JP2015064972A - Binder resin for secondary battery electrode, slurry for secondary battery electrode using the same, secondary battery electrode and secondary battery - Google Patents

Binder resin for secondary battery electrode, slurry for secondary battery electrode using the same, secondary battery electrode and secondary battery Download PDF

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松本 晃和
Akikazu Matsumoto
晃和 松本
春樹 岡田
Haruki Okada
春樹 岡田
石垣 憲一
Kenichi Ishigaki
憲一 石垣
陽 百瀬
Hikaru Momose
陽 百瀬
百瀬 扶実乃
Fumino Momose
扶実乃 百瀬
大輔 藤川
Daisuke Fujikawa
大輔 藤川
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a binder resin for a secondary battery electrode, capable of providing a secondary battery electrode excellent in flexibility, and further capable of providing a secondary battery excellent in battery characteristics.SOLUTION: A binder resin for a secondary battery electrode contains a polymer (A) including a vinyl cyanide unit, and a polyolefin resin (B) and/or a paraffin resin (C). The binder resin for a secondary battery electrode can be obtained by polymerizing a monomer (a) including a vinyl cyanide unit under the presence of a polyolefin resin (B) and/or a paraffin resin (C).

Description

本発明は、二次電池用バインダ樹脂と活物質粒子を含む二次電池電極用スラリー組成物、該スラリー組成物を用いて製造される二次電池用電極、及び該電極を備える二次電池に関する。   The present invention relates to a secondary battery electrode slurry composition comprising a secondary battery binder resin and active material particles, a secondary battery electrode produced using the slurry composition, and a secondary battery comprising the electrode. .

近年、リチウムイオン二次電池は、携帯電話、ビデオカメラ、ノート型パソコン等のポータブル機器や、ハイブリッド車、電気自動車に用いられている。リチウムイオン二次電池用電極は、通常、電極活物質材料に結着剤(バインダ)を適当量添加した混合物に溶媒を混ぜてペースト状にし、集電体に塗布、乾燥後圧着させて得られる。結着剤としては、電解液に用いられる有機溶媒への耐溶剤性、駆動電圧内での耐酸化性、耐還元性等を満足する材料として、ポリフッ化ビニリデン(以下、「PVDF」と略記)が使用されている。しかしながら、PVDFは集電体との密着性が低いという問題があった。
PVDFの密着性の低さを改良する方法として、(メタ)アクリロニトリル重合体を用いる提案がなされている。例えば、先行文献1、2ではアクリロニトリル重合体をバインダに使用し、集電体との密着性・接着性を向上させている。
また、電池を使用する場合には短絡などによって電池内で温度上昇が発生し、火災や装置故障の原因となることが懸念されるが、先行文献3にあるように電極内にワックス成分を添加して電池の安全性を向上させる方法が提案されている。この発明はワックス成分が電池内での温度上昇に迅速に反応して溶融することで、電極内の電流を遮断し、過剰な電流が流れることによる電池内部の温度の大幅な上昇を防止するものである。
In recent years, lithium ion secondary batteries are used in portable devices such as mobile phones, video cameras, and notebook computers, hybrid vehicles, and electric vehicles. An electrode for a lithium ion secondary battery is usually obtained by mixing a solvent in a mixture obtained by adding an appropriate amount of a binder to an electrode active material, applying it to a paste, applying it to a current collector, drying it and then pressing it. . As a binder, polyvinylidene fluoride (hereinafter abbreviated as “PVDF”) is used as a material satisfying solvent resistance to an organic solvent used in an electrolytic solution, oxidation resistance within a driving voltage, reduction resistance, and the like. Is used. However, PVDF has a problem of low adhesion to the current collector.
As a method for improving the low adhesion of PVDF, a proposal using a (meth) acrylonitrile polymer has been made. For example, in the prior art documents 1 and 2, an acrylonitrile polymer is used as a binder to improve the adhesion and adhesion to the current collector.
In addition, when using a battery, there is a concern that a temperature increase may occur in the battery due to a short circuit or the like, which may cause a fire or a device failure. However, as described in Reference 3, a wax component is added to the electrode. Thus, a method for improving the safety of the battery has been proposed. In this invention, the wax component quickly reacts to the temperature rise in the battery and melts, thereby interrupting the current in the electrode and preventing the temperature inside the battery from significantly increasing due to excessive current flow. It is.

WO02/039518WO02 / 039518 特開2010−174058JP2010-174058 特表2009−522719Special table 2009-522719

しかしながら、先行文献1ではバインダ全量に占めるアクリロニトリルの量が少なく、(メタ)アクリロニトリル重合体の持つ集電体との密着性の良さを充分には発揮できない。   However, in the prior art document 1, the amount of acrylonitrile occupying the total amount of the binder is small, and the good adhesion to the current collector of the (meth) acrylonitrile polymer cannot be fully exhibited.

また、先行文献2ではアクリロニトリル重合体を主成分とした電極用バインダが提案されている。しかしながら、(メタ)アクリロニトリル重合体を主成分にした場合、作製した電極が柔軟性に劣り、製造プロセス中での巻回工程において合剤層に割れ、クラックが生じ、電池を製造することが困難になることが想定された。
また、先行文献3では電池の安全性を向上させるために、バインダとしてPVDFを用いた電極中にワックス成分を添加する方法を提案している。しかしながら、集電体との密着性の低さが課題であるPVDFにワックス成分を添加することで、集電体との密着性がさらに低下し、集電体と合剤層が製造中に剥離してしまう懸念がある。
Prior Document 2 proposes an electrode binder mainly composed of an acrylonitrile polymer. However, when the (meth) acrylonitrile polymer is the main component, the produced electrode is inferior in flexibility, and the mixture layer is cracked and cracked in the winding process in the production process, making it difficult to produce a battery. It was assumed that
Prior document 3 proposes a method of adding a wax component to an electrode using PVDF as a binder in order to improve battery safety. However, the addition of a wax component to PVDF, which has a low adhesion with the current collector, further reduces the adhesion with the current collector, and the current collector and the mixture layer are peeled off during production. There is a concern that it will.

本発明者は、上記課題とその考察に鑑み、鋭意検討をした結果、シアン化ビニル単位を含む重合体及びオレフィン樹脂及び/またはパラフィン樹脂を含有したバインダを用いることにより、シアン化ビニル単位を含む重合体の持つ集電体への優れた密着性を維持しながら、オレフィン樹脂及び/またはパラフィン樹脂による柔軟性を付与した電極を作製できることを見出した。   As a result of intensive investigations in view of the above-described problems and consideration thereof, the present inventor includes a vinyl cyanide unit by using a polymer containing a vinyl cyanide unit and a binder containing an olefin resin and / or a paraffin resin. It was found that an electrode provided with flexibility by an olefin resin and / or a paraffin resin can be produced while maintaining excellent adhesion to the current collector of the polymer.

本発明は、以下のものに関する。
[1]シアン化ビニル単位を含む重合体(A)及びオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)を含有する二次電池電極用バインダ樹脂
[2]オレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)の存在下でシアン化ビニル単位を含む単量体(a)を重合することで得られる前記[1]記載の二次電池電極用バインダ樹脂
[3]ポリオレフィン樹脂(B)が二重結合を有しない前記[1]または[2]記載の二次電池電極用バインダ樹脂
[4] 前記[1]〜[3]のいずれかに一項に記載のバインダ樹脂を含む、二次電池電極用バインダ樹脂組成物
[5] 前記[1]〜[3]のいずれかに一項に記載のバインダ樹脂と、活物質と、溶媒とを含む、電極スラリー。
[6] 前記[4]に記載の二次電池電極用バインダ樹脂組成物と、活物質と、溶媒とを含む、電極スラリー。
[7] 集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備え、
前記合剤層が前記[4]に記載の二次電池電極用バインダ樹脂組成物を含有する、二次電池用電極。
[8] 前記[7]に記載の二次電池用電極を備える、リチウムイオン二次電池。

The present invention relates to the following.
[1] Binder resin for secondary battery electrode containing polymer (A) containing vinyl cyanide unit and olefin resin (B) and / or paraffin resin (C) [2] Olefin resin (B) and / or paraffin The binder resin for secondary battery electrodes [3], obtained by polymerizing the monomer (a) containing a vinyl cyanide unit in the presence of the resin (C), includes two polyolefin resins (B). The binder resin for secondary battery electrodes according to [1] or [2], which does not have a heavy bond [4] A secondary battery comprising the binder resin according to any one of [1] to [3]. Electrode binder resin composition [5] An electrode slurry comprising the binder resin according to any one of [1] to [3], an active material, and a solvent.
[6] An electrode slurry containing the binder resin composition for a secondary battery electrode according to [4], an active material, and a solvent.
[7] A current collector, and a mixture layer provided on the current collector,
The electrode for secondary batteries in which the said mixture layer contains the binder resin composition for secondary battery electrodes as described in said [4].
[8] A lithium ion secondary battery comprising the secondary battery electrode according to [7].

本発明によれば、電極の柔軟性が良好な二次電池電極用バインダ樹脂、二次電池電極用バインダ樹脂組成物、電極スラリー、二次電池用電極、およびリチウムイオン二次電池を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the binder resin for secondary battery electrodes with favorable electrode flexibility, the binder resin composition for secondary battery electrodes, electrode slurry, the electrode for secondary batteries, and a lithium ion secondary battery can be provided.

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.

<二次電池電極用バインダ樹脂>
本発明で用いられる二次電池電極用バインダ樹脂は、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)及びオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)を含有することを特徴とする。
<Binder resin for secondary battery electrode>
The binder resin for secondary battery electrodes used in the present invention is characterized by containing a polymer (A) containing a vinyl cyanide unit and an olefin resin (B) and / or a paraffin resin (C).

<シアン化ビニル単位を含む重合体(A)>
シアン化ビニル単位を含む重合体(A)の構成単位となるシアン化ビニル単量体(a)としては、特に制限はないが、例えばアクリロニトリル及びメタアクリロニトリルのようなアクリル系ニトリル基含有単量体、α−シアノアクリレート及びジシアノビニリデンのようなシアン系ニトリル基含有単量体、フマロニトリルのようなフマル系ニトリル基含有単量体等を用いることができる。これらの中では、重合のし易さやコストパフォーマンスの点から、(メタ)アクリロニトリルが好ましい。
これらのシアン化ビニル系単量体(a)は、単独で、又は二種類以上組み合わせて、用いることが出来る。
<Polymer (A) containing vinyl cyanide unit>
Although there is no restriction | limiting in particular as a vinyl cyanide monomer (a) used as the structural unit of the polymer (A) containing a vinyl cyanide unit, For example, acrylic-type nitrile group containing monomers, such as acrylonitrile and methacrylonitrile , A cyan nitrile group-containing monomer such as α-cyanoacrylate and dicyanovinylidene, a fumaric nitrile group-containing monomer such as fumaronitrile, and the like can be used. Among these, (meth) acrylonitrile is preferable from the viewpoint of easy polymerization and cost performance.
These vinyl cyanide monomers (a) can be used alone or in combination of two or more.

上記シアン化ビニル系単量体(a)の含有量は、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)を形成する全単量体の50質量%以上あることが好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である。シアン化ビニル系単量体(a)の含有量が50質量%以上ある場合、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)に期待される集電体との密着性を充分に発揮することが出来る。
また、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)はシアン化ビニル単量体(a)以外の単量体を構成単位として含むことが出来る。その他の単量体としては、特に限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(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)アクリレートなどの短鎖(メタ)アクリル酸エステル単量体;ステアリル(メタ)アクリレートやラウリル(メタ)アクリレートなどの長鎖(メタ)アクリル酸エステル単量体;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有単量体及びその塩;塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル単量体;マレイン酸イミド、フェニルマレイミドなどのマレイミド類;スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体;(メタ)アリルスルホン酸ナトリウム、(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸など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、酢酸ビニルなどが挙げられる。
これらの他の単量体は、単独で、又は二種類以上組み合わせて、用いることが出来る。また、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)がオレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)と共重合している重合体を形成しても良い。
シアン化ビニル単位を含む重合体(A)はシアン化ビニル単位を含む重合体(A)及びポリオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)の合計を100質量%とした場合に50質量%以上99質量%以下であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上97質量%以下、さらに好ましくは80質量%以上95質量%以下である。シアン化ビニル単位を含む重合体(A)の含有量が50質量%以上ある場合、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)が合剤層中で発揮することが期待される集電体との密着性を充分に発揮することが出来る。また、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)の含有量が99質量%以下である場合、作製した電極が可とう性を充分に発揮することが出来る。
The content of the vinyl cyanide monomer (a) is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass, based on all monomers forming the polymer (A) containing vinyl cyanide units. As mentioned above, More preferably, it is 80 mass% or more. When the content of the vinyl cyanide monomer (a) is 50% by mass or more, the adhesiveness with the current collector expected for the polymer (A) containing vinyl cyanide units can be sufficiently exhibited. I can do it.
Moreover, the polymer (A) containing a vinyl cyanide unit can contain monomers other than the vinyl cyanide monomer (a) as a constituent unit. Other monomers are not particularly limited. For example, short-chain (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, etc. Body; long chain (meth) acrylic acid ester monomers such as stearyl (meth) acrylate and lauryl (meth) acrylate; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, itaconic acid and crotonic acid and salts thereof; Vinyl halide monomers such as vinyl chloride, vinyl bromide and vinylidene chloride; maleimides such as maleic imide and phenylmaleimide; aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene; (meth) allylsulfonic acid Sodium, sodium (meth) allyloxybenzenesulfonate, stille Sodium sulfonate, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid group-containing vinyl monomers and salts thereof such as sulfonic acid; (meth) acrylamide, and vinyl acetate.
These other monomers can be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may form the polymer in which the polymer (A) containing a vinyl cyanide unit is copolymerized with the olefin resin (B) and the paraffin resin (C).
The polymer (A) containing vinyl cyanide units is 50% by mass when the total of the polymer (A) containing vinyl cyanide units and the polyolefin resin (B) and / or paraffin resin (C) is 100% by mass. It is preferable that it is 99 mass% or less, More preferably, it is 70 mass% or more and 97 mass% or less, More preferably, it is 80 mass% or more and 95 mass% or less. When the content of the polymer (A) containing vinyl cyanide units is 50% by mass or more, a current collector that is expected to exhibit the polymer (A) containing vinyl cyanide units in the mixture layer; It is possible to sufficiently exhibit the adhesiveness. When the content of the polymer (A) containing vinyl cyanide units is 99% by mass or less, the produced electrode can sufficiently exhibit flexibility.

<オレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)>
本発明に使用するオレフィン樹脂(B)はアルケンの重合体であり、CnH2n+2により表される。オレフィン樹脂(B)としては、特に制限はなく、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリイソプレンあるいは一部の炭化水素基が官能基で修飾されたオレフィン樹脂などを使用することが可能である。
その中でも、特にオレフィン樹脂(B)としては構造内に二重結合を含まないものが好ましい。二重結合を含まないオレフィン樹脂(B)としてはポリエチレンやポリプロピレン、ポリブテンといったものが挙げられる。
オレフィン樹脂(B)として二重結合を含まないものを用いることで、本発明のバインダ樹脂は電池内での耐酸化性に優れたものとすることが出来る。また、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)を懸濁重合により製造する場合は、オレフィン樹脂(B)としては、ラテックスを用いることが好ましい。
パラフィン樹脂(C)は、CnH2nにより表される。パラフィン樹脂(C)としては流動パラフィン、パラフィンワックス、一部の炭化水素基が官能基で修飾されたパラフィン樹脂等が挙げられる。
オレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)は、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)及びポリオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)の合計を100質量%とした場合に1〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜30質量%、さらに好ましくは5〜20質量%である。オレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)の含有量が1質量%以上ある場合、作製した電極が可とう性を充分に発揮することが出来る。また、オレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)の含有量が50質量%以下である場合、合剤層と集電箔との密着性を充分に発揮することが出来る。
<Olefin resin (B), paraffin resin (C)>
The olefin resin (B) used in the present invention is an alkene polymer and is represented by CnH2n + 2. The olefin resin (B) is not particularly limited, and it is possible to use polyethylene, polypropylene, polybutene, polybutadiene, polyisoprene, or an olefin resin in which some hydrocarbon groups are modified with functional groups.
Among these, as the olefin resin (B), those having no double bond in the structure are preferable. Examples of the olefin resin (B) not containing a double bond include polyethylene, polypropylene, and polybutene.
By using what does not contain a double bond as an olefin resin (B), the binder resin of this invention can be made excellent in the oxidation resistance in a battery. Moreover, when manufacturing the polymer (A) containing a vinyl cyanide unit by suspension polymerization, it is preferable to use latex as the olefin resin (B).
Paraffin resin (C) is represented by CnH2n. Examples of the paraffin resin (C) include liquid paraffin, paraffin wax, and paraffin resin in which some hydrocarbon groups are modified with functional groups.
The olefin resin (B) and the paraffin resin (C) are 1 to 2 when the total of the polymer (A) and the polyolefin resin (B) and / or the paraffin resin (C) containing vinyl cyanide units is 100% by mass. It is preferable that it is 50 mass%, More preferably, it is 3-30 mass%, More preferably, it is 5-20 mass%. When the content of the olefin resin (B) and the paraffin resin (C) is 1% by mass or more, the produced electrode can sufficiently exhibit the flexibility. Moreover, when content of an olefin resin (B) and paraffin resin (C) is 50 mass% or less, the adhesiveness of a mixture layer and current collection foil can fully be exhibited.

<バインダ樹脂の製造方法>
本発明のバインダ樹脂は、オレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)の存在下においてシアン化ビニル単量体を含む単量体(a)を重合する方法によっても得ることが出来る。具体的にはオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)を分散させた水中においてシアン化ビニル単量体を含む単量体(a)を滴下し、懸濁重合を行う方法によって得ることが出来る。
また、本発明のバインダ樹脂は、それぞれ別に重合して得られたシアン化ビニル単位を含む重合体(A)とオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)を混合することでも得ることが出来る。
<Method for producing binder resin>
The binder resin of the present invention can also be obtained by a method of polymerizing a monomer (a) containing a vinyl cyanide monomer in the presence of an olefin resin (B) and / or a paraffin resin (C). Specifically, it is obtained by dropping a monomer (a) containing a vinyl cyanide monomer in water in which an olefin resin (B) and / or a paraffin resin (C) is dispersed and performing suspension polymerization. I can do it.
The binder resin of the present invention can also be obtained by mixing a polymer (A) containing vinyl cyanide units obtained by polymerizing separately, an olefin resin (B) and / or a paraffin resin (C). I can do it.

<重合開始剤>
懸濁重合に用い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が挙げられる。
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もできる。
これらの中では、共重合体の製造が容易であることから、過硫酸塩が好ましい。
<Polymerization initiator>
As a 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) Water-soluble azo compounds such as dihydrochloride are exemplified.
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 also be used.
Of these, persulfates are preferred because the production of the copolymer is easy.

<連鎖移動剤>
懸濁重合では、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が挙げられる。これらの中では、臭気が少なく取扱いが容易であることから、α−メチルスチレンダイマーが好ましい。
<Chain transfer agent>
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, thioglycol, carbon tetrachloride, and α-methylstyrene dimer. Among these, α-methylstyrene dimer is preferable because it has little odor and is easy to handle.

<溶媒>
懸濁重合では、得られる共重合体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が挙げられる。
これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Solvent>
In suspension polymerization, a solvent other than water can be added to adjust the particle size of the resulting copolymer.
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; and alcohols such as methanol, isopropanol and n-butanol.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.

<界面活性剤>
重合体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。界面活性剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Surfactant>
When the polymer 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. Surfactant may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

<バインダ樹脂組成物>
本発明の二次電池電極用バインダ樹脂組成物は、シアン化ビニル単位を含む重合体(A)及びポリオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)を含有するが、電池性能を向上させるその他の「バインダ」、塗工性を向上させる「粘度調整剤」等の添加剤を、本発明の所期の効果を損なわない範囲で組み合わせてもよい。
<Binder resin composition>
The binder resin composition for a secondary battery electrode of the present invention contains a polymer (A) containing a vinyl cyanide unit and a polyolefin resin (B) and / or a paraffin resin (C), but others that improve battery performance. Additives such as “binder” and “viscosity modifier” for improving coatability may be combined within a range not impairing the intended effect of the present invention.

その他のバインダとしては、例えば、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が挙げられる。   Other binders include, for example, polymers such as styrene-butadiene rubber, poly (meth) acrylonitrile, ethylene-vinyl alcohol copolymer, vinyl acetate polymer; fluorine-based heavy metals such as polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and pentafluoropropylene. Coalescence is mentioned.

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、ポリカルボン酸が挙げられる。
最終的に電極に残留する添加剤については、電気化学的安定性のあることが好ましい。
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 Is mentioned.
The additive finally remaining on the electrode is preferably electrochemically stable.

二次電池電極用バインダ樹脂は、粉体状、溶媒に溶解した溶液、水性又は油性媒体に分散させたエマルションのいずれの形態で使用してもよい。   The binder resin for secondary battery electrodes may be used in any form of powder, a solution dissolved in a solvent, and an emulsion dispersed in an aqueous or oily medium.

<バインダ樹脂の用途>
本発明の二次電池用バインダ樹脂が使用できる電池の種類は特に限定されないが、非水系の二次電池、中でも、リチウムイオン二次電池における正極または負極への使用が特に好ましい。
<Use of binder resin>
Although the kind of battery which can use the binder resin for secondary batteries of this invention is not specifically limited, Use to the positive electrode or negative electrode in a non-aqueous secondary battery, especially a lithium ion secondary battery is especially preferable.

<二次電池電極用スラリー組成物>
二次電池電極用スラリー組成物は、少なくとも、上述のバインダ樹脂、電極活物質及び溶媒を含む。また、更に導電助剤その他の添加剤を含んでいても良い。具体的には、本発明の二次電池電極用バインダ樹脂と電極活物質とを、導電助剤その他の添加剤と共に、溶媒中に分散又は溶解させて得ることできる。
<Slurry composition for secondary battery electrode>
The slurry composition for secondary battery electrodes includes at least the above-described binder resin, electrode active material, and solvent. Further, it may contain a conductive additive and other additives. Specifically, the binder resin for secondary battery electrodes and the electrode active material of the present invention can be obtained by dispersing or dissolving them in a solvent together with a conductive additive and other additives.

二次電池電極用スラリー組成物の組成は、活物質を100質量部とした場合、本発明の二次電池電極用バインダ樹脂を0.1〜10質量部、導電助剤を0.5〜20質量部とするのが好ましい。またその他の添加剤を0〜10質量部加えても良い。   The composition of the slurry composition for secondary battery electrodes is 0.1 to 10 parts by weight of the binder resin for secondary battery electrodes of the present invention and 0.5 to 20 parts of the conductive auxiliary agent when the active material is 100 parts by weight. It is preferable to set it as a mass part. Moreover, you may add 0-10 mass parts of other additives.

<二次電池用電極>
二次電池用電極は、集電体と、この集電体の少なくとも一面に設けられた合剤層とを有するものである。本発明のバインダ樹脂は、この合剤層を構成する材料として使用される。具体的には、本発明の二次電池電極用バインダ樹脂に活物質を配合し、溶媒に溶解又は分散させたスラリー組成物を乾燥して得られる固相が合剤層となる。
<Electrode for secondary battery>
The electrode for a secondary battery has a current collector and a mixture layer provided on at least one surface of the current collector. The binder resin of this invention is used as a material which comprises this mixture layer. Specifically, a solid phase obtained by blending an active material with the binder resin for a secondary battery electrode of the present invention and drying or dissolving the slurry composition dissolved or dispersed in the solvent becomes the mixture layer.

合剤層に用いる活物質は、正極材の電位と負極材の電位が異なるものであればよい。
リチウムイオン二次電池の場合、用いられる正極活物質としては、例えば、鉄、コバル
ト、ニッケル、マンガンから選ばれる少なくとも1種類以上の金属とリチウムを含有するリチウム含有金属複合酸化物が挙げられる。正極活物質は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、用いられ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;上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が挙げられる。負極活物質は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The active material used for the mixture layer may be any material in which the potential of the positive electrode material and the potential of the negative electrode material are different.
In the case of a lithium ion secondary battery, examples of the positive electrode active material used include a lithium-containing metal composite oxide containing lithium and at least one metal selected from iron, cobalt, nickel, and manganese. A positive electrode active material may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Examples of the negative electrode active material used include carbon materials such as graphite, amorphous carbon, carbon fiber, coke, and activated carbon; composites of the above carbon materials and metals such as silicon, tin, and silver, or oxides thereof. Things. A negative electrode active material may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

リチウムイオン二次電池において、正極にはリチウム含有金属複合酸化物、負極には黒鉛を用いることが好ましい。このような組合せとすることで、リチウムイオン二次電池の電圧は約4Vとなる。
尚、正極活物質には、導電助剤を組み合わせて使用してもよい。
導電助剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、導電性高分子が挙げられる。これらの導電助剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
In the lithium ion secondary battery, it is preferable to use a lithium-containing metal composite oxide for the positive electrode and graphite for the negative electrode. By setting it as such a combination, the voltage of a lithium ion secondary battery will be about 4V.
In addition, you may use a positive electrode active material in combination with a conductive support agent.
Examples of the conductive assistant include graphite, carbon black, carbon nanotube, carbon nanofiber, acetylene black, ketjen black, and conductive polymer. These conductive auxiliary agents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

集電体としては、導電性を有する物質であればよく、材料としては金属が使用できる。リチウムと合金化し難い金属が望ましく、具体的には、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、あるいはこれらの合金が挙げられる。
集電体の形状としては、薄膜状、網状、繊維状が挙げられる。この中では、薄膜状が好ましい。集電体の厚さは、5〜30μmが好ましく、8〜25μmがより好ましい。
The current collector may be any material having conductivity, and a metal can be used as the material. A metal that is difficult to alloy with lithium is desirable, and specific examples include aluminum, copper, nickel, iron, titanium, vanadium, chromium, manganese, and alloys thereof.
Examples of the shape of the current collector include a thin film shape, a net shape, and a fiber shape. Among these, a thin film is preferable. The thickness of the current collector is preferably 5 to 30 μm, more preferably 8 to 25 μm.

合剤層は、電極活物質等を含むバインダ樹脂を用いて形成される。合剤層は、例えば、上記バインダ樹脂、添加剤、溶媒及び電極活物質を含むスラリー組成物を調製し、このスラリー組成物を集電体に塗布し、溶媒を乾燥除去することによって得られる。   The mixture layer is formed using a binder resin containing an electrode active material or the like. The mixture layer is obtained, for example, by preparing a slurry composition containing the binder resin, additive, solvent and electrode active material, applying the slurry composition to a current collector, and drying and removing the solvent.

スラリー組成物の調製に用いる溶媒は、例えば、水、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルスルホルアミド、テトラメチル尿素、アセトン、メチルエチルケトン、N−メチルピロリドンとエステル系溶媒(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)の混合溶媒、N−メチルピロリドンとグライム系溶媒(ジグライム、トリグライム、テトラグライム等)の混合溶液の混合溶媒等であればよく、特にN−メチルピロリドンが好ましい。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
また、スラリー組成物には、必要に応じて、分散剤、粘度調整剤等の添加剤を添加することができる。具体的には、スラリーの粘度を調整するレオロジーコントロール剤、集電体へ塗工後の平滑性を出すレベリング剤、分散剤などである。これらはいずれも公知のものを用いることが出来る。
Solvents used for preparing the slurry composition are, for example, water, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylsulfuramide, tetramethylurea, acetone , Methyl ethyl ketone, N-methylpyrrolidone and ester solvents (ethyl acetate, n-butyl acetate, butyl cellosolve acetate, butyl carbitol acetate, etc.), N-methylpyrrolidone and glyme solvents (diglyme, triglyme, tetraglyme, etc.) A mixed solvent of the mixed solution may be used, and N-methylpyrrolidone is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
Moreover, additives, such as a dispersing agent and a viscosity modifier, can be added to a slurry composition as needed. Specific examples include a rheology control agent that adjusts the viscosity of the slurry, a leveling agent that provides smoothness after application to the current collector, and a dispersant. Any of these can be used.

電極を作製するプロセス例として、本発明の二次電池電極用バインダ樹脂、電極活物質、アセチレンブラックを溶媒、例えばN−メチルピロリドン(NMP)の存在下で混練してスラリーを得る。上記スラリーを電極集電体に塗布、乾燥後、必要に応じてプレスして電極が得られる。乾燥条件は、溶媒が十分に除去可能で上記電池用バインダが分解しない条件であれば、特に限定されないが、40〜160℃、好ましくは60〜140℃で、1分間〜10時間、加熱処理することが好ましい。この範囲で、二次電池用バインダ樹脂は分解することなく、活物質と集電体、あるいは活物質間の高い密着性を付与することが出来る。   As an example of a process for producing an electrode, the binder resin for a secondary battery electrode of the present invention, an electrode active material, and acetylene black are kneaded in the presence of a solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP) to obtain a slurry. The slurry is applied to an electrode current collector, dried, and then pressed as necessary to obtain an electrode. The drying conditions are not particularly limited as long as the solvent can be sufficiently removed and the battery binder does not decompose, but heat treatment is performed at 40 to 160 ° C., preferably 60 to 140 ° C. for 1 minute to 10 hours. It is preferable. Within this range, the binder resin for the secondary battery can impart high adhesion between the active material and the current collector or the active material without being decomposed.

以上の様にして作製された負極構造体と正極構造体とを、透液性のセパレータ(例えば、ポリエチレンあるいはポリプロピレン製の多孔性フィルム)を間に介して、配置し、こ
れに非水系の電解液を含浸させることにより非水系二次電池が形成される。また、両面に活性層が形成された負極構造体/セパレータ/両面に活性層が形成された正極構造体/セパレータからなる積層体をロール状(渦巻状)に巻回して得られる構造体を有底の金属ケーシングに収容し、負極を負極端子に、正極を正極端子に接続し、電解液を含浸させた後、ケーシングを封止することにより筒状の二次電池が得られる。
The negative electrode structure and the positive electrode structure manufactured as described above are disposed with a liquid-permeable separator (for example, a polyethylene or polypropylene porous film) interposed therebetween, and non-aqueous electrolysis is provided therewith. A non-aqueous secondary battery is formed by impregnating the liquid. It also has a structure obtained by winding a negative electrode structure / separator with active layers formed on both sides / a positive electrode structure / separator with active layers formed on both sides into a roll (spiral shape). A cylindrical secondary battery is obtained by housing in the bottom metal casing, connecting the negative electrode to the negative electrode terminal, connecting the positive electrode to the positive electrode terminal, impregnating the electrolyte, and sealing the casing.

電解液としては、例えば、リチウムイオン二次電池の場合、電解質としてのリチウム塩を1M程度の濃度で非水系有機溶媒に溶解したものが用いられる。
リチウム塩としては、電解液としては、例えば、LiClO4、LiBF4、LiI、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、LiCl、LiBr、LiB(C2H5)4、LiCH3SO3、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N、Li[(CO2)2]2Bが挙げられる。
非水系有機溶剤としては、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が挙げられる。電解液は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
For example, in the case of a lithium ion secondary battery, an electrolytic solution in which a lithium salt as an electrolyte is dissolved in a non-aqueous organic solvent at a concentration of about 1M is used.
As the lithium salt, examples of the electrolyte include LiClO4, LiBF4, LiI, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, LiCl, LiBr, LiB (C2H5) 4, LiCH3SO3, LiC4F9SO3, Li (CF3SO2) 2 Li [(CO2) 2] 2B is mentioned.
Nonaqueous organic solvents 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-dimethoxyethane, diethyl Ethers such as 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, nitromethane, NMP Nitrogens such as methyl formate, methyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, phosphoric acid triester; diglyme, triglyme, tetra Glymes such as lime; ketones such as acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone; sulfones such as sulfolane; oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone; 1,3-propane sultone, 4-butane sultone, Examples include sultone such as naphtha sultone. One type of electrolytic solution may be used alone, or two or more types may be used in combination.

<二次電池>
電池は、公知の方法を用いて製造することができ、例えば、リチウムイオン二次電池の場合は、先ず、正極と負極の2つの電極を、ポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介して捲回する。得られたスパイラル状の捲回群を電池缶に挿入し、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。得られた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することによって電池を得る。
<Secondary battery>
The battery can be manufactured using a known method. For example, in the case of a lithium ion secondary battery, first, two electrodes, a positive electrode and a negative electrode, are wound through a separator made of a polyethylene microporous film. . The obtained spiral wound group 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. Inject the electrolyte into the resulting battery can, weld the tab terminal that was previously welded to the positive electrode current collector to the battery lid, and place the lid on the top of the battery can via an insulating gasket A battery is obtained by caulking and sealing the part where the lid and the battery can are in contact.

以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明するが、以下の実施例は本発明の範囲を限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, a following example does not limit the scope of the present invention.

<二次電池電極用バインダ樹脂の合成>
(製造例1)
攪拌機、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881.7g、オレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)として無水マレイン酸変性ポリプロピレンラテックスであるMGP−055(丸芳化成品(株)社製)を83.3g(固形分25g)仕込み、窒素ガスを通気量100mL/分で15分間バブリングした。攪拌しながら60℃まで昇温し、窒素ガスの通気を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0.65g、50質量%亜硫酸水素アンモニウム0.22g、0.1質量%硫酸鉄0.15g及び蒸留水30gを投入した。
シアン化ビニル単量体を含む単量体(a)としてアクリロニトリル75gを、窒素ガスを15分間バブリングした後、セパラブルフラスコに30分間滴下しながら投入した。敵か終了後、60℃で3時間保持して重合を完了させた。
攪拌を止めて冷却し、反応液を吸引濾過した。60℃の温水で洗浄後、80℃で24時間乾燥させ、バインダ樹脂1を得た。
<Synthesis of binder resin for secondary battery electrode>
(Production Example 1)
MGP which is maleic anhydride-modified polypropylene latex as 881.7 g of distilled water, olefin resin (B) and paraffin resin (C) in a 2 liter separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe and nitrogen gas introduction pipe -055 (manufactured by Maruyoshi Kasei Co., Ltd.) was charged with 83.3 g (solid content: 25 g), and nitrogen gas was bubbled for 15 minutes at an air flow rate of 100 mL / min. The temperature was raised to 60 ° C. while stirring, and the nitrogen gas aeration was switched to the flow.
Subsequently, 0.65 g of ammonium persulfate, 0.22 g of 50% by mass ammonium hydrogen sulfite, 0.15 g of 0.1% by mass iron sulfate and 30 g of distilled water were added as polymerization initiators.
Acrylonitrile (75 g) as a monomer (a) containing a vinyl cyanide monomer was bubbled into a separable flask for 30 minutes after nitrogen gas was bubbled for 15 minutes. After finishing the enemy, the polymerization was completed by maintaining at 60 ° C. for 3 hours.
The stirring was stopped and the mixture was cooled, and the reaction solution was filtered with suction. After washing with warm water at 60 ° C., the resin was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain a binder resin 1.

(製造例2)
セパラブルフラスコに仕込むオレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)をポリブテンラテックスであるエマウエット200E(日油(株)社製)83.3g(固形分25g)とする以外は製造例1と同様にし、バインダ樹脂2を得た。
(Production Example 2)
The same procedure as in Production Example 1 was conducted except that the olefin resin (B) and the paraffin resin (C) charged in the separable flask were changed to 83.3 g (solid content 25 g), which is polybutene latex, Emawet 200E (manufactured by NOF Corporation). Binder resin 2 was obtained.

(製造例3)
セパラブルフラスコに仕込む蒸留水の量を930g、オレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)をパラフィンワックスのラテックスであるMYW−20(丸芳化学(株)社製)を20g(固形分10g)使用し、滴下するアクリロニトリルを90gとする以外は製造例1と同様にし、バインダ樹脂3を得た。
(製造例4)
セパラブルフラスコに仕込む蒸留水の量を940g、オレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)を加えず、滴下するアクリロニトリルを100gとする以外は製造例1と同様にし、バインダ樹脂4を得た。

バインダ樹脂1〜4の組成について表1−aに示す。

(実施例1)
上記バインダ樹脂1をバインダ樹脂として用いた電極用スラリー組成物の特性評価を行なった。
<電池電極用スラリーの調製>
電極組成物として、コバルト酸リチウム(日本化学工業(株)製、品名:セルシードC−5H)、アセチレンブラック(電気化学工業(株)製、品名:デンカブラック)、重合体(C−1)を、質量比で100:5:2で混ぜ合わせ、溶剤としてN−メチルピロリドンを用いて、所謂固練りになるように加えて混練した。混練には自転公転ミキサー(あわとり練太郎ARV−200、シンキー株式会社製)を使用した。さらに、N−メチルピロリドンを加えて混練して、塗工可能な粘度になるように固形分を下げて、最終的な電池電極用スラリーを得た。

<電極の作成>
上記で調製したスラリーを、ドクターブレードを用いて集電体に塗布した。ドクターブレードの設定膜厚は220μm、用いた集電体はアルミ箔(厚み20μm)であった。スラリーを塗布した集電体を、80℃で50分間乾燥させて、目付け21mg/cm2の電極を得た。
<電極の可とう性評価>
電極を幅3cm×長さ5cmに切り出し、試験片1とした。続いて、試験片1のアルミ箔面にマンドレル(直径はそれぞれ16mm、10mm、5mm、3mm、2mm)をあて、試験片1の片側をテープで固定した。アルミ箔面が内側になるよう試験片1を折り曲げたときの合剤層の状態を目視にて観察し、以下の評価基準にて電極の柔軟性を評価した。
○:変化なし。
△:横筋が入った。
×:クラックや剥がれが生じた。
(Production Example 3)
The amount of distilled water charged into the separable flask is 930 g, the olefin resin (B), the paraffin resin (C) is a paraffin wax latex MYW-20 (manufactured by Maruyoshi Chemical Co., Ltd.) 20 g (solid content 10 g) A binder resin 3 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 90 g of acrylonitrile was used.
(Production Example 4)
A binder resin 4 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of distilled water charged into the separable flask was 940 g, the olefin resin (B) and the paraffin resin (C) were not added, and the dropping acrylonitrile was 100 g.

It shows in Table 1-a about the composition of binder resin 1-4.

Example 1
The characteristics of the slurry composition for electrodes using the binder resin 1 as a binder resin were evaluated.
<Preparation of slurry for battery electrode>
As an electrode composition, lithium cobalt oxide (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., product name: Cellseed C-5H), acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., product name: Denka Black), polymer (C-1) The mixture was mixed at a mass ratio of 100: 5: 2 and kneaded using N-methylpyrrolidone as a solvent so as to be so-called solidified. For the kneading, an auto-revolving mixer (Awatori Nerita ARV-200, manufactured by Shinky Corporation) was used. Further, N-methylpyrrolidone was added and kneaded, and the solid content was lowered so that the viscosity could be applied. Thus, a final battery electrode slurry was obtained.

<Creation of electrode>
The slurry prepared above was applied to a current collector using a doctor blade. The set thickness of the doctor blade was 220 μm, and the current collector used was an aluminum foil (thickness 20 μm). The current collector coated with the slurry was dried at 80 ° C. for 50 minutes to obtain an electrode having a basis weight of 21 mg / cm 2.
<Evaluation of electrode flexibility>
The electrode was cut into a width of 3 cm and a length of 5 cm to obtain a test piece 1. Subsequently, a mandrel (diameters of 16 mm, 10 mm, 5 mm, 3 mm, and 2 mm, respectively) was applied to the aluminum foil surface of the test piece 1, and one side of the test piece 1 was fixed with tape. The state of the mixture layer when the test piece 1 was bent so that the aluminum foil surface was inside was visually observed, and the flexibility of the electrode was evaluated according to the following evaluation criteria.
○: No change.
Δ: Horizontal streak entered.
X: Cracks or peeling occurred.

(実施例2、3)
電池電極用バインダ樹脂としてバインダ樹脂2、3を使用した以外は、実施例1と同様に電極を作製し、柔軟性を評価した。

実施例1〜3の評価結果について表2に示す。

(実施例4)
製造例4で製造したバインダ樹脂4とオレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)としてポリブテンラテックスであるエマウエット200E(日油(株)社製)を固形分比で、90:10となるようにN−メチルピロリドン中で混合、溶解させた。混合、溶解後に得られたN−メチルピロリドンのドープはエバポレーター中で真空脱気することで、含有される水を除去した。
上記の操作でバインダ樹脂5のN−メチルピロリドンドープを得た。

<電池電極用スラリーの調製>
水を除去した後の N−メチルピロリドンのドープは、電極組成物として、コバルト酸リチウム(日本化学工業(株)製、品名:セルシードC−5H)、アセチレンブラック(電気化学工業(株)製、品名:デンカブラック)、バインダ樹脂5を、質量比で100:5:2となるように混ぜ合わせ、混練した。さらに、N−メチルピロリドンを加えて混練して、塗工可能な粘度になるように固形分を下げて、最終的な電池電極用スラリーを得た。

<電極の作成>
上記で調製したスラリーを、実施例1と同様にして塗布、乾燥して電極を得た。
<電極の可とう性評価>
得られた電極は実施例1と同様にの条件で可とう性試験に供し、柔軟性を評価した。

(実施例5)
バインダ樹脂4と混合するオレフィン樹脂(B)、パラフィン樹脂(C)をパラフィンラテックスであるMYW−20(丸芳化学(株)社製)とすること以外は実施例4と同様にして、バインダ樹脂6のドープを得て、電極を作製し、柔軟性を評価した。

実施例4、5の組成について表1−bに示す。

(比較例1)
バインダ樹脂としてバインダ樹脂4を使用した以外は実施例1と同様に電極を作製し、柔軟性を評価した。

実施例4,5、比較例1の評価結果を表2に示す。
(Examples 2 and 3)
An electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder resins 2 and 3 were used as the battery electrode binder resin, and the flexibility was evaluated.

It shows in Table 2 about the evaluation result of Examples 1-3.

Example 4
The binder resin 4 produced in Production Example 4, the olefin resin (B), and paraffin resin (C) embewet 200E (manufactured by NOF Corporation) as a solid content ratio is 90:10. Mixed and dissolved in N-methylpyrrolidone. The dope of N-methylpyrrolidone obtained after mixing and dissolution was degassed in an evaporator to remove contained water.
N-methylpyrrolidone dope of binder resin 5 was obtained by the above operation.

<Preparation of slurry for battery electrode>
The dope of N-methylpyrrolidone after removing the water was lithium cobalt oxide (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., product name: Cellseed C-5H), acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), as an electrode composition. Product name: Denka Black) and binder resin 5 were mixed and kneaded so that the mass ratio was 100: 5: 2. Further, N-methylpyrrolidone was added and kneaded, and the solid content was lowered so that the viscosity could be applied. Thus, a final battery electrode slurry was obtained.

<Creation of electrode>
The slurry prepared above was applied and dried in the same manner as in Example 1 to obtain an electrode.
<Evaluation of electrode flexibility>
The obtained electrode was subjected to a flexibility test under the same conditions as in Example 1 to evaluate the flexibility.

(Example 5)
Binder resin in the same manner as in Example 4 except that olefin resin (B) and paraffin resin (C) mixed with binder resin 4 are paraffin latex MYW-20 (manufactured by Maruyoshi Chemical Co., Ltd.). An electrode was prepared by obtaining a dope of 6 and evaluated for flexibility.

The compositions of Examples 4 and 5 are shown in Table 1-b.

(Comparative Example 1)
An electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder resin 4 was used as the binder resin, and the flexibility was evaluated.

The evaluation results of Examples 4 and 5 and Comparative Example 1 are shown in Table 2.

Claims (8)

シアン化ビニル単位を含む重合体(A)、及びポリオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)を含有する二次電池電極用バインダ樹脂。 Binder resin for secondary battery electrode containing polymer (A) containing vinyl cyanide unit, and polyolefin resin (B) and / or paraffin resin (C). ポリオレフィン樹脂(B)及び/またはパラフィン樹脂(C)の存在下でシアン化ビニル単位を含む単量体(a)を重合することで得られる請求項1記載の二次電池電極用バインダ樹脂。 The binder resin for secondary battery electrodes according to claim 1, obtained by polymerizing the monomer (a) containing a vinyl cyanide unit in the presence of the polyolefin resin (B) and / or the paraffin resin (C). ポリオレフィン樹脂(B)が二重結合を有しない請求項1または2記載の二次電池電極用バインダ樹脂。 The binder resin for secondary battery electrodes according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin resin (B) does not have a double bond. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のバインダ樹脂を含む、二次電池電極用バインダ樹脂組成物。 The binder resin composition for secondary battery electrodes containing the binder resin as described in any one of Claims 1-3. 請求項1〜3いずれか一項に記載のバインダ樹脂、あるいは請求項4に記載の二次電池電極用バインダ樹脂組成物と、活物質と、溶媒とを含む、電極スラリー。   The electrode slurry containing the binder resin as described in any one of Claims 1-3, or the binder resin composition for secondary battery electrodes of Claim 4, an active material, and a solvent. 請求項4に記載の二次電池電極用バインダ樹脂組成物と、活物質と、溶媒とを含む、電極スラリー。 The electrode slurry containing the binder resin composition for secondary battery electrodes of Claim 4, an active material, and a solvent. 集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備え、
前記合剤層が請求項4に記載の二次電池電極用バインダ樹脂組成物を含有する、二次電池用電極。
A current collector, and a mixture layer provided on the current collector,
The electrode for secondary batteries in which the said mixture layer contains the binder resin composition for secondary battery electrodes of Claim 4.
請求項7に記載の二次電池用電極を備える、リチウムイオン二次電池。   A lithium ion secondary battery comprising the secondary battery electrode according to claim 7.
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