaining at the same temperature for 2 hours.
After polymerization, stirring was stopped and the mixture was cooled with water. The reaction solution was filtered by suction and washed with 10 L of hot water at 55 ° C. Subsequently, it dried at 65 degreeC for 24 hours, and the binder for battery electrodes was obtained. The yield was 15% by mass. Mw by the GPC measurement (solvent: DMF) of the obtained binder for battery electrodes was 143,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(実施例2)
アクリロニトリルの添加量を60.0g、ライトエステルP1−Mの添加量を6.66g、過硫酸アンモニウムの添加量を1.44g、50%亜硫酸アンモニウムの添加量を4.32g、0.1%硫酸鉄水溶液の添加量を0.0270gとした以外は、実施例1と同様にして電池電極用バインダを得た。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは13.7万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
(Example 2)
Addition amount of acrylonitrile is 60.0 g, addition amount of light ester P1-M is 6.66 g, addition amount of ammonium persulfate is 1.44 g, addition amount of 50% ammonium sulfite is 4.32 g, 0.1% iron sulfate A battery electrode binder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aqueous solution added was changed to 0.0270 g. Mw of the obtained battery electrode binder measured by GPC (solvent: DMF) was 130,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(実施例3)
アクリロニトリルの添加量を54.88g、ライトエステルP1−Mの添加量を11.72g、過硫酸アンモニウムの添加量を2.88g、50%亜硫酸アンモニウムの添加量を8.64g、0.1%硫酸鉄水溶液の添加量を0.054gとした以外は、実施例1と同様にして電池電極用バインダを得た。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは14.1万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
(Example 3)
Addition amount of acrylonitrile 54.88 g, addition amount of light ester P1-M 11.72 g, addition amount of ammonium persulfate 2.88 g, addition amount of 50% ammonium sulfite 8.64 g, 0.1% iron sulfate A battery electrode binder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aqueous solution added was 0.054 g. Mw of the obtained battery electrode binder measured by GPC (solvent: DMF) was 141,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(実施例4)
アクリロニトリルの添加量を50.1g、ライトエステルP1−Mの添加量を15.62g、過硫酸アンモニウムの添加量を4.32g、50%亜硫酸アンモニウムの添加量を12.96g、0.1%硫酸鉄水溶液の添加量を0.081gとした以外は、実施例1と同様にして電池電極用バインダを得た。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは12.6万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
Example 4
50.1 g of acrylonitrile, 15.62 g of light ester P1-M, 4.32 g of ammonium persulfate, 12.96 g of 50% ammonium sulfite, 0.1% iron sulfate A battery electrode binder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aqueous solution added was 0.081 g. Mw by the GPC measurement (solvent: DMF) of the obtained binder for battery electrodes was 120,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(実施例5)
アクリロニトリルの添加量を50.1g、ライトエステルP1−Mの添加量を15.62g、過硫酸アンモニウムの添加量を2.88g、50%亜硫酸アンモニウムの添加量を8.64g、0.1%硫酸鉄水溶液の添加量を0.054gとした以外は、実施例1と同様にして電池電極用バインダを得た。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは10.9万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
(Example 5)
Addition amount of acrylonitrile is 50.1 g, addition amount of light ester P1-M is 15.62 g, addition amount of ammonium persulfate is 2.88 g, addition amount of 50% ammonium sulfite is 8.64 g, 0.1% iron sulfate A battery electrode binder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aqueous solution added was 0.054 g. Mw of the obtained binder for battery electrodes by GPC measurement (solvent: DMF) was 101,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(比較例1)
ライトエステルP1−Mに換えて、カルボキシル基含有単量体である2−メタクリロイルオキシエチルサクシネート(共栄社化学株式会社製、商品名:ライトエステルHO−MS)2.80gを用いた以外は、実施例1と同様にして電池電極用バインダを得た。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは20.2万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
(Comparative Example 1)
Implemented except that 2.80 g of 2-methacryloyloxyethyl succinate (trade name: Light Ester HO-MS, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), which is a carboxyl group-containing monomer, was used instead of Light Ester P1-M. A battery electrode binder was obtained in the same manner as in Example 1. Mw by GPC measurement (solvent: DMF) of the obtained battery electrode binder was 202,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(比較例2)
ライトエステルP1−Mに換えて、カルボキシル基含有単量体である2−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸(共栄社化学株式会社製、商品名:ライトエステルHO−HH)3.4gを用いた以外は、実施例1と同様にして電池電極用バインダを得た。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは22.6万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
(Comparative Example 2)
Except for using 3.4 g of 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: Light Ester HO-HH), which is a carboxyl group-containing monomer, instead of Light Ester P1-M In the same manner as in Example 1, a battery electrode binder was obtained. Mw of the obtained battery electrode binder measured by GPC (solvent: DMF) was 26,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(比較例3)
ライトエステルP1−Mに換えて、ヒドロキシル基含有単量体である2−ヒドロキシエチルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製、商品名:アクリエステルHO)3.4gを用いた以外は、実施例1と同様にして電池電極用バインダを得た。得られた電池電極用バインダのGPC測定(溶媒:DMF)によるMwは18.7万であった。
得られた電池電極用バインダについて、各構成単位の含有率、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
(Comparative Example 3)
The same as in Example 1 except that 3.4 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Acryester HO), which is a hydroxyl group-containing monomer, was used instead of the light ester P1-M. Thus, a battery electrode binder was obtained. Mw by the GPC measurement (solvent: DMF) of the obtained battery electrode binder was 187,000.
About the obtained binder for battery electrodes, the content rate of each structural unit, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.

(比較例4)
蒸留水100g、n−ブチルアクリレート15g、エチルアクリレート15g、アクリロニトリル1.33g、ライトエステルP1−M1g、グリシジルメタクリレート1g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1g、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.23gの混合物を乳化した。
攪拌機、温度計、冷却管及び窒素ガス導入管を装備した1Lのセパラブルフラスコに、前記の乳化物を投入した。
窒素ガスを用い通気量100mL/分の条件で15分間バブリングした後、オーバーフローに切り替え、65℃で3時間保持して重合した。
重合した後、固形分10gに対して、90gのNMP(和光純薬工業株式会社製)を加え、減圧下で水を蒸発させて、電池電極用バインダをスラリー(溶媒:NMP)として得た。得られた電池電極用バインダについて、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
なお、本例の電池電極用バインダは重水素化−ジメチルスルホキシドに不溶であったため、各構成単位の含有率を測定できなかった。このため、表1には仕込み組成を示した。
(Comparative Example 4)
100 g of distilled water, 15 g of n-butyl acrylate, 15 g of ethyl acrylate, 1.33 g of acrylonitrile, 1 g of light ester P1-M, 1 g of glycidyl methacrylate, 1 g of sodium dodecylbenzenesulfonate, and 2,2′-azobisisobutyronitrile. 23 g of the mixture was emulsified.
The above-mentioned emulsion was put into a 1 L separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling pipe, and a nitrogen gas introduction pipe.
After bubbling with nitrogen gas at a flow rate of 100 mL / min for 15 minutes, it was switched to overflow and polymerization was carried out by maintaining at 65 ° C. for 3 hours.
After the polymerization, 90 g of NMP (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 10 g of the solid content, and water was evaporated under reduced pressure to obtain a battery electrode binder as a slurry (solvent: NMP). About the obtained binder for battery electrodes, NMP insoluble matter, peel strength, and flexibility were evaluated, and the results are shown in Table 1.
In addition, since the binder for battery electrodes of this example was insoluble in deuterated dimethyl sulfoxide, the content rate of each structural unit could not be measured. For this reason, Table 1 shows the charged composition.

(比較例5)
ポリフッ化ビニリデン(クレハ株式会社製、PVDF#1000)を電池電極用バインダとした。この電池電極用バインダについて、NMP不溶分、剥離強度、柔軟性を評価し、その結果を表1に記載した。
(Comparative Example 5)
Polyvinylidene fluoride (Kureha Co., Ltd., PVDF # 1000) was used as the battery electrode binder. The battery electrode binder was evaluated for NMP insoluble content, peel strength, and flexibility, and the results are shown in Table 1.

(評価方法)
<各構成単位の含有率>
≪実施例1〜5における各構成単位の含有率≫
実施例1〜5の電池電極用バインダ中のリン酸量を以下に示すICP発光分析により求めた。求めたリン酸量から、各例の電池電極用バインダ中のリン酸比率(モル%)を算出し、これをリン酸基含有単位の含有率とした。また、100モル%からリン酸基含有単位の含有率を減じて、シアン化ビニル単位の含有率を算出した。
(Evaluation method)
<Content of each structural unit>
<< Content of each structural unit in Examples 1 to 5 >>
The amount of phosphoric acid in the battery electrode binders of Examples 1 to 5 was determined by ICP emission analysis shown below. From the obtained amount of phosphoric acid, the phosphoric acid ratio (mol%) in the battery electrode binder of each example was calculated, and this was used as the content of the phosphoric acid group-containing unit. Moreover, the content rate of the phosphoric acid group containing unit was reduced from 100 mol%, and the content rate of the vinyl cyanide unit was computed.

[ICP発光分析]
試料0.05gをマイクロウェーブ用分解管に秤量し、濃硝酸15mLを加えてフタをして、マイクロウェーブ装置にセットし、下記の条件で分解を行った。次いで、冷却後に残圧を抜き、フタを開け、内容物が分解していることを目視確認した。その後、ガラス製メスフラスコにロートを用いて移液し、純水で洗浄液も合わせて50mLになるようにメスアップした。さらに純水で10倍に希釈後、ICP発光分析法でリンの定量を行った。装置は、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、ICP発光分析装置IRIS−APを用いた。
[ICP emission analysis]
0.05 g of a sample was weighed into a microwave decomposition tube, 15 mL of concentrated nitric acid was added, the lid was capped, and the sample was set in a microwave device, and decomposed under the following conditions. Subsequently, after cooling, the residual pressure was released, the lid was opened, and it was visually confirmed that the contents were decomposed. Thereafter, the solution was transferred to a glass measuring flask using a funnel, and the volume was adjusted to 50 mL with pure water and the washing solution. Furthermore, after diluting 10 times with pure water, phosphorus was quantified by ICP emission spectrometry. As an apparatus, an ICP emission analyzer IRIS-AP manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd. was used.

[マイクロウェーブ分解条件]
・Step1
温度:120℃、圧力:100PSI、時間:5分、Power:600W−30%
・Step2
温度:150℃、圧力:150PSI、時間:5分、Power:600W−35%
・Step3
温度:180℃、圧力:180PSI、時間:5分、Power:30%−40%
[Microwave decomposition conditions]
・ Step1
Temperature: 120 ° C., pressure: 100 PSI, time: 5 minutes, Power: 600 W-30%
・ Step2
Temperature: 150 ° C., pressure: 150 PSI, time: 5 minutes, Power: 600 W-35%
・ Step3
Temperature: 180 ° C., Pressure: 180 PSI, Time: 5 minutes, Power: 30% -40%

≪比較例1〜3における各構成単位の含有率≫
比較例1〜3の電池電極用バインダの組成を以下の方法で求めた。
試料を重水素化−ジメチルスルホキシドに溶解した後、溶液を濾過した。濾過した溶液を用いて、H−NMR(日本電子株式会社製、JNM GSX−270)により測定し、積分値から組成を算出した。
≪Content of each structural unit in Comparative Examples 1 to 3≫
The composition of the binder for battery electrodes of Comparative Examples 1 to 3 was determined by the following method.
After the sample was dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, the solution was filtered. It measured by < 1 > H-NMR (the JEOL Co., Ltd. make, JNM GSX-270) using the filtered solution, and computed the composition from the integrated value.

<NMP不溶分>
各例の電池電極用バインダのNMP不溶分を以下の方法で求めた。
試料0.2gをNMP20mLに60℃で72時間浸漬した後、80メッシュのポリエチレンメッシュで濾過した。
メッシュ上の固形分にNMP20mLをまわしかけて、メッシュ上の固形分を乾燥した。乾燥物の質量を測定し、浸漬前の試料の質量(0.2g)に対する百分率で示した。
<NMP insoluble matter>
The NMP insoluble content of the battery electrode binder in each example was determined by the following method.
After 0.2 g of a sample was immersed in 20 mL of NMP at 60 ° C. for 72 hours, it was filtered through an 80 mesh polyethylene mesh.
20 mL of NMP was applied to the solid content on the mesh to dry the solid content on the mesh. The mass of the dried product was measured and expressed as a percentage with respect to the mass (0.2 g) of the sample before immersion.

<剥離強度>
各例の電池電極用バインダをセパラブルフラスコに投入し、電池電極用バインダの濃度が10%となるようにNMP(和光純薬工業株式会社製)を添加し、溶解してバインダ液を調製した。
<Peel strength>
The battery electrode binder of each example was put into a separable flask, NMP (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and dissolved so that the concentration of the battery electrode binder was 10%, and a binder solution was prepared. .

直径7μm、チョップ長3mmのPAN系炭素繊維(CF)2部と、チョップ長3mmの繊維状ポリビニルアルコール(ユニチカ株式会社製)1部とを水に分散した後、目付が10〜15g/mとなるように抄紙機で抄き、乾燥して、紙状のCFを得た。
得られた紙状のCFに、15%フェライトJ−325/メタノール溶液(DIC株式会社製、商品名:フェライトJ−325)を含浸させ、乾燥させた。その後、乾燥させたものを180℃、100kg/cmで熱プレスした。熱プレスしたものを窒素雰囲気下1500℃で焼成して、CFシートを作製した。
After dispersing 2 parts of PAN-based carbon fiber (CF) having a diameter of 7 μm and a chop length of 3 mm and 1 part of fibrous polyvinyl alcohol (manufactured by Unitika Ltd.) having a chop length of 3 mm in water, the basis weight is 10 to 15 g / m 2. Then, the paper was made with a paper machine and dried to obtain a paper-like CF.
The obtained paper-like CF was impregnated with 15% ferrite J-325 / methanol solution (manufactured by DIC Corporation, trade name: Ferrite J-325) and dried. Thereafter, the dried product was hot-pressed at 180 ° C. and 100 kg / cm 2 . The hot-pressed product was fired at 1500 ° C. in a nitrogen atmosphere to prepare a CF sheet.

集電体として銅箔(300mm×200mm×20μm)を用い、この銅箔をガラス板に固定し、銅箔上に130μmの厚さでバインダ液を塗布した。
バインダ液を塗布した上に、CFシート(50mm×100mm)を置き、バインダ液とよくなじませた。100℃で1時間乾燥した後、ガラス板を銅箔から外し、銅箔とCFシートとを電池電極用バインダで貼り合わせた試験用シートを得た。
A copper foil (300 mm × 200 mm × 20 μm) was used as a current collector, this copper foil was fixed to a glass plate, and a binder solution was applied on the copper foil at a thickness of 130 μm.
After applying the binder liquid, a CF sheet (50 mm × 100 mm) was placed and blended well with the binder liquid. After drying at 100 ° C. for 1 hour, the glass plate was removed from the copper foil, and a test sheet in which the copper foil and the CF sheet were bonded together with a battery electrode binder was obtained.

得られた試験用シートを幅10mmの短冊状にカットした後、幅25mmの両面テープ(積水化学工業株式会社製、商品名:#570)で試験用シートをポリカーボネート板(50mm×100mm×1mm)に貼り付けた。この際、CFシートがポリカーボネート板と当接するようにした。次いで、試験用シートとポリカーボネート板とをラバー製のローラーで圧着し、これを試験片とした。  The obtained test sheet was cut into a strip having a width of 10 mm, and the test sheet was then polycarbonate sheet (50 mm × 100 mm × 1 mm) with a double-sided tape having a width of 25 mm (trade name: # 570, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). Pasted on. At this time, the CF sheet was brought into contact with the polycarbonate plate. Next, the test sheet and the polycarbonate plate were pressure-bonded with a rubber roller, and this was used as a test piece.

引張圧縮試験機(株式会社今田製作所製、商品名:SV−201型)に、試験片のポリカーボネート板を固定し、約25℃の条件下で、銅箔を180°方向に10mm/分で剥離し、その時の応力を測定した。
銅箔を剥離した際に、CFシートの全面が銅箔から剥がれて両面テープに残存している箇所を測定範囲とし、測定範囲内で最も低い応力を測定値とした。
この測定を3回行ない、測定値の平均値を剥離強度とした。この値が大きいほど、電池電極用バインダが集電体に強固に密着しているといえる。
A polycarbonate plate as a test piece is fixed to a tensile and compression tester (manufactured by Imada Manufacturing Co., Ltd., trade name: SV-201 type), and the copper foil is peeled off at 10 mm / min in the 180 ° direction under the condition of about 25 ° C. Then, the stress at that time was measured.
When the copper foil was peeled off, the entire area of the CF sheet was peeled off from the copper foil and remained on the double-sided tape was taken as the measurement range, and the lowest stress in the measurement range was taken as the measurement value.
This measurement was performed three times, and the average value of the measured values was taken as the peel strength. It can be said that the larger this value is, the stronger the battery electrode binder is in close contact with the current collector.

<柔軟性>
「<剥離強度>」で調製したバインダ液をガラス板に塗布し、乾燥して、厚さ50μmのフィルムを作製した。このフィルムを10mm×50mmの短冊状にカットして試験片とした。
約25℃の環境下で、試験片を長手方向の中央(端から25mm)付近で二つに折り、折れ目の上に500gの荷重を1分間かけた。その後、折り目を広げ、割れ又はひびの発生の有無を確認した。この試験を10点の試験片について行い、下記評価基準に分類して柔軟性を評価した。試験片の割れ又はひびの発生は、目視で確認した。
<Flexibility>
The binder solution prepared in “<Peel Strength>” was applied to a glass plate and dried to prepare a film having a thickness of 50 μm. This film was cut into a strip of 10 mm × 50 mm to obtain a test piece.
Under an environment of about 25 ° C., the test piece was folded in half near the center in the longitudinal direction (25 mm from the end), and a load of 500 g was applied on the fold for 1 minute. Thereafter, the folds were widened, and the presence or absence of cracks or cracks was confirmed. This test was performed on 10 test pieces and classified into the following evaluation criteria to evaluate flexibility. The occurrence of cracks or cracks in the test piece was confirmed visually.

≪評価基準≫
○:割れ又はひびが発生した試験片数が0〜4点であった。
△:割れ又はひびが発生した試験片数が5〜8点であった。
×:割れ又はひびが発生した試験片数が9〜10点であった。
≪Evaluation criteria≫
A: The number of test pieces in which cracks or cracks occurred was 0 to 4 points.
(Triangle | delta): The number of the test piece which the crack or the crack generate | occur | produced was 5-8 points.
X: The number of test pieces in which cracks or cracks occurred was 9 to 10 points.

Figure 2013020752
Figure 2013020752

表1に示すように、本発明を適用した実施例1〜5は、いずれも剥離強度が12.1N/cm以上であり、かつ柔軟性が「○」であった。中でも、NMP不溶分が1質量%未満であり、シアン化ビニル単位の含有量が99.2モル%である実施例1は、特に剥離強度に優れるものであった。これは、バインダ液中での溶解分が多いために、集電体に塗布して乾燥した場合に、密着面積が大きくなり、電池電極用バインダと集電体の密着性が向上したものと推測される。  As shown in Table 1, in each of Examples 1 to 5 to which the present invention was applied, the peel strength was 12.1 N / cm or more, and the flexibility was “◯”. Among them, Example 1 having an NMP insoluble content of less than 1% by mass and a vinyl cyanide unit content of 99.2 mol% was particularly excellent in peel strength. This is presumed to be due to the large amount of dissolved component in the binder solution, and when applied to the current collector and dried, the contact area increases and the adhesion between the battery electrode binder and the current collector is improved. Is done.

これに対し、リン酸基含有単位に換えてカルボキシル基含有単位を有する比較例1〜3は、柔軟性が「○」であるものの、剥離強度が3.8〜4.5N/cmと低いものであった。
また、NMP不溶分が50質量%超の比較例4は、剥離強度が8.5N/cmであり、実施例1〜5に比べて剥離強度に劣っていた。
また、PVDFを用いた比較例5は、剥離強度が極めて低く、かつ柔軟性が「×」であった。
これらの結果から、本発明の電池電極用バインダは、少量でも、合剤層と集電体との剥離、電極活物質の欠落を低減し、電池性能の向上を図れることが判った。さらに、電池用電極の捲回・折り曲げ時のクラックの発生等を防止できることが判った。
On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 having a carboxyl group-containing unit instead of a phosphate group-containing unit have a low peel strength of 3.8 to 4.5 N / cm, although the flexibility is “◯”. Met.
Moreover, the comparative example 4 whose NMP insoluble content exceeds 50 mass% was 8.5 N / cm in peeling strength, and was inferior to peeling strength compared with Examples 1-5.
In Comparative Example 5 using PVDF, the peel strength was extremely low and the flexibility was “x”.
From these results, it was found that the battery electrode binder of the present invention can improve the battery performance by reducing the peeling between the mixture layer and the current collector and the loss of the electrode active material even with a small amount. Furthermore, it has been found that the occurrence of cracks and the like during winding and bending of the battery electrode can be prevented.

Claims (4)

シアン化ビニル単位80〜99.99モル%及びリン酸基含有単位0.01〜20モル%を有し、N−メチルピロリドンに対する不溶分が50質量%以下の重合体である電池電極用バインダ。  A binder for battery electrodes, which is a polymer having 80 to 99.99 mol% of vinyl cyanide units and 0.01 to 20 mol% of phosphoric acid group-containing units and having an insoluble content with respect to N-methylpyrrolidone of 50% by mass or less. 請求項1に記載の電池電極用バインダを含有する電池電極用組成物。  The composition for battery electrodes containing the binder for battery electrodes of Claim 1. 集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備え、前記合剤層は、請求項2に記載の電池電極用組成物と電極活物質とを含有する電池用電極。  A battery electrode comprising: a current collector; and a mixture layer provided on the current collector, wherein the mixture layer includes the battery electrode composition according to claim 2 and an electrode active material. 請求項3に記載の電池用電極を備える二次電池。   A secondary battery comprising the battery electrode according to claim 3.
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