JP2015138687A - Adhesive agent coating liquid for collector coat - Google Patents

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卓 松村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive agent coating liquid for a collector coat that enables the manufacturing of an electrochemical element having excellent characteristics.SOLUTION: The adhesive agent coating liquid for a collector coat includes a binder, a water soluble fluorescent material, a surfactant, and water. Concentration of the water soluble fluorescent material is equal to or more than 0.01 wt.% and less than 3 wt.%. Concentration of the surfactant is equal to or more than 0.1 wt.% and less than 1 wt.%.

Description

本発明は、電気化学素子を製造する際に用いる集電体コート用接着剤塗工液に関するものである。   The present invention relates to a current collector coating adhesive coating solution used for producing an electrochemical device.

小型で軽量であり、エネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電が可能なリチウムイオン二次電池などの電気化学素子は、その特性を活かして急速に需要を拡大している。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が比較的に大きいことから携帯電話やノート型パーソナルコンピュータ、電気自動車などの分野で利用されている。   Electrochemical elements such as lithium ion secondary batteries that are small and lightweight, have high energy density, and can be repeatedly charged and discharged are rapidly expanding their demands by taking advantage of their characteristics. Lithium ion secondary batteries are used in fields such as mobile phones, notebook personal computers, and electric vehicles because of their relatively high energy density.

これら電気化学素子には、用途の拡大や発展に伴い、低抵抗化、高容量化、機械的特性や生産性の向上など、より一層の改善が求められている。このような状況において、電気化学素子電極に関してもより生産性の高い製造方法が求められており、高速成形可能な製造方法及び該製造方法に適合する電気化学素子電極用材料について様々な改善が行われている。   With the expansion and development of applications, these electrochemical elements are required to be further improved, such as lowering resistance, increasing capacity, improving mechanical properties and productivity. Under such circumstances, there has been a demand for a more productive manufacturing method for electrochemical element electrodes, and various improvements have been made regarding a manufacturing method capable of high-speed molding and a material for electrochemical element electrodes suitable for the manufacturing method. It has been broken.

電気化学素子電極は、通常、電極活物質と、必要に応じて用いられる導電剤とを結着剤で結着することにより形成された電極活物質層を集電体上に積層してなるものである。このような電極活物質層を形成する方法として、特許文献1には、電極活物質、ゴム粒子及び分散媒を含むスラリーを噴霧乾燥することにより粒子状の電極材料を得て、得られた電極材料を用いて電極活物質層を形成する方法が開示されている。   Electrochemical element electrodes are usually formed by laminating an electrode active material layer formed by binding an electrode active material and a conductive agent used as necessary with a binder on a current collector. It is. As a method for forming such an electrode active material layer, Patent Document 1 discloses that a particulate electrode material is obtained by spray-drying a slurry containing an electrode active material, rubber particles, and a dispersion medium. A method of forming an electrode active material layer using a material is disclosed.

特許第4219705号公報Japanese Patent No. 4219705

ところで、電極活物質層と集電体との密着性を向上させるために、電極活物質層と集電体との間に接着剤層等の中間層を設けることも行われている。しかし、接着剤層を設けるための塗工液が塗工されていない部分に特許文献1に開示されている方法のように電極活物質層を形成すると、電池の抵抗が上がり、容量維持率が下がる等、電池性能が悪化する。
本発明は、良好な性能を有する電気化学素子を製造することができる集電体コート用接着剤塗工液を提供することである。
Incidentally, in order to improve the adhesion between the electrode active material layer and the current collector, an intermediate layer such as an adhesive layer is provided between the electrode active material layer and the current collector. However, when the electrode active material layer is formed on the part where the coating liquid for providing the adhesive layer is not applied as in the method disclosed in Patent Document 1, the resistance of the battery is increased, and the capacity retention rate is increased. Battery performance deteriorates, such as falling.
This invention is providing the adhesive agent coating liquid for collector coating which can manufacture the electrochemical element which has favorable performance.

本発明者は、鋭意検討の結果、水溶性蛍光体を用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by using a water-soluble phosphor, and have completed the present invention.

即ち、本発明によれば、
(1) 結着剤と水溶性蛍光体と界面活性剤と水とを含み、前記水溶性蛍光体の濃度が0.01wt.%以上3wt.%未満であり、前記界面活性剤の濃度が0.1wt.%以上1wt.%未満である集電体コート用接着剤塗工液、
(2) 前記結着剤が粒子状結着剤である(1)記載の集電体コート用接着剤塗工液、
(3) 前記結着剤がアクリル系重合体を含む(1)または(2)記載の集電体コート用接着剤塗工液が提供される。
That is, according to the present invention,
(1) It contains a binder, a water-soluble phosphor, a surfactant, and water, and the concentration of the water-soluble phosphor is 0.01 wt. % Or more and 3 wt. %, And the surfactant concentration is 0.1 wt. % Or more and 1 wt. % Current collector coating adhesive coating solution,
(2) The adhesive coating liquid for current collector coating according to (1), wherein the binder is a particulate binder,
(3) The adhesive coating liquid for current collector coating according to (1) or (2), wherein the binder contains an acrylic polymer.

本発明に係る集電体コート用接着剤塗工液によれば、良好な性能を有する電気化学素子を製造することができる。   According to the adhesive coating liquid for current collector coating according to the present invention, an electrochemical device having good performance can be produced.

以下、本発明の集電体コート用接着剤塗工液について説明する。本発明の集電体コート用接着剤塗工液は、結着剤と水溶性蛍光体と界面活性剤と水とを含み、前記水溶性蛍光体の濃度が0.01wt.%以上3wt.%未満であり、前記界面活性剤の濃度が0.1wt.%以上1wt.%未満である。   Hereinafter, the adhesive coating liquid for current collector coating of the present invention will be described. The adhesive coating liquid for current collector coating of the present invention comprises a binder, a water-soluble phosphor, a surfactant, and water, and the concentration of the water-soluble phosphor is 0.01 wt. % Or more and 3 wt. %, And the surfactant concentration is 0.1 wt. % Or more and 1 wt. %.

(結着剤)
本発明に用いる結着剤は、電極活物質同士、および集電体や他の成分と電極活物質とを接着するための成分であり、通常結着性を有する重合体粒子が水に分散された分散液の状態(バインダ水分散液)、または結着性を有する重合体が水に溶解した溶液の状態(バインダ溶液)で用いられる。
(Binder)
The binder used in the present invention is a component for adhering the electrode active materials to each other, and the current collector and other components and the electrode active material. Usually, the polymer particles having binding properties are dispersed in water. The dispersion is used in the form of a dispersion (binder aqueous dispersion) or in the form of a solution in which a polymer having binding properties is dissolved in water (binder solution).

バインダ水分散液に用いる重合体としては、例えば、ジエン系重合体、アクリル系重合体、フッ素系重合体、シリコーン系重合体などが挙げられる。   Examples of the polymer used for the binder aqueous dispersion include a diene polymer, an acrylic polymer, a fluorine polymer, and a silicone polymer.

これらのなかでも集電体と電極活物質層との密着性に優れるため、ジエン系重合体、又はアクリル系重合体が好ましい。また、集電体コート用接着剤塗工液により得られる接着剤層は、正極、負極中に用いられることから高い酸化還元安定性が求められており、特に正極での酸化安定性が高いことからアクリル系重合体がもっとも好ましい。   Among these, a diene polymer or an acrylic polymer is preferable because of excellent adhesion between the current collector and the electrode active material layer. In addition, since the adhesive layer obtained from the current collector coating adhesive coating solution is used in the positive electrode and the negative electrode, high redox stability is required, and in particular, the oxidation stability at the positive electrode is high. To acrylic polymers are most preferred.

(ジエン系重合体)
ジエン系重合体とは、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエンを重合してなる単量体単位を含む重合体である。ジエン系重合体中の共役ジエンを重合してなる単量体単位の割合は通常40重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上である。重合体としては、ポリブタジエンやポリイソプレンなどの共役ジエンの単独重合体;共役ジエンと共重合可能な単量体との共重合体が挙げられる。前記共重合可能な単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのα,β−不飽和ニトリル化合物;アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸類;スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等のスチレン系単量体;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有単量体; 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン類; N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物が挙げられる。
(Diene polymer)
The diene polymer is a polymer containing monomer units obtained by polymerizing conjugated dienes such as butadiene and isoprene. The proportion of monomer units obtained by polymerizing conjugated diene in the diene polymer is usually 40% by weight or more, preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more. Examples of the polymer include homopolymers of conjugated dienes such as polybutadiene and polyisoprene; and copolymers of monomers that are copolymerizable with conjugated dienes. Examples of the copolymerizable monomer include α, β-unsaturated nitrile compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid; styrene, chlorostyrene, vinyltoluene, and t-butyl. Styrene monomers such as styrene, vinyl benzoic acid, methyl vinyl benzoate, vinyl naphthalene, chloromethyl styrene, hydroxymethyl styrene, α-methyl styrene, divinylbenzene; olefins such as ethylene, propylene; vinyl chloride, vinylidene chloride Halogen atom-containing monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, etc .; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether; methyl vinyl ketone, ethyl vinyl Vinyl ketones such as ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, and isopropenyl vinyl ketone; and heterocyclic ring-containing vinyl compounds such as N-vinyl pyrrolidone, vinyl pyridine, and vinyl imidazole.

(アクリル系重合体)
アクリル系重合体とは、アクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルを重合してなる単量体単位を含む重合体である。アクリル系重合体中のアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルを重合してなる単量体単位の割合は、通常40重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上である。重合体としては、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルの単独重合体、これと共重合可能な単量体との共重合体が挙げられる。前記共重合可能な単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和カルボン酸類;エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどの2つ以上の炭素−炭素二重結合を有するカルボン酸エステル類;スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等のスチレン系単量体;アクリルアミド、N−メチロールアクエイルアミド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などのアミド系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのα,β−不飽和ニトリル化合物;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;ブタジエン、イソプレン等のジエン系単量体;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有単量体; 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン類; N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物が挙げられる。
(Acrylic polymer)
The acrylic polymer is a polymer containing a monomer unit obtained by polymerizing an acrylic ester and / or a methacrylic ester. The proportion of monomer units obtained by polymerizing acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester in the acrylic polymer is usually 40% by weight or more, preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more. . Examples of the polymer include homopolymers of acrylic acid esters and / or methacrylic acid esters, and copolymers with monomers copolymerizable therewith. Examples of the copolymerizable monomer include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and fumaric acid; two or more carbons such as ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and trimethylolpropane triacrylate. -Carboxylic acid ester having a carbon double bond; styrene, chlorostyrene, vinyl toluene, t-butyl styrene, vinyl benzoic acid, vinyl benzoate methyl, vinyl naphthalene, chloromethyl styrene, hydroxymethyl styrene, α-methyl styrene, Styrene monomers such as divinylbenzene; Amide monomers such as acrylamide, N-methylol aquaylamide, and acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid; α, β- such as acrylonitrile and methacrylonitrile Saturated nitrile compounds; olefins such as ethylene and propylene; diene monomers such as butadiene and isoprene; monomers containing halogen atoms such as vinyl chloride and vinylidene chloride; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate Vinyl esters such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether; vinyl ketones such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, isopropenyl vinyl ketone; N-vinyl pyrrolidone, vinyl Heterocycle-containing vinyl compounds such as pyridine and vinylimidazole can be mentioned.

バインダ溶液に用いる重合体としては、例えば、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体(PPP)、ポリアクリルアミド(PMMA)、ポリN−ビニルホルムアミド(PNVF)、ポリアクリル酸(PAA)、ポリアクリル酸ナトリウム(PAA−Na)、ポリアクリル酸アンモニウム(PAA−NH4)、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム(PSS−Na)、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC−Na)、ポリエチレンイミン(PEI)などが挙げられる。   Examples of the polymer used for the binder solution include hydroxyethyl cellulose (HEC), polyethylene glycol (PEG), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), and polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer. Combined (PPP), polyacrylamide (PMMA), poly N-vinylformamide (PNVF), polyacrylic acid (PAA), sodium polyacrylate (PAA-Na), ammonium polyacrylate (PAA-NH4), polystyrene sulfonic acid Sodium (PSS-Na), sodium carboxymethylcellulose (CMC-Na), polyethyleneimine (PEI), etc. are mentioned.

本発明に用いる結着剤は、製造工程において、バインダ水分散液またはバインダ溶液に含まれる粒子状の金属を除去する粒子状金属除去工程を経て得られたものであることが好ましい。結着剤に含まれる粒子状金属成分の含有量が10ppm以下であることにより、電池の内部短絡や充電時の溶解・析出による自己放電増大の懸念が少なく、電池のサイクル特性や安全性が向上する。   The binder used in the present invention is preferably obtained through a particulate metal removal step of removing particulate metal contained in the binder aqueous dispersion or the binder solution in the production process. When the content of the particulate metal component contained in the binder is 10 ppm or less, there is little concern about increased self-discharge due to internal short circuit of the battery or dissolution / precipitation during charging, improving the cycle characteristics and safety of the battery. To do.

前記粒子状金属除去工程におけるバインダ水分散液またはバインダ溶液から粒子状の金属成分を除去する方法は特に限定されず、例えば、濾過フィルターによる濾過により除去する方法、振動ふるいにより除去する方法、遠心分離により除去する方法、磁力により除去する方法等が挙げられる。中でも、除去対象が金属成分であるため磁力により除去する方法が好ましい。磁力により除去する方法としては、金属成分が除去できる方法であれば特に限定はされないが、生産性および除去効率を考慮すると、好ましくは結着剤の製造ライン中に磁気フィルターを配置することで行われる。   The method for removing the particulate metal component from the binder aqueous dispersion or the binder solution in the particulate metal removal step is not particularly limited. For example, the removal method by filtration using a filtration filter, the removal method using a vibrating sieve, and centrifugation. And a method of removing by magnetic force. Especially, since the removal object is a metal component, the method of removing by magnetic force is preferable. The method for removing by magnetic force is not particularly limited as long as it is a method that can remove the metal component. However, in consideration of productivity and removal efficiency, it is preferable to place a magnetic filter in the binder production line. Is called.

本発明に用いるバインダ水分散液中の結着剤の形状は、特に限定はないが、粒子状であることが好ましい。粒子状であることにより、結着性が良く、また、作製した電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができる。粒子状の結着剤としては、例えば、ラテックスのごとき結着剤の粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粉末状のものが挙げられる。   The shape of the binder in the binder aqueous dispersion used in the present invention is not particularly limited, but is preferably particulate. By being particulate, the binding property is good, and it is possible to suppress deterioration of the capacity of the manufactured electrode and deterioration due to repeated charge and discharge. Examples of the particulate binder include those in which binder particles such as latex are dispersed in water, and powders obtained by drying such a dispersion.

また、バインダ水分散液における結着剤の平均粒子径は、好ましくは50〜500nm、より好ましくは70〜400nmである。   The average particle size of the binder in the binder aqueous dispersion is preferably 50 to 500 nm, more preferably 70 to 400 nm.

結着剤のガラス転移温度(Tg)は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常−150〜+100℃、好ましくは−50〜+25℃、さらに好ましくは−35〜+5℃の範囲である。   The glass transition temperature (Tg) of the binder is appropriately selected according to the purpose of use, but is usually −150 to + 100 ° C., preferably −50 to + 25 ° C., more preferably −35 to + 5 ° C. .

バインダ水分散液の固形分濃度は、集電体コート用接着剤塗工液の製造における作業性が良好である観点から、好ましくは15〜70wt.%であり、より好ましくは、20〜65wt.%、さらに好ましくは30〜60wt.%である。   The solid content concentration of the binder aqueous dispersion is preferably 15 to 70 wt.% From the viewpoint of good workability in the production of the current collector coating adhesive coating solution. %, More preferably 20 to 65 wt. %, More preferably 30-60 wt. %.

(水溶性蛍光体)
本発明に用いる水溶性蛍光体としては、水溶性の蛍光染料であれば特に限定されないが、例えば、アシッド・エロー(Acid Yellow)7(C.I.−56205)、ベイシック・エロー(Basic Yellow)HG(C.I.−46040)、エオシン(Eosin)(C.I.−45385)、エオシン・エローイッシュ(Eosin Yellowish)(C.I.−45380)、ローダミン(Rhodamine)6G(C.I.−45160)、ローダミン(Rhodamine)B(C.I.−45170)などを好ましく用いることができ、分散性の観点から、ローダミン6G、ローダミンBなどのローダミン系の蛍光染料をより好ましく用いることができる。
(Water-soluble phosphor)
The water-soluble phosphor used in the present invention is not particularly limited as long as it is a water-soluble fluorescent dye. For example, Acid Yellow 7 (CI-56205), Basic Yellow (Basic Yellow) HG (C.I.-46040), Eosin (C.I.-45385), Eosin Yellowish (C.I.-45380), Rhodamine 6G (C.I. -45160) and Rhodamine B (C.I.-45170) can be preferably used, and rhodamine-based fluorescent dyes such as rhodamine 6G and rhodamine B can be more preferably used from the viewpoint of dispersibility. .

本発明の集電体コート用接着剤塗工液における水溶性蛍光体の濃度は、前記接着剤塗工液中の含有量として、集電体上に集電体コート用接着剤塗工液が塗工されているか否かの検査が容易である観点から、好ましくは0.02〜2.5wt.%、より好ましくは0.05〜2wt.%である。水溶性蛍光体の含有量が多すぎると得られる(リチウムイオン二次)電池の抵抗が上昇する。また、水溶性蛍光体の含有量が少なすぎると集電体上への集電体コート用接着剤塗工液の塗工状況の検査が不可能となる。   The concentration of the water-soluble phosphor in the current collector coating adhesive coating liquid of the present invention is such that the content of the water-soluble phosphor in the adhesive coating liquid is the current collector coating adhesive coating liquid on the current collector. From the viewpoint of easy inspection of whether or not the coating is applied, preferably 0.02 to 2.5 wt. %, More preferably 0.05 to 2 wt. %. When the content of the water-soluble phosphor is too large, the resistance of the obtained (lithium ion secondary) battery increases. Moreover, when there is too little content of water-soluble fluorescent substance, it will become impossible to test | inspect the coating condition of the adhesive coating liquid for collector coating on a collector.

(界面活性剤)
本発明に用いる界面活性剤としては、集電体コート用接着剤塗工液の集電体に対する濡れ性を付与するものであれば特に限定されないが、ノニオン系界面活性剤を用いることが好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル界面活性剤、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、含フッ素界面活性剤等が挙げられる。
(Surfactant)
The surfactant used in the present invention is not particularly limited as long as it imparts wettability to the current collector of the current collector coating adhesive coating solution, but a nonionic surfactant is preferably used. Nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl aryl ether surfactants, polyoxyalkylene alkyl ether surfactants, polyoxyalkylene fatty acid ester surfactants, sorbitan fatty acid ester surfactants, silicone surfactants, acetylenes Examples include alcohol surfactants and fluorine-containing surfactants.

ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテルを挙げることができる。   Examples of the polyoxyalkylene alkyl aryl ether surfactant include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, and polyoxyethylene dodecyl phenyl ether.

ポリオキシアルキレンアルキルエーテル界面活性剤としては、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を挙げることができる。   Examples of the polyoxyalkylene alkyl ether surfactant include polyoxyethylene oleyl ether and polyoxyethylene lauryl ether.

ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステルを挙げることができる。   Examples of the polyoxyalkylene fatty acid ester surfactant include polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene laurate, and polyoxyethylene distearate.

ソルビタン脂肪酸エステル界面活性剤としては、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等を挙げることができる。
シリコーン系界面活性剤としては、ジメチルポリシロキサン等を挙げることができる。
Examples of the sorbitan fatty acid ester surfactant include sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene monooleate, and polyoxyethylene stearate.
Examples of silicone surfactants include dimethylpolysiloxane.

アセチレンアルコール系界面活性剤としては、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オール等を挙げることができる。
含フッ素系界面活性剤としては、フッ素アルキルエステル等を挙げることができる。
Examples of the acetylene alcohol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5- Examples thereof include dimethyl-1-hexyne-3ol.
Examples of fluorine-containing surfactants include fluorine alkyl esters.

本発明の集電体コート用接着剤塗工液における界面活性剤の濃度は、前記接着剤塗工液中の含有量として、好ましくは0.2〜0.8wt.%である。界面活性剤の含有量が多すぎると得られるリチウムイオン二次電池の抵抗が上昇する。また、界面活性剤の含有量が少なすぎると集電体コート用接着剤塗工液を集電体上に塗工することができない。   The concentration of the surfactant in the current collector coating adhesive coating liquid of the present invention is preferably 0.2 to 0.8 wt.% As the content in the adhesive coating liquid. %. When there is too much content of surfactant, the resistance of the lithium ion secondary battery obtained will rise. Moreover, when there is too little content of surfactant, the adhesive coating liquid for collector coating cannot be applied on a collector.

(集電体コート用接着剤塗工液)
本発明の集電体コート用接着剤塗工液の製造方法は、特に限定はされず、上記各固形成分を分散媒に分散させることができればいかなる手段であってもよい。たとえば、結着剤を含むバインダ水分散液、水溶性蛍光体および界面活性剤を一括して混合し、その後必要に応じ分散媒を添加し、水を添加することにより分散液の固形分濃度を調整してもよい。また、水溶性蛍光体および界面活性剤の少なくとも一方を水に溶解または分散した状態で添加してもよい。
(Adhesive coating solution for current collector coating)
The method for producing the current collector coating adhesive coating liquid of the present invention is not particularly limited, and any means may be used as long as each solid component can be dispersed in a dispersion medium. For example, a binder aqueous dispersion containing a binder, a water-soluble phosphor and a surfactant are mixed together, and then a dispersion medium is added if necessary, and water is added to reduce the solid content concentration of the dispersion. You may adjust. Further, at least one of the water-soluble phosphor and the surfactant may be added in a state of being dissolved or dispersed in water.

集電体コート用接着剤塗工液はスラリー状であり、その粘度は、塗布法にもよるが、集電体上に均一な接着剤層が形成できる観点から、好ましくは10〜10,000mPa・s、より好ましくは20〜5,000mPa・s、さらに好ましくは50〜2,000mPa・sである。   The adhesive coating liquid for current collector coating is in the form of a slurry, and its viscosity depends on the coating method, but from the viewpoint of forming a uniform adhesive layer on the current collector, it is preferably 10 to 10,000 mPa. · S, more preferably 20 to 5,000 mPa · s, still more preferably 50 to 2,000 mPa · s.

(接着剤層付集電体)
本発明の集電体コート用接着剤塗工液を集電体上に塗工することにより集電体上に接着剤層を形成した接着剤層付集電体を得ることができる。
(Current collector with adhesive layer)
By applying the adhesive coating liquid for current collector coating of the present invention onto the current collector, a current collector with an adhesive layer in which an adhesive layer is formed on the current collector can be obtained.

集電体の材料は、例えば、金属、炭素、導電性高分子などであり、好適には金属が用いられる。集電体用金属としては、通常、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、銅、その他の合金等が使用される。これらの中で導電性、耐電圧性の面から銅、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用するのが好ましい。   The material of the current collector is, for example, metal, carbon, conductive polymer, etc., and metal is preferably used. As the current collector metal, aluminum, platinum, nickel, tantalum, titanium, stainless steel, copper, other alloys and the like are usually used. Among these, it is preferable to use copper, aluminum, or an aluminum alloy in terms of conductivity and voltage resistance.

集電体の厚みは、好ましくは5〜100μm、より好ましくは8〜70μm、さらに好ましくは10〜50μmである。   The thickness of the current collector is preferably 5 to 100 μm, more preferably 8 to 70 μm, and still more preferably 10 to 50 μm.

接着剤層の塗工方法は、特に制限されない。例えば、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、ダイコート法、ハケ塗りなどによって、集電体上に接着剤層が形成される。また、剥離紙上に、接着剤層を形成した後に、これを集電体に転写してもよい。   The method for applying the adhesive layer is not particularly limited. For example, the adhesive layer is formed on the current collector by a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, a die coating method, brushing, or the like. Further, after forming an adhesive layer on the release paper, it may be transferred to a current collector.

また、塗工された接着剤層を乾燥させてもよく、乾燥方法としては、例えば温風、熱風、低湿風による乾燥、真空乾燥、(遠)赤外線や電子線などの照射による乾燥法が挙げられる。中でも、熱風による乾燥法、遠赤外線の照射による乾燥法が好ましい。乾燥温度と乾燥時間は、集電体上に塗布した集電体コート用接着剤塗工液中の溶媒を完全に除去できる温度と時間が好ましく、乾燥温度は通常50〜300℃、好ましくは80〜250℃である。乾燥時間は、通常2時間以下、好ましくは5秒〜30分である。なお、本発明の集電体コート用接着剤塗工液により形成される接着剤層は、集電体への塗工後、加熱することなくタックを有することが好ましい。   The coated adhesive layer may be dried, and examples of the drying method include drying with warm air, hot air, low-humidity air, vacuum drying, and drying by irradiation with (far) infrared rays or electron beams. It is done. Of these, a drying method using hot air and a drying method using irradiation with far infrared rays are preferable. The drying temperature and the drying time are preferably a temperature and a time at which the solvent in the current collector coating adhesive coating solution coated on the current collector can be completely removed, and the drying temperature is usually 50 to 300 ° C., preferably 80 ~ 250 ° C. The drying time is usually 2 hours or less, preferably 5 seconds to 30 minutes. In addition, it is preferable that the adhesive bond layer formed with the adhesive agent coating liquid for collector coating of this invention has a tack | tuck, without heating after the coating to a collector.

接着剤層の厚みは、後述する電極活物質層との密着性が良好で、かつ、低抵抗である電極が得られる観点から、0.5〜5μm、好ましくは0.5〜4μm、特に好ましくは0.5〜3μmである。   The thickness of the adhesive layer is 0.5 to 5 μm, preferably 0.5 to 4 μm, particularly preferably from the viewpoint of obtaining an electrode having good adhesion to the electrode active material layer described later and having a low resistance. Is 0.5 to 3 μm.

接着剤層は、集電体コート用接着剤塗工液の固形分組成に応じた組成を有し、結着剤、水溶性蛍光体および界面活性剤を含む。   The adhesive layer has a composition corresponding to the solid content composition of the current collector coating adhesive coating solution, and includes a binder, a water-soluble phosphor, and a surfactant.

(未塗工部検出工程)
本発明においては、集電体コート用接着剤塗工液が水溶性蛍光体を含むため、紫外光を用いて接着剤層付集電体を検査することにより、集電体上における集電体コート用接着剤塗工液の未塗工部、即ち、接着剤層が形成されていない領域を検出することができる。
(Uncoated part detection process)
In the present invention, since the adhesive coating liquid for current collector coating contains a water-soluble phosphor, the current collector on the current collector is examined by inspecting the current collector with an adhesive layer using ultraviolet light. An uncoated portion of the coating adhesive coating solution, that is, a region where the adhesive layer is not formed can be detected.

(電気化学素子電極)
上記接着剤層付集電体上に電極活物質層を形成することにより電気化学素子電極を得ることができる。電極活物質層の形成方法は、特に限定されないが、電極活物質を含む複合粒子を用いて、電極活物質層を接着剤層付集電体上に積層することが好ましい。
(Electrochemical element electrode)
An electrochemical element electrode can be obtained by forming an electrode active material layer on the current collector with an adhesive layer. Although the formation method of an electrode active material layer is not specifically limited, It is preferable to laminate | stack an electrode active material layer on an electrical power collector with an adhesive layer using the composite particle containing an electrode active material.

電極活物質層を接着剤層付集電体上に積層する際には、複合粒子をシート状に成形し、次いで接着剤層付集電体上に積層してもよいが、接着剤層付集電体上で複合粒子を直接加圧成形する方法が好ましい。加圧成形する方法としては、例えば、一対のロールを備えたロール式加圧成形装置を用い、接着剤層付集電体をロールで送りながら、スクリューフィーダー等の供給装置で複合粒子をロール式加圧成形装置に供給することで、接着剤層付集電体上に電極活物質層を成形するロール加圧成形法や、複合粒子を接着剤層付集電体上に散布し、複合粒子をブレード等でならして厚みを調整し、次いで加圧装置で成形する方法、複合粒子を金型に充填し、金型を加圧して成形する方法などが挙げられる。これらのなかでも、ロール加圧成形法が好ましい。特に、本発明の複合粒子は、高い流動性を有しているため、その高い流動性により、ロール加圧成形による成形が可能であり、これにより、生産性の向上が可能となる。   When laminating the electrode active material layer on the current collector with the adhesive layer, the composite particles may be formed into a sheet and then laminated on the current collector with the adhesive layer. A method in which the composite particles are directly pressure-molded on the current collector is preferred. As a method for pressure molding, for example, a roll type pressure molding apparatus provided with a pair of rolls is used, and a composite particle is rolled by a supply device such as a screw feeder while feeding the current collector with an adhesive layer by the roll. By supplying to the pressure forming device, roll pressure forming method for forming the electrode active material layer on the current collector with the adhesive layer, or by dispersing the composite particles on the current collector with the adhesive layer, For example, a method of adjusting the thickness with a blade or the like, and then forming with a pressurizing apparatus, a method of filling composite particles into a mold, and pressing the mold to form. Among these, the roll pressure molding method is preferable. In particular, since the composite particles of the present invention have high fluidity, they can be molded by roll press molding due to the high fluidity, thereby improving productivity.

ロール加圧成形を行う際のロール温度は、電極活物質層と接着剤層付集電体との密着性を十分なものとすることができる観点から、好ましくは25〜200℃、より好ましくは50〜150℃、さらに好ましくは80〜120℃である。また、ロール加圧成形時のロール間のプレス線圧は、電極活物質層の厚みの均一性を向上させることができる観点から、好ましくは10〜1000kN/m、より好ましくは200〜900kN/m、さらに好ましくは300〜600kN/mである。また、ロール加圧成形時の成形速度は、好ましくは0.1〜20m/分、より好ましくは4〜10m/分である。   The roll temperature at the time of roll press molding is preferably 25 to 200 ° C., more preferably from the viewpoint of ensuring sufficient adhesion between the electrode active material layer and the current collector with the adhesive layer. 50-150 degreeC, More preferably, it is 80-120 degreeC. Moreover, the press linear pressure between rolls at the time of roll press molding is preferably 10 to 1000 kN / m, more preferably 200 to 900 kN / m, from the viewpoint of improving the uniformity of the thickness of the electrode active material layer. More preferably, it is 300-600 kN / m. Moreover, the molding speed at the time of roll pressure molding is preferably 0.1 to 20 m / min, more preferably 4 to 10 m / min.

また、成形した電気化学素子電極の厚みのばらつきを無くし、電極活物質層の密度を上げて高容量化を図るために、必要に応じてさらに後加圧を行ってもよい。後加圧の方法は、ロールによるプレス工程が好ましい。ロールプレス工程では、2本の円柱状のロールをせまい間隔で平行に上下にならべ、それぞれを反対方向に回転させて、その間に電極をかみこませることにより加圧する。この際においては、必要に応じて、ロールは加熱又は冷却等、温度調節してもよい。   Further, post-pressurization may be further performed as necessary in order to eliminate variations in the thickness of the formed electrochemical element electrode and increase the density of the electrode active material layer to increase the capacity. The post-pressing method is preferably a pressing process using a roll. In the roll pressing step, two cylindrical rolls are arranged vertically in parallel with a narrow interval, each is rotated in the opposite direction, and pressure is applied by interposing an electrode therebetween. In this case, the temperature of the roll may be adjusted as necessary, such as heating or cooling.

(複合粒子)
複合粒子としては、電極活物質、結着剤および必要に応じ添加される水溶性高分子、導電助剤等他の成分を用いて造粒することにより得られる。複合粒子の製造方法は特に限定されないが、電極活物質、結着剤および必要に応じ添加される導電助剤等他の成分を含む複合粒子用スラリーを用いて、噴霧乾燥造粒法、転動層造粒法、圧縮型造粒法、攪拌型造粒法、押出し造粒法、破砕型造粒法、流動層造粒法、流動層多機能型造粒法、および溶融造粒法などの製造方法によって得ることができる。これらのなかでも、複合粒子を比較的容易に製造することができる観点から、噴霧乾燥造粒法が好ましい。
(Composite particles)
The composite particles can be obtained by granulating using other components such as an electrode active material, a binder, a water-soluble polymer added as necessary, and a conductive additive. The method for producing the composite particles is not particularly limited, and the slurry for composite particles containing other components such as an electrode active material, a binder, and a conductive auxiliary agent added as necessary is used for spray drying granulation, rolling Layer granulation method, compression granulation method, stirring granulation method, extrusion granulation method, crushing granulation method, fluidized bed granulation method, fluidized bed multifunctional granulation method, and melt granulation method, etc. It can be obtained by a manufacturing method. Among these, the spray-drying granulation method is preferable from the viewpoint that the composite particles can be produced relatively easily.

(複合粒子用スラリー)
複合粒子の製造に用いる複合粒子用スラリーは電極活物質、導電剤、結着剤および必要に応じて添加される他の成分が分散媒に分散または溶解されてなる。
(Slurry for composite particles)
The slurry for composite particles used for the manufacture of composite particles is obtained by dispersing or dissolving an electrode active material, a conductive agent, a binder, and other components added as necessary, in a dispersion medium.

(電極活物質)
電気化学素子がリチウムイオン二次電池である場合の、リチウムイオン二次電池正極用の電極活物質(正極活物質)としては、リチウムイオンを可逆的にドープ・脱ドープ可能な金属酸化物が挙げられる。かかる金属酸化物としては、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、燐酸鉄リチウム等を挙げることができる。なお、上記にて例示した正極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。
(Electrode active material)
When the electrochemical element is a lithium ion secondary battery, examples of the electrode active material (positive electrode active material) for the positive electrode of the lithium ion secondary battery include metal oxides capable of reversibly doping and dedoping lithium ions. It is done. Examples of the metal oxide include lithium cobaltate, lithium nickelate, lithium manganate, and lithium iron phosphate. In addition, the positive electrode active material illustrated above may be used independently according to a use, and may be used in mixture of multiple types.

なお、リチウムイオン二次電池正極の対極としての負極の活物質(負極活物質)としては、たとえば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、熱分解炭素などの低結晶性炭素(非晶質炭素)、グラファイト(天然黒鉛、人造黒鉛)、錫やケイ素等の合金系材料、ケイ素酸化物、錫酸化物、チタン酸リチウム等の酸化物等が挙げられる。なお、上記にて例示した負極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。   Examples of the negative electrode active material (negative electrode active material) as the counter electrode of the lithium ion secondary battery positive electrode include low crystalline carbon (amorphous) such as graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, and pyrolytic carbon. Carbon), graphite (natural graphite, artificial graphite), alloy materials such as tin and silicon, oxides such as silicon oxide, tin oxide, and lithium titanate. In addition, the negative electrode active material illustrated above may be used independently according to a use suitably, and multiple types may be mixed and used for it.

リチウムイオン二次電池電極用の電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が粒状であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。   The shape of the electrode active material for a lithium ion secondary battery electrode is preferably a granulated particle. When the shape of the particles is granular, a higher-density electrode can be formed during electrode molding.

リチウムイオン二次電池電極用の電極活物質の体積平均粒子径は、正極、負極ともに通常0.1〜100μm、好ましくは0.5〜50μm、より好ましくは0.8〜30μmである。   The volume average particle diameter of the electrode active material for a lithium ion secondary battery electrode is usually 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 50 μm, more preferably 0.8 to 30 μm for both the positive electrode and the negative electrode.

(導電剤)
本発明に用いる導電剤の具体例としては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック(アクゾノーベル ケミカルズ ベスローテン フェンノートシャップ社の登録商標)などの導電性カーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびファーネスブラックがより好ましい。
これらの導電剤は、単独でまたは二種類以上組み合わせて用いることができる。
(Conductive agent)
Specific examples of the conductive agent used in the present invention include conductive carbon black such as furnace black, acetylene black, and ketjen black (registered trademark of Akzo Nobel Chemicals Bethloten Fennaut Shap). Among these, acetylene black and furnace black are more preferable.
These conductive agents can be used alone or in combination of two or more.

(結着剤)
複合粒子の製造に用いる結着剤としては、上記の集電体コート用接着剤塗工液に用いる結着剤と同様の結着剤を用いることができる。
(Binder)
As the binder used for the production of the composite particles, the same binder as that used in the above-described current collector coating adhesive coating solution can be used.

(他の成分)
複合粒子用スラリーは、必要に応じて分散剤等の他の成分を含んでもよい。分散剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ならびにこれらのアンモニウムまたはアルカリ金属塩などが挙げられる。これらの分散剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。
(Other ingredients)
The composite particle slurry may contain other components such as a dispersant as required. Specific examples of the dispersant include cellulose polymers such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose, and ammonium or alkali metal salts thereof. These dispersants can be used alone or in combination of two or more.

(複合粒子の製造)
複合粒子は、電極活物質、導電剤、結着剤および必要に応じて添加される他の成分を含む上記スラリーを例えば、噴霧乾燥することにより得られる。ここで、複合粒子は、少なくとも電極活物質、導電剤および結着剤を含んでなるが、前記のそれぞれが個別に独立した粒子として存在するのではなく、構成成分である電極活物質、結着剤を含む2成分以上によって一粒子を形成するものである。具体的には、前記2成分以上の個々の粒子の複数個が結合して二次粒子を形成しており、複数個(好ましくは数個〜数十個)の電極活物質が、結着剤によって結着されて粒子を形成しているものが好ましい。
(Manufacture of composite particles)
The composite particles can be obtained, for example, by spray drying the slurry containing the electrode active material, the conductive agent, the binder, and other components added as necessary. Here, the composite particle includes at least an electrode active material, a conductive agent, and a binder. However, each of the composite particles does not exist as an independent particle, but is an electrode active material that is a constituent, a binder. One particle is formed by two or more components including an agent. Specifically, a plurality of (more preferably several to several tens of) electrode active materials are formed by combining a plurality of the individual particles of the two or more components to form secondary particles. It is preferable that the particles are bound to form particles.

複合粒子の平均粒子径は、所望の厚みの電極活物質層を容易に得ることができる観点から、好ましくは0.1〜200μm、より好ましくは1〜150μm、さらに好ましくは10〜80μmである。なお、本発明において平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置(たとえば、SALD−3100;島津製作所製)にて測定し、算出される体積平均粒子径である。   The average particle diameter of the composite particles is preferably 0.1 to 200 μm, more preferably 1 to 150 μm, and still more preferably 10 to 80 μm, from the viewpoint that an electrode active material layer having a desired thickness can be easily obtained. In addition, in this invention, an average particle diameter is a volume average particle diameter measured and calculated with the laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus (for example, SALD-3100; Shimadzu Corporation make).

(電気化学素子)
電気化学素子電極の使用態様としては、かかる電極を用いたリチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタなどが挙げられ、リチウムイオン二次電池が好適である。たとえばリチウムイオン二次電池は、上述のようにして得られる電気化学素子電極を正極および負極の少なくとも一方に用い、さらにセパレータおよび電解液を備える。
(Electrochemical element)
Examples of usage of the electrochemical element electrode include a lithium ion secondary battery and a lithium ion capacitor using such an electrode, and a lithium ion secondary battery is preferable. For example, a lithium ion secondary battery uses an electrochemical element electrode obtained as described above as at least one of a positive electrode and a negative electrode, and further includes a separator and an electrolytic solution.

本発明においては、電気化学素子電極を製造する際に、上記未塗工部検出工程により集電体コート用接着剤塗工液の未塗工部が検出された場合であっても、集電体上に電極活物質層を形成する。その後、リチウムイオン二次電池等の電気化学素子を製造する際に、上記未塗工部検出工程により検出された未塗工部を含む領域を、未塗工部上に形成された電極活物質層と共に取り除く。これにより、集電体コート用接着剤塗工液の未塗工部を含まない電気化学素子電極を用いた電気気化学素子を得ることができる。   In the present invention, when an electrochemical device electrode is produced, even if an uncoated portion of the adhesive coating liquid for the current collector coating is detected by the uncoated portion detection step, the current collector An electrode active material layer is formed on the body. After that, when manufacturing an electrochemical element such as a lithium ion secondary battery, an electrode active material formed on the uncoated part, including an uncoated part detected by the uncoated part detection step. Remove with layer. Thereby, the electrochemical element using the electrochemical element electrode which does not contain the uncoated part of the adhesive agent coating liquid for collector coating can be obtained.

(セパレータ)
セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂や、芳香族ポリアミド樹脂を含んでなる微孔膜または不織布;無機セラミック粉末を含む多孔質の樹脂コート;などを用いることができる。
(Separator)
As the separator, for example, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, a microporous film or a nonwoven fabric containing an aromatic polyamide resin, a porous resin coat containing an inorganic ceramic powder, or the like can be used.

セパレータの厚さは、リチウムイオン二次電池内でのセパレータによる抵抗が小さくなり、またリチウムイオン二次電池を製造する時の作業性に優れる観点から、好ましくは0.5〜40μm、より好ましくは1〜30μm、さらに好ましくは1〜25μmである。   The thickness of the separator is preferably 0.5 to 40 μm, more preferably from the viewpoint of reducing resistance due to the separator in the lithium ion secondary battery and excellent workability when manufacturing the lithium ion secondary battery. It is 1-30 micrometers, More preferably, it is 1-25 micrometers.

(電解液)
電解液は、特に限定されないが、例えば、非水系の溶媒に支持電解質としてリチウム塩を溶解したものが使用できる。リチウム塩としては、例えば、LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiSbF6、LiAlCl4、LiClO4、CF3SO3Li、C49SO3Li、CF3COOLi、(CF3CO)2NLi、(CF3SO22NLi、(C25SO2)NLiなどのリチウム塩が挙げられる。特に溶媒に溶けやすく高い解離度を示すLiPF6、LiClO4、CF3SO3Liは好適に用いられる。これらは、単独、または2種以上を混合して用いることができる。支持電解質の量は、電解液に対して、通常1wt.%以上、好ましくは5wt.%以上、また通常は30wt.%以下、好ましくは20wt.%以下である。支持電解質の量が少なすぎても多すぎてもイオン導電度は低下し電池の充電特性、放電特性が低下する。
(Electrolyte)
The electrolytic solution is not particularly limited. For example, a solution obtained by dissolving a lithium salt as a supporting electrolyte in a non-aqueous solvent can be used. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi , (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) NLi, and other lithium salts. In particular, LiPF 6 , LiClO 4 , and CF 3 SO 3 Li that are easily soluble in a solvent and exhibit a high degree of dissociation are preferably used. These can be used alone or in admixture of two or more. The amount of the supporting electrolyte is usually 1 wt. % Or more, preferably 5 wt. % Or more, and usually 30 wt. % Or less, preferably 20 wt. % Or less. If the amount of the supporting electrolyte is too small or too large, the ionic conductivity is lowered, and the charging characteristics and discharging characteristics of the battery are degraded.

電解液に使用する溶媒としては、支持電解質を溶解させるものであれば特に限定されないが、通常、ジメチルカーボネート(DMC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、およびメチルエチルカーボネート(MEC)などのアルキルカーボネート類;γ−ブチロラクトン、ギ酸メチルなどのエステル類、1,2−ジメトキシエタン、およびテトラヒドロフランなどのエーテル類;スルホラン、およびジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物類;が用いられる。特に高いイオン伝導性が得易く、使用温度範囲が広いため、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネートが好ましい。これらは、単独、または2種以上を混合して用いることができる。また、電解液には添加剤を含有させて用いることも可能である。また、添加剤としてはビニレンカーボネート(VC)などのカーボネート系の化合物が好ましい。   The solvent used in the electrolytic solution is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte. Usually, dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), butylene. Alkyl carbonates such as carbonate (BC) and methyl ethyl carbonate (MEC); esters such as γ-butyrolactone and methyl formate; ethers such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; sulfolane and dimethyl sulfoxide Sulfur-containing compounds are used. In particular, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate are preferable because high ion conductivity is easily obtained and the use temperature range is wide. These can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, it is also possible to use an electrolyte containing an additive. The additive is preferably a carbonate compound such as vinylene carbonate (VC).

上記以外の電解液としては、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリルなどのポリマー電解質に電解液を含浸したゲル状ポリマー電解質や、硫化リチウム、LiI、Li3N、Li2S−P25ガラスセラミックなどの無機固体電解質を挙げることができる。 Examples of the electrolytic solution other than the above include a gel polymer electrolyte in which a polymer electrolyte such as polyethylene oxide and polyacrylonitrile is impregnated with the electrolytic solution, lithium sulfide, LiI, Li 3 N, Li 2 S—P 2 S 5 glass ceramic, etc. An inorganic solid electrolyte can be mentioned.

リチウムイオン二次電池は、負極と正極とをセパレータを介して重ね合わせ、これを電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口して得られる。さらに必要に応じてエキスパンドメタルや、ヒューズ、PTC素子などの過電流防止素子、リード板などを入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の防止をすることもできる。電池の形状は、ラミネートセル型、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型などいずれであってもよい。   A lithium ion secondary battery is obtained by stacking a negative electrode and a positive electrode through a separator, winding this according to the shape of the battery, folding it into a battery container, pouring the electrolyte into the battery container and sealing it. It is done. Further, if necessary, an expanded metal, an overcurrent prevention element such as a fuse or a PTC element, a lead plate and the like can be inserted to prevent an increase in pressure inside the battery and overcharge / discharge. The shape of the battery may be any of a laminated cell type, a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, a flat type, and the like.

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨及び均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。なお、以下の説明において量を表す「%」及び「部」は、特に断らない限り、重量基準である。
実施例及び比較例において、端部こすり落とし試験、内部抵抗及び容量維持率の評価はそれぞれ以下のように行った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be arbitrarily changed without departing from the gist and equivalent scope of the present invention. Can be implemented. In the following description, “%” and “parts” representing amounts are based on weight unless otherwise specified.
In the examples and comparative examples, the end scraping test, the internal resistance, and the capacity retention rate were evaluated as follows.

<こすり落とし試験>
実施例及び比較例で得られたリチウムイオン二次電池電極(実施例6においては負極、それ以外の実施例及び比較例においては正極)を、100mm×2000mmに裁断し、試験片として用いた。試験片は、φ300mmロールに半周巻き付け、張力10N、速度1m/minにて、中心から前後に500mm往復運動させた。この試験を試験片10個について行い、試験を行う前後の試験片の重量を比較することにより粉落ちの有無を判定した。なお、試験を行う前後の重量変化が0.1%以上である場合を粉落ち有りと判定した。また、評価は下記基準にて行った。
A:粉落ちした試験片の数が0個
B:粉落ちした試験片の数が1個以上3個未満
C:粉落ちした試験片の数が3個以上10個未満
D:粉落ちした試験片の数が10個
<Scraping test>
Lithium ion secondary battery electrodes obtained in Examples and Comparative Examples (negative electrode in Example 6 and positive electrode in other Examples and Comparative Examples) were cut into 100 mm × 2000 mm and used as test pieces. The test piece was wound around a φ300 mm roll by a half turn and reciprocated 500 mm back and forth from the center at a tension of 10 N and a speed of 1 m / min. This test was performed on 10 test pieces, and the presence or absence of powder falling was determined by comparing the weights of the test pieces before and after the test. In addition, when the weight change before and after performing the test was 0.1% or more, it was determined that there was powder falling. The evaluation was performed according to the following criteria.
A: The number of test pieces that have fallen off is 0 B: The number of test pieces that have fallen down is 1 or more and less than 3 C: The number of test pieces that have fallen off is 3 or more and less than 10 D: The test that has fallen off 10 pieces

<内部抵抗>
実施例及び比較例で得られたリチウムイオン二次電池について、25℃にて、充電レート0.2Cとした定電流法により、4.2Vになるまで定電流で充電を行ない、次いで、定格電圧にて定電圧で充電を行なった。その後、放電レートを0.2Cとし3.0Vまで放電した。放電開始10秒後の電圧降下量をΔVとした。そして、放電レートを0.2C〜10Cまで変化させて、同様にして、電圧降下量ΔVの測定を行い、放電電流値I(A)と電圧降下量ΔV(V)をプロットし、その直線の傾きを内部抵抗とし、下記の基準で判定した。
A:内部抵抗が3.0Ω未満
B:内部抵抗が3.0Ω以上、3.5Ω未満
C:内部抵抗が3.5Ω以上、4.0Ω未満
D:内部抵抗が4.0Ω以上、4.5Ω未満
E:内部抵抗が4.5Ω以上
<Internal resistance>
About the lithium ion secondary battery obtained by the Example and the comparative example, it charged with constant current until it became 4.2V by the constant current method which was made into the charge rate 0.2C at 25 degreeC, and then rated voltage The battery was charged at a constant voltage. Thereafter, the discharge rate was set to 0.2 C and discharged to 3.0 V. The amount of voltage drop 10 seconds after the start of discharge was taken as ΔV. Then, the discharge rate is changed from 0.2 C to 10 C, the voltage drop amount ΔV is measured in the same manner, the discharge current value I (A) and the voltage drop amount ΔV (V) are plotted, and the straight line The inclination was defined as internal resistance, and the following criteria were used for judgment.
A: Internal resistance is less than 3.0Ω B: Internal resistance is 3.0Ω or more and less than 3.5Ω C: Internal resistance is 3.5Ω or more and less than 4.0Ω D: Internal resistance is 4.0Ω or more, 4.5Ω Less than E: Internal resistance is 4.5Ω or more

<容量維持率>
実施例及び比較例で得られたリチウムイオン二次電池について、60℃で0.5Cの定電流定電圧充電法にて、4.2Vになるまで定電流で充電し、その後、定電圧で充電し、次いで、0.5Cの定電流で3.0Vまで放電する充放電サイクル試験を行った。充放電サイクル試験は100サイクルまで行った。初期放電容量に対する100サイクル目の放電容量の比を容量維持率として求めた。各実施例及び比較例において10サンプル作製し、10サンプル中最も容量維持率が小さかったものについて、下記の基準で判定した。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いことを示す。
A:容量維持率が90%以上
B:容量維持率が80%以上、90%未満
C:容量維持率が70%以上、80%未満
D:容量維持率が60%以上、70%未満
E:容量維持率が60%未満
<Capacity maintenance rate>
About the lithium ion secondary battery obtained by the Example and the comparative example, it charged by constant current until it became 4.2V by the constant current constant voltage charging method of 0.5C at 60 degreeC, and it charged by constant voltage after that. Then, a charge / discharge cycle test was performed in which the battery was discharged to 3.0 V at a constant current of 0.5 C. The charge / discharge cycle test was conducted up to 100 cycles. The ratio of the discharge capacity at the 100th cycle to the initial discharge capacity was determined as the capacity retention rate. In each example and comparative example, 10 samples were produced, and the sample having the smallest capacity retention rate among the 10 samples was determined according to the following criteria. It shows that the capacity | capacitance reduction by repeated charge / discharge is so small that this value is large.
A: Capacity maintenance rate is 90% or more B: Capacity maintenance rate is 80% or more and less than 90% C: Capacity maintenance rate is 70% or more and less than 80% D: Capacity maintenance rate is 60% or more and less than 70% E: Capacity maintenance rate is less than 60%

実施例及び比較例の集電体コート用接着剤塗工液、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池は以下のように作製した。   The adhesive coating liquid for current collector coating, the positive electrode for lithium ion secondary battery, the negative electrode for lithium ion secondary battery and the lithium ion secondary battery of Examples and Comparative Examples were prepared as follows.

(実施例1)
(結着剤の製造)
攪拌機付きのオートクレーブにイオン交換水300部、n−ブチルアクリレート93.8部、アクリロニトリル2部、アリルグリシンエーテル1.0部、メタクリル酸2.0部、N−メチロールアクリルアミド1.2部および分子量調整剤としてt−ドデシルメルカプタン0.05部、重合開始剤として過硫酸カリウム0.3部を入れ、十分に攪拌した後、70℃に加温して重合し、結着剤として固形分濃度40%のアクリル系重合体を含む結着剤(アクリレートバインダ)の水分散液を得た。固形分濃度から求めた重合転化率は略99%であった。
Example 1
(Manufacture of binder)
In an autoclave equipped with a stirrer, 300 parts of ion exchange water, 93.8 parts of n-butyl acrylate, 2 parts of acrylonitrile, 1.0 part of allyl glycine ether, 2.0 parts of methacrylic acid, 1.2 parts of N-methylol acrylamide and molecular weight adjustment After adding 0.05 part of t-dodecyl mercaptan as an agent and 0.3 part of potassium persulfate as a polymerization initiator and stirring sufficiently, the mixture was heated to 70 ° C. for polymerization, and a solid content concentration of 40% as a binder. An aqueous dispersion of a binder (acrylate binder) containing an acrylic polymer was obtained. The polymerization conversion rate determined from the solid content concentration was approximately 99%.

(集電体コート用接着剤塗工液の製造)
上記結着剤が固形分換算量で20wt.%、水溶性蛍光体としてローダミンBが0.5wt.%、界面活性剤としてノニオン系界面活性剤であるディスパノールTOC(日油株式会社製)が0.5wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合することにより、集電体コート用接着剤塗工液を得た。
(Manufacture of adhesive coating liquid for current collector coating)
The binder is 20 wt. %, Rhodamine B is 0.5 wt. %, Dispanol TOC (manufactured by NOF Corporation), which is a nonionic surfactant, is 0.5 wt. The binder coating solution for current collector coating was obtained by mixing the binder, the water-soluble phosphor, the surfactant, and water so as to be in a percentage.

(複合粒子の製造)
正極活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO2、以下、「LCO」という。)(粒子径:6μm)92部、上記結着剤を固形分換算量で2.0部、導電剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製デンカブラック粉状品:粒子径35nm、比表面積68m2/g)5.0部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースの1.5%水溶液(DN−800H:ダイセル化学工業社製)を固形分換算量で1.0部混合し、さらにイオン交換水を固形分濃度が40%となるように加え、混合分散して正極用の複合粒子用スラリーを得た。この正極用の複合粒子用スラリーをスプレー乾燥機(大川原化工機社製)を使用し、回転円盤方式のアトマイザ(直径65mm)を用い、回転数25,000rpm、熱風温度150℃、粒子回収出口の温度を90℃として噴霧乾燥造粒を行い、複合粒子を得た。この複合粒子の平均体積粒子径は50μmであった。
(Manufacture of composite particles)
92 parts of lithium cobaltate (LiCoO 2 , hereinafter referred to as “LCO”) (particle diameter: 6 μm) as the positive electrode active material, 2.0 parts of the above binder in terms of solid content, and acetylene black (electric Denka black powder product manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd .: particle size 35 nm, specific surface area 68 m 2 / g) 5.0 parts, 1.5% aqueous solution of carboxymethyl cellulose (DN-800H: manufactured by Daicel Chemical Industries) as a dispersant 1.0 part by volume in terms of the amount was mixed, and ion-exchanged water was further added so that the solid content concentration would be 40%, and mixed and dispersed to obtain a composite particle slurry for the positive electrode. This positive electrode composite particle slurry is spray-dried (manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.), is rotated at a rotational speed of 25,000 rpm, hot air temperature is 150 ° C. Spray drying granulation was performed at a temperature of 90 ° C. to obtain composite particles. The average volume particle diameter of the composite particles was 50 μm.

(接着剤層の形成)
厚さ10μmのアルミニウム集電体に集電体コート用接着剤塗工液を、20m/分の成形速度でグラビアコート法により集電体に塗工し、120℃で2分間乾燥して、集電体上に厚さ1.2μmの接着剤層を形成した接着剤層付集電体を得た。
(Formation of adhesive layer)
A current collector coating adhesive coating solution is applied to a 10 μm thick aluminum current collector by a gravure coating method at a molding speed of 20 m / min, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and then collected. A current collector with an adhesive layer in which an adhesive layer having a thickness of 1.2 μm was formed on the electric body was obtained.

(リチウムイオン二次電池正極の製造)
接着剤層付集電体を2m/minの速度で搬送し、ロールプレス機(押し切り粗面熱ロール、ヒラノ技研工業社製)のロール(ロール温度100℃、プレス線圧4kN/cm)で正極活物質層を接着剤層付集電体上にシート状に成形し、厚さ60μmのリチウムイオン二次電池正極を得た。
(Manufacture of lithium ion secondary battery positive electrode)
The current collector with an adhesive layer is conveyed at a speed of 2 m / min, and is positively charged by a roll (rolling rough surface hot roll, manufactured by Hirano Giken Kogyo Co., Ltd.) roll (roll temperature 100 ° C., press linear pressure 4 kN / cm). The active material layer was formed into a sheet shape on the current collector with an adhesive layer to obtain a lithium ion secondary battery positive electrode having a thickness of 60 μm.

(負極用スラリーおよびリチウムイオン二次電池負極の製造)
負極活物質として人造黒鉛(平均粒子径:24.5μm、黒鉛層間距離(X線回折法による(002)面の面間隔(d値):0.354nm)96部、スチレン−ブタジエン共重合ラテックス(BM−400B)を固形分換算量で3.0部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースの1.5%水溶液(DN−800H:ダイセル化学工業社製)を固形分換算量で1.0部混合し、さらにイオン交換水を固形分濃度が50%となるように加え、混合分散して負極用スラリーを得た。この負極用スラリーを厚さ18μmの銅箔に塗布し、120℃で30分間乾燥した後、ロールプレスして厚さ50μmの負極を得た。
(Manufacture of negative electrode slurry and lithium ion secondary battery negative electrode)
Artificial graphite as the negative electrode active material (average particle size: 24.5 μm, graphite interlayer distance ((002) plane spacing (d value): 0.354 nm by X-ray diffraction method) 96 parts, styrene-butadiene copolymer latex ( BM-400B) is 3.0 parts in terms of solid content, and 1.5 parts of a carboxymethylcellulose 1.5% aqueous solution (DN-800H: manufactured by Daicel Chemical Industries) as a dispersant is mixed in 1.0 part in terms of solid content. Further, ion exchange water was added so as to have a solid content concentration of 50%, and mixed and dispersed to obtain a negative electrode slurry, which was applied to a copper foil having a thickness of 18 μm and dried at 120 ° C. for 30 minutes. Thereafter, roll pressing was performed to obtain a negative electrode having a thickness of 50 μm.

(セパレータの用意)
単層のポリプロピレン製セパレータ(幅65mm、長さ500mm、厚さ25μm、乾式法により製造、気孔率55%)を、5×5cm2の正方形に切り抜いた。
(Preparation of separator)
A single-layer polypropylene separator (width 65 mm, length 500 mm, thickness 25 μm, manufactured by dry method, porosity 55%) was cut into a 5 × 5 cm 2 square.

(リチウムイオン二次電池の製造)
電池の外装として、アルミ包材外装を用意した。上記で得られたリチウムイオン二次電池用正極を、4×4cm2の正方形に切り出し、集電体側の表面がアルミ包材外装に接するように配置した。リチウムイオン二次電池用正極の正極活物質層の面上に、上記で得られた正方形のセパレータを配置した。さらに、上記で得られたリチウムイオン二次電池用負極を、4.2×4.2cm2の正方形に切り出し、負極活物質層側の表面がセパレータに向かい合うように、セパレータ上に配置した。更に、ビニレンカーボネートを2.0%含有する、濃度1.0MのLiPF6溶液を充填した。このLiPF6溶液の溶媒はエチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合溶媒(EC/EMC=3/7(体積比))である。さらに、アルミニウム包材の開口を密封するために、150℃でヒートシールをしてアルミニウム外装を閉口し、ラミネート型のリチウムイオン二次電池(ラミネート型セル)を製造した。
(Manufacture of lithium ion secondary batteries)
An aluminum packaging exterior was prepared as the battery exterior. The positive electrode for a lithium ion secondary battery obtained above was cut into a 4 × 4 cm 2 square and placed so that the current collector-side surface was in contact with the aluminum packaging exterior. On the surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode for a lithium ion secondary battery, the square separator obtained above was disposed. Further, the negative electrode for a lithium ion secondary battery obtained above was cut into a square of 4.2 × 4.2 cm 2 and arranged on the separator so that the surface on the negative electrode active material layer side faced the separator. Further, containing the vinylene carbonate 2.0%, was charged with LiPF 6 solution having a concentration of 1.0 M. The solvent of this LiPF 6 solution is a mixed solvent (EC / EMC = 3/7 (volume ratio)) of ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC). Furthermore, in order to seal the opening of the aluminum packaging material, heat sealing was performed at 150 ° C. to close the aluminum exterior, and a laminate type lithium ion secondary battery (laminated cell) was manufactured.

(実施例2)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、水溶性蛍光体としてのローダミンBの濃度が0.05wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Example 2)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of rhodamine B as the water-soluble phosphor is 0.05 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(実施例3)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、水溶性蛍光体としてのローダミンBの濃度が1.5wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Example 3)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of rhodamine B as the water-soluble phosphor is 1.5 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(実施例4)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、界面活性剤としてのディスパノールTOCの濃度が0.2wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
Example 4
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of Dispanol TOC as the surfactant was 0.2 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(実施例5)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、界面活性剤としてのディスパノールTOCの濃度が0.8wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Example 5)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of Dispanol TOC as the surfactant was 0.8 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(実施例6)
(集電体コート用接着剤塗工液の製造)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、結着剤として上記結着剤に代えて、スチレン−ブタジエン共重合ラテックス(BM−400B)(以下、「SBR系バインダ」ということがある。)を用いて、結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合することにより、集電体コート用接着剤塗工液を得た。
(Example 6)
(Manufacture of adhesive coating liquid for current collector coating)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, instead of the above binder as a binder, styrene-butadiene copolymer latex (BM-400B) (hereinafter sometimes referred to as “SBR binder”). ) Was used to mix a binder, a water-soluble phosphor, a surfactant, and water to obtain an adhesive coating solution for current collector coating.

(複合粒子の製造)
負極活物質として人造黒鉛(平均粒子径:24.5μm、黒鉛層間距離(X線回折法による(002)面の面間隔(d値):0.354nm)92部、上記スチレン−ブタジエン共重合ラテックス(BM−400B)を固形分換算量で2.0部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースの1.5%水溶液(DN−800H:ダイセル化学工業社製)を固形分換算量で1.0部混合し、さらにイオン交換水を固形分濃度が40%となるように加え、混合分散して負極用の複合粒子用スラリーを得た。この負極用の複合粒子用スラリーをスプレー乾燥機(大川原化工機社製)を使用し、回転円盤方式のアトマイザ(直径65mm)を用い、回転数25,000rpm、熱風温度150℃、粒子回収出口の温度を90℃として噴霧乾燥造粒を行い、複合粒子を得た。この複合粒子の平均体積粒子径は50μmであった。
(Manufacture of composite particles)
Artificial graphite as the negative electrode active material (average particle size: 24.5 μm, graphite interlayer distance (plane distance (d value) of (002) by X-ray diffraction method (d value): 9254 nm), 92 parts), styrene-butadiene copolymer latex (BM-400B) is 2.0 parts in terms of solid content, and 1.0 part of a 1.5% aqueous solution of carboxymethyl cellulose (DN-800H: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) is used as the dispersant. Further, ion-exchanged water was added so as to have a solid content concentration of 40%, and mixed and dispersed to obtain a composite particle slurry for a negative electrode, which was then spray-dried (Okawara Chemical Co., Ltd.). Made by using a rotating disk type atomizer (diameter 65 mm), rotating at 25,000 rpm, hot air temperature 150 ° C., and particle recovery outlet temperature 90 ° C. To obtain a composite particle. The average volume particle size of the composite particles was 50 [mu] m.

(正極用スラリーおよびリチウムイオン二次電池用正極の製造)
正極活物質としてスピネル構造を有するLiCoO2(以下、「LCO」と略記することがある。)92部に、正極用結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF;クレハ化学社製「KF−1100」)を固形分量が2部となるように加え、さらに、アセチレンブラック(電気化学工業社製「HS−100」)を6部、N−メチルピロリドン20部を加えて、プラネタリーミキサーで混合して正極用スラリーを得た。この正極用スラリーを厚さ18μmのアルミニウム箔に塗布し、120℃で30分乾燥した後、ロールプレスして厚さ60μmのリチウムイオン二次電池用正極を得た。
(Production of slurry for positive electrode and positive electrode for lithium ion secondary battery)
92 parts of LiCoO 2 having a spinel structure as a positive electrode active material (hereinafter sometimes abbreviated as “LCO”), polyvinylidene fluoride (PVDF; “KF-1100” manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) as a positive electrode binder 6 parts of acetylene black (“HS-100” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and 20 parts of N-methylpyrrolidone are added and mixed with a planetary mixer. A slurry was obtained. This positive electrode slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 18 μm, dried at 120 ° C. for 30 minutes, and then roll-pressed to obtain a positive electrode for a lithium ion secondary battery having a thickness of 60 μm.

(リチウムイオン二次電池の製造)
実施例1と同様のセパレータを用意し、実施例6で得たリチウムイオン二次電池負極及びリチウムイオン二次電池正極を用いて、実施例1と同様の手順により、ラミネート型のリチウムイオン二次電池(ラミネート型セル)を製造した。
(Manufacture of lithium ion secondary batteries)
A separator similar to that in Example 1 was prepared, and the lithium ion secondary battery negative electrode and lithium ion secondary battery positive electrode obtained in Example 6 were used in the same procedure as in Example 1 to form a laminated lithium ion secondary battery. A battery (laminated cell) was produced.

(実施例7)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、結着剤として上記結着剤に代えて、ポリエチレンオキサイドを用いて、結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Example 7)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed using polyethylene oxide instead of the binder as the binder. Produced the adhesive coating liquid for current collector coating, the positive electrode for lithium ion secondary battery, the negative electrode for lithium ion secondary battery, and the lithium ion secondary battery in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、水溶性蛍光体としてのローダミンBの濃度が0.005wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Comparative Example 1)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of rhodamine B as the water-soluble phosphor is 0.005 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(比較例2)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、水溶性蛍光体としてのローダミンBの濃度が5wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Comparative Example 2)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of rhodamine B as the water-soluble phosphor is 5 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(比較例3)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、界面活性剤としてのディスパノールTOCの濃度が0.05wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Comparative Example 3)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of Dispanol TOC as the surfactant was 0.05 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(比較例4)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、界面活性剤としてのディスパノールTOCの濃度が2wt.%となるように結着剤、水溶性蛍光体、界面活性剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Comparative Example 4)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the concentration of Dispanol TOC as the surfactant was 2 wt. %, Manufacturing of an adhesive coating solution for current collector coating, for lithium ion secondary batteries, except that the binder, water-soluble phosphor, surfactant and water were mixed so that A positive electrode, a negative electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery were produced.

(比較例5)
集電体コート用接着剤塗工液の製造において、水溶性蛍光体及び界面活性剤を用いずに結着剤及び水を混合した以外は、実施例1と同様に集電体コート用接着剤塗工液の製造、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池の製造を行った。
(Comparative Example 5)
In the production of the current collector coating adhesive coating solution, the current collector coating adhesive was the same as in Example 1 except that the binder and water were mixed without using the water-soluble phosphor and surfactant. Manufacture of the coating liquid, the positive electrode for lithium ion secondary batteries, the negative electrode for lithium ion secondary batteries, and the lithium ion secondary battery were manufactured.

Figure 2015138687
Figure 2015138687

表1に示すように、結着剤と水溶性蛍光体と界面活性剤と水とを含み、前記水溶性蛍光体の濃度が0.01wt.%以上3wt.%未満であり、前記界面活性剤の濃度が0.1wt.%以上1wt.%未満である集電体コート用接着剤塗工液を用いたリチウムイオン二次電池電極の端部こすり落とし試験における粉落ちは少なく、集電体コート用接着剤塗工液を用いたリチウムイオン二次電池電極を含むリチウムイオン二次電池の内部抵抗は低く、また、容量維持率は良好であった。   As shown in Table 1, it contains a binder, a water-soluble phosphor, a surfactant, and water, and the concentration of the water-soluble phosphor is 0.01 wt. % Or more and 3 wt. %, And the surfactant concentration is 0.1 wt. % Or more and 1 wt. Less than 10% in the end scraping test of a lithium ion secondary battery electrode using a current collector coating adhesive coating solution that is less than 15%, and lithium ion using a current collector coating adhesive coating solution The internal resistance of the lithium ion secondary battery including the secondary battery electrode was low, and the capacity retention rate was good.

Claims (3)

結着剤と水溶性蛍光体と界面活性剤と水とを含み、
前記水溶性蛍光体の濃度が0.01wt.%以上3wt.%未満であり、
前記界面活性剤の濃度が0.1wt.%以上1wt.%未満である集電体コート用接着剤塗工液。
A binder, a water-soluble phosphor, a surfactant, and water;
The concentration of the water-soluble phosphor is 0.01 wt. % Or more and 3 wt. %, And
The surfactant concentration is 0.1 wt. % Or more and 1 wt. % Current collector coating adhesive coating solution.
前記結着剤が粒子状結着剤である請求項1記載の集電体コート用接着剤塗工液。   The adhesive coating liquid for current collector coating according to claim 1, wherein the binder is a particulate binder. 前記結着剤がアクリル系重合体を含む請求項1または2記載の集電体コート用接着剤塗工液。   The adhesive coating liquid for current collector coating according to claim 1 or 2, wherein the binder contains an acrylic polymer.
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