JP2013161725A - Battery - Google Patents

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Masato Fukamachi
正人 深町
Tamotsu Sato
保 佐藤
Akinori Hamada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery having excellent charge/discharge characteristics in repeated charging and discharging.SOLUTION: The battery comprises: an electrode for a battery, which contains a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05-1.0 μm and/or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05-1.0 μm, an active material, and a collector; and an electrolyte.

Description

本発明は、塩化ビニル重合体及び/又は塩化ビニル共重合体、活物質、並びに集電体を含有する電池用電極を使用する電池に関するものである。   The present invention relates to a battery using a battery electrode containing a vinyl chloride polymer and / or a vinyl chloride copolymer, an active material, and a current collector.

近年、電池は多岐にわたる用途に利用されている。近年、電池の中で二次電池の普及が目覚しくなってきている。二次電池が用いられる用途としては、ハイブリッド方式自動車があり、著しく普及してきた。さらに、プラグインハイブリッド方式又は電気式自動車が将来大きく普及していくと予測されている。また、電動自転車も普及し始めてきた。さらに、携帯電話、ノートパソコン、PDAなどの携帯端末の普及が著しくなってきている。電動工具などのパワーツールの普及も著しい。さらに、スマートグリッド、特に家庭用としての電源制御システムが普及し始めた。これらの電源は、二次電池が用いられており、最近では、リチウムイオン二次電池が多用されている。   In recent years, batteries have been used for various purposes. In recent years, the spread of secondary batteries has become remarkable among the batteries. As an application in which the secondary battery is used, there is a hybrid type automobile, which has been remarkably spread. Furthermore, it is predicted that plug-in hybrid systems or electric vehicles will be widely used in the future. Electric bicycles have also begun to spread. Furthermore, the spread of mobile terminals such as mobile phones, notebook computers, and PDAs has become remarkable. The spread of power tools such as electric tools is also remarkable. In addition, smart grids, especially power control systems for home use, have begun to spread. Secondary batteries are used for these power sources, and recently, lithium ion secondary batteries are frequently used.

電池は、電解液、正極用と負極用活物質等と集電体が結着された電極、及びセパレータから基本的に構成される。   A battery is basically composed of an electrolyte, an electrode in which a positive electrode and a negative electrode active material, and a current collector are bound, and a separator.

上記に掲げた用途において、電池、特に二次電池は、小型化、軽量化、薄型化、高性能化が求められている。電池の性能向上には、電池に用いられている各部材の性能向上が重要であるが、電極の性能向上についても重要な特性と考えられている。電極については、活物質、又は集電体の影響の他、活物質同士、及び活物質と集電体とを結着するためのバインダーとなるポリマー材料の影響も重要である。通常、このバインダーは、ポリマーを水又は有機溶剤を媒体とした組成物からなり、当該組成物を活物質などと混合したスラリーを集電体に塗布後、乾燥して電極が製造される。ここで水系スラリーに含まれるバインダーとして、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリルなどを原料とするスチレン・ブタジエンゴム類(SBR)が広く知られている。また、溶剤系では、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などのフッ素系樹脂が広く知られている。これらのバインダーを用い成形した電極、及び電池が知られている(例えば、特許文献1、2)。   In the applications listed above, batteries, particularly secondary batteries, are required to be reduced in size, weight, thickness, and performance. In order to improve the performance of the battery, it is important to improve the performance of each member used in the battery, but it is considered that the performance improvement of the electrode is also an important characteristic. Regarding the electrode, in addition to the influence of the active material or the current collector, the influence of the active material or the polymer material serving as a binder for binding the active material and the current collector is also important. Usually, this binder consists of a composition which uses a polymer for water or an organic solvent as a medium, and applies the slurry which mixed the said composition with the active material etc. to an electrical power collector, Then, an electrode is manufactured by drying. Here, as binders contained in the aqueous slurry, styrene / butadiene rubbers (SBR) using styrene, butadiene, acrylonitrile and the like as raw materials are widely known. In the solvent system, fluorine resins such as polyvinylidene fluoride (PVDF) are widely known. Electrodes and batteries formed using these binders are known (for example, Patent Documents 1 and 2).

しかし、水系SBR又は溶剤系フッ素系樹脂をバインダーとして含有するスラリーが使用され成形された電極を用いたリチウムイオン二次電池は、繰り返しの充放電の際、電池性能が低下することが課題である。繰り返しの充放電の際には、活物質の容積が膨張と収縮とを繰り返すことが知られており、これまで用いられているバインダーを含有するスラリーでは、活物質同士や活物質と集電体との結着性が十分でないために、活物質同士、活物質と集電体間に剥離が認められる。これにより、繰り返し充放電の際に、電池の性能低下が生じると考えられている。   However, a lithium ion secondary battery using an electrode formed by using a slurry containing a water-based SBR or a solvent-based fluororesin as a binder has a problem that the battery performance deteriorates during repeated charge and discharge. . In the case of repeated charge and discharge, it is known that the volume of the active material repeats expansion and contraction. In the slurry containing the binder used so far, the active materials and the active material and the current collector Is not sufficient, and peeling between the active materials and between the active material and the current collector is observed. Thereby, it is thought that the performance fall of a battery arises in the case of charging / discharging repeatedly.

また、ポリフッ化ビニリデンをバインダーとして含有するスラリーが使用され成形された電極を用いたリチウムイオン二次電池では、電極液、正極活物質または負極活物質に存在する水と、ポリフッ化ビニリデンが反応してフッ化水素ガスを発生する場合があり、これにより、電池の性能低下が深刻であった。   In addition, in a lithium ion secondary battery using an electrode formed by using a slurry containing polyvinylidene fluoride as a binder, polyvinylidene fluoride reacts with water present in the electrode solution, the positive electrode active material or the negative electrode active material. In some cases, hydrogen fluoride gas is generated, which causes serious deterioration in battery performance.

これらの問題点を解決するために、塩化ビニル重合体をバインダーとして含有するスラリーが使用され成形された電極を用いたリチウムイオン二次電池が開示されている(例えば、特許文献3)。   In order to solve these problems, a lithium ion secondary battery using an electrode formed by using a slurry containing a vinyl chloride polymer as a binder is disclosed (for example, Patent Document 3).

しかしなから、ポリフッ化ビニリデンをバインダーとして用いる場合と同様に、塩化ビニル重合体をN−メチルピロリドンのごとく溶剤に溶解し、活物質などと混合することにより、スラリーを調製する。   However, as in the case of using polyvinylidene fluoride as a binder, a slurry is prepared by dissolving a vinyl chloride polymer in a solvent like N-methylpyrrolidone and mixing with an active material or the like.

ここで使用される溶剤は、環境衛生上の問題から、また、このような溶剤系バインダーを用いる場合には、電極塗工設備を防爆構造とする必要があり、さらに排ガス処理設備を必要とする。このため、近年、その使用が忌避される傾向にある。   The solvent used here is due to environmental hygiene problems, and when such a solvent-based binder is used, the electrode coating equipment must have an explosion-proof structure, and further an exhaust gas treatment equipment is required. . For this reason, in recent years, the use tends to be avoided.

このような状況下、水系バインダーであり、かつ活物質同士や活物質と集電体との十分な結着性を有するスラリーを用い形成された電極から構成される電池であり、繰り返し充放電の際に充放電サイクル特性に優れた電池が望まれていた。   Under such circumstances, the battery is composed of an electrode formed using a slurry that is a water-based binder and has sufficient binding properties between active materials and between the active material and a current collector, and is repeatedly charged and discharged. In particular, a battery having excellent charge / discharge cycle characteristics has been desired.

特開平5−226004号公報JP-A-5-226004 特開平7−296816号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-296816 特開2000−348729号公報JP 2000-348729 A

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水系のバインダーを用いて製造された電池用電極を使用し、繰り返し充放電の際に電池性能が低下しない電池を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a battery that uses a battery electrode manufactured using a water-based binder and that does not deteriorate battery performance during repeated charge and discharge. There is to do.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の重合体を含むラテックスを含有するスラリーから形成された電極から構成される電池は、驚くべきことに、繰り返し充放電の際に電池性能が低下しないことを新規に見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体、活物質並びに集電体を含有する電池用電極、並びに電解液から構成されることを特徴とする電池である。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have surprisingly found that a battery composed of an electrode formed from a slurry containing a latex containing a specific polymer is repeatedly charged and discharged. At the same time, the inventors have newly found that the battery performance does not deteriorate, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm, an active material, and a current collector. A battery comprising a battery electrode containing a body and an electrolyte.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の電池は、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体、活物質並びに集電体を含有する電池用電極、並びに電解液から構成される電池である。   The battery of the present invention comprises a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm, an active material, and a current collector. It is the battery comprised from the electrode for batteries containing a body, and electrolyte solution.

本発明の電池の種類は、特に制限されるものではなく、一次電池や二次電池の両方可能であり、好ましくは、二次電池であり、さらに好ましくは、リチウムイオン二次電池である。   The type of the battery of the present invention is not particularly limited, and both a primary battery and a secondary battery are possible, preferably a secondary battery, and more preferably a lithium ion secondary battery.

本発明の電池を構成する電池用電極は、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体、活物質並びに集電体を含有するものである。   The battery electrode constituting the battery of the present invention includes a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm. , Containing an active material and a current collector.

ここに、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体は、塩化ビニル単量体を重合して得られる。また、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体は、塩化ビニル単量体と、これと共重合可能な他のモノマー(単量体)とを重合することで得られる。   Here, a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm is obtained by polymerizing a vinyl chloride monomer. A vinyl chloride copolymer having an average particle size of 0.05 to 1.0 μm is obtained by polymerizing a vinyl chloride monomer and another monomer (monomer) copolymerizable therewith. It is done.

塩化ビニル重合体及び/又は塩化ビニル共重合体の平均粒子径が0.05μm未満の場合には、得られるラテックスは高粘度となり、また。平均粒子径が1.0μmを超えると活物質同士や活物質と集電体との結着性が低下するばかりでなく、平均粒子径が大きくなるとラテックス中で粒子の沈降が起こりやすくなるため、ラテックスの保存安定性が悪化する。得られるラテックスの保存安定性を維持し、かつ活物質同士や、活物質と集電体との結着性を高めるため、平均粒子径が0.05〜0.5μmが好ましく、0.05〜0.2μmがさらに好ましい。   When the average particle size of the vinyl chloride polymer and / or vinyl chloride copolymer is less than 0.05 μm, the resulting latex has a high viscosity. When the average particle size exceeds 1.0 μm, not only the binding properties between the active materials and the active material and the current collector are lowered, but also when the average particle size is increased, the particles are likely to settle in the latex. Latex storage stability deteriorates. In order to maintain the storage stability of the obtained latex and to increase the binding properties between the active materials or between the active material and the current collector, the average particle size is preferably 0.05 to 0.5 μm, 0.2 μm is more preferable.

平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体は、活物質同士や、活物質と集電板との結着性を高めるために、脂肪酸ビニル及び/又は(メタ)アクリル酸エステルに由来する下記一般式(1)及び/又は一般式(2)で示される構造単位を含むことが好ましい。   A vinyl chloride copolymer having an average particle size of 0.05 to 1.0 μm is used to increase the binding property between active materials and between the active material and a current collector plate, and fatty acid vinyl and / or (meth) acrylic. It preferably contains a structural unit represented by the following general formula (1) and / or general formula (2) derived from an acid ester.

Figure 2013161725
(式中、Rは炭素数1〜17のアルキル基を表す。)
Figure 2013161725
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms.)

Figure 2013161725
(式中、Rは炭素数1〜18のアルキル基を表し、Rは水素又はメチル基を表す。)
ここで、脂肪酸ビニルとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の炭素数2〜18の脂肪酸のビニルエステル等を挙げることができ、好ましくは酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等の炭素数2〜12の脂肪酸のビニルエステルであり、より好ましくは酢酸ビニルである。
Figure 2013161725
(In the formula, R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 3 represents hydrogen or a methyl group.)
Here, examples of the fatty acid vinyl include 2 to 18 carbon atoms such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl palmitate, and vinyl stearate. Vinyl esters of fatty acids, preferably vinyl acetates of 2 to 12 carbon atoms such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl caprate, vinyl laurate, etc. An ester, more preferably vinyl acetate.

(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸n−ヘプチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸n−デシル、アクリル酸n−ドデシル、アクリル酸ステアリル等の炭素数1〜18のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−ヘプチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸n−デシル、メタクリル酸n−ドデシル、メタクリル酸ステアリル等の炭素数1〜18のメタクリル酸エステル等を挙げることができ、好ましくはアクリル酸メチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸n−ヘプチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸n−デシル、アクリル酸n−ドデシル等の炭素数1〜12のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−ヘプチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸n−デシル、メタクリル酸n−ドデシル等の炭素数1〜12のメタクリル酸エステルであり、さらに好ましくはアクリル酸メチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル等の炭素数1〜4のアクリル酸エステルである。   Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, n-pentyl acrylate, n-hexyl acrylate, n-heptyl acrylate, n-octyl acrylate, and n-acrylate. -C1-C18 acrylic acid ester, such as decyl, n-dodecyl acrylate, stearyl acrylate, methyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, n-pentyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, methacrylic acid Examples thereof include methacrylic acid esters having 1 to 18 carbon atoms such as n-heptyl, n-octyl methacrylate, n-decyl methacrylate, n-dodecyl methacrylate and stearyl methacrylate, preferably methyl acrylate, acrylic Propyl acid, butyl acrylate C1-C12 acrylic ester such as n-pentyl acrylate, n-hexyl acrylate, n-heptyl acrylate, n-octyl acrylate, n-decyl acrylate, n-dodecyl acrylate, methyl methacrylate , Propyl methacrylate, butyl methacrylate, n-pentyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, n-heptyl methacrylate, n-octyl methacrylate, n-decyl methacrylate, n-dodecyl methacrylate, etc. 12 methacrylic acid esters, and more preferred are C1-C4 acrylic acid esters such as methyl acrylate, propyl acrylate, and butyl acrylate.

塩化ビニル単量体と共重合可能なモノマーは、例えば、上記した脂肪酸ビニルや(メタ)アクリル酸エステルの他、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィン類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類;塩化ビニルデン等のハロゲン化ビニルデン類;アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸及びその酸無水物;スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物;アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート等の架橋性モノマー等が挙げられ、単独又は2種類以上使用することができる。塩化ビニル共重合体中のこれらの共重合可能なモノマーのモノマー仕込み組成としては、特に限定するものではないが、活物質同士や活物質と集電体とのより高い結着性を得るため、さらに耐電解液膨潤性を得るために、0重量%を超えて50重量%以下が好ましく、0重量%を超えて30重量%以下がさらに好ましい。   Monomers that can be copolymerized with vinyl chloride monomers include, for example, the above-mentioned fatty acid vinyls and (meth) acrylic acid esters, olefins such as ethylene, propylene, and butene; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, octyl vinyl ether, lauryl vinyl ether Alkyl vinyl ethers such as: vinylidene halides such as vinylden chloride; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride and acid anhydrides thereof; styrene , Α-methylstyrene, aromatic vinyl compounds such as divinylbenzene; unsaturated nitriles such as acrylonitrile; crosslinkable monomers such as diallyl phthalate and triallyl isocyanurate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. . The monomer charge composition of these copolymerizable monomers in the vinyl chloride copolymer is not particularly limited, but in order to obtain higher binding properties between the active materials and the active material and the current collector, Further, in order to obtain resistance to electrolytic solution swelling, the content is preferably more than 0% by weight and 50% by weight or less, more preferably more than 0% by weight and 30% by weight or less.

また、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体を含む場合のそれらの割合は特に限定するものではない。   Moreover, those ratios are particularly limited when a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm are included. is not.

本発明の電池を構成する電池用電極における平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体の量は、特に限定するものではないが、活物質同士や活物質と集電体との十分な結着性を維持し、電気を流れ易くし、電池特性を良好にするため、活物質100重量部に対して、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体が、好ましくは0.1〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜10重量部である。   The vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or the vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm in the battery electrode constituting the battery of the present invention. The amount is not particularly limited, but in order to maintain sufficient binding between the active materials or between the active material and the current collector, to facilitate the flow of electricity, and to improve battery characteristics, the weight of the active material is 100 weight. The vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or the vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm is preferably 0.1 -20 parts by weight, more preferably 0.5-10 parts by weight.

本発明の電池を構成する電池用電極に含有される活物質及び集電体については、後で説明するとおりである。   The active material and the current collector contained in the battery electrode constituting the battery of the present invention are as described later.

本発明の電池を構成する電池用電極は、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体を含むラテックス並びに活物質を含有する電池電極用スラリーを集電体上に塗布、乾燥することで得られる。   The battery electrode constituting the battery of the present invention includes a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm. It is obtained by applying and drying a slurry for a battery electrode containing latex and an active material on a current collector.

平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体は、活物質同士や、活物質と集電板との結着性を高めるために、脂肪酸ビニル及び/又は(メタ)アクリル酸エステルに由来する下記一般式(1)及び/又は一般式(2)で示される構造単位を含むことが好ましい。   A vinyl chloride copolymer having an average particle size of 0.05 to 1.0 μm is used to increase the binding property between active materials and between the active material and a current collector plate, and fatty acid vinyl and / or (meth) acrylic. It preferably contains a structural unit represented by the following general formula (1) and / or general formula (2) derived from an acid ester.

Figure 2013161725
(式中、Rは炭素数1〜17のアルキル基を表す。)
Figure 2013161725
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms.)

Figure 2013161725
(式中、Rは炭素数1〜18のアルキル基を表し、Rは水素又はメチル基を表す。)
平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体を含むラテックスは、一般的に、1)塩化ビニル単量体単独、又は塩化ビニル単量体とこれと共重合可能な他のモノマー(単量体)の混合物を水性媒体中で、乳化・分散剤、必要に応じて高級アルコール、連鎖移動剤、粒子径制御剤を用い、さらに水溶性開始剤を用いて乳化重合や播種乳化重合する、2)塩化ビニル単量体単独、又は塩化ビニル単量体とこれと共重合可能な他のモノマー(単量体)の混合物を水性媒体中で、乳化・分散剤、必要に応じて高級アルコール、連鎖移動剤を用い、さらに油溶性開始剤を添加して均質化した後に微細懸濁重合や播種微細懸濁重合する、3)塩化ビニル単量体単独、又は塩化ビニル単量体とこれと共重合可能な他のモノマー(単量体)の混合物を水性媒体中で、水溶性高分子、必要に応じて連鎖移動剤、さらに油溶性開始剤を用いて懸濁重合する等により得られる。これらのうち、重合操作の簡便さ等から乳化重合が好ましい。
Figure 2013161725
(In the formula, R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 3 represents hydrogen or a methyl group.)
Latex containing a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm is generally 1) chloride. A vinyl monomer alone or a mixture of a vinyl chloride monomer and another monomer (monomer) copolymerizable therewith in an aqueous medium, emulsifying / dispersing agent, if necessary higher alcohol, chain transfer agent , Emulsion polymerization or seeding emulsion polymerization using a particle size control agent, and further using a water-soluble initiator, 2) vinyl chloride monomer alone, or other monomers copolymerizable with vinyl chloride monomer ( Monomer) mixture in aqueous medium, emulsifying / dispersing agent, using higher alcohol and chain transfer agent if necessary, and adding oil-soluble initiator and homogenizing, then fine suspension polymerization and seeding fine Suspension polymerization 3) Vinyl chloride monomer alone or Is a mixture of vinyl chloride monomer and other monomer copolymerizable with water-soluble polymer, water-soluble polymer, chain transfer agent if necessary, and oil-soluble initiator. It can be obtained by suspension polymerization. Of these, emulsion polymerization is preferred from the standpoint of ease of polymerization.

重合に使用される乳化・分散剤としては、特に限定するものではなく、例えば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、水溶性高分子等が用いられる。ここで、アニオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩;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等のスルホコハク酸塩;ラウリン酸ナトリウム、半硬化牛脂脂肪酸カリウム等の脂肪酸塩;不均化ロジン酸ナトリウム等の不均化ロジン酸塩;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ーテルサルフェートナトリウム塩等のエトキシサルフェート塩;アルカンスルホン酸塩;アルキルエーテル燐酸エステルナトリウム塩等を挙げることができる。また、ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート等のポリオキシソルビトール脂肪酸エステル類;ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノジグリセライド等のグリセリン脂肪酸エステル類;ソルビタンモノパリミテート、ソルビタントリオレート等のソルビタン脂肪酸エステル類等を挙げることができる。水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸等のアルカリ金属塩;カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース類等が挙げられる。当該乳化・分散剤の添加時期としては、特に制限はなく、重合反応前に予め所定量を添加することもできるが、塩化ビニル系樹脂粒子の成長に応じて適宜添加することが好ましい。また、当該乳化・分散剤の添加量としては、特に限定するものではないが、重合時の機械安定性を維持し、及び結着性をより高くするために、単量体100重量部に対して0.5〜5重量部が好ましい。   The emulsifying / dispersing agent used for the polymerization is not particularly limited, and for example, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a water-soluble polymer and the like are used. Here, examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate; alkyl sulfate esters such as sodium lauryl sulfate and sodium tetradecyl sulfate; sodium dioctyl sulfosuccinate and sodium dihexyl sulfosuccinate. Sulfosuccinate; Fatty acid salt such as sodium laurate and semi-cured tallow fatty acid potassium; Disproportionated rosin acid salt such as disproportionated sodium rosinate; Polyoxyethylene lauryl ether sulfate sodium salt, Polyoxyethylene nonyl phenyl ether sulfate sodium Examples thereof include ethoxysulfate salts such as salts; alkane sulfonates; alkyl ether phosphate sodium salts. Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene fatty alcohol ethers such as polyoxyethylene oleyl ether and polyoxyethylene lauryl ether; polyoxyethylene octylphenyl ether and polyoxyethylene dodecylphenyl ether. Ethylene alkyl allyl ethers; polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate and polyoxyethylene sorbitan tristearate; polyoxysorbitol fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitol tetraoleate; stearic acid monoglyceride Glycerol fatty acid esters such as oleic acid monodiglyceride; sorbitan monoparimidate, sorbitan trioleate, etc. Sorbitan fatty acid esters and the like. Examples of the water-soluble polymer include alkali metal salts such as polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and polyacrylic acid; and celluloses such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose. The addition timing of the emulsifying / dispersing agent is not particularly limited, and a predetermined amount can be added in advance before the polymerization reaction, but it is preferable to add appropriately according to the growth of the vinyl chloride resin particles. Further, the amount of the emulsifying / dispersing agent is not particularly limited. However, in order to maintain mechanical stability during polymerization and further increase the binding property, 0.5 to 5 parts by weight is preferred.

乳化重合や播種乳化重合に使用される水溶性開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、過リン酸カリウム等の水溶性過硫酸化物;これらの過酸化物に、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸アンモニウム、メタ重亜硫酸カリウム、アスコルビン酸、第1鉄イオンのエチレンジアミン四酢酸ナトリウム錯塩、ピロリン酸第1鉄等の還元剤を組み合わせたレドックス系開始剤;2,2−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩等の水溶性アゾ化合物等を挙げることができる。また、当該水溶性開始剤の添加時期としては、特に制限はなく、重合反応前に予め添加しておくことも、反応速度を制御するために重合反応中に連続して添加することもできる。連続して添加する際の添加量に特に制限はなく、重合缶の徐熱能力を超えない範囲で添加すればよい。   Examples of water-soluble initiators used for emulsion polymerization and seeding emulsion polymerization include water-soluble peroxides such as potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, and potassium perphosphate; Redox initiator combined with a reducing agent such as sodium hydrogen hydride, ammonium sulfite, potassium metabisulfite, ascorbic acid, ferric ion sodium ethylenediaminetetraacetate complex, ferrous pyrophosphate; 2,2-azobis (2- And water-soluble azo compounds such as methylpropionamidine) dihydrochloride. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as the addition time of the said water-soluble initiator, It can add previously before superposition | polymerization reaction or can add continuously during superposition | polymerization reaction in order to control reaction rate. There is no restriction | limiting in particular in the addition amount at the time of adding continuously, What is necessary is just to add in the range which does not exceed the slow heating capability of a superposition | polymerization can.

必要に応じて使用される高級アルコールとしては、特に制限はなく、通常、炭素数8〜18の脂肪族高級アルコール等が使用され、これは単独で使用しても、異なる炭素数の脂肪族高級アルコールを混合して用いても差し支えない。   The higher alcohol used as necessary is not particularly limited, and usually an aliphatic higher alcohol having 8 to 18 carbon atoms or the like is used, and even if used alone, an aliphatic higher alcohol having a different carbon number is used. Alcohol may be mixed and used.

また、必要に応じて使用される連鎖移動剤としては、得られる塩化ビニル重合体及び/又は塩化ビニル共重合体の重合度を調節できるものであればよく、例えば、トリクロロエチレン、四塩化炭素等のハロゲン系炭化水素;2−メルカプトエタノール、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類;n−ブチルアルデヒド等のアルデヒド類;アセトン等が挙げられる。   Moreover, as a chain transfer agent used as needed, what is necessary is just to be able to adjust the polymerization degree of the vinyl chloride polymer and / or vinyl chloride copolymer obtained, for example, trichlorethylene, carbon tetrachloride, etc. Halogen hydrocarbons; mercaptans such as 2-mercaptoethanol, octyl 3-mercaptopropionate and dodecyl mercaptan; aldehydes such as n-butyraldehyde; acetone and the like.

さらに、必要に応じて使用される粒子径制御剤としては、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等のアルカリ金属硫酸塩が挙げられる。また、当該粒子径制御剤の添加量は、効率よく塩化ビニル重合体及び/又は塩化ビニル共重合体の粒子径制御が可能となり、重合反応が安定的なものとなることから単量体の総重量に対して100〜5000ppmとすることが好ましく、100〜3000ppmとすることがさらに好ましい。当該粒子径制御剤の添加時期としては、特に制限はなく、重合反応前に予め添加しておくことも、粒子径をより高度に制御するために重合反応中に連続して添加することもできる。   Furthermore, as a particle diameter control agent used as needed, alkali metal sulfates, such as sodium sulfate and potassium sulfate, are mentioned, for example. In addition, the amount of the particle size control agent added can efficiently control the particle size of the vinyl chloride polymer and / or vinyl chloride copolymer, and the polymerization reaction becomes stable. It is preferable to set it as 100-5000 ppm with respect to a weight, and it is more preferable to set it as 100-3000 ppm. The addition timing of the particle size control agent is not particularly limited, and may be added in advance before the polymerization reaction or may be continuously added during the polymerization reaction in order to control the particle size to a higher degree. .

微細懸濁重合や播種微細懸濁重合や懸濁重合に使用される油溶性開始剤としては、例えば、ジラウロイルパーオキサイド、ジ−3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート類;t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート等のパーオキシエステル類等の有機過酸化物系開始剤、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)等のアゾ系開始剤等を挙げることができる。   Examples of oil-soluble initiators used in fine suspension polymerization and seeding fine suspension polymerization and suspension polymerization include diacyl peroxides such as dilauroyl peroxide and di-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide. Peroxydicarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate and di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate; peroxyesters such as t-butyl peroxypivalate and t-butyl peroxyneodecanoate Organic peroxide initiator, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4 And azo initiators such as -dimethylvaleronitrile).

重合可能な温度としては特に限定するものではないが、重合をより制御し、適切な重合時間とするために、10〜80℃の範囲が好ましく、30〜70℃の範囲がさらに好ましい。   Although it does not specifically limit as temperature which can superpose | polymerize, in order to superpose | polymerize more and to set it as suitable polymerization time, the range of 10-80 degreeC is preferable, and the range of 30-70 degreeC is further more preferable.

重合反応の終了時期は特に限定するものではないが、活物質同士や活物質と集電体との結着性を十分なものとするため、単量体の転化率が60〜100%まで重合を進行させることが好ましく、80〜100%まで重合を進行させることがさらに好ましい。   The completion time of the polymerization reaction is not particularly limited. However, in order to ensure sufficient binding between the active materials and between the active material and the current collector, the polymerization rate of the monomer is polymerized to 60 to 100%. It is preferable to advance the polymerization, and it is more preferable to advance the polymerization to 80 to 100%.

得られたラテックスに未反応の単量体が残存する場合には、環境安全面を良好にするために、モノマーストリップ等により単量体を除去してもよい。   When unreacted monomer remains in the obtained latex, the monomer may be removed by a monomer strip or the like in order to improve environmental safety.

塩化ビニル重合体及び/又は塩化ビニル共重合体を含むラテックスの固形分は特に限定されるものではないが、ラテックスの粘度が高くなるのを防ぎ、スラリーを製造する際の混合を容易にし、スラリーを塗布する際の加工性を良好にするため、70重量%以下が好ましい。   The solid content of the latex containing the vinyl chloride polymer and / or the vinyl chloride copolymer is not particularly limited, but the viscosity of the latex is prevented from being increased, and the slurry can be easily mixed to produce a slurry. 70% by weight or less is preferable in order to improve the workability when applying the coating.

本発明の電池を構成する電池用電極の製造に使用される電池電極用スラリーは、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体を含むラテックスと活物質を混合させて調製する。   The battery electrode slurry used in the production of the battery electrode constituting the battery of the present invention has a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or an average particle diameter of 0.05 to 1.0. It is prepared by mixing a latex containing a vinyl chloride copolymer having a thickness of 1.0 μm and an active material.

ここに、活物質は、一般的に知られているものなら全て使用できる。例えば、アモルファスカーボン、黒鉛、フッ化カーボン、炭素繊維、樹脂焼成炭素、黒鉛ウィスカー等の炭素系材料;ポリアセン等の高分子化合物;導電性の有機化合物;リチウムと合金化が可能な珪素;錫等の金属等が挙げられる。正極用活物質としては、例えば、二酸化マンガン、三酸化モリブデン、五酸化二バナジウム、酸化鉄類等の金属酸化物;LiCoO、LiMnO、LiNiO等のリチウムを含む複合酸化物;LiFePO等のリチウムを含む複合金属酸化物;FeS等の遷移金属硫化物;Cu等の遷移金属酸化物;NiF等の金属フッ化物;ポリアセチレン等の高分子化合物等が挙げられる。これらの活物質は、単独又は2種以上用いることができる。また、これらの活物質は、一方の電極に用いられる活物質と他方の電極に用いられる活物質のそれぞれの電位により、一般的に極性が定義され、電位が高い方の活物質が正極となり、低い方の活物質が負極となる。 Here, any generally known active material can be used. For example, carbon-based materials such as amorphous carbon, graphite, carbon fluoride, carbon fiber, resin-fired carbon, and graphite whiskers; polymer compounds such as polyacene; conductive organic compounds; silicon that can be alloyed with lithium; tin, etc. The metal etc. are mentioned. Examples of the positive electrode active material include metal oxides such as manganese dioxide, molybdenum trioxide, divanadium pentoxide, and iron oxides; complex oxides including lithium such as LiCoO 2 , LiMnO 2 , and LiNiO 2 ; LiFePO 4 and the like A composite metal oxide containing lithium, a transition metal sulfide such as FeS 2, a transition metal oxide such as Cu 2 V 2 O 3, a metal fluoride such as NiF 2, and a polymer compound such as polyacetylene. These active materials can be used alone or in combination of two or more. In addition, these active materials are generally defined in polarity by the respective potentials of the active material used for one electrode and the active material used for the other electrode, and the active material with the higher potential becomes the positive electrode, The lower active material becomes the negative electrode.

電池電極用スラリーは、スラリーの粘度や塗布作業性を調整するため、一般的に知られている界面活性剤、分散剤、水溶性高分子等を含有していてもよい。また、本発明の電池電極用スラリーは、導電性をより高くするために、導電性付与剤を含むことが好ましい。導電性付与剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラック、グラファイトなどの導電性カーボン等を用いることができる。   The battery electrode slurry may contain generally known surfactants, dispersants, water-soluble polymers and the like in order to adjust the viscosity and application workability of the slurry. Moreover, it is preferable that the slurry for battery electrodes of this invention contains an electroconductivity imparting agent, in order to make electroconductivity higher. As the conductivity-imparting agent, for example, conductive carbon such as acetylene black, ketjen black, carbon black, and graphite can be used.

電池電極用スラリーの製造方法は一般的に知られている方法が用いられる。具体的には、ラテックスと活物質を混合して製造される。混合は、一般的に用いられる混合装置であれば特に制限はない。例えば、ボールミル、ホモジナイザー、超音波分散機、プラネタリーミキサー、ニーダー等を用いることができる。   As a method for producing the battery electrode slurry, a generally known method is used. Specifically, it is manufactured by mixing latex and an active material. The mixing is not particularly limited as long as it is a commonly used mixing apparatus. For example, a ball mill, a homogenizer, an ultrasonic disperser, a planetary mixer, a kneader, or the like can be used.

電池電極用スラリーに含有される平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体を含むラテックスの添加量は、特に限定するものではないが、活物質同士や活物質と集電体との十分な結着性を維持し、電気を流れ易くし、電池特性を良好にするため、活物質100重量部に対して、ラテックスの固形分としての平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体が、好ましくは0.1〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜10重量部となるように添加する。   A latex containing a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm contained in the battery electrode slurry. The amount of addition is not particularly limited, but the active material 100 is used in order to maintain sufficient binding between the active materials or between the active material and the current collector, to facilitate the flow of electricity, and to improve the battery characteristics. A vinyl chloride polymer having an average particle size of 0.05 to 1.0 μm and / or an average particle size of 0.05 to 1.0 μm as a solid content of the latex with respect to parts by weight. Is preferably added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight.

集電体は、一般的に用いられるものであれば制限するものではなく、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金などの金属材料等が用いられる。正極用ではアルミニウムが好ましく、負極用では、銅が好ましい。集電体の形状は、十分な電池性能が発現するものであれば特に制限するものではない。また、集電体の厚みは、特に限定するものではないが、衝撃や振動などにより、又は折り曲げ時に、集電体が破壊することなく良好な電池特性を示すために、1〜300μmであることが好ましい。   The current collector is not limited as long as it is generally used. For example, metal materials such as iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, gold, and platinum are used. Aluminum is preferable for the positive electrode, and copper is preferable for the negative electrode. The shape of the current collector is not particularly limited as long as sufficient battery performance is exhibited. The thickness of the current collector is not particularly limited, but is 1 to 300 μm in order to show good battery characteristics without breaking the current collector due to impact, vibration, or the like. Is preferred.

本発明の電池を構成する電池用電極を製造するための、電池電極用スラリーを集電体上に塗布する方法は、一般的な方法であれば制限はない。例えば、ロールコーター、グラビヤ、エアーナイフ、コンマバー、浸漬等の方法である。電池電極用スラリーの集電体上への塗布量は、十分な電池特性が発現するものであれば特に限定するものではないが、乾燥後の塗膜の膜厚が1〜100μmとなるように塗布すればよい。   If the method for apply | coating the slurry for battery electrodes on a collector for manufacturing the electrode for batteries which comprises the battery of this invention is a general method, there will be no restriction | limiting. For example, methods such as roll coater, gravure, air knife, comma bar, and dipping are used. The coating amount of the battery electrode slurry on the current collector is not particularly limited as long as sufficient battery characteristics are exhibited, but the coating film thickness after drying is 1 to 100 μm. What is necessary is just to apply.

乾燥方法としては、放置乾燥、送風乾燥、熱風乾燥、赤外線乾燥等の方法が用いられる。乾燥温度と時間は特に限定するものではないが、電池特性を維持するために、水分が十分揮散されることが好ましい。   As a drying method, a method such as standing drying, air drying, hot air drying, infrared drying, or the like is used. The drying temperature and time are not particularly limited, but it is preferable that water is sufficiently volatilized in order to maintain battery characteristics.

本電池は、本電池を構成する電池用電極を正極又は負極とし、他の電極を別の物質として構成することができる。他の電極としては、一般的に知られている電極、例えば、金属リチウム、鉛等の金属を用いた電極が挙げられる。また、本電池は、本電池を構成する電池用電極を正極及び負極として構成することもできる。   In the present battery, the battery electrode constituting the battery can be configured as a positive electrode or a negative electrode, and the other electrode can be configured as another substance. Examples of the other electrodes include generally known electrodes, for example, electrodes using metals such as metallic lithium and lead. Moreover, this battery can also comprise the battery electrode which comprises this battery as a positive electrode and a negative electrode.

本発明の電池を構成する電解液は、電解質を溶媒で溶解させたものが挙げられる。電解質は、一般的に用いられるものであれば制限するものではなく、例えば、LiClO、LiBF、LiPF、LiAsF、LiSOCF、LiN(SO、LiN(SOCFなどのリチウム塩等が挙げられる。溶媒は、一般的に用いられるものであれば制限するものではなく、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等のカーボネート類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類;スルホラン類、アセトニトリル等のニトリル類;イオン性液体等が挙げられる。これらは単独又は2種以上用いることができる。 Examples of the electrolytic solution constituting the battery of the present invention include an electrolyte dissolved in a solvent. The electrolyte is not limited as long as it is generally used. For example, LiClO 4 , LiBF 6 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSO 3 CF 3 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiN ( And lithium salts such as SO 2 CF 3 ) 2 . The solvent is not limited as long as it is generally used. For example, carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate; lactones such as γ-butyrolactone; sulfolanes, Nitriles such as acetonitrile; ionic liquids and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

また、高分子固体電解質や高分子ゲル電解質などを電解液として用いることもできる。   Moreover, a polymer solid electrolyte, a polymer gel electrolyte, etc. can also be used as electrolyte solution.

本発明の電池は、上記した電池用電極及び電解液の他に、セパレータ等から構成されていてもよい。ここに、セパレータは、一般的に用いられるものであれば制限するものではなく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン不織布;ポリアミド不織布;ガラス繊維等が挙げられる。   The battery of the present invention may be composed of a separator or the like in addition to the battery electrode and the electrolytic solution described above. Here, the separator is not limited as long as it is generally used, and examples thereof include polyolefin nonwoven fabrics such as polyethylene and polypropylene; polyamide nonwoven fabrics; glass fibers and the like.

リチウムイオン二次電池は、例えば、上記した電池用電極や電解液を含み、必要に応じてセパレータなどを用いて、公知の方法で製造される。例えば、正極と負極とをセパレータを介して重ね合わせ、巻いたり折りたたんだりして、電池の容器に入れ、電解液を注入して封止する方法である。電池の形状は、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型等が知られている。   The lithium ion secondary battery includes, for example, the above-described battery electrode and electrolyte, and is manufactured by a known method using a separator or the like as necessary. For example, it is a method in which a positive electrode and a negative electrode are overlapped via a separator, wound or folded, put into a battery container, and injected with an electrolytic solution for sealing. As the shape of the battery, a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type and the like are known.

本発明により、これまでの電池では困難であった優れた繰り返し充放電特性を有した電池を得ることが可能となり、産業上、極めて広い範囲に応用できる。   The present invention makes it possible to obtain a battery having excellent repetitive charge / discharge characteristics, which has been difficult with conventional batteries, and can be applied to an extremely wide range of industries.

本発明の電池の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the battery of this invention.

次に、以下の実施例にもとづき本発明をさらに詳しく説明する。但し、これらは本発明の理解を助けるための例であって本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限を受けるものではない。   Next, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, these are examples for helping understanding of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.

本発明の実施例には以下の原料を使用した。   The following raw materials were used in the examples of the present invention.

<原料>
(1)スチレン・ブタジエンゴム類(SBR)−水系スラリー用原料
JSR株式会社製 TRD2001
(2)ポリフッ化ビニリデン(PVDF)−溶剤系スラリー用原料
株式会社クレハ製 KFポリマーT#1100
(3)黒鉛−活物質
日本黒鉛工業株式会社製 球状化黒鉛粉末 CGB−10
(4)コバルト酸リチウム(LiCoO)−活物質
日本化学工業株式会社製 セルシードC−5H
(5)アセチレンブラック−導電付与材
電気化学工業株式会社製 デンカブラック
(6)カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)
第一工業製薬株式会社製 セロゲン7A
(7)N−メチルピロリドン(NMP)
和光純薬工業株式会社製
(8)銅箔−黒鉛極用集電体
日本テストパネル株式会社製 C1220P(100mm×100mm×厚み0.05mm)
(9)アルミ箔−コバルト酸リチウム極用集電体
日本製箔株式会社製 1N30(幅250mm×厚み0.02mm)
また、ラテックスの物性は以下の方法で測定した。
<Raw material>
(1) Styrene-Butadiene Rubber (SBR)-Raw Slurry Raw Material TRD2001 made by JSR Corporation
(2) Polyvinylidene fluoride (PVDF) -raw material for solvent-based slurry KF polymer T # 1100 manufactured by Kureha Corporation
(3) Graphite-active material Spherical graphite powder CGB-10 manufactured by Nippon Graphite Industries Co., Ltd.
(4) Lithium cobaltate (LiCoO 2 ) -active material Cell seed C-5H manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.
(5) Acetylene black-conductivity imparting material Denka black (6) Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Serogen 7A manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
(7) N-methylpyrrolidone (NMP)
Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (8) Copper foil-graphite electrode current collector Nippon Test Panel Co., Ltd. C1220P (100 mm x 100 mm x 0.05 mm thickness)
(9) Aluminum foil-current collector for lithium cobaltate electrode 1N30 (width 250 mm x thickness 0.02 mm) manufactured by Nippon Foil Co., Ltd.
The physical properties of the latex were measured by the following method.

<ラテックス固形分濃度>
得られたラテックス1gを精秤後、115℃±2℃の熱風乾燥器中で1時間乾燥した。乾燥器から取出した後、デシケータ中で30分間冷却し、固形分濃度を次式から算出した。
<Latex solid content concentration>
1 g of the obtained latex was precisely weighed and then dried for 1 hour in a hot air dryer at 115 ° C. ± 2 ° C. After taking out from the dryer, it cooled in the desiccator for 30 minutes, and solid content concentration was computed from following Formula.

固形分濃度(%)=100×乾燥後の重量(g)/採取ラテックス重量(g)
<塩化ビニル重合体及び/又は塩化ビニル共重合体の平均粒子径>
平均粒子径は、マイクロトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製)を用い、HRAモード、及びUPAモードで測定した。
Solid content concentration (%) = 100 × weight after drying (g) / weight of collected latex (g)
<Average particle diameter of vinyl chloride polymer and / or vinyl chloride copolymer>
The average particle size was measured in HRA mode and UPA mode using a Microtrac particle size distribution measuring device (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

<塩化ビニル共重合体中の脂肪酸ビニル等の含有量測定>
塩化ビニル共重合体中の脂肪酸ビニル及び/又は(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量は、当該ラテックスを40℃で48時間真空乾燥後、フーリエ変換赤外分光光度計(IRAffinity−1、島津製作所製)を用い、塩化ビニル、及び脂肪酸ビニル及び/又は(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位のもつ特性吸収波長である1430cm−1付近と、1730cm−1付近の吸光度比を測定し、脂肪酸ビニル及び/又は(メタ)アクリル酸エステル含有量を求めた。
<Measurement of content of vinyl fatty acid in vinyl chloride copolymer>
The content of the structural unit derived from the fatty acid vinyl and / or the (meth) acrylic acid ester in the vinyl chloride copolymer was determined by subjecting the latex to vacuum drying at 40 ° C. for 48 hours, and a Fourier transform infrared spectrophotometer (IRAffinity− 1, manufactured by Shimadzu Corporation), the absorbance ratio between 1430 cm −1, which is a characteristic absorption wavelength of a structural unit derived from vinyl chloride and fatty acid vinyl and / or (meth) acrylic ester, and 1730 cm −1 The fatty acid vinyl and / or (meth) acrylic acid ester content was determined.

<ラテックスA〜Eの合成>
合成例1
2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水666g、塩化ビニル単量体600g(100重量部)、3重量%の過硫酸カリウム水溶液5.4g(0.027重量部)、及び5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液59.4g(0.495重量部)を仕込み、混合物を攪拌しながら66℃に昇温して乳化重合を開始した。重合反応開始1時間後から重合反応終了までの間、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液163.0g(1.358重量部)と5重量%のラウリン酸カリウム水溶液59.4g(0.495重量部)との混合液を一定注入量で連続的に添加した。重合反応圧が66℃における塩化ビニル単量体の飽和蒸気圧から0.364MPa降下した時点で重合反応を停止し、未反応塩化ビニル単量体を回収し、塩化ビニル重合体ラテックスAを得た。
<Synthesis of Latex A to E>
Synthesis example 1
In a 2.5 L autoclave, 666 g of deionized water, 600 g (100 parts by weight) of vinyl chloride monomer, 5.4 g (0.027 parts by weight) of 3% by weight aqueous potassium persulfate solution, and 5% by weight of dodecylbenzenesulfone An aqueous sodium acid solution (59.4 g, 0.495 parts by weight) was charged, and the mixture was heated to 66 ° C. while stirring to start emulsion polymerization. From 1 hour after the start of the polymerization reaction to the end of the polymerization reaction, 163.0 g (1.358 parts by weight) of a 5% by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution and 59.4 g (0.495%) of a 5% by weight aqueous potassium laurate solution. (Part by weight) was continuously added at a constant injection amount. When the polymerization reaction pressure dropped by 0.364 MPa from the saturated vapor pressure of the vinyl chloride monomer at 66 ° C., the polymerization reaction was stopped and the unreacted vinyl chloride monomer was recovered to obtain a vinyl chloride polymer latex A. .

得られた塩化ビニル重合体ラテックスAの固形分濃度は、33.5%、平均粒子径は、0.08μmであった。   The resulting vinyl chloride polymer latex A had a solid content concentration of 33.5% and an average particle size of 0.08 μm.

合成例2
2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水666g、塩化ビニル単量体600g(100重量部)、3重量%の過硫酸カリウム水溶液5.4g(0.027重量部)、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液59.4g(0.495重量部)、及び5重量%−硫酸ナトリウム水溶液6.0g(0.05重量部)を仕込み、混合物を攪拌しながら66℃に昇温して乳化重合を開始した。重合反応開始1時間後から重合反応終了までの間、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液163.0g(1.358重量部)と5重量%のラウリン酸カリウム水溶液59.4g(0.495重量部)との混合液を一定注入量で連続的に添加した。重合反応圧が66℃における塩化ビニル単量体の飽和蒸気圧から0.364MPa降下した時点で重合反応を停止し、未反応塩化ビニル単量体を回収し、塩化ビニル重合体ラテックスBを得た。
Synthesis example 2
In a 2.5 L autoclave, 666 g of deionized water, 600 g (100 parts by weight) of vinyl chloride monomer, 5.4 g (0.027 parts by weight) of 3% by weight aqueous potassium persulfate solution, 5% by weight of dodecylbenzenesulfonic acid Emulsion polymerization was started by charging 59.4 g (0.495 parts by weight) of an aqueous sodium solution and 6.0 g (0.05 parts by weight) of a 5% by weight-sodium sulfate aqueous solution and raising the temperature to 66 ° C. while stirring the mixture. did. From 1 hour after the start of the polymerization reaction to the end of the polymerization reaction, 163.0 g (1.358 parts by weight) of a 5% by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution and 59.4 g (0.495%) of a 5% by weight aqueous potassium laurate solution. (Part by weight) was continuously added at a constant injection amount. The polymerization reaction was stopped when the polymerization reaction pressure dropped from the saturated vapor pressure of the vinyl chloride monomer at 66 ° C. by 0.364 MPa, and the unreacted vinyl chloride monomer was recovered to obtain a vinyl chloride polymer latex B. .

得られた塩化ビニル重合体ラテックスBの固形分濃度は、34.0%、平均粒子径は、0.53μmであった。   The resulting vinyl chloride polymer latex B had a solid content concentration of 34.0% and an average particle size of 0.53 μm.

合成例3
2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水666g、塩化ビニル単量体552g(92.0重量部)、酢酸ビニル48.0g(8.0重量部)、3重量%の過硫酸カリウム水溶液5.4g(0.027重量部)、及び5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液83.4g(0.695重量部)を仕込み、混合物を攪拌しながら66℃に昇温して乳化重合を開始した。重合反応開始後から重合反応終了までの間、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液138.6g(1.155重量部)と5重量%のラウリン酸カリウム水溶液24.0g(0.20重量部)との混合液を一定注入量で連続的に添加した。重合反応圧が66℃における塩化ビニル単量体の飽和蒸気圧から0.364MPa降下した時点で重合反応を停止し、未反応塩化ビニル単量体と未反応酢酸ビニルを回収し、さらに5重量%のラウリン酸カリウム水溶液35.4g(0.295重量部)を添加、混合し、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体ラテックスC(塩化ビニル共重合体ラテックス)を得た。
Synthesis example 3
In a 2.5 L autoclave, 666 g of deionized water, 552 g (92.0 parts by weight) of vinyl chloride monomer, 48.0 g (8.0 parts by weight) of vinyl acetate, 5.4 g of a 3% by weight aqueous potassium persulfate solution ( 0.027 parts by weight), and 53.4% (0.695 parts by weight) of a 5% by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution were charged, and the mixture was heated to 66 ° C. while stirring to initiate emulsion polymerization. From the start of the polymerization reaction to the end of the polymerization reaction, 138.6 g (1.155 parts by weight) of a 5% by weight sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution and 24.0 g (0.20 parts by weight) of a 5% by weight potassium laurate aqueous solution ) Was continuously added at a constant injection amount. The polymerization reaction was stopped when the polymerization reaction pressure dropped 0.364 MPa from the saturated vapor pressure of the vinyl chloride monomer at 66 ° C., and the unreacted vinyl chloride monomer and unreacted vinyl acetate were recovered, and further 5% by weight 35.4 g (0.295 parts by weight) of an aqueous potassium laurate solution was added and mixed to obtain a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer latex C (vinyl chloride copolymer latex).

得られた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体ラテックスCの固形分濃度は、36.3%、平均粒子径は、0.08μmであった。また、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル含量は6.0重量%であった。   The obtained vinyl chloride-vinyl acetate copolymer latex C had a solid content concentration of 36.3% and an average particle size of 0.08 μm. The vinyl acetate content in the vinyl chloride-vinyl acetate copolymer was 6.0% by weight.

合成例4
2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水666g、塩化ビニル単量体540g(90.0重量部)、3重量%の過硫酸カリウム水溶液5.4g(0.027重量部)、及び5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液59.4g(0.495重量部)を仕込み、混合物を攪拌しながら66℃に昇温して乳化重合を開始した。アクリル酸ブチル60g(10.0重量部)を、重合反応開始後から20g/hr.の注入速度で6時間かけて連続的に添加した。また、重合反応開始1時間後から重合反応終了までの間、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液163.0g(1.358重量部)と5重量%のラウリン酸カリウム水溶液59.4g(0.495重量部)との混合液を一定注入量で連続的に添加した。重合反応圧が66℃における塩化ビニル単量体の飽和蒸気圧から0.364MPa降下した時点で重合反応を停止し、未反応塩化ビニル単量体と未反応アクリル酸ブチルを回収し、塩化ビニル−アクリル酸ブチル共重合体ラテックスD(塩化ビニル共重合体ラテックス)を得た。
Synthesis example 4
666 g of deionized water, 540 g (90.0 parts by weight) of vinyl chloride monomer, 5.4 g (0.027 parts by weight) of a 3% by weight aqueous potassium persulfate solution, and 5% by weight of dodecyl in a 2.5 L autoclave. An aqueous sodium benzenesulfonate solution (59.4 g, 0.495 parts by weight) was charged, and the mixture was heated to 66 ° C. while stirring to start emulsion polymerization. 60 g (10.0 parts by weight) of butyl acrylate was added at a rate of 20 g / hr. Was added continuously over a period of 6 hours. Also, from 1 hour after the start of the polymerization reaction to the end of the polymerization reaction, 163.0 g (1.358 parts by weight) of a 5% by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution and 59.4 g (0% by weight) of a 5% by weight aqueous potassium laurate solution. .495 parts by weight) was continuously added at a constant injection amount. The polymerization reaction was stopped when the polymerization reaction pressure dropped 0.364 MPa from the saturated vapor pressure of the vinyl chloride monomer at 66 ° C., and the unreacted vinyl chloride monomer and the unreacted butyl acrylate were recovered. A butyl acrylate copolymer latex D (vinyl chloride copolymer latex) was obtained.

得られた塩化ビニル−アクリル酸ブチル共重合体ラテックスDの固形分濃度は、35.5%、平均粒子径は、0.09μmであった。また、塩化ビニル−アクリル酸ブチル共重合体中のアクリル酸ブチル含量は8.8重量%であった。   The obtained vinyl chloride-butyl acrylate copolymer latex D had a solid content concentration of 35.5% and an average particle size of 0.09 μm. The butyl acrylate content in the vinyl chloride-butyl acrylate copolymer was 8.8% by weight.

合成例5
2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水1100g、塩化ビニル単量体400g(100重量部)、10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液64g(1.6重量部)、ジラウロイルパーオキサイド0.64g(0.16重量部)、ラウリルアルコール12g(3.0重量部)を仕込み、当該混合液をホモジナイザーにより75分間循環し、均質化処理を行った。その後、内温を66℃に昇温させて重合反応を開始した。重合反応圧が66℃における塩化ビニル単量体の飽和蒸気圧から0.364MPa降下した時点で重合反応を停止し、未反応塩化ビニル単量体を回収し、塩化ビニル重合体ラテックスEを得た。
Synthesis example 5
In a 2.5 L autoclave, 1100 g of deionized water, 400 g (100 parts by weight) of vinyl chloride monomer, 64 g (1.6 parts by weight) of 10% by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.64 g of dilauroyl peroxide ( 0.16 parts by weight) and 12 g (3.0 parts by weight) of lauryl alcohol were charged, and the mixture was circulated for 75 minutes by a homogenizer to perform a homogenization treatment. Thereafter, the internal temperature was raised to 66 ° C. to initiate the polymerization reaction. When the polymerization reaction pressure dropped 0.364 MPa from the saturated vapor pressure of the vinyl chloride monomer at 66 ° C., the polymerization reaction was stopped, and the unreacted vinyl chloride monomer was recovered to obtain a vinyl chloride polymer latex E. .

得られた塩化ビニル重合体ラテックスEの固形分濃度は、25.5%、平均粒子径は、1.15μmであった。   The obtained vinyl chloride polymer latex E had a solid content concentration of 25.5% and an average particle size of 1.15 μm.

実施例1〜7
<電池電極用スラリーの作製>
表1に示すとおり、所定量の合成例1〜4で得られたラテックスA〜D、活物質として黒鉛、2重量%のカルボキシメチルセルロース(CMC)、及び水を、300mlポリプロピレン製ディスポカップに投入し、T.K.ホモディスパー(PRIMIX社製)を用い、回転数を350rpmから1200rpmまで上げながら5分間混練して電池電極用スラリーを作製した。
Examples 1-7
<Preparation of slurry for battery electrode>
As shown in Table 1, a predetermined amount of latex AD obtained in Synthesis Examples 1 to 4, graphite as an active material, 2% by weight carboxymethylcellulose (CMC), and water were put into a 300 ml polypropylene disposable cup. T. K. Using a homodisper (manufactured by PRIMIX), kneading was performed for 5 minutes while increasing the number of rotations from 350 rpm to 1200 rpm to prepare a battery electrode slurry.

Figure 2013161725
<電池用電極1〜7の作製>
バーコーター(RDS75、Webster社製)を用い、作製した電池電極用スラリーを、集電板である銅箔上に一定の厚み(100μm)になるように塗布し、135℃で15分熱風乾燥した。
Figure 2013161725
<Preparation of battery electrodes 1-7>
Using a bar coater (RDS75, manufactured by Webster), the prepared battery electrode slurry was applied on a copper foil as a current collector so as to have a constant thickness (100 μm), and dried with hot air at 135 ° C. for 15 minutes. .

次に、電極打抜き機(宝泉社製)を用い、直径20.1mmの円形に打抜いた後、3MPaの圧力で60秒間プレス成型した。さらに、150℃で2時間真空乾燥することにより、電池用電極1〜7を作製した。   Next, using an electrode punching machine (manufactured by Hosen Co., Ltd.), it was punched into a circle having a diameter of 20.1 mm, and then press molded at a pressure of 3 MPa for 60 seconds. Furthermore, the battery electrodes 1-7 were produced by vacuum-drying at 150 degreeC for 2 hours.

<結着性の評価>
上記したプレス成型時における活物質層の剥離状態を目視評価し、結着性の指標とした。
<Evaluation of binding properties>
The peeled state of the active material layer during the press molding described above was visually evaluated and used as a binding index.

なお、活物質層の剥離状態の目視での判定基準は以下のとおりとした。   The visual criteria for the peeled state of the active material layer were as follows.

(1)剥離なし(結着性が極めて優れる);◎
(2)活物質層表面で僅かな欠落がみられる(結着性良好);○
(3)活物質層が剥離して下地の集電板が僅かに露出する;△
(4)活物質層が剥離して下地の集電板が完全に露出する;×
得られた結果を表1に合わせて示す。得られた電池用電極はいずれとも活物質層の剥離はみられず、優れた結着性を示した。
(1) No peeling (excellent binding);
(2) Slight missing on the active material layer surface (good binding);
(3) The active material layer peels off and the underlying current collector plate is slightly exposed;
(4) The active material layer peels off and the underlying current collector plate is completely exposed; ×
The obtained results are shown in Table 1. In any of the obtained battery electrodes, the active material layer was not peeled off and showed excellent binding properties.

<電池1〜7の作製>
図1に示す電池を作製した。電池の作製はアルゴンガス雰囲気下で行った。上記で得られた電池用電極1〜7を、一方の極(正極、8)とした。
<Production of batteries 1 to 7>
The battery shown in FIG. 1 was produced. The battery was produced under an argon gas atmosphere. The battery electrodes 1 to 7 obtained above were used as one electrode (positive electrode, 8).

別の極(負極、5)として、直径20.1mmの円形に切り抜いた金属リチウム箔(0.2mm厚、本城金属社製)を集電用メッシュ(4、直径20mm円形−SUS316製)上にペンチで圧延成型したものを準備した。   As another pole (negative electrode, 5), a metal lithium foil (0.2 mm thickness, manufactured by Honjo Metal Co., Ltd.) cut into a circle having a diameter of 20.1 mm was collected on a current collecting mesh (4, circle with a diameter of 20 mm—made by SUS316). Prepared by rolling with pliers.

次いで、正極(8)、セパレータ(7)、グラスフィルター(6)、負極(5)、集電用メッシュ(4)の順に、容器(9)へ設置した。正極は、活物質がセパレータと接触するように重ね、負極はリチウムがグラスフィルターと接触するように重ねた。また、容器(9)へは、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとの1:2(体積比)の混合溶媒に六フッ化リン酸リチウムを1mol/lの濃度で溶解した電解液を、正極(8)から集電用メッシュ(4)までが浸る状態になるように、投入した。その後、テフロン(登録商標)(商標登録)シール(3)をねじ込み、その上から蓋(2)をねじ込むことにより、電池1〜7を組み立てた。   Then, it installed in the container (9) in order of the positive electrode (8), the separator (7), the glass filter (6), the negative electrode (5), and the current collection mesh (4). The positive electrode was stacked so that the active material was in contact with the separator, and the negative electrode was stacked so that lithium was in contact with the glass filter. In addition, an electrolytic solution obtained by dissolving lithium hexafluorophosphate at a concentration of 1 mol / l in a 1: 2 (volume ratio) mixed solvent of ethylene carbonate and dimethyl carbonate was added to the container (9). To the current collecting mesh (4) were put in a state of being immersed. Then, the Teflon (trademark) (trademark registration) seal | sticker (3) was screwed, and the batteries 1-7 were assembled by screwing the lid | cover (2) from it.

<電池特性:充放電サイクル特性>
得られた電池を用いて23℃雰囲気で、それぞれ0.01Vから1.5Vまで、いずれも0.3Cの定電流法によって1サイクル目の放電容量(単位=mAh/g:活物質当たり(以下、電気容量に関しては同じ))と、50サイクル目の放電容量(単位=mAh/g)を測定し、1サイクル目の放電容量に対する50サイクル目の放電容量の割合を百分率で算出して容量維持率とした。この値が大きいほど繰り返し充放電による容量減が少なく良い結果であることを示す。なお、容量維持率は、3つの試料の測定値の平均を用いた。
<Battery characteristics: Charging / discharging cycle characteristics>
Using the obtained battery, the discharge capacity at the first cycle (unit = mAh / g: per active material (hereinafter referred to as “low current”)) was measured at a constant current method of 0.3 C in a 23 ° C. atmosphere at 0.01 V to 1.5 V. ), And the discharge capacity at the 50th cycle (unit = mAh / g) is measured, and the ratio of the discharge capacity at the 50th cycle to the discharge capacity at the 1st cycle is calculated as a percentage to maintain the capacity. Rate. The larger this value, the smaller the capacity loss due to repeated charge and discharge, and the better the result. In addition, the capacity | capacitance maintenance factor used the average of the measured value of three samples.

その結果を表1に合わせて示す。得られた電池は良好な容量維持率を示すことにより、優れた繰り返し充放電サイクル特性を示した。   The results are also shown in Table 1. The obtained battery showed an excellent repetitive charge / discharge cycle characteristic by showing a good capacity retention rate.

比較例1
表2に示すとおり、ラテックスA〜DをラテックスEに変更した以外は実施例1〜7に記載の方法に従って電池電極用スラリー、電池用電極、及び電池を得た。
Comparative Example 1
As shown in Table 2, slurry for battery electrode, battery electrode, and battery were obtained according to the method described in Examples 1 to 7 except that latex A to D was changed to latex E.

Figure 2013161725
得られた電池用電極の結着性を評価したところ、活物質層の部分的な剥離がみられ、結着性は劣っていた。
Figure 2013161725
When the binding property of the obtained battery electrode was evaluated, partial peeling of the active material layer was observed, and the binding property was inferior.

さらに、得られた電池の充放電サイクル試験を行った。その結果を表2に合わせて示す。得られた電池は容量維持率が低く、充放電サイクル特性が劣っていた。   Furthermore, a charge / discharge cycle test of the obtained battery was performed. The results are also shown in Table 2. The obtained battery had a low capacity retention rate and poor charge / discharge cycle characteristics.

比較例2
表2に示すとおり、ラテックスA〜DをSBRに変更した以外は実施例1〜7に記載の方法に従って電池電極用スラリー、電池用電極、及び電池を得た。
Comparative Example 2
As shown in Table 2, a battery electrode slurry, a battery electrode, and a battery were obtained according to the methods described in Examples 1 to 7 except that the latexes A to D were changed to SBR.

得られた電池用電極の結着性を評価したところ、活物質層の剥離はみられず、優れた結着性を示した。   When the binding property of the obtained battery electrode was evaluated, the active material layer was not peeled off and showed excellent binding property.

さらに、得られた電池の充放電サイクル試験を行った。その結果を表2に合わせて示す。得られた電池は容量維持率が低く、充放電サイクル特性が劣っていた。   Furthermore, a charge / discharge cycle test of the obtained battery was performed. The results are also shown in Table 2. The obtained battery had a low capacity retention rate and poor charge / discharge cycle characteristics.

比較例3
表2に示すとおり、ラテックスA〜Dを6.4重量%−PVDF/NMP溶液に変更し、CMCを添加せず、水をNMPに変更した以外は実施例1〜7に記載の方法に従って電池電極用スラリー、電池用電極、及び電池を得た。
Comparative Example 3
As shown in Table 2, the batteries according to the methods described in Examples 1 to 7 except that the latexes A to D were changed to 6.4% by weight-PVDF / NMP solution, CMC was not added, and water was changed to NMP. An electrode slurry, a battery electrode, and a battery were obtained.

得られた電池用電極の結着性を評価したところ、活物質層の部分的な剥離がみられ、結着性は劣っていた。   When the binding property of the obtained battery electrode was evaluated, partial peeling of the active material layer was observed, and the binding property was inferior.

さらに、得られた電池の充放電サイクル試験を行った。その結果を表2に合わせて示す。得られた電池は容量維持率が低く、充放電サイクル特性が劣っていた。   Furthermore, a charge / discharge cycle test of the obtained battery was performed. The results are also shown in Table 2. The obtained battery had a low capacity retention rate and poor charge / discharge cycle characteristics.

実施例8〜14
<電池電極用スラリーの作製>
表3に示すとおり、所定量の合成例1〜4で得られたラテックスA〜D、活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO)、アセチレンブラック、2重量%のカルボキシメチルセルロース(CMC)、及び水を、300mlポリプロピレン製ディスポカップに投入し、T.K.ホモディスパー(PRIMIX社製)を用い、回転数を350rpmから1200rpmまで上げながら5分間混練して電池電極用スラリーを作製した。
Examples 8-14
<Preparation of slurry for battery electrode>
As shown in Table 3, a predetermined amount of latex A to D obtained in Synthesis Examples 1 to 4, lithium cobaltate (LiCoO 2 ), acetylene black, 2% by weight of carboxymethylcellulose (CMC), and water as active materials. Into a 300 ml polypropylene disposable cup. K. Using a homodisper (manufactured by PRIMIX), kneading was performed for 5 minutes while increasing the number of rotations from 350 rpm to 1200 rpm to prepare a battery electrode slurry.

Figure 2013161725
<電池用電極8〜14の作製>
作製した電池電極用スラリーを、集電板であるアルミ箔上に一定の厚み(100μm)になるように塗布した以外は実施例1〜7に記載の方法に従って電池用電極8〜14を作製した。
Figure 2013161725
<Preparation of Battery Electrodes 8-14>
Battery electrodes 8 to 14 were produced according to the method described in Examples 1 to 7, except that the produced battery electrode slurry was applied on an aluminum foil as a current collector so as to have a constant thickness (100 μm). .

得られた電池用電極の結着性を評価した。得られた結果を表3に合わせて示す。得られた電池用電極はいずれとも活物質層の剥離はみられず、優れた結着性を示した。   The binding property of the obtained battery electrode was evaluated. The obtained results are shown in Table 3. In any of the obtained battery electrodes, the active material layer was not peeled off and showed excellent binding properties.

<電池8〜14の作製>
実施例1〜7での電池用電極1〜7を、上記で得られた電池用電極8〜14に変更した以外は、実施例1〜7に記載の方法に従って電池を作製した。
<Production of batteries 8 to 14>
Batteries were produced according to the methods described in Examples 1 to 7, except that the battery electrodes 1 to 7 in Examples 1 to 7 were changed to the battery electrodes 8 to 14 obtained above.

<電池特性:充放電サイクル特性>
得られた電池を用いて23℃雰囲気で、3.0Vから4.1Vまで、いずれも0.3Cの定電流法によって1サイクル目の放電容量(単位=mAh/g:活物質当たり(以下、電気容量に関しては同じ))と、50サイクル目の放電容量(単位=mAh/g)を測定し、1サイクル目の放電容量に対する50サイクル目の放電容量の割合を百分率で算出して容量維持率とした。
<Battery characteristics: Charging / discharging cycle characteristics>
Using the obtained battery, the discharge capacity at the first cycle (unit = mAh / g: per active material (hereinafter referred to as “the current”)) was determined by a constant current method of 0.3 C in a 23 ° C. atmosphere at 3.0 V to 4.1 V. The same is true for the electric capacity)) and the discharge capacity (unit = mAh / g) at the 50th cycle, and the ratio of the discharge capacity at the 50th cycle to the discharge capacity at the 1st cycle is calculated as a percentage. It was.

その結果を表3に合わせて示す。得られた電池は良好な容量維持率を示すことにより、優れた繰り返し充放電サイクル特性を示した。   The results are also shown in Table 3. The obtained battery showed an excellent repetitive charge / discharge cycle characteristic by showing a good capacity retention rate.

比較例4
表4に示すとおり、ラテックスA〜DをラテックスEに変更した以外は実施例8〜14に記載の方法に従って電池電極用スラリー、電池用電極、及び電池を得た。
Comparative Example 4
As shown in Table 4, slurry for battery electrode, battery electrode, and battery were obtained according to the method described in Examples 8 to 14 except that latex A to D was changed to latex E.

Figure 2013161725
得られた電池用電極の結着性を評価したところ、活物質層の部分的な剥離がみられ、結着性は劣っていた。
Figure 2013161725
When the binding property of the obtained battery electrode was evaluated, partial peeling of the active material layer was observed, and the binding property was inferior.

さらに、得られた電池の充放電サイクル試験を行った。その結果を表4に合わせて示す。得られた電池は容量維持率が低く、充放電サイクル特性が劣っていた。   Furthermore, a charge / discharge cycle test of the obtained battery was performed. The results are also shown in Table 4. The obtained battery had a low capacity retention rate and poor charge / discharge cycle characteristics.

比較例5
表4に示すとおり、ラテックスA〜DをSBRに変更した以外は実施例8〜14に記載の方法に従って電池電極用スラリー、電池用電極、及び電池を得た。
Comparative Example 5
As shown in Table 4, slurry for battery electrodes, battery electrodes, and batteries were obtained according to the methods described in Examples 8 to 14 except that latexes A to D were changed to SBR.

得られた電池用電極の結着性を評価したところ、活物質層の剥離はみられず、優れた結着性を示した。   When the binding property of the obtained battery electrode was evaluated, the active material layer was not peeled off and showed excellent binding property.

さらに、得られた電池の充放電サイクル試験を行った。その結果を表4に合わせて示す。得られた電池は容量維持率が低く、充放電サイクル特性が劣っていた。   Furthermore, a charge / discharge cycle test of the obtained battery was performed. The results are also shown in Table 4. The obtained battery had a low capacity retention rate and poor charge / discharge cycle characteristics.

比較例6
表4に示すとおり、ラテックスA〜Dを6.4重量%−PVDF/NMP溶液に変更し、CMCを添加せず、水をNMPに変更した以外は実施例8〜14に記載の方法に従って電池電極用スラリー、電池用電極、及び電池を得た。
Comparative Example 6
As shown in Table 4, the batteries according to the methods described in Examples 8 to 14 except that the latexes A to D were changed to 6.4% by weight-PVDF / NMP solution, CMC was not added, and water was changed to NMP. An electrode slurry, a battery electrode, and a battery were obtained.

得られた電池用電極の結着性を評価したところ、活物質層の部分的な剥離がみられ、結着性は劣っていた。   When the binding property of the obtained battery electrode was evaluated, partial peeling of the active material layer was observed, and the binding property was inferior.

さらに、得られた電池の充放電サイクル試験を行った。その結果を表4に合わせて示す。得られた電池は良好な容量維持率を示すことにより、良好な繰り返し充放電サイクル特性を示した。   Furthermore, a charge / discharge cycle test of the obtained battery was performed. The results are also shown in Table 4. The obtained battery exhibited good capacity maintenance ratios, and thus showed good repeated charge / discharge cycle characteristics.

本発明により、繰り返し充放電の際に優れた充放電特性を有する電池を得ることができる。   According to the present invention, a battery having excellent charge / discharge characteristics during repeated charge / discharge can be obtained.

1:負極リード線
2:蓋(導電性)
3:テフロン(登録商標)(登録商標)シール
4:集電用メッシュ
5:負極(金属リチウム箔)
6:グラスフィルター
7:セパレータ
8:正極
9:容器(導電性)
10:正極リード線
1: Negative electrode lead 2: Lid (conductive)
3: Teflon (registered trademark) (registered trademark) seal 4: Mesh for current collection 5: Negative electrode (metal lithium foil)
6: Glass filter 7: Separator 8: Positive electrode 9: Container (conductive)
10: Positive lead wire

Claims (5)

平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体、活物質並びに集電体を含有する電池用電極、並びに電解液から構成されることを特徴とする電池。 For a battery containing a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm, an active material, and a current collector A battery comprising an electrode and an electrolytic solution. 電池用電極が、平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル重合体及び/又は平均粒子径が0.05〜1.0μmである塩化ビニル共重合体を含むラテックス及び活物質を含有する電池電極用スラリーを集電体上に塗布、乾燥して得られた電池用電極であることを特徴とする請求項1に記載の電池。 A battery electrode comprising a latex and an active material containing a vinyl chloride polymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and / or a vinyl chloride copolymer having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm. The battery according to claim 1, which is a battery electrode obtained by applying and drying the battery electrode slurry contained on the current collector. 塩化ビニル共重合体が、脂肪酸ビニル及び/又は(メタ)アクリル酸エステルに由来する下記一般式(1)及び/又は一般式(2)で示される構造単位を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電池。
Figure 2013161725
(式中、Rは炭素数1〜17のアルキル基を表す。)
Figure 2013161725
(式中、Rは炭素数1〜18のアルキル基を表し、Rは水素又はメチル基を表す。)
The vinyl chloride copolymer includes a structural unit represented by the following general formula (1) and / or general formula (2) derived from a fatty acid vinyl and / or a (meth) acrylic acid ester. Alternatively, the battery according to claim 2.
Figure 2013161725
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms.)
Figure 2013161725
(In the formula, R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 3 represents hydrogen or a methyl group.)
電池が二次電池であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかの項に記載の電池。 The battery according to claim 1, wherein the battery is a secondary battery. 二次電池がリチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項4に記載の電池。 The battery according to claim 4, wherein the secondary battery is a lithium ion secondary battery.
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