JP2016009670A - Method for manufacturing nonaqueous secondary battery electrode - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new manufacturing method of an electrode using polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid.SOLUTION: A method for manufacturing a nonaqueous secondary battery electrode includes the steps: a) preparing an electrode body having a current collector, an active material, and a binder; b) preparing a solution containing polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid; and c) bringing the electrode body into contact with the solution.

Description

本発明は非水二次電池用電極の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an electrode for a non-aqueous secondary battery.

非水二次電池を用いた製品は増加の一途を辿っており、一般に、携帯電話やノート型パソコンなどの携帯機器には非水二次電池が必須のものとして認識されている。非水二次電池のうちリチウムイオン二次電池は小型で大容量であるため汎用されている。リチウムイオン二次電池は、必須の構成要素として正極及び負極という対の電極を備える。各電極は活物質層及び該活物質層が結着された集電体を有する。活物質が含まれる活物質層には、活物質を集電体の表面に繋ぎ止めるための結着剤が含まれるのが一般的である。   The number of products using non-aqueous secondary batteries continues to increase, and in general, non-aqueous secondary batteries are recognized as essential for portable devices such as mobile phones and notebook computers. Among non-aqueous secondary batteries, lithium ion secondary batteries are widely used because of their small size and large capacity. A lithium ion secondary battery includes a pair of electrodes, a positive electrode and a negative electrode, as essential components. Each electrode has an active material layer and a current collector to which the active material layer is bound. In general, the active material layer containing the active material contains a binder for securing the active material to the surface of the current collector.

さて、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びこれらの誘導体は結着性が高いため結着剤として使用できることは既に知られているが、その強度において劣ることも知られていたため、結着剤としてポリアクリル酸そのもの又はポリメタクリル酸そのものが用いられることは一般的ではなかった。   Polyacrylic acid, polymethacrylic acid and their derivatives are already known to be usable as binders because of their high binding properties, but they are also known to be inferior in strength. It was not common to use acrylic acid itself or polymethacrylic acid itself.

例えば、特許文献1には、結着剤としてポリアクリル酸そのものではなく、ポリアクリル酸リチウム塩やポリアクリル酸ナトリウム塩が採用されたリチウムイオン二次電池用電極が記載されている。   For example, Patent Document 1 describes an electrode for a lithium ion secondary battery in which a polyacrylic acid lithium salt or a polyacrylic acid sodium salt is employed as a binder instead of polyacrylic acid itself.

また、特許文献2には、結着剤としてポリアクリル酸のみではなく、結着剤としてポリアクリル酸及びカルボキシメチルセルロースを併用したリチウムイオン二次電池用電極、並びに、結着剤としてポリアクリル酸、ポリエチレンイミン及びポリフッ化ビニリデンを併用したリチウムイオン二次電池用電極が記載されており、上記併用によりポリマーが架橋ネットワークを形成することが記載されている。   Patent Document 2 discloses not only polyacrylic acid as a binder, but also an electrode for a lithium ion secondary battery using polyacrylic acid and carboxymethylcellulose in combination as a binder, and polyacrylic acid as a binder. An electrode for a lithium ion secondary battery using polyethyleneimine and polyvinylidene fluoride in combination is described, and it is described that the polymer forms a crosslinked network by the above combination.

特開2009−80971号公報JP 2009-80971 A 特開2009−135103号公報JP 2009-135103 A

上記特許文献1及び特許文献2の記載は、ポリアクリル酸の限定的な使用方法を開示するものであった。   The description in Patent Document 1 and Patent Document 2 disclosed a limited method of using polyacrylic acid.

しかしながら、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びこれらの誘導体は安価に得られるものであり、これらの使用可能性を拡大することは、産業の発達に対して非常に有益である。また、ポリアクリル酸等は、リチウムイオン二次電池の電極における副反応を抑制し得る点で、他の結着剤に比べて優位である。   However, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and their derivatives are obtained at a low cost, and expanding their applicability is very beneficial for industrial development. Further, polyacrylic acid or the like is superior to other binders in that it can suppress side reactions at the electrode of the lithium ion secondary battery.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体(以下、これらのポリマーをまとめて「ポリ(メタ)アクリル酸」ということがある。)を用いた新たな電極の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances. Polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid (hereinafter, these polymers are collectively referred to as “poly (meth) acrylic acid”). It is an object of the present invention to provide a new method for producing an electrode using the above.

本発明者は試行錯誤を重ねながらポリ(メタ)アクリル酸の使用可能性について鋭意検討を行った。ここで、本発明者は思いがけず、あらかじめ他の結着剤で支持させた電極本体をポリ(メタ)アクリル酸で被覆することを想起した。そして、本発明者は、多数の実験を繰り返し、本発明を完成させるに至った。   The present inventor has intensively studied the possibility of using poly (meth) acrylic acid through trial and error. Here, the inventor unexpectedly recalled that the electrode body previously supported by another binder was coated with poly (meth) acrylic acid. And this inventor repeated many experiment and came to complete this invention.

本発明の非水二次電池用電極の製造方法は、
a)集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体を準備する工程、
b)ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体溶液を準備する工程、
c)前記電極本体を前記溶液に接触させる工程、
を含むことを特徴とする。
The method for producing an electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention is as follows.
a) preparing an electrode body comprising a current collector, an active material and a binder;
b) preparing a polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer solution of acrylic acid and methacrylic acid,
c) contacting the electrode body with the solution;
It is characterized by including.

ポリ(メタ)アクリル酸を用いた新たな電極の製造方法を提供できる。本発明の非水二次電池用電極は、あらかじめ他の結着剤で構造を支持させている。そのため、本発明の非水二次電池用電極は、ポリ(メタ)アクリル酸の低い樹脂強度を補いながら、結着製電気化学的な安定性を有する。   A new method for producing an electrode using poly (meth) acrylic acid can be provided. The electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention has a structure supported by another binder in advance. Therefore, the electrode for nonaqueous secondary batteries of the present invention has binding electrochemical stability while supplementing the low resin strength of poly (meth) acrylic acid.

本発明の非水二次電池用電極の一態様を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the one aspect | mode of the electrode for non-aqueous secondary batteries of this invention.

以下に、本発明を実施するための形態を説明する。なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「a〜b」は、下限aおよび上限bをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施例中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。   Below, the form for implementing this invention is demonstrated. Unless otherwise specified, the numerical range “ab” described herein includes the lower limit “a” and the upper limit “b”. The numerical range can be configured by arbitrarily combining these upper limit value and lower limit value and the numerical values listed in the examples. Furthermore, numerical values arbitrarily selected from the numerical value range can be used as upper and lower numerical values.

本発明の非水二次電池用電極(以下、「本発明の電極」ということがある。)の製造方法は、
a)集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体を準備する工程、
b)ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体溶液を準備する工程、
c)前記電極本体を前記溶液に接触させる工程、
を含むことを特徴とする。そして、本発明の非水二次電池は、本発明の電極を具備することを特徴とする。
The method for producing an electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the electrode of the present invention”)
a) preparing an electrode body comprising a current collector, an active material and a binder;
b) preparing a polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer solution of acrylic acid and methacrylic acid,
c) contacting the electrode body with the solution;
It is characterized by including. And the non-aqueous secondary battery of this invention comprises the electrode of this invention, It is characterized by the above-mentioned.

非水二次電池とは、電解液の溶媒として非水溶媒を用いた二次電池のことをいう。代表的な非水二次電池として、リチウムイオン二次電池を挙げることができる。本発明の電極は負極でもよいし正極でもよい。   A non-aqueous secondary battery refers to a secondary battery using a non-aqueous solvent as a solvent for an electrolytic solution. As a typical non-aqueous secondary battery, a lithium ion secondary battery can be given. The electrode of the present invention may be a negative electrode or a positive electrode.

以下、本発明の非水二次電池用電極の製造方法に沿って、本発明を説明する。
まず、a)集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体を準備する工程について説明する。
電極本体は、集電体と、活物質及び結着剤を含む活物質層と、を具備する。
集電体は、二次電池の放電又は充電の間、電極に電流を流し続けるための化学的に不活性な電子高伝導体である。集電体としては、銀、銅、金、アルミニウム、マグネシウム、タングステン、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、インジウム、チタン、ルテニウム、タンタル、クロム、モリブデンから選ばれる少なくとも一種、並びにステンレス鋼などの金属材料を例示することができる。集電体は公知の保護層で被覆されていても良い。
Hereinafter, the present invention will be described along the method for producing an electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention.
First, a) a step of preparing an electrode body having a current collector, an active material, and a binder will be described.
The electrode body includes a current collector and an active material layer including an active material and a binder.
The current collector is a chemically inert electronic high conductor for keeping current flowing through the electrode during discharge or charging of the secondary battery. As the current collector, at least one selected from silver, copper, gold, aluminum, magnesium, tungsten, cobalt, zinc, nickel, iron, platinum, tin, indium, titanium, ruthenium, tantalum, chromium, molybdenum, and stainless steel Examples of such a metal material can be given. The current collector may be covered with a known protective layer.

集電体は箔、シート、フィルム、線状、棒状、網目状などの形態をとることができる。そのため、集電体として、例えば銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。集電体が箔、シート、フィルム形態の場合は、その厚みが10μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。   The current collector can take the form of a foil, a sheet, a film, a linear shape, a rod shape, a mesh shape, or the like. Therefore, metal foils, such as copper foil, nickel foil, aluminum foil, stainless steel foil, can be used suitably as a collector. When the current collector is in the form of foil, sheet or film, the thickness is preferably in the range of 10 μm to 100 μm.

活物質としては、負極に用いられる負極活物質と正極に用いられる正極活物質がある。   Examples of the active material include a negative electrode active material used for a negative electrode and a positive electrode active material used for a positive electrode.

負極活物質としては、リチウム合金、リチウムを吸蔵及び放出可能な炭素系材料、リチウムと合金化可能な元素、リチウムと合金化可能な元素を有する化合物、あるいは高分子材料などを例示することができる。   Examples of the negative electrode active material include a lithium alloy, a carbon-based material capable of inserting and extracting lithium, an element that can be alloyed with lithium, a compound having an element that can be alloyed with lithium, or a polymer material. .

炭素系材料としては、難黒鉛化性炭素、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類が例示できる。ここで、有機高分子化合物焼成体とは、フェノール類やフラン類などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。   Examples of the carbon-based material include non-graphitizable carbon, natural graphite, artificial graphite, cokes, graphites, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies, carbon fibers, activated carbon, and carbon blacks. Here, the organic polymer compound fired body refers to a material obtained by firing and carbonizing a polymer material such as phenols and furans at an appropriate temperature.

リチウムと合金化可能な元素としては、具体的にNa、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Ti、Ag、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Biが例示でき、特に、Si又はSnが好ましい。   Specifically, elements that can be alloyed with lithium include Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Ti, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si. , Ge, Sn, Pb, Sb, Bi can be exemplified, and Si or Sn is particularly preferable.

リチウムと合金化可能な元素を有する化合物としては、具体的にZnLiAl、AlSb、SiB、SiB、MgSi、MgSn、NiSi、TiSi、MoSi、 CoSi、NiSi、CaSi、CrSi、CuSi、FeSi、MnSi、NbSi、TaSi、VSi、WSi、ZnSi、SiC、Si、SiO、SiO(0<v≦2)、SnO(0<w≦2)、SnSiO、LiSiO 、LiSnO、TiO、ZrO、VO、CrO、MnO、FeO、CoO、NiO、CuO、ZnO、LiTi、LiV(0<y≦3、0<Z≦1)などの遷移金属酸化物、LiN、LiCo0.40.6などの窒化リチウム化合物などを例示でき、特に、SiO(0.3≦x≦1.6)が好ましい。また、リチウムと合金化反応可能な元素を有する化合物として、スズ合金(Cu−Sn合金、Co−Sn合金等)などの錫化合物を例示できる。前述の材料は炭素源とともに加熱して、カーボンコート又は複合化したものを採用してもよい。 Specific examples of compounds having elements that can be alloyed with lithium include ZnLiAl, AlSb, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Mg 2 Sn, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2, CrSi 2, Cu 5 Si, FeSi 2, MnSi 2, NbSi 2, TaSi 2, VSi 2, WSi 2, ZnSi 2, SiC, Si 3 N 4, Si 2 N 2 O, SiO v (0 <v ≦ 2), SnO w (0 <w ≦ 2), SnSiO 3 , LiSiO 2, LiSnO, TiO y , ZrO y , VO y , CrO y , MnO y , FeO y , CoO y , NiO y , CuO y , ZnO y , LiTi z O y, LiV z O y (0 <y ≦ 3,0 <Z ≦ 1) transition metal oxides, such as, Li 3 N, Li o 0.4 N can be exemplified such as lithium nitride compounds such as 0.6, in particular, SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6) is preferable. Moreover, tin compounds, such as a tin alloy (Cu-Sn alloy, Co-Sn alloy, etc.), can be illustrated as a compound which has an element which can be alloyed with lithium. The above-mentioned material may be heated with a carbon source and used as a carbon coat or composite.

高分子材料としては、具体的にポリアセチレン、ポリピロール、テレフタル酸およびその誘導体を例示できる。   Specific examples of the polymer material include polyacetylene, polypyrrole, terephthalic acid and derivatives thereof.

負極活物質として、CaSiを塩酸やフッ化水素酸などの酸で処理して得られる層状ポリシランを、300〜1000℃で加熱して得られるSi材料を採用しても良い。さらに、上記Si材料を炭素源とともに加熱して、カーボンコート又は複合化したものを負極活物質として採用してもよい。 As the negative electrode active material, a Si material obtained by heating a layered polysilane obtained by treating CaSi 2 with an acid such as hydrochloric acid or hydrofluoric acid at 300 to 1000 ° C. may be employed. Further, a material obtained by heating the Si material together with a carbon source to form a carbon coat or composite may be employed as the negative electrode active material.

負極活物質としては、以上のものの一種以上を使用することができる。本発明の電極の利点を生かすには、充放電時に膨張収縮の程度が大きく、かつ高容量のSi含有材料を負極活物質として採用するのが好ましい。   As the negative electrode active material, one or more of the above can be used. In order to take advantage of the electrode of the present invention, it is preferable to employ a high-capacity Si-containing material as a negative electrode active material that has a large degree of expansion and contraction during charge and discharge.

正極活物質としては、層状化合物のLiNiCoMn(0.2≦a≦1.2、b+c+d+e=1、0≦e<1、DはLi、Fe、Cr、Cu、Zn、Ca、Mg、S、Si、Na、K、Al、Zr、Ti、P、Ga、Ge、V、Mo、Nb、W、Laから選ばれる少なくとも1の元素、1.7≦f≦2.1)、LiMnOを挙げることができる。また、正極活物質として、LiMn、LiMn等のスピネル、及びスピネルと層状化合物の混合物で構成される固溶体、LiMPO、LiMVO又はLiMSiO(式中のMはCo、Ni、Mn、Feのうちの少なくとも一種から選択される)などで表されるポリアニオン系化合物を挙げることができる。さらに、正極活物質として、LiFePOFなどのLiMPOF(Mは遷移金属)で表されるタボライト系化合物、LiFeBOなどのLiMBO(Mは遷移金属)で表されるボレート系化合物を挙げることができる。正極活物質として用いられるいずれの金属酸化物も上記の組成式を基本組成とすればよく、基本組成に含まれる金属元素を他の金属元素で置換したものも使用可能である。また、正極活物質として、充放電に寄与するリチウムイオンを含まない正極活物質材料、たとえば、硫黄単体(S)、硫黄と炭素を複合化した化合物、TiSなどの金属硫化物、V、MnOなどの酸化物、ポリアニリン及びアントラキノン並びにこれら芳香族を化学構造に含む化合物、共役二酢酸系有機物などの共役系材料、その他公知の材料を用いることもできる。さらに、ニトロキシド、ニトロニルニトロキシド、ガルビノキシル、フェノキシルなどの安定なラジカルを有する化合物を正極活物質として採用してもよい。リチウムを含まない正極活物質材料を用いる場合には、正極及び/又は負極に、公知の方法により、予めイオンを添加させておく必要がある。ここで、当該イオンを添加するためには、金属または当該イオンを含む化合物を用いればよい。 As the positive electrode active material, the layered compound Li a Ni b Co c Mn d De O f (0.2 ≦ a ≦ 1.2, b + c + d + e = 1, 0 ≦ e <1, D is Li, Fe, Cr, At least one element selected from Cu, Zn, Ca, Mg, S, Si, Na, K, Al, Zr, Ti, P, Ga, Ge, V, Mo, Nb, W, La, 1.7 ≦ f ≦ 2.1) and Li 2 MnO 3 . Further, as a positive electrode active material, a solid solution composed of a spinel such as LiMn 2 O 4 and Li 2 Mn 2 O 4 and a mixture of a spinel and a layered compound, LiMPO 4 , LiMVO 4, or Li 2 MSiO 4 (M in the formula) Are selected from at least one of Co, Ni, Mn, and Fe). Furthermore, as the positive electrode active material, tavorite compound (the M a transition metal) LiMPO 4 F, such as LiFePO 4 F represented by, Limbo 3 such LiFeBO 3 (M is a transition metal) include borate-based compound represented by be able to. Any metal oxide used as the positive electrode active material may have the above composition formula as a basic composition, and a metal element contained in the basic composition may be substituted with another metal element. Further, as the positive electrode active material, a positive electrode active material that does not contain lithium ions contributing to charge / discharge, for example, sulfur alone (S), a compound in which sulfur and carbon are combined, a metal sulfide such as TiS 2 , V 2 O, etc. 5 , oxides such as MnO 2 , polyaniline and anthraquinone, compounds containing these aromatics in the chemical structure, conjugated materials such as conjugated diacetic acid organic materials, and other known materials can also be used. Further, a compound having a stable radical such as nitroxide, nitronyl nitroxide, galvinoxyl, phenoxyl, etc. may be adopted as the positive electrode active material. When using a positive electrode active material that does not contain lithium, it is necessary to add ions to the positive electrode and / or the negative electrode in advance by a known method. Here, in order to add the ion, a metal or a compound containing the ion may be used.

活物質層は活物質、結着剤、さらに必要に応じて導電助剤を具備する。   The active material layer includes an active material, a binder, and, if necessary, a conductive aid.

結着剤は、活物質や導電助剤を集電体の表面に繋ぎ止め、電極中の導電ネットワークを維持する役割を果たすものである。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロースを例示することができる。これらの結着剤を単独で又は複数で採用すれば良い。   The binder plays a role of securing an active material or a conductive auxiliary agent to the surface of the current collector and maintaining a conductive network in the electrode. As binders, fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins, styrene- Examples thereof include butadiene rubber (SBR) and carboxymethyl cellulose. These binders may be used singly or in plural.

上記結着剤は、後のc)工程で、ポリ(メタ)アクリル酸溶液と接触することが予定されている。ここで、ポリ(メタ)アクリル酸溶液は水などの極性溶媒を含むことを考慮すると、上記結着剤としては、c)工程で溶出しがたい性質のもの、すなわち水に溶解しがたい性質のものが好ましいといえる。そのような好ましい結着剤として、ポリアミドイミド、ポリイミド、スチレン−ブタジエンゴム、又は、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂を挙げることができる。ここで、ポリアミドイミドは酸との接触で硬化し得る。結着剤が後のc)工程でポリ(メタ)アクリル酸溶液と接触することを考慮すると、結着剤としてポリアミドイミドを選択した場合には電極本体表面の硬化が期待できる。よって、結着剤としては、ポリアミドイミドが特に好ましい。   The binder is scheduled to come into contact with the poly (meth) acrylic acid solution in the subsequent step c). Here, considering that the poly (meth) acrylic acid solution contains a polar solvent such as water, the above-mentioned binder has a property that is difficult to dissolve in step c), that is, a property that is difficult to dissolve in water. Can be said to be preferable. Examples of such a preferable binder include polyamide-imide, polyimide, styrene-butadiene rubber, or fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluorine rubber. Here, the polyamideimide can be cured by contact with an acid. Considering that the binder comes into contact with the poly (meth) acrylic acid solution in the subsequent step c), curing of the electrode body surface can be expected when polyamideimide is selected as the binder. Therefore, polyamideimide is particularly preferable as the binder.

ここでは、特に好ましい結着剤であるポリアミドイミドについて詳細に説明する。ポリアミドイミドとは、分子内にアミド結合とイミド結合をそれぞれ2つ以上有する化合物を意味する。   Here, polyamideimide, which is a particularly preferable binder, will be described in detail. Polyamideimide means a compound having two or more amide bonds and imide bonds in the molecule.

ポリアミドイミドは、アミド結合及びイミド結合におけるカルボニル部分となる酸成分と、アミド結合及びイミド結合における窒素部分となるジアミン成分又はジイソシアネート成分を反応させることで製造される。ポリアミドイミドを得るには、当該方法で製造しても良いし、また、市販のポリアミドイミドを購入しても良い。   Polyamideimide is produced by reacting an acid component that becomes a carbonyl moiety in an amide bond and an imide bond with a diamine component or diisocyanate component that becomes a nitrogen moiety in the amide bond and imide bond. In order to obtain a polyamideimide, it may be produced by the method, or a commercially available polyamideimide may be purchased.

ポリアミドイミドの製造に用いられる酸成分としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、シュウ酸、アジピン酸、マロン酸、セバチン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸、ジカルボキシポリブタジエン、ジカルボキシポリ(アクリロニトリル−ブタジエン)、ジカルボキシポリ(スチレン−ブタジエン)、シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、シクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ビス(カルボキシルフェニル)スルホン、ビス(カルボキシルフェニル)エーテル、ナフタレンジカルボン酸、及び、これらの無水物、酸ハロゲン化物、誘導体を挙げることができる。酸成分としては、上記の化合物を単独で又は複数で採用すればよいが、ただし、イミド結合を形成させる点から、ベンゼン環の隣接位置にカルボキシル基が存在する酸成分は、必須となる。酸成分としては、反応性、耐熱性などの点から、トリメリット酸無水物が好ましい。また、ポリアミドイミドの引っ張り強度、引っ張り弾性率、耐電解液性の点から、トリメリット酸無水物に加えて、酸成分の一部として、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物を採用するのが好ましい。   Acid components used for the production of polyamideimide include trimellitic acid, pyromellitic acid, biphenyltetracarboxylic acid, diphenylsulfonetetracarboxylic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, diphenylethertetracarboxylic acid, oxalic acid, adipic acid, malonic acid, Sebacic acid, azelaic acid, dodecanedicarboxylic acid, dicarboxypolybutadiene, dicarboxypoly (acrylonitrile-butadiene), dicarboxypoly (styrene-butadiene), cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid, Dicyclohexylmethane-4,4′-dicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, bis (carboxylphenyl) sulfone, bis (carboxylphenyl) ether, naphthalenedicarboxylic acid, Beauty, mention may be made of these anhydrides, acid halides, and derivatives. As the acid component, one or more of the above compounds may be employed. However, from the viewpoint of forming an imide bond, an acid component having a carboxyl group adjacent to the benzene ring is essential. As the acid component, trimellitic anhydride is preferable from the viewpoints of reactivity and heat resistance. In addition to trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, biphenyl as part of the acid component in addition to trimellitic anhydride from the viewpoint of tensile strength, tensile modulus, and electrolyte resistance of polyamideimide It is preferable to employ a tetracarboxylic acid anhydride.

ポリアミドイミドの製造に用いられるジアミン成分としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のアルキレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン等の含飽和炭素環ジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ベンジジン、o−トリジン、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ナフタレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。耐熱性、溶解性の観点から、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,4−トリレンジアミン、o−トリジン、ナフタレンジアミン、イソホロンジアミンが好ましい。ポリアミドイミドの引っ張り強度、引っ張り弾性率の点からはo−トリジン、ナフタレンジアミンが好ましい。   Examples of the diamine component used for the production of polyamideimide include alkylene diamines such as ethylene diamine, propylene diamine and hexamethylene diamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, isophorone diamine, and bis (4-aminocyclohexyl) methane. Saturated carbocyclic diamine such as m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, bis (4-aminophenyl) sulfone, benzidine, o-tolidine, 2 , 4-tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, xylylenediamine, naphthalenediamine and the like. From the viewpoint of heat resistance and solubility, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,4-tolylenediamine, o-tolidine, naphthalenediamine, and isophoronediamine are preferable. From the viewpoint of tensile strength and tensile modulus of polyamideimide, o-tolidine and naphthalenediamine are preferable.

ポリアミドイミドの製造に用いられるジイソシアネート成分としては、上記ジアミン成分のアミンをイソシアネートで置き換えたものを挙げることができる。   Examples of the diisocyanate component used for producing the polyamideimide include those obtained by replacing the amine of the diamine component with an isocyanate.

ポリアミドイミドの分子量としては、数平均分子量又は重量平均分子量で500〜100000が好ましく、1000〜50000がより好ましく、5000〜30000がさらに好ましい。   The molecular weight of the polyamideimide is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and even more preferably 5,000 to 30,000 in terms of number average molecular weight or weight average molecular weight.

活物質層中の結着剤の配合割合は、質量比で、活物質:結着剤=1:0.001〜1:0.3であるのが好ましく、1:0.005〜1:0.2であるのがより好ましく、1:0.01〜1:0.15であるのがさらに好ましい。結着剤が少なすぎると電極の成形性が低下し、また、結着剤が多すぎると電極のエネルギー密度が低くなるためである。   The blending ratio of the binder in the active material layer is preferably a mass ratio of active material: binder = 1: 0.001 to 1: 0.3, and 1: 0.005 to 1: 0. .2 is more preferable, and 1: 0.01 to 1: 0.15 is still more preferable. This is because when the amount of the binder is too small, the moldability of the electrode is lowered, and when the amount of the binder is too large, the energy density of the electrode is lowered.

導電助剤は、電極の導電性を高めるために添加される。そのため、導電助剤は、電極の導電性が不足する場合に任意に加えればよく、電極の導電性が十分に優れている場合には加えなくても良い。導電助剤としては化学的に不活性な電子高伝導体であれば良く、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、気相法炭素繊維(Vapor Grown Carbon Fiber:VGCF)、および各種金属粒子などが例示される。これらの導電助剤を単独または二種以上組み合わせて活物質層に添加することができる。活物質層中の導電助剤の配合割合は、質量比で、活物質:導電助剤=1:0.005〜1:0.5であるのが好ましく、1:0.01〜1:0.2であるのがより好ましく、1:0.03〜1:0.1であるのがさらに好ましくい。導電助剤が少なすぎると効率のよい導電パスを形成できず、また、導電助剤が多すぎると活物質層の成形性が悪くなるとともに電極のエネルギー密度が低くなるためである。   The conductive assistant is added to increase the conductivity of the electrode. Therefore, the conductive auxiliary agent may be added arbitrarily when the electrode conductivity is insufficient, and may not be added when the electrode conductivity is sufficiently excellent. The conductive auxiliary agent may be any chemically inert electronic high conductor, such as carbon black, graphite, acetylene black, ketjen black (registered trademark), vapor grown carbon fiber (Vapor Grown Carbon). Fiber: VGCF) and various metal particles are exemplified. These conductive assistants can be added to the active material layer alone or in combination of two or more. The blending ratio of the conductive additive in the active material layer is preferably a mass ratio of active material: conductive additive = 1: 0.005 to 1: 0.5, and 1: 0.01 to 1: 0. .2 is more preferable, and 1: 0.03 to 1: 0.1 is even more preferable. This is because if the amount of the conductive auxiliary is too small, an efficient conductive path cannot be formed, and if the amount of the conductive auxiliary is too large, the moldability of the active material layer is deteriorated and the energy density of the electrode is lowered.

活物質層は集電体の表面に形成される。集電体の表面に活物質層を形成させ、電極本体を得るには、ロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法などの従来から公知の方法を用いて、集電体の表面に活物質を塗布すればよい。具体的には、活物質及び結着剤、並びに必要に応じて導電助剤を含む活物質層形成用組成物を調製し、この組成物に適当な溶剤を加えてスラリーにしてから、集電体の表面に塗布後、乾燥し、電極本体を得る。溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、メタノール、メチルイソブチルケトン、水を例示できる。電極密度を高めるべく、乾燥後のものを圧縮して電極本体としても良いし、さらに、100〜250℃程度で加熱乾燥して電極本体としても良い。   The active material layer is formed on the surface of the current collector. In order to obtain an electrode body by forming an active material layer on the surface of the current collector, conventionally known methods such as a roll coating method, a die coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, and a curtain coating method are used. The active material may be applied to the surface of the current collector. Specifically, an active material layer-forming composition containing an active material, a binder, and, if necessary, a conductive aid is prepared, and an appropriate solvent is added to the composition to form a slurry, and then current collection is performed. After applying to the surface of the body, it is dried to obtain an electrode body. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, methanol, methyl isobutyl ketone, and water. In order to increase the electrode density, the dried body may be compressed to form an electrode body, or may be heated and dried at about 100 to 250 ° C. to form an electrode body.

以上のとおり、集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体を準備することができる。   As described above, an electrode body including a current collector, an active material, and a binder can be prepared.

次に、b)ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体溶液(以下、「ポリ(メタ)アクリル酸溶液」ということがある。)を準備する工程について説明する。   Next, a step of preparing b) polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer solution of acrylic acid and methacrylic acid (hereinafter sometimes referred to as “poly (meth) acrylic acid solution”) will be described.

ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体を得るには、市販のポリマーを購入しても良いし、また、各モノマーを適宜適切な条件で重合させて所望の分子量のポリマーを得ても良い。   In order to obtain polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, a commercially available polymer may be purchased, or each monomer may be polymerized under appropriate conditions to obtain a desired molecular weight. The polymer may be obtained.

ポリ(メタ)アクリル酸の分子量としては、数平均分子量又は重量平均分子量で1000〜300万が好ましく、10000〜200万がより好ましく、10万〜100万がさらに好ましい。   The molecular weight of poly (meth) acrylic acid is preferably 1,000 to 3,000,000, more preferably 10,000 to 2,000,000, and even more preferably 100,000 to 1,000,000 in terms of number average molecular weight or weight average molecular weight.

ポリ(メタ)アクリル酸溶液の溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフランを挙げることができ、これらの溶媒を単独で又は複数で用いれば良い。   Examples of the solvent for the poly (meth) acrylic acid solution include water, methanol, ethanol, propanol, and tetrahydrofuran. These solvents may be used alone or in combination.

ポリ(メタ)アクリル酸溶液のポリ(メタ)アクリル酸濃度に特に限定は無いが、0.01質量%〜10質量%の範囲内が好ましく、0.05質量%〜5質量%の範囲内がより好ましく、0.1質量%〜3質量%の範囲内がさらに好ましく、0.2質量%〜2質量%の範囲内が特に好ましい。   Although there is no limitation in particular in the poly (meth) acrylic acid concentration of a poly (meth) acrylic acid solution, the inside of the range of 0.01 mass%-10 mass% is preferable, and the inside of the range of 0.05 mass%-5 mass% is preferable. More preferably, it is more preferably in the range of 0.1% by mass to 3% by mass, and particularly preferably in the range of 0.2% by mass to 2% by mass.

ポリ(メタ)アクリル酸溶液を準備するには、上記のポリ(メタ)アクリル酸と溶媒を混合すればよいし、また、市販のポリ(メタ)アクリル酸溶液を購入することでもよい。   In order to prepare a poly (meth) acrylic acid solution, the above poly (meth) acrylic acid and a solvent may be mixed, or a commercially available poly (meth) acrylic acid solution may be purchased.

次に、c)前記電極本体をポリ(メタ)アクリル酸溶液に接触させる工程について説明する。   Next, the step of c) bringing the electrode body into contact with the poly (meth) acrylic acid solution will be described.

電極本体をポリ(メタ)アクリル酸溶液に接触させるには、例えば、電極本体をポリ(メタ)アクリル酸溶液に浸ける方法、ポリ(メタ)アクリル酸溶液を電極本体に塗布する方法、ポリ(メタ)アクリル酸溶液をスプレー状態で電極本体に塗布する方法を挙げることができる。作業の簡便性の観点から、電極本体をポリ(メタ)アクリル酸溶液に浸ける方法が好ましい。該方法においては、ポリ(メタ)アクリル酸溶液は撹拌状態としてもよいし、また、常圧下、加圧下又は減圧下で実施してもよく、常温下、加熱条件下であってもよい。特に、c)工程として、電極本体をポリ(メタ)アクリル酸溶液に浸ける方法を採用した場合、真空状態に近い減圧下で実施するのが好ましい。電極本体をポリ(メタ)アクリル酸溶液に浸ける時間は、ポリ(メタ)アクリル酸溶液の種類や濃度に因り、適宜選択すればよい。該時間として、5秒〜5分、好ましくは10秒〜2分を例示することができる。   In order to bring the electrode body into contact with the poly (meth) acrylic acid solution, for example, a method of immersing the electrode body in the poly (meth) acrylic acid solution, a method of applying the poly (meth) acrylic acid solution to the electrode body, poly (meth) ) A method of applying an acrylic acid solution to the electrode body in a spray state can be mentioned. From the viewpoint of ease of work, a method of immersing the electrode body in a poly (meth) acrylic acid solution is preferable. In this method, the poly (meth) acrylic acid solution may be stirred, or may be carried out under normal pressure, under pressure or under reduced pressure, or under normal temperature and under heating conditions. In particular, when the method of immersing the electrode body in a poly (meth) acrylic acid solution is adopted as step c), it is preferably carried out under reduced pressure close to a vacuum state. The time for immersing the electrode body in the poly (meth) acrylic acid solution may be appropriately selected depending on the type and concentration of the poly (meth) acrylic acid solution. Examples of the time include 5 seconds to 5 minutes, preferably 10 seconds to 2 minutes.

上記c)工程が終了した時点で、電極本体の表面はポリ(メタ)アクリル酸からなる膜で被覆されていると推定される。そうすると、本発明の電極の一態様として、集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体と、前記電極本体の表面に形成された、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体を有する酸部と、を有する非水二次電池用電極を把握することができる。酸部は、電極本体の保護膜、又は、電極本体の硬度増加剤として作用すると推定される。   When the step c) is completed, it is presumed that the surface of the electrode body is covered with a film made of poly (meth) acrylic acid. Then, as one aspect of the electrode of the present invention, an electrode body including a current collector, an active material, and a binder, and polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or acrylic acid formed on the surface of the electrode body It is possible to grasp an electrode for a non-aqueous secondary battery having an acid part having a methacrylic acid copolymer. It is presumed that the acid part acts as a protective film for the electrode body or a hardness increasing agent for the electrode body.

図1は、本発明の非水二次電池用電極の一態様を示す断面模式図である。集電体1は電子高伝導体からなる。そして、該集電体1の表面に活物質及び結着剤を有する活物質層2が形成されている。電極本体3は集電体1及び活物質層2で構成される。電極本体3の表面に酸部4が形成されている。電極5は電極本体3及び酸部4で構成される。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a nonaqueous secondary battery electrode of the present invention. The current collector 1 is made of an electronic high conductor. An active material layer 2 having an active material and a binder is formed on the surface of the current collector 1. The electrode body 3 includes a current collector 1 and an active material layer 2. An acid part 4 is formed on the surface of the electrode body 3. The electrode 5 includes an electrode body 3 and an acid part 4.

上記c)工程の後に、ポリ(メタ)アクリル酸溶液の溶媒を除去するための乾燥工程を実施するのが好ましい。乾燥温度は200℃未満であり、150℃以下が好ましく、70〜140℃の範囲内がより好ましい。乾燥工程は減圧下で行うのが好ましい。乾燥時間は、ポリ(メタ)アクリル酸溶液の溶媒を除去するのに十分な時間を適宜設定すればよい。乾燥時間として、1〜4時間を例示できる。   It is preferable to implement the drying process for removing the solvent of a poly (meth) acrylic acid solution after the said c) process. The drying temperature is less than 200 ° C, preferably 150 ° C or less, and more preferably in the range of 70 to 140 ° C. The drying step is preferably performed under reduced pressure. What is necessary is just to set time enough for the drying time to remove the solvent of a poly (meth) acrylic acid solution suitably. Examples of the drying time include 1 to 4 hours.

本発明の非水二次電池用電極の製造方法は、上記a)〜c)工程に加え、以下のd)工程及びe)工程を含むのが好ましい。   It is preferable that the manufacturing method of the electrode for non-aqueous secondary batteries of this invention includes the following d) process and e) process in addition to the said a) -c) process.

d)ポリアミン溶液を準備する工程について説明する。   d) A process for preparing a polyamine solution will be described.

ポリアミンとは、分子内に2以上のアミノ基を有する化合物をいう。   A polyamine refers to a compound having two or more amino groups in the molecule.

ポリアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジアルキルアミノプロピルアミン等の脂肪族ジアミン、ジエチレントリアミン、イミノビス(プロピルアミン)、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等の分子内に3以上のアミノ基を有する脂肪族ポリアミン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、4,4'−メチレンビスシクロヘキシルジアミン等の飽和炭素環式ポリアミン、ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,4−ビス(2−アミノエチル)ピペラジン、1,4−ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等の複素環式ポリアミン、1,2−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、1,4−フェニレンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、2,6−ジアミノピリジン、m−アミノベンジルアミン、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチルジフェニルメタン、1,3−ジメチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジメチル−2,6−ジアミノベンゼン、1,4−ジイソプロピル−2,5−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノメシチレン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン、2,3−ジメチル−1,4−ジアミノナフタレン、2,6−ジメチル−1,5−ジアミノナフタレン、3,3',5,5'−テトラメチルベンジジン、3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチル−3'−メチル−2',4−ジアミノジフェニルメタン、3,3'−ジエチル−2,2'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチルジフェニルメタン、ベンジジン等の芳香族ポリアミン、アミノエチルエタノールアミン、ジアミノジフェニルスルホン、チオジアニリン、3,3',5,5'−テトラエチル−4,4'−ジアミノベンゾフェノン、3,3',5,5'−テトラエチル−4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、3,3',5,5'−テトライソプロピル−4,4'−ジアミノジフェニルスルホン等のヘテロ元素含有ポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリアニリン等の高分子ポリアミンを挙げることができる。ポリアミンとして、上記のものを単独又は複数を採用すれば良い。   Polyamines include aliphatic diamines such as ethylenediamine, propylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 2,5-dimethyl-2,5-hexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, and dialkylaminopropylamine. Aliphatic polyamines having 3 or more amino groups in the molecule such as diethylenetriamine, iminobis (propylamine), bis (hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, diaminocyclohexane, isophoronediamine, 4 Saturated carbocyclic polyamines such as 4,4'-methylenebiscyclohexyldiamine, piperazine, N-aminoethylpiperazine, 1,4-bis (2-aminoethyl) pipe Azine, 1,4-bis (2-amino-2-methylpropyl) piperazine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, etc. Heterocyclic polyamine, 1,2-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 1,4-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,6-diaminopyridine, m-aminobenzylamine, 2,4 -Tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, diethyltolylenediamine, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 1,3-dimethyl-2,4-diaminobenzene, 1,3- Dimethyl-2,6-diaminobenzene, 1,4-diisopropyl-2,5-diaminobenzene, 2,4-diaminomesitylene, 1-methyl-3, -Diethyl-2,4-diaminobenzene, 2,3-dimethyl-1,4-diaminonaphthalene, 2,6-dimethyl-1,5-diaminonaphthalene, 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,5-diethyl-3′-methyl-2 ′, 4-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diethyl-2,2 Aromatic polyamines such as '-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, benzidine, aminoethylethanolamine, diaminodiphenylsulfone, thiodianiline, 3,3', 5,5'-tetraethyl- 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3 ′, 5,5′- Hetero atom-containing polyamines such as tiger isopropyl-4,4'-diaminodiphenyl sulfone, polyethylene imine, polyvinyl amine, polyallyl amine, may be mentioned polymeric polyamines such as polyaniline. One or more of the above may be employed as the polyamine.

高分子ポリアミンの分子量としては、数平均分子量又は重量平均分子量で200〜200万が好ましく、1000〜100万がより好ましく、1万〜50万がさらに好ましい。   The molecular weight of the polymer polyamine is preferably 2 to 2 million in terms of number average molecular weight or weight average molecular weight, more preferably 1000 to 1 million, and further preferably 10,000 to 500,000.

ポリアミン溶液の溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、N−メチル−2−ピロリドン等を挙げることができ、これらの溶媒を単独で又は複数で用いれば良い。   Examples of the solvent for the polyamine solution include methanol, ethanol, propanol, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like. These solvents may be used alone or in combination.

ポリアミン溶液を準備するには、上記のポリアミンと溶媒を混合すればよい。ポリアミン溶液のポリアミン濃度に特に限定は無いが、0.01質量%〜5質量%の範囲内が好ましく、0.02質量%〜3質量%の範囲内がより好ましく、0.03質量%〜2質量%の範囲内がさらに好ましく、0.04質量%〜1質量%の範囲内が特に好ましい。   In order to prepare a polyamine solution, the above polyamine and solvent may be mixed. The polyamine concentration in the polyamine solution is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01% by mass to 5% by mass, more preferably in the range of 0.02% by mass to 3% by mass, and 0.03% by mass to 2%. The inside of the range of mass% is further more preferable, and the inside of the range of 0.04 mass% to 1 mass% is particularly preferable.

次に、e)前記c)工程後の電極を前記ポリアミン溶液に接触させる工程について説明する。   Next, the step of e) bringing the electrode after step c) into contact with the polyamine solution will be described.

上記電極をポリアミン溶液に接触させるには、例えば、電極をポリアミン溶液に浸ける方法、ポリアミン溶液を電極に塗布する方法、ポリアミン溶液をスプレー状態で電極に塗布する方法を挙げることができる。作業の簡便性の観点から、電極をポリアミン溶液に浸ける方法が好ましい。該方法においては、ポリアミン溶液は撹拌状態としてもよいし、また、常圧下、加圧下又は減圧下で実施してもよく、常温下、加熱条件下であってもよい。電極をポリアミン溶液に浸ける時間は、ポリアミン溶液の種類や濃度に因り、適宜選択すればよい。該時間として、5秒〜5分、好ましくは10秒〜2分を例示することができる。電極をポリアミン溶液に接触させた時点で、電極本体表面に存在するポリ(メタ)アクリル酸を含む酸部のカルボン酸は、ポリアミンのアミノ基と反応し、イオン結合を形成すると推定される。   Examples of the method for bringing the electrode into contact with the polyamine solution include a method of immersing the electrode in the polyamine solution, a method of applying the polyamine solution to the electrode, and a method of applying the polyamine solution to the electrode in a sprayed state. From the viewpoint of ease of work, a method of immersing the electrode in a polyamine solution is preferable. In this method, the polyamine solution may be in a stirred state, or may be carried out under normal pressure, under pressure or under reduced pressure, or under normal temperature and under heating conditions. The time for immersing the electrode in the polyamine solution may be appropriately selected depending on the type and concentration of the polyamine solution. Examples of the time include 5 seconds to 5 minutes, preferably 10 seconds to 2 minutes. When the electrode is brought into contact with the polyamine solution, it is presumed that the carboxylic acid in the acid part including poly (meth) acrylic acid present on the surface of the electrode main body reacts with the amino group of the polyamine to form an ionic bond.

e)工程が終了した時点で、少なくとも電極本体の表面の酸部の表面には、ポリアミンが存在する。そうすると、本発明の電極の一態様として、集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体と、前記電極本体の表面に形成されたポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体を有する酸部と、前記酸部の表面に形成されたポリアミン部と、を有する非水二次電池用電極を把握することができる。ここで、ポリアミン部とは、本発明の電極のうち、ポリアミン由来の化学構造を有する箇所を意味する。   e) When the step is completed, polyamine is present at least on the surface of the acid portion of the surface of the electrode body. Then, as one embodiment of the electrode of the present invention, an electrode body including a current collector, an active material, and a binder, and polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or acrylic acid and methacrylic acid formed on the surface of the electrode body An electrode for a non-aqueous secondary battery having an acid part having an acid copolymer and a polyamine part formed on the surface of the acid part can be grasped. Here, a polyamine part means the location which has a chemical structure derived from a polyamine among the electrodes of this invention.

上記e)工程を経た本発明の電極の表面においては、電極本体の表面に形成されたポリ(メタ)アクリル酸を有する酸部のカルボン酸と、ポリアミン部のアミノ基が、酸塩基反応にてイオン結合している。当該イオン結合により、本発明の電極本体の表面のポリ(メタ)アクリル酸分子は、他のポリ(メタ)アクリル酸分子と、ポリアミンを介して強固なネットワークを構築できる。その結果、本発明の電極の表面の硬度が増加していると推定される。ここで、リチウムイオン二次電池の活物質は、リチウムの吸蔵及び放出に伴い、膨張や収縮をすることが知られている。よって、電極を構成し活物質を有する活物質層及び当該活物質層の表面に該当する電極本体表面は、上記膨張及び収縮を緩衝できる柔軟性を有することが好ましいといえる。そうすると、上記ネットワークについても、ある程度のリダンダンシーを備えるものが好適といえる。分子内にリダンダンシーを備える点でみると、d)工程で準備されるポリアミンとしては、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等の飽和炭化水素鎖を有する伸縮可能な高分子ポリアミンが好ましい。   On the surface of the electrode of the present invention that has undergone step e), the carboxylic acid of the acid part having poly (meth) acrylic acid formed on the surface of the electrode body and the amino group of the polyamine part are subjected to an acid-base reaction. Ion-bonded. Due to the ionic bond, the poly (meth) acrylic acid molecules on the surface of the electrode body of the present invention can build a strong network with other poly (meth) acrylic acid molecules via polyamines. As a result, it is estimated that the hardness of the surface of the electrode of the present invention is increased. Here, it is known that the active material of the lithium ion secondary battery expands and contracts with the insertion and extraction of lithium. Therefore, it can be said that it is preferable that the active material layer which comprises an electrode and has an active material, and the electrode main body surface applicable to the surface of the said active material layer have the softness | flexibility which can buffer the said expansion and contraction. Then, it can be said that the network having a certain degree of redundancy is preferable. From the viewpoint of providing redundancy in the molecule, the polyamine prepared in step d) is preferably a stretchable polymer polyamine having a saturated hydrocarbon chain such as polyethyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine and the like.

本発明の非水二次電池の代表例としてのリチウムイオン二次電池は、電池構成要素として、正極、負極、セパレータ及び電解液を含む。   The lithium ion secondary battery as a typical example of the non-aqueous secondary battery of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution as battery components.

正極及び負極の両者が本発明の電極であってもよいが、正極又は負極のいずれかが本発明の電極であればよい。本発明の電極でない正極又は負極は、公知のものを適宜採用すれば良い。   Although both the positive electrode and the negative electrode may be the electrode of the present invention, either the positive electrode or the negative electrode may be the electrode of the present invention. Any known positive electrode or negative electrode that is not an electrode of the present invention may be employed.

セパレータは、正極と負極とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド(Aromatic polyamide)、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の合成樹脂、セルロース、アミロース等の多糖類、フィブロイン、ケラチン、リグニン、スベリン等の天然高分子、セラミックスなどの電気絶縁性材料を1種若しくは複数用いた多孔体、不織布、織布などを挙げることができる。また、セパレータは多層構造としてもよい。   The separator separates the positive electrode and the negative electrode and allows lithium ions to pass while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes. As separators, natural resins such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyimide, polyamide, polyaramid (Aromatic polymer), polyester, polyacrylonitrile and other polysaccharides, cellulose, amylose and other polysaccharides, fibroin, keratin, lignin and suberin Examples thereof include porous bodies, nonwoven fabrics, and woven fabrics using one or more electrically insulating materials such as polymers and ceramics. The separator may have a multilayer structure.

電解液は、非水溶媒と非水溶媒に溶解した電解質とを含んでいる。   The electrolytic solution includes a nonaqueous solvent and an electrolyte dissolved in the nonaqueous solvent.

非水溶媒としては、環状エステル類、鎖状エステル類、エーテル類等が使用できる。環状エステル類としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ガンマブチロラクトン、ビニレンカーボネート、2−メチル−ガンマブチロラクトン、アセチル−ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトンを例示できる。鎖状エステル類としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステル等を例示できる。エーテル類としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタンを例示できる。非水溶媒としては、上記具体的な溶媒の化学構造のうち一部又は全部の水素がフッ素に置換した化合物を採用しても良い。   As the non-aqueous solvent, cyclic esters, chain esters, ethers and the like can be used. Examples of cyclic esters include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, gamma butyrolactone, vinylene carbonate, 2-methyl-gamma butyrolactone, acetyl-gamma butyrolactone, and gamma valerolactone. Examples of chain esters include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, and acetic acid alkyl ester. Examples of ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane. As the non-aqueous solvent, a compound in which part or all of hydrogen in the chemical structure of the specific solvent is substituted with fluorine may be employed.

電解質としては、LiClO、LiAsF、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO等のリチウム塩を例示できる。 Examples of the electrolyte include lithium salts such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 .

電解液としては、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネートなどの非水溶媒に、LiClO、LiPF、LiBF、LiCFSOなどのリチウム塩を0.5mol/lから1.7mol/l程度の濃度で溶解させた溶液を例示できる。 As an electrolytic solution, 0.5 mol / l to 1.7 mol of a lithium salt such as LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 in a nonaqueous solvent such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, and diethyl carbonate. A solution dissolved at a concentration of about 1 / l can be exemplified.

本発明の非水二次電池の代表例としてのリチウムイオン二次電池の製造方法を以下に説明する。   A method for producing a lithium ion secondary battery as a representative example of the non-aqueous secondary battery of the present invention will be described below.

正極および負極でセパレータを挟持し電極体とする。電極体は、正極、セパレータ及び負極を重ねた積層型、又は、正極、セパレータ及び負極を捲いた捲回型のいずれの型にしても良い。正極の集電体および負極の集電体から外部に通ずる正極端子および負極端子までの間を、集電用リード等を用いて接続した後に、電極体に電解液を加えてリチウムイオン二次電池とするとよい。   A separator is sandwiched between the positive electrode and the negative electrode to form an electrode body. The electrode body may be either a stacked type in which the positive electrode, the separator and the negative electrode are stacked, or a wound type in which the positive electrode, the separator and the negative electrode are sandwiched. After connecting between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal connected to the outside using a current collecting lead or the like, an electrolytic solution is added to the electrode body to form a lithium ion secondary battery. It is good to do.

本発明の非水二次電池の形状は特に限定されるものでなく、円筒型、角型、コイン型、ラミネート型等、種々の形状を採用することができる。   The shape of the nonaqueous secondary battery of the present invention is not particularly limited, and various shapes such as a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, and a laminate shape can be employed.

本発明の非水二次電池は、車両に搭載してもよい。車両は、その動力源の全部あるいは一部に非水二次電池による電気エネルギーを使用している車両であればよく、たとえば、電気車両、ハイブリッド車両などであるとよい。車両に非水二次電池を搭載する場合には、非水二次電池を複数直列に接続して組電池とするとよい。非水二次電池を搭載する機器としては、車両以外にも、パーソナルコンピュータ、携帯通信機器など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。さらに、本発明の非水二次電池は、風量発電、太陽光発電、水力発電その他電力系統の蓄電装置及び電力平滑化装置、船舶等の動力及び/又は補機類の電力供給源、航空機、宇宙船等の動力及び/又は補機類の電力供給源、電気を動力源に用いない車両の補助用電源、移動式の家庭用ロボットの電源、システムバックアップ用電源、無停電電源装置の電源、電動車両用充電ステーションなどにおいて充電に必要な電力を一時蓄える蓄電装置に用いてもよい。   The non-aqueous secondary battery of the present invention may be mounted on a vehicle. The vehicle may be a vehicle that uses electric energy from a non-aqueous secondary battery for all or a part of its power source. For example, the vehicle may be an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like. When a non-aqueous secondary battery is mounted on a vehicle, a plurality of non-aqueous secondary batteries may be connected in series to form an assembled battery. Examples of devices equipped with non-aqueous secondary batteries include various home appliances driven by batteries such as personal computers and portable communication devices, office devices, and industrial devices in addition to vehicles. Furthermore, the non-aqueous secondary battery of the present invention includes a wind power generation, solar power generation, hydroelectric power generation and other power system power storage device and power smoothing device, power for ships and / or power supply sources for auxiliary equipment, aircraft, Power supply for spacecraft and / or auxiliary equipment, auxiliary power supply for vehicles that do not use electricity as a power source, power supply for mobile home robots, power supply for system backup, power supply for uninterruptible power supply, You may use for the electrical storage apparatus which stores temporarily the electric power required for charge in the charging station for electric vehicles.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention, with modifications and improvements that can be made by those skilled in the art.

以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

(製造例1)
負極活物質となるSi材料を以下のとおり製造した。
0℃で氷浴したフッ化水素1質量%含有濃塩酸20mLにCaSiを5g加え、1時間撹拌した。その後、水を加えてさらに5分撹拌し、反応液を濾過して黄色粉体を得た。黄色粉体を水及びエタノールで洗浄し、減圧乾燥を行って、層状ポリシラン5.5gを得た。層状ポリシランをアルゴン雰囲気下で500℃に加熱して、ポリシランから水素が離脱したSi材料を得た。Si材料をアセチレン10質量%含有アルゴン雰囲気下で750℃に加熱して、カーボンコートされたSi材料を得た。
(Production Example 1)
Si material used as a negative electrode active material was manufactured as follows.
5 g of CaSi 2 was added to 20 mL of concentrated hydrochloric acid containing 1% by mass of hydrogen fluoride bathed in an ice bath at 0 ° C. and stirred for 1 hour. Thereafter, water was added and the mixture was further stirred for 5 minutes, and the reaction solution was filtered to obtain a yellow powder. The yellow powder was washed with water and ethanol, and dried under reduced pressure to obtain 5.5 g of layered polysilane. The layered polysilane was heated to 500 ° C. under an argon atmosphere to obtain a Si material from which hydrogen was released from the polysilane. The Si material was heated to 750 ° C. in an argon atmosphere containing 10% by mass of acetylene to obtain a carbon-coated Si material.

(製造例2)
結着剤となるポリアミドイミドを以下のとおり製造した。
不活性ガス雰囲気下、トリメリット酸無水物及びそれと同モルのメチレンビス-4,1-フェニレンビスイソシアネートを、合計で15質量%となるように、N−メチル−2−ピロリドンに溶解させた。その後、不活性ガス雰囲気下、かつ撹拌条件下にて、反応液を100℃に加熱し、6時間反応させ、重量平均分子量8000のポリアミドイミドを得た。
(Production Example 2)
A polyamideimide serving as a binder was produced as follows.
Under an inert gas atmosphere, trimellitic anhydride and the same mole of methylene bis-4,1-phenylene bisisocyanate were dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone so that the total amount was 15% by mass. Thereafter, the reaction solution was heated to 100 ° C. under an inert gas atmosphere and under stirring conditions, and reacted for 6 hours to obtain a polyamideimide having a weight average molecular weight of 8,000.

(実施例1)
本発明の電極を以下のとおり製造した。
Example 1
The electrode of the present invention was manufactured as follows.

a)工程
負極活物質として製造例1で得たカーボンコートされたSi材料を85質量部、導電助剤としてアセチレンブラックを5質量部、結着剤として製造例2で得たポリアミドイミドを10質量部混合して活物質層形成用組成物とした。該組成物にN−メチル−2−ピロリドンを加えてスラリーとした。
集電体として厚さ20μmの電解銅箔を準備した。該銅箔の表面に、ドクターブレードを用いて上記スラリーが膜状になるように塗布した。スラリーが塗布された銅箔を80℃で20分間乾燥することでN−メチル−2−ピロリドンを揮発により除去し、その結果、表面に負極活物質層が形成された銅箔を得た。該銅箔を負極活物質層の厚みが20μmとなるように、ロールプレス機で圧縮して接合物を得た。この接合物を200℃で2時間減圧乾燥し、実施例1の電極本体とした。実施例1の電極本体における負極活物質層の密度は1.0g/cmであった。
a) Process 85 parts by mass of the carbon-coated Si material obtained in Production Example 1 as the negative electrode active material, 5 parts by mass of acetylene black as the conductive additive, and 10 parts of polyamideimide obtained in Production Example 2 as the binder Partial mixing was performed to obtain an active material layer forming composition. N-methyl-2-pyrrolidone was added to the composition to form a slurry.
An electrolytic copper foil having a thickness of 20 μm was prepared as a current collector. The slurry was applied to the surface of the copper foil using a doctor blade so as to form a film. The copper foil coated with the slurry was dried at 80 ° C. for 20 minutes to remove N-methyl-2-pyrrolidone by volatilization. As a result, a copper foil having a negative electrode active material layer formed on the surface was obtained. The copper foil was compressed with a roll press so that the negative electrode active material layer had a thickness of 20 μm to obtain a bonded product. This joined product was dried under reduced pressure at 200 ° C. for 2 hours to obtain an electrode body of Example 1. The density of the negative electrode active material layer in the electrode body of Example 1 was 1.0 g / cm 3 .

b)工程
0.5質量%ポリアクリル酸水溶液を準備した。なお、用いたポリアクリル酸はアクアリックAS58(株式会社日本触媒)であり、その重量平均分子量は80万である。
b) Process 0.5 mass% polyacrylic acid aqueous solution was prepared. The polyacrylic acid used was Aqualic AS58 (Nippon Shokubai Co., Ltd.), and its weight average molecular weight was 800,000.

c)工程
常温で、0.5質量%ポリアクリル酸水溶液に上記電極本体を1分間浸けた。浸漬後の電極を1時間風乾させた後、130℃で3時間、減圧乾燥を行った。このようにして得られた電極を実施例1の電極とした。
c) Process The said electrode main body was immersed in 0.5 mass% polyacrylic acid aqueous solution for 1 minute at normal temperature. The immersed electrode was air-dried for 1 hour and then dried under reduced pressure at 130 ° C. for 3 hours. The electrode thus obtained was used as the electrode of Example 1.

非水二次電池製造工程
実施例1の電極を用いて、以下のとおり、ハーフセルを製造した。
実施例1の電極を径11mmで裁断し、評価極とした。金属リチウム箔を径14mmで裁断し対極とした。セパレータとしてガラスフィルター(ヘキストセラニーズ社)及び単層ポリプロピレンであるcelgard2400(ポリポア株式会社)を準備した。また、エチレンカーボネート50容量部及びジエチルカーボネート50容量部を混合した溶媒にLiPF6を1mol/Lで溶解した電解液を準備した。対極、ガラスフィルター、celgard2400、評価極の順に、2種のセパレータを対極と評価極で挟持し電極体とした。この電極体をコイン型電池ケースCR2032(宝泉株式会社)に収容し、さらに電解液を注入して、コイン型電池を得た。これを実施例1のリチウムイオン二次電池とした。
Nonaqueous secondary battery manufacturing process Using the electrode of Example 1, a half cell was manufactured as follows.
The electrode of Example 1 was cut at a diameter of 11 mm to obtain an evaluation electrode. A metal lithium foil was cut to a diameter of 14 mm to obtain a counter electrode. As a separator, a glass filter (Hoechst Celanese) and celgard 2400 (Polypore Corporation), which is a single-layer polypropylene, were prepared. It was also prepared an electrolyte solution obtained by dissolving LiPF 6 at 1 mol / L in a solvent obtained by mixing 50 parts by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate 50 parts by volume. Two kinds of separators were sandwiched between the counter electrode and the evaluation electrode in the order of the counter electrode, the glass filter, celgard 2400, and the evaluation electrode, thereby forming an electrode body. This electrode body was accommodated in a coin-type battery case CR2032 (Hosen Co., Ltd.), and an electrolyte was further injected to obtain a coin-type battery. This was designated as the lithium ion secondary battery of Example 1.

(実施例2)
a)工程及びb)工程を実施例1と同様の方法で行った。
(Example 2)
The steps a) and b) were performed in the same manner as in Example 1.

c)工程
常温で、0.5質量%ポリアクリル酸水溶液に電極本体を1分間浸けた。浸漬後の電極を1時間風乾させた。
c) Process The electrode main body was immersed in 0.5 mass% polyacrylic acid aqueous solution for 1 minute at normal temperature. The immersed electrode was air-dried for 1 hour.

d)工程
ポリアミンとして、重量平均分子量20万のポリエチレンイミン(Aldrich社)を採用した。ポリアミンをエタノールに溶解して、0.05質量%ポリアミン溶液を準備した。
d) Step Polyethyleneimine (Aldrich) having a weight average molecular weight of 200,000 was employed as the polyamine. A polyamine was dissolved in ethanol to prepare a 0.05 mass% polyamine solution.

e)工程
常温で、0.05質量%ポリアミン溶液に、c)工程を経た電極を1分間浸けた。浸漬後の電極を1時間風乾させた後、130℃で3時間、減圧乾燥を行った。このようにして得られた電極を実施例2の電極とした。
e) Process The electrode which passed through the process c) was immersed for 1 minute in the 0.05 mass% polyamine solution at normal temperature. The immersed electrode was air-dried for 1 hour and then dried under reduced pressure at 130 ° C. for 3 hours. The electrode thus obtained was used as the electrode of Example 2.

以下、実施例1と同様の方法で、実施例2のリチウムイオン二次電池を製造した。   Thereafter, a lithium ion secondary battery of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
負極活物質としてSiO(Aldrich社)85質量部を採用した以外は、実施例1と同様にして、実施例3のリチウムイオン二次電池を製造した。
(Example 3)
A lithium ion secondary battery of Example 3 was manufactured in the same manner as Example 1 except that 85 parts by mass of SiO (Aldrich) was used as the negative electrode active material.

(実施例4)
負極活物質としてSiO(Aldrich社)85質量部を採用した以外は、実施例2と同様にして、実施例4のリチウムイオン二次電池を製造した。
Example 4
A lithium ion secondary battery of Example 4 was manufactured in the same manner as Example 2 except that 85 parts by mass of SiO (Aldrich) was used as the negative electrode active material.

(比較例1)
実施例1に記載のa)工程を行い、製造された電極本体を比較例1の電極とした。以下、b)工程及びc)工程を行わず、実施例1の非水二次電池製造工程と同様の方法で、比較例1のリチウムイオン二次電池を製造した。
(Comparative Example 1)
The a) process described in Example 1 was performed, and the manufactured electrode body was used as the electrode of Comparative Example 1. Thereafter, the lithium ion secondary battery of Comparative Example 1 was manufactured by the same method as the non-aqueous secondary battery manufacturing process of Example 1 without performing steps b) and c).

(比較例2)
負極活物質としてSiO(Aldrich社)85質量部を採用した以外は、比較例1と同様にして、比較例2のリチウムイオン二次電池を製造した。
(Comparative Example 2)
A lithium ion secondary battery of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Comparative Example 1, except that 85 parts by mass of SiO (Aldrich) was employed as the negative electrode active material.

(評価例1)
実施例1〜4、比較例1〜2のリチウムイオン二次電池につき、直流電流0.2mAで評価極の対極に対する電圧が0.01Vになるまで放電を行い、放電が終了してから10分後に、直流電流0.2mAで評価極の対極に対する電圧が1.0Vになるまで充電を行った。このときの放電容量を初期放電容量とし、充電容量を初期充電容量とした。(初期充電容量/初期放電容量)×100を初期効率(%)とした。
(Evaluation example 1)
About the lithium ion secondary battery of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2, it discharged until the voltage with respect to the counter electrode of an evaluation electrode became 0.01V with DC current 0.2mA, and 10 minutes after discharge was complete | finished Thereafter, charging was performed at a direct current of 0.2 mA until the voltage with respect to the counter electrode of the evaluation electrode became 1.0V. The discharge capacity at this time was defined as the initial discharge capacity, and the charge capacity was defined as the initial charge capacity. The initial efficiency (%) was defined as (initial charge capacity / initial discharge capacity) × 100.

また、上記放電及び充電を1サイクルとして、実施例1〜2及び比較例1のリチウムイオン二次電池に対しては20サイクル、実施例3〜4及び比較例2のリチウムイオン二次電池に対しては40サイクルの放電充電を行った。(20サイクル又は40サイクル後の充電容量/初期充電容量)×100を容量維持率(%)とした。   Moreover, the said discharge and charge are made into 1 cycle, 20 cycles for the lithium ion secondary batteries of Examples 1-2 and Comparative Example 1, and for the lithium ion secondary batteries of Examples 3-4 and Comparative Example 2 In this case, 40 cycles of discharge charging were performed. (Charge capacity after 20 cycles or 40 cycles / initial charge capacity) × 100 was defined as a capacity retention rate (%).

なお、評価例1では、評価極にLiを吸蔵させることを放電といい、評価極からLiを放出させることを充電という。   In Evaluation Example 1, storing Li in the evaluation electrode is referred to as discharging, and discharging Li from the evaluation electrode is referred to as charging.

実施例1〜2及び比較例1のリチウムイオン二次電池の結果を表1に、実施例3〜4及び比較例2のリチウムイオン二次電池の結果を表2に、それぞれ示す。   The results of the lithium ion secondary batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are shown in Table 1, and the results of the lithium ion secondary batteries of Examples 3 to 4 and Comparative Example 2 are shown in Table 2, respectively.

Figure 2016009670
Figure 2016009670

Figure 2016009670
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実施例1及び2のリチウムイオン二次電池は比較例1のリチウムイオン二次電池よりも、容量維持率が高かった。同様に、実施例3及び4のリチウムイオン二次電池は比較例2のリチウムイオン二次電池よりも、容量維持率が高かった。c)工程によって、優れた電極が得られることが裏付けられた。特に、リチウムの吸蔵及び放出に伴う膨張及び収縮の程度が大きいことが知られるSi含有材料を活物質とした本発明の電極において、有利な効果を確認できたことは、特筆に値する。   The lithium ion secondary batteries of Examples 1 and 2 had a higher capacity retention rate than the lithium ion secondary battery of Comparative Example 1. Similarly, the capacity retention rate of the lithium ion secondary batteries of Examples 3 and 4 was higher than that of the lithium ion secondary battery of Comparative Example 2. It was confirmed that an excellent electrode was obtained by the step c). In particular, it is worthy to note that advantageous effects were confirmed in the electrode of the present invention using an Si-containing material known to have a large degree of expansion and contraction associated with insertion and extraction of lithium as an active material.

また、e)工程を経た電極を採用した実施例2のリチウムイオン二次電池は、実施例1及び比較例1のリチウムイオン二次電池と比較して、著しく高い容量維持率を示した。同様に、e)工程を経た電極を採用した実施例4のリチウムイオン二次電池は、実施例3及び比較例2のリチウムイオン二次電池と比較して、著しく高い容量維持率を示した。e)工程を経ることにより、より優れた電極が得られることが裏付けられた。   Moreover, the lithium ion secondary battery of Example 2 which employ | adopted the electrode which passed through the e) process showed the remarkably high capacity maintenance rate compared with the lithium ion secondary battery of Example 1 and Comparative Example 1. Similarly, the lithium ion secondary battery of Example 4 that employs the electrode that has undergone step e) showed a significantly higher capacity retention rate than the lithium ion secondary batteries of Example 3 and Comparative Example 2. e) It was confirmed that a better electrode can be obtained through the step.

Claims (7)

a)集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体を準備する工程、
b)ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体溶液を準備する工程、
c)前記電極本体を前記溶液に接触させる工程、
を含むことを特徴とする非水二次電池用電極の製造方法。
a) preparing an electrode body comprising a current collector, an active material and a binder;
b) preparing a polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer solution of acrylic acid and methacrylic acid,
c) contacting the electrode body with the solution;
The manufacturing method of the electrode for non-aqueous secondary batteries characterized by including.
d)ポリアミン溶液を準備する工程
e)前記c)工程後の電極を前記ポリアミン溶液に接触させる工程、
を含む請求項1に記載の非水二次電池用電極の製造方法。
d) Step of preparing a polyamine solution e) Step of bringing the electrode after step c) into contact with the polyamine solution,
The manufacturing method of the electrode for nonaqueous secondary batteries of Claim 1 containing this.
前記結着剤がポリアミドイミドである請求項1又は2に記載の非水二次電池用電極の製造方法。   The method for producing an electrode for a non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the binder is polyamideimide. 集電体、活物質及び結着剤を具備する電極本体と、
前記電極本体の表面に形成された、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はアクリル酸とメタクリル酸の共重合体を有する酸部と、
を有することを特徴とする非水二次電池用電極。
An electrode body comprising a current collector, an active material and a binder;
An acid part having polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, formed on the surface of the electrode body;
An electrode for a non-aqueous secondary battery, comprising:
前記酸部の表面に形成されたポリアミン部と、
を有する請求項4に記載の非水二次電池用電極。
A polyamine part formed on the surface of the acid part;
The electrode for nonaqueous secondary batteries of Claim 4 which has these.
前記結着剤がポリアミドイミドである請求項4又は5に記載の非水二次電池用電極。   The electrode for a nonaqueous secondary battery according to claim 4 or 5, wherein the binder is polyamideimide. 請求項1〜3に記載の製造方法で得られる非水二次電池用電極又は請求項4〜6に記載の非水二次電池用電極を具備することを特徴とする非水二次電池。   A nonaqueous secondary battery comprising the electrode for a nonaqueous secondary battery obtained by the manufacturing method according to claim 1 or the electrode for a nonaqueous secondary battery according to claim 4.
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