JP2017149920A - Conductive composition, collector with base layer for power storage device, electrode for power storage device and power storage device - Google Patents

Conductive composition, collector with base layer for power storage device, electrode for power storage device and power storage device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive composition for forming a power storage device, which gives excellent conductivity and safety function to a power storage device, the power storage device having excellent conductivity in a normal operation and thereby having excellent output characteristics and long-term reliability, as well as having a function of increasing an internal resistance when an inner temperature of the power storage device elevates.SOLUTION: The conductive composition comprises a conductive carbon material (A), water-dispersed resin fine particles (B) comprising olefin resin fine particles which are neutralized with an amine compound having a boiling point of 100°C or higher and are modified with a compound containing a carbonyl group, and an aqueous liquid medium (C). In the solid content of the conductive composition, the conductive carbon material (A) is included by 20 to 70 mass% and the water-dispersed resin fine particles (B) are included by 20 to 60 mass%; and a water dispersion containing the water-dispersed resin fine particles (B) by 10 to 60 mass% in terms of a solid content shows a pH of 5.0 to 8.5.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、導電性組成物、その組成物を用いて得られる蓄電デバイス用電極、及びその電極を用いて得られる蓄電デバイスに関する。詳しくは、蓄電デバイスの温度が上昇した場合に該蓄電デバイスの内部抵抗を高くする機能を備えた導電性組成物、蓄電デバイス用電極並びに蓄電デバイスに関する。   The present invention relates to a conductive composition, an electrode for an electricity storage device obtained using the composition, and an electricity storage device obtained using the electrode. Specifically, the present invention relates to a conductive composition, a power storage device electrode, and a power storage device having a function of increasing the internal resistance of the power storage device when the temperature of the power storage device rises.

近年、デジタルカメラや携帯電話のような小型携帯型電子機器が広く用いられるようになってきた。これらの電子機器には、容積を最小限にし、かつ重量を軽くすることが常に求められてきており、搭載される蓄電デバイスにおいても、小型、軽量かつ大容量の蓄電デバイスの実現が求められている。特にリチウムイオン二次電池は鉛蓄電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池等の水溶系二次電池と比較して大きなエネルギー密度が得られることから、パソコンや携帯端末等の電源としての重要性が高まっており、さらには車載搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。   In recent years, small portable electronic devices such as digital cameras and mobile phones have been widely used. These electronic devices have always been required to minimize the volume and reduce the weight, and in the installed power storage device, it is required to realize a small, lightweight and large capacity power storage device. Yes. In particular, lithium-ion secondary batteries have a higher energy density than water-based secondary batteries such as lead-acid batteries, nickel-cadmium batteries, and nickel-metal hydride batteries. In addition, it is expected to be preferably used as a high-output power source mounted on a vehicle.

リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いという利点の反面、非水電解質を使用することから、安全性に対する十分な対応策が必要になる。近年、電池の大型化及び高容量化に応じて、安全性の確保が大きな課題となっている。例えば、過充電や電池内部での短絡等により、電池温度が異常に、かつ急激に上昇する場合、電池の外部に設けられた安全性機構だけでは、発熱を規制するのは困難となり、発火する危険性がある。   Lithium ion secondary batteries, while having the advantage of high energy density, use a non-aqueous electrolyte, so a sufficient countermeasure for safety is required. In recent years, ensuring the safety has become a major issue as the size and capacity of batteries increase. For example, if the battery temperature rises abnormally and suddenly due to overcharging or a short circuit inside the battery, it is difficult to control the heat generation with only the safety mechanism provided outside the battery, and it ignites. There is a risk.

特許文献1では、集電体に正温度係数抵抗体(以下PTC)の機能を有する電子伝導材料を接合する方法が記載されている。しかし、電子伝導性材料の厚みが50μmと厚いために、電池全体としてのエネルギー密度が低下する問題があった。   Patent Document 1 describes a method of joining an electron conductive material having a function of a positive temperature coefficient resistor (hereinafter referred to as PTC) to a current collector. However, since the thickness of the electron conductive material is as thick as 50 μm, there is a problem that the energy density of the whole battery is lowered.

特許文献2では、正極、負極、非水電解液のいずれかにPTCの特性をもたせることが開示されている。しかし、これらにPTC特性を付与するには、電池容量に寄与しない多量の添加物を加える必要があり、エネルギー密度の低下が起こる。   Patent Document 2 discloses that any of a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte has PTC characteristics. However, in order to impart PTC characteristics to these, it is necessary to add a large amount of additives that do not contribute to battery capacity, resulting in a decrease in energy density.

特許文献3では、集電体表面に結晶性熱可塑性樹脂と導電剤および結着材からなる導電層を設ける方法が記載されている。この導電層は、電池内の温度が結晶性熱可塑性樹脂の融点を超えると、導電層の抵抗が上昇して、集電体と活物質間の電流が遮断される。しかし、電池の通常作動時における内部抵抗が高くなり、電池の出力特性が低下する問題があった。   Patent Document 3 describes a method of providing a conductive layer made of a crystalline thermoplastic resin, a conductive agent, and a binder on the surface of a current collector. In this conductive layer, when the temperature in the battery exceeds the melting point of the crystalline thermoplastic resin, the resistance of the conductive layer increases and the current between the current collector and the active material is interrupted. However, there is a problem in that the internal resistance during normal operation of the battery increases, and the output characteristics of the battery deteriorate.

特許文献4では、集電体表面にポリフッ化ビニリデンと導電剤からなる導電層を設け、この導電層を設けた集電体を120℃を超える温度で加熱する方法が記載されている。しかし、熱処理する工程が追加されるほか、電池内の温度が上昇したときの抵抗上昇は十分でない問題があった。   Patent Document 4 describes a method in which a conductive layer made of polyvinylidene fluoride and a conductive agent is provided on the current collector surface, and the current collector provided with the conductive layer is heated at a temperature exceeding 120 ° C. However, in addition to an additional heat treatment step, there is a problem that the resistance rise when the temperature in the battery rises is not sufficient.

特許文献5では、導電性カーボンと、中和剤で中和された微粒子状結着剤からなる導電層を設けた集電体を製造する方法が記載されている。しかし、導電性カーボンに対する微粒子状結着剤の含有量が少ないため、PTC特性が不十分な結果につながりやすい。   Patent Document 5 describes a method for producing a current collector provided with a conductive layer made of conductive carbon and a fine particle binder neutralized with a neutralizing agent. However, since the content of the particulate binder with respect to the conductive carbon is small, it tends to result in insufficient PTC characteristics.

特開平10−241665号公報JP-A-10-241665 特開平11−329503号公報JP 11-329503 A 特開2001−357854号公報JP 2001-357854 A 特開2012−104422号公報JP 2012-104422 A 特開2014−137915号公報JP 2014-137915 A

本発明者は鋭意検討を行った結果、特許文献5のように中和された微粒子状結着剤を使用すると、中和剤の種類によって、蓄電デバイスの導電性および長期信頼性が低下することがわかった。
例えば、水酸化ナトリウムで中和された微粒子状結着剤を使用すると、水酸化ナトリウム特有の高い吸湿性により、内部抵抗が増加し、蓄電デバイスの出力特性が低下することが分かった。一方、アンモニアのような沸点が100℃以下のアミン化合物で中和された微粒子結着剤を使用すると、アンモニアが揮発することにより、微粒子結着剤が凝集し、導電性組成物の長期保存性が悪化することが分かった。また、ジメチルアミノエタノールのような沸点が100℃以上の高いアミン化合物で中和された微粒子結着剤を使用すると、下地層に残存したアミンの酸化分解により、蓄電デバイスの保存劣化が生じることが分かった。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that when a neutralized fine particle binder as in Patent Document 5 is used, the conductivity and long-term reliability of the electricity storage device are reduced depending on the type of the neutralizing agent. I understood.
For example, it was found that when a fine particle binder neutralized with sodium hydroxide is used, the internal resistance increases due to the high hygroscopic property unique to sodium hydroxide, and the output characteristics of the electricity storage device deteriorate. On the other hand, when a fine particle binder neutralized with an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or less, such as ammonia, is used, the ammonia is volatilized, so that the fine particle binder aggregates, and the conductive composition has long-term storage stability. It turns out that it gets worse. Further, when a fine particle binder neutralized with an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or higher, such as dimethylaminoethanol, is used, the storage degradation of the electricity storage device may occur due to oxidative decomposition of the amine remaining in the underlayer. I understood.

本発明の目的は、通常作動時の導電性に優れることから、蓄電デバイスの出力特性等に優れ、かつ、下地層に残存するアミン化合物の影響がないことから、蓄電デバイスの長期信頼性に優れ、さらには、蓄電デバイスの内部温度が上昇した場合に、内部抵抗を上昇させる機能を備えた蓄電デバイス(例えばリチウムイオン二次電池)を形成するための導電性組成物であって、蓄電デバイスの導電性、長期信頼性、および安全機能に優れる導電性組成物を提供することである。   The purpose of the present invention is excellent in the electrical conductivity during normal operation, so that the output characteristics of the electricity storage device are excellent, and since there is no influence of the amine compound remaining in the underlayer, the long-term reliability of the electricity storage device is excellent. Furthermore, when the internal temperature of the electricity storage device rises, a conductive composition for forming an electricity storage device (for example, a lithium ion secondary battery) having a function of increasing the internal resistance, An object is to provide a conductive composition having excellent conductivity, long-term reliability, and safety function.

導電性の炭素材料(A)と、中和剤で中和されたカルボニル基を含む化合物で変性されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)と、水性液状媒体(C)とを含む導電性組成物であり、蓄電デバイスの発熱時には、集電体の抵抗が増大し、電流を遮断することで、蓄電デバイスの発火等を回避するものである。
さらに、導電性組成物中の水分散樹脂微粒子(B)の固形分と中和剤とpHを制御することにより、蓄電デバイス内の温度が上昇したときの抵抗上昇を効果的に発現でき、かつ通常作動時の内部抵抗を低減でき、出力特性を改善するほか、電極下地層にアミン化合物を殆ど含まないことから、長期信頼性に優れた蓄電デバイスを提供することができる。
また、導電性組成物から形成された下地層付き集電体の乾燥温度を適切に制御することで、電極下地層からアミン化合物を除去することができ、出力特性や長期信頼性に優れた蓄電デバイスを提供することができる。
A conductive carbon material (A), water-dispersed resin fine particles (B) containing olefin resin fine particles modified with a compound containing a carbonyl group neutralized with a neutralizing agent, and an aqueous liquid medium (C) The conductive composition is included, and when the electricity storage device generates heat, the resistance of the current collector increases and the current is interrupted to avoid ignition of the electricity storage device.
Furthermore, by controlling the solid content of the water-dispersed resin fine particles (B) in the conductive composition, the neutralizing agent, and the pH, an increase in resistance when the temperature in the electricity storage device rises can be effectively expressed, and In addition to reducing the internal resistance during normal operation and improving the output characteristics, the electrode underlayer contains almost no amine compound, so that an electricity storage device with excellent long-term reliability can be provided.
In addition, the amine compound can be removed from the electrode underlayer by appropriately controlling the drying temperature of the current collector with the underlayer formed from the conductive composition, and the battery has excellent output characteristics and long-term reliability. A device can be provided.

即ち、本発明は、導電性の炭素材料(A)と、沸点が100℃以上のアミン化合物で中和され、かつカルボニル基を含む化合物で変性されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)と、水性液状媒体(C)とを含む導電性組成物であって、
前記導電性組成物の固形分中、導電性の炭素材料(A)が、20〜70質量%であり、水分散樹脂微粒子(B)が、20〜60質量%であり、
さらに、水分散樹脂微粒子(B)の固形分10〜60質量%である水分散液のpHが、5.0〜8.5であることを特徴とする導電性組成物に関する。
また、上記カルボニル基を含む化合物が少なくともカルボン酸またはカルボン酸エステルを含むことを特徴とする上記導電性組成物に関する。
また、上記導電性組成物の固形分100質量%に対して、さらに、水溶性樹脂(D)を10〜50質量%含むことを特徴とする上記導電性組成物に関する。
また、蓄電デバイス用電極の下地層形成用であることを特徴とする上記導電性組成物に関する。
また、集電体と、上記導電性組成物から形成された下地層とを有する蓄電デバイス用下地層付き集電体に関する。
また、集電体と、上記導電性組成物から形成された下地層と、電極活物質とバインダーとを含有する電極形成用組成物から形成された合材層とを有する蓄電デバイス用電極に関する。
また、正極と負極と電解液とを具備する蓄電デバイスであって、前記正極または前記負極の少なくとも一方が、上記蓄電デバイス用電極である、蓄電デバイスに関する。
また、導電性の炭素材料(A)と、沸点が100℃以上のアミン化合物で中和され、かつカルボニル基を含む化合物で変性されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)と、水性液状媒体(C)を含む導電性組成物から形成された下地層付き集電体の乾燥温度が、130〜250℃であることを特徴とする蓄電デバイス用下地層付き集電体の製造方法に関する。
That is, the present invention relates to water-dispersed resin fine particles comprising conductive carbon material (A) and olefin resin fine particles neutralized with an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or higher and modified with a compound containing a carbonyl group ( A conductive composition comprising B) and an aqueous liquid medium (C),
In the solid content of the conductive composition, the conductive carbon material (A) is 20 to 70% by mass, and the water-dispersed resin fine particles (B) are 20 to 60% by mass,
Furthermore, it is related with the electroconductive composition characterized by the pH of the aqueous dispersion which is solid content 10-60 mass% of water dispersion resin microparticles | fine-particles (B) being 5.0-8.5.
In addition, the present invention relates to the conductive composition, wherein the compound containing a carbonyl group contains at least a carboxylic acid or a carboxylic acid ester.
Further, the present invention relates to the conductive composition, further comprising 10 to 50% by mass of a water-soluble resin (D) with respect to 100% by mass of the solid content of the conductive composition.
Further, the present invention relates to the conductive composition, which is used for forming a base layer of an electrode for an electricity storage device.
Further, the present invention relates to a current collector with an underlayer for an electricity storage device, which includes a current collector and an underlayer formed from the conductive composition.
Further, the present invention relates to an electrode for an electricity storage device having a current collector, an underlayer formed from the conductive composition, and a composite layer formed from an electrode forming composition containing an electrode active material and a binder.
The present invention also relates to an electricity storage device including a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution, wherein at least one of the positive electrode or the negative electrode is the electrode for the electricity storage device.
Further, the conductive carbon material (A), water-dispersed resin fine particles (B) containing olefin resin fine particles neutralized with an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or more and modified with a compound containing a carbonyl group, A method for producing a current collector with an underlayer for an electricity storage device, wherein the drying temperature of the current collector with an underlayer formed from a conductive composition containing an aqueous liquid medium (C) is 130 to 250 ° C About.

導電性の炭素材料(A)と、中和剤で中和されたカルボニル基を含む化合物で変性されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)と、水性液状媒体(C)とを含むことにより、蓄電デバイスの内部温度が上昇した場合に、内部抵抗を上昇させる機能を備えた蓄電デバイスを提供できる。
さらに、集電体上に形成した下地層にアミン化合物を殆ど含まないことから、蓄電デバイスの長期信頼性を損ねることがなく、出力特性を改善する蓄電デバイスを提供できる。
A conductive carbon material (A), water-dispersed resin fine particles (B) containing olefin resin fine particles modified with a compound containing a carbonyl group neutralized with a neutralizing agent, and an aqueous liquid medium (C) By including, the electrical storage device provided with the function to raise internal resistance when the internal temperature of an electrical storage device rises can be provided.
Furthermore, since the base layer formed on the current collector contains almost no amine compound, it is possible to provide a power storage device that improves output characteristics without impairing the long-term reliability of the power storage device.

<導電性組成物>
前記したように、本発明の導電性組成物は、蓄電デバイスの下地層形成用として使用できる。導電性組成物は、導電性の炭素材料(A)と、中和剤で中和された変性オレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)と、水性液状媒体(C)とを含有する。
導電性組成物中の導電性の炭素材料(A)を分散する場合、導電性組成物の固形分の観点から界面活性剤を用いることが好ましく、耐電解液耐性および発熱時における蓄電デバイスの内部抵抗上昇の観点から水溶性樹脂(D)を用いることがさらに好ましい。
導電性組成物の固形分の合計100質量%中、導電性の炭素材料(A)の含有量は、導電性と内部抵抗、および発熱時における蓄電デバイスの内部抵抗上昇の観点から、20〜70質量%であり、好ましくは20〜50質量%である。
導電性組成物の固形分の合計100質量%中、中和剤で中和された変性オレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)の含有量は、内部抵抗と導電性、および発熱時における蓄電デバイスの内部抵抗上昇の観点から、20〜60質量%であり、好ましくは30〜60質量%である。
導電性組成物の固形分の合計100質量%中、導電性の炭素材料(A)と中和剤で中和された変性オレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)の合計量は、内部抵抗と導電性、および発熱時における蓄電デバイスの内部抵抗上昇の観点から、好ましくは50%以上であり、より好ましくは70%以上である。
導電性組成物の固形分の合計100質量%中、水溶性樹脂(D)の含有量は、電極の密着性と導電性、および発熱時における蓄電デバイスの内部抵抗上昇の観点から、好ましくは10〜50質量%であり、より好ましくは10〜40質量%であり、さらに好ましくは15〜35質量%である。
導電性組成物のpHは、集電体の腐食や蓄電デバイスの酸化還元による劣化の観点から、好ましくは5.0〜9.0であり、より好ましくは6.0〜8.5である。
また、導電性組成物の適正粘度は、導電性組成物の塗工方法によるが、一般には、10mPa・s以上、30,000mPa・s以下とするのが好ましい。
<Conductive composition>
As described above, the conductive composition of the present invention can be used for forming a base layer of an electricity storage device. The conductive composition contains a conductive carbon material (A), water-dispersed resin fine particles (B) containing modified olefin resin fine particles neutralized with a neutralizing agent, and an aqueous liquid medium (C). .
In the case where the conductive carbon material (A) in the conductive composition is dispersed, it is preferable to use a surfactant from the viewpoint of the solid content of the conductive composition. It is more preferable to use a water-soluble resin (D) from the viewpoint of increasing resistance.
In the total 100% by mass of the solid content of the conductive composition, the content of the conductive carbon material (A) is 20 to 70 from the viewpoint of conductivity and internal resistance, and increase in internal resistance of the electricity storage device during heat generation. It is 20 mass%, Preferably it is 20-50 mass%.
The content of the water-dispersed resin fine particles (B) including the modified olefin resin fine particles neutralized with a neutralizing agent in the total solid content of 100% by mass of the conductive composition is determined by internal resistance, conductivity, and heat generation. From the viewpoint of increasing the internal resistance of the electricity storage device, the content is 20 to 60% by mass, preferably 30 to 60% by mass.
The total amount of the water-dispersed resin fine particles (B) containing the conductive carbon material (A) and the modified olefin resin fine particles neutralized with the neutralizing agent in the total 100 mass% of the solid content of the conductive composition is: From the viewpoint of internal resistance and conductivity, and increase in internal resistance of the electricity storage device during heat generation, it is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more.
The content of the water-soluble resin (D) in the total solid content of 100% by mass of the conductive composition is preferably 10 from the viewpoints of electrode adhesion and conductivity, and an increase in internal resistance of the electricity storage device during heat generation. It is -50 mass%, More preferably, it is 10-40 mass%, More preferably, it is 15-35 mass%.
The pH of the conductive composition is preferably 5.0 to 9.0, more preferably 6.0 to 8.5, from the viewpoint of corrosion of the current collector and deterioration due to redox of the electricity storage device.
Moreover, although the appropriate viscosity of an electroconductive composition is based on the coating method of an electroconductive composition, generally it is preferable to set it as 10 mPa * s or more and 30,000 mPa * s or less.

まず、導電性の炭素材料(A)について説明する。
本発明における導電性の炭素材料(A)としては、導電性を有する炭素材料であれば特に限定されるものではないが、グラファイト、カーボンブラック、導電性炭素繊維(カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー)、フラーレン等を単独で、もしくは2種類以上併せて使用することができる。導電性、入手の容易さ、およびコスト面から、カーボンブラックの使用が好ましい。
First, the conductive carbon material (A) will be described.
The conductive carbon material (A) in the present invention is not particularly limited as long as it is a conductive carbon material, but graphite, carbon black, conductive carbon fiber (carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon Fiber), fullerene, etc. can be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of conductivity, availability, and cost, it is preferable to use carbon black.

カーボンブラックとしては、気体もしくは液体の原料を反応炉中で連続的に熱分解し製造するファーネスブラック、特にエチレン重油を原料としたケッチェンブラック、原料ガスを燃焼させて、その炎をチャンネル鋼底面にあて急冷し析出させたチャンネルブラック、ガスを原料とし燃焼と熱分解を周期的に繰り返すことにより得られるサーマルブラック、特にアセチレンガスを原料とするアセチレンブラックなどの各種のものを単独で、もしくは2種類以上併せて使用することができる。また、通常行われている酸化処理されたカーボンブラックや、中空カーボン等も使用できる。   Carbon black is a furnace black produced by continuously pyrolyzing a gas or liquid raw material in a reactor, especially ketjen black using ethylene heavy oil as a raw material. Channel black that has been rapidly cooled and precipitated, thermal black obtained by periodically repeating combustion and thermal decomposition using gas as a raw material, and particularly various types such as acetylene black using acetylene gas as a raw material, or 2 More than one type can be used in combination. Ordinarily oxidized carbon black, hollow carbon and the like can also be used.

カーボンの酸化処理は、カーボンを空気中で高温処理したり、硝酸や二酸化窒素、オゾン等で二次的に処理したりすることより、例えばフェノール基、キノン基、カルボキシル基、カルボニル基の様な酸素含有極性官能基をカーボン表面に直接導入(共有結合)する処理であり、カーボンの分散性を向上させるために一般的に行われている。しかしながら、導電性の観点から酸化処理をしていないカーボンの使用が好ましい。   The oxidation treatment of carbon is performed by treating carbon at a high temperature in the air or by secondary treatment with nitric acid, nitrogen dioxide, ozone, etc., for example, such as phenol group, quinone group, carboxyl group, carbonyl group. This is a treatment for directly introducing (covalently bonding) an oxygen-containing polar functional group to the carbon surface, and is generally performed to improve the dispersibility of carbon. However, it is preferable to use carbon that has not been oxidized from the viewpoint of conductivity.

本発明で用いるカーボンブラックの比表面積は、値が大きいほど、カーボンブラック粒子同士の接触点が増えるため、電極の内部抵抗を下げるのに有利となる。具体的には、導電性と入手のし易さの観点から、窒素の吸着量から求められる比表面積(BET)で、好ましくは20〜1500m2/g、より好ましくは40〜1500m2/gのものを使用することが望ましい。また、用いるカーボンブラックの粒径は、一次粒子径で0.005〜1μmが好ましく、特に、0.01〜0.2μmが好ましい。ただし、ここでいう一次粒子径とは、電子顕微鏡などで測定された粒子径を平均したものである。 As the specific surface area of the carbon black used in the present invention is larger, the number of contact points between the carbon black particles increases, which is advantageous in reducing the internal resistance of the electrode. Specifically, from the viewpoint of conductivity and easy availability, the specific surface area (BET) determined from the amount of nitrogen adsorption is preferably 20 to 1500 m 2 / g, more preferably 40 to 1500 m 2 / g. It is desirable to use something. Further, the particle size of the carbon black to be used is preferably 0.005 to 1 μm, particularly preferably 0.01 to 0.2 μm in terms of primary particle size. However, the primary particle diameter here is an average of the particle diameters measured with an electron microscope or the like.

導電性の炭素材料(A)の導電性組成物中の分散粒径は、組成物作製の困難性、塗膜の材料分布のバラつきおよび電極の抵抗分布のバラつきの観点から、0.03μm以上、5μm以下に微細化することが望ましい。
ここでいう分散粒径とは、体積粒度分布において、粒子径の細かいものからその粒子の体積割合を積算していったときに、50%となるところの粒子径(D50)であり、一般的な粒度分布計、例えば、動的光散乱方式の粒度分布計(日機装社製「マイクロトラックUPA」)等で測定される。
The dispersed particle diameter of the conductive carbon material (A) in the conductive composition is 0.03 μm or more from the viewpoint of difficulty in preparing the composition, variation in the material distribution of the coating film, and variation in the resistance distribution of the electrode, It is desirable to reduce the size to 5 μm or less.
The dispersed particle size referred to here is a particle size (D50) that is 50% when the volume ratio of the particles is integrated from the fine particle size distribution in the volume particle size distribution. A particle size distribution meter such as a dynamic light scattering type particle size distribution meter ("Microtrack UPA" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

市販のカーボンブラックとしては、例えば、トーカブラック#4300、#4400、#4500、#5500等(東海カーボン社製、ファーネスブラック)、プリンテックスL等(デグサ社製、ファーネスブラック)、Raven7000、5750、5250、5000ULTRAIII、5000ULTRA等、Conductex SC ULTRA
、Conductex 975 ULTRA等、PUER BLACK100、115、2
05等(コロンビヤン社製、ファーネスブラック)、#2350、#2400B、#2600B、#30050B、#3030B、#3230B、#3350B、#3400B、#5400B等(三菱化学社製、ファーネスブラック)、MONARCH1400、1300、900、VulcanXC−72R、BlackPearls2000等(キャボット社製、ファーネスブラック)、Ensaco250G、Ensaco260G、Ensaco350G、SuperP−Li(TIMCAL社製)、ケッチェンブラックEC−300J、EC−600JD(アクゾ社製)、デンカブラック、デンカブラックHS−100、FX−35(電気化学工業社製、アセチレンブラック)等、グラファイトとしては、例えば人造黒鉛や燐片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛などの天然黒鉛が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、2種以上を組み合わせて用いても良い。
導電性炭素繊維としては石油由来の原料から焼成して得られるものが良いが、植物由来の原料からも焼成して得られるものも用いることができる。例えば石油由来の原料で製造される昭和電工社製のVGCFなどを挙げることができる。
Examples of commercially available carbon black include Toka Black # 4300, # 4400, # 4500, # 5500 (Tokai Carbon Co., Furnace Black), Printex L and the like (Degussa Co., Furnace Black), Raven 7000, 5750, 5250, 5000 ULTRA III, 5000 ULTRA, etc., Conductex SC ULTRA
, Conductex 975 ULTRA, etc., PUER BLACK100, 115, 2
05, etc. (Colombian, Furnace Black), # 2350, # 2400B, # 2600B, # 30050B, # 3030B, # 3230B, # 3350B, # 3400B, # 5400B, etc. (Mitsubishi Chemical Corporation, Furnace Black), MONARCH1400, 1300, 900, Vulcan XC-72R, BlackPearls 2000, etc. (Cabot, Furnace Black), Ensaco 250G, Ensaco 260G, Ensaco 350G, SuperP-Li (manufactured by TIMCAL), Ketjen Black EC-300J, EC-600JD (manufactured by Akzo) Examples of graphite such as Denka Black, Denka Black HS-100, FX-35 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., acetylene black) include artificial graphite and flakes Lead, massive graphite, there may be mentioned natural graphite such as earthy graphite, is not limited thereto, it may be used in combination of two or more.
As the conductive carbon fibers, those obtained by firing from petroleum-derived raw materials are preferable, but those obtained by firing from plant-derived raw materials can also be used. For example, VGCF manufactured by Showa Denko Co., Ltd. manufactured with petroleum-derived raw materials can be mentioned.

次に、中和剤で中和された変性オレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)について説明する。
本発明に用いる水分散樹脂微粒子(B)としては、一般的に水性エマルションとも呼ばれるものであり、樹脂粒子が水中で溶解せずに、微粒子の形態で分散されているものを意味する。
水分散樹脂微粒子は少なくともオレフィン系樹脂微粒子を含み、水分散樹脂微粒子に含まれるオレフィン系樹脂微粒子の割合が固形分として、好ましくは50〜100質量%であり、より好ましくは60〜100質量%であり、さらに好ましくは70〜100質量%である。必要に応じて、オレフィン系樹脂微粒子以外の水分散樹脂微粒子を組み合わせても良い。オレフィン系樹脂微粒子以外の水分散樹脂微粒子は特に限定されないが、(メタ)アクリル系エマルション、ニトリル系エマルション、ウレタン系エマルション、ジエン系エマルション(SBRなど)、フッ素系エマルション(PVDFやPTFEなど)等が挙げられ、これらに2種以上を組み合わせて用いても良い。
Next, the water-dispersed resin fine particles (B) containing the modified olefin resin fine particles neutralized with the neutralizing agent will be described.
The water-dispersed resin fine particles (B) used in the present invention are generally called water-based emulsions, meaning that the resin particles are not dissolved in water but are dispersed in the form of fine particles.
The water-dispersed resin fine particles include at least olefin-based resin fine particles, and the ratio of the olefin-based resin fine particles contained in the water-dispersed resin fine particles is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass as the solid content. Yes, more preferably 70 to 100% by mass. If necessary, water-dispersed resin fine particles other than the olefin resin fine particles may be combined. Water-dispersed resin fine particles other than olefin resin fine particles are not particularly limited, but (meth) acrylic emulsions, nitrile emulsions, urethane emulsions, diene emulsions (SBR, etc.), fluorine emulsions (PVDF, PTFE, etc.), etc. These may be used in combination of two or more.

水分散樹脂微粒子としては、80〜180℃の範囲内で樹脂が体積膨張して、導電層中に分散している導電性の炭素材料同士の接触を引き剥がすことができる樹脂であれば特に限定されるものではない。ポリオレフィン樹脂のオレフィン成分としては、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、イソブテン、1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテンン、1−ヘキセン、1−オクテン、ノルボネン等が挙げられる。これらオレフィン成分単一の重合体でも良く、2成分以上の共重合体でも良い。   The water-dispersed resin fine particles are particularly limited as long as the resin expands in volume within a range of 80 to 180 ° C. and can peel the contact between the conductive carbon materials dispersed in the conductive layer. Is not to be done. Examples of the olefin component of the polyolefin resin include ethylene, propylene, isobutylene, isobutene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-hexene, Examples thereof include 1-octene and norbonene. A single polymer of these olefin components may be used, and a copolymer of two or more components may be used.

本発明において、水分散樹脂微粒子(B)に含まれるオレフィン系樹脂微粒子が少なくともカルボン酸またはカルボン酸エステルで変性されたものを含有する。変性によって、樹脂の溶融耐性を付与できることから、内部短絡などによる蓄電デバイスの内部温度上昇時に、ポリオレフィン樹脂の体積膨張を維持することができ、炭素材料同士の切断効果を維持し続けることができると考えられる。   In the present invention, the olefin resin fine particles contained in the water-dispersed resin fine particles (B) contain at least one modified with a carboxylic acid or a carboxylic acid ester. Since the melting resistance of the resin can be imparted by modification, the volume expansion of the polyolefin resin can be maintained when the internal temperature of the electricity storage device rises due to an internal short circuit or the like, and the cutting effect between the carbon materials can be maintained. Conceivable.

カルボン酸またはカルボン酸エステルの成分としては特に限定されないが、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、無水イタコン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピパリン酸ビニルなどが挙げられる。   Although it does not specifically limit as a component of carboxylic acid or carboxylic acid ester, Acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, maleic acid, itaconic anhydride, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, methyl acrylate, (meth) acrylic acid Methyl, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, (meth ) Dodecyl acrylate, stearyl (meth) acrylate, vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl piperate.

上記に変性されたポリオレフィン樹脂微粒子の変性量としては、フーリエ変換赤外分光装置(FT−IR:PerkinElmer社製Spectrum One/100)による全反射測定法(ATR)によって求めることができ、2800〜3000cm-1のオレフィン由来の最大ピーク高さ(極大吸光度)(X)と、1690〜1740cm-1のカルボニル由来の最大ピーク高さ(極大吸光度)(Y)との比(Y)/(X)が0.05〜1.0であることが好ましい。また、ポリエチレンからなる樹脂微粒子においては、上記(Y)/(X)が0.3〜0.8であり、ポリプロピレンからなる樹脂微粒子においては、上記(Y)/(X)が0.05〜0.5であることがさらに好ましい。
ここでいうピーク高さとは、水分散樹脂微粒子(C)から分散媒を除去し、最終的に120℃で乾燥させて得られた固形物をFT−IRにて測定したものである。ポリオレフィン樹脂微粒子の変性量は、波数に対して吸光度をプロットしたスペクトルを用い、2700m-1における吸光度を示す点と3000cm-1における吸光度を示す点との2点を結ぶ直線をベースラインBXとした際の、2800〜3000cm-1に見られるオレフィン由来の2本または4本のうち、最大ピークからベースラインBXまでの高さ(極大吸光度)(X)と、1650m-1における吸光度を示す点と1850cm-1における吸光度を示す点との2点を結ぶ直線をベースラインBYとした際の、1690〜1740cm-1のカルボニル由来の最大ピークからベースラインBYまでの高さ(極大吸光度)(Y)との比(Y)/(X)から求めることができる。一般的に、ポリエチレン系樹脂は2本、ポリプロピレン系樹脂は4本みられるが、両者とも最大ピークは2915cm-1付近に見られる。
The amount of modification of the polyolefin resin fine particles modified as described above can be determined by a total reflection measurement method (ATR) using a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR: Spectrum One / 100 manufactured by PerkinElmer), and can be determined from 2800 to 3000 cm. -1 olefin-derived maximum peak height (maximum absorbance) (X) and the carbonyl-derived maximum peak height (maximum absorbance) (Y) of 1690-1740 cm -1 (Y) / (X) It is preferable that it is 0.05-1.0. In the resin fine particles made of polyethylene, the above (Y) / (X) is 0.3 to 0.8, and in the resin fine particles made of polypropylene, the above (Y) / (X) is 0.05 to 0.8. More preferably, it is 0.5.
The peak height referred to here is a value obtained by measuring a solid obtained by removing the dispersion medium from the water-dispersed resin fine particles (C) and finally drying at 120 ° C. by FT-IR. The amount of modification of the polyolefin resin fine particles was determined by using a spectrum in which the absorbance was plotted against the wave number, and a line connecting the two points of the absorbance at 2700 m −1 and the absorbance at 3000 cm −1 was defined as the baseline BX. Among the two or four derived from olefins observed at 2800 to 3000 cm −1 , the height (maximum absorbance) (X) from the maximum peak to the baseline BX, and the point indicating the absorbance at 1650 m −1 Height from the maximum peak derived from the carbonyl of 1690 to 1740 cm -1 to the baseline BY (maximum absorbance) when the straight line connecting the two points with the point indicating the absorbance at 1850 cm -1 is defined as the baseline BY (Y) And the ratio (Y) / (X). In general, two polyethylene resins and four polypropylene resins are observed, and the maximum peak is observed in the vicinity of 2915 cm -1 in both cases.

本発明において、水分散樹脂微粒子(B)が中和剤で中和された水分散樹脂微粒子を含む。本発明における中和とは、カルボン酸またはカルボン酸エステルのような酸性基の少なくとも一部を塩基性化合物で反応させたことを意味する。中和することで、水等の溶媒中でエマルションの状態で存在することが可能となり、良好な分散安定性が得られる。
中和剤に用いる沸点が100℃以上のアミン化合物としては、ヘキシルアミン(130℃)、2−エチルヘキシルアミン(169℃)、3−エトキシプロピルアミン(132℃)、3−ラウリロキシプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン(120℃)、3−アミノプロパノール(188℃)、2−ピペリジンエタノール(131℃)、ジメチルアミノエタノール(133℃)、アミノメチルプロパノール(165℃)、エタノールアミン(170℃)、トリエタノールアミン(208℃)、モルホリン(129℃)などが挙げられる。
沸点の高いアミン化合物を使用する場合、中和時の水分散樹脂微粒子(B)のpHを制御することが重要であり、pHは5.0〜8.5である。pHが8.5以下であれば、塗膜中にアミンが殆ど残存しないため、良好な蓄電デバイス保存特性が得られる。また、pHが5.0以上であれば、アニオンの静電反発により、水分散樹脂微粒子の分散安定性を保持できる。
中和をする場合、沸点が100℃以上のアミン化合物を初めからpHが5.0〜8.5となるように添加しても良く、過剰量添加した後、pHが5.0〜8.5となるように除去しても良い。また、沸点が100℃以上のアミン化合物を過剰量除去した後、さらにpHが5.0〜8.5となるように中和剤を新たに添加してもよい。中和剤として沸点が100℃以下のアミン化合物やアルカリ金属水酸化物を添加してもよい。
沸点が100℃以下のアミン化合物としては、アンモニア、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ブチルアミン、イソプロピルアミン、イソアミルアミン、イソブチルアミン、2−メトキシエチルアミン、2−エチルヘキシルプロピルアミンなどが挙げられる。
アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられ、アルカリ土類金属水酸化物としては、水酸化ベリリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。
アミン化合物を除去する方法としては、限外ろ過による洗浄や、イオン交換法などにより除去できるが、これらに限定されない。
In the present invention, the water-dispersed resin fine particles (B) include water-dispersed resin fine particles neutralized with a neutralizing agent. The neutralization in the present invention means that at least a part of an acidic group such as carboxylic acid or carboxylic acid ester is reacted with a basic compound. By neutralizing, it becomes possible to exist in the state of an emulsion in a solvent such as water, and good dispersion stability can be obtained.
Examples of the amine compound having a boiling point of 100 ° C. or higher used as the neutralizing agent include hexylamine (130 ° C.), 2-ethylhexylamine (169 ° C.), 3-ethoxypropylamine (132 ° C.), 3-lauryloxypropylamine, 3 -Methoxypropylamine (120 ° C), 3-aminopropanol (188 ° C), 2-piperidineethanol (131 ° C), dimethylaminoethanol (133 ° C), aminomethylpropanol (165 ° C), ethanolamine (170 ° C), Examples include triethanolamine (208 ° C.) and morpholine (129 ° C.).
When using an amine compound having a high boiling point, it is important to control the pH of the water-dispersed resin fine particles (B) during neutralization, and the pH is 5.0 to 8.5. When the pH is 8.5 or less, almost no amine remains in the coating film, so that good electricity storage device storage characteristics can be obtained. Moreover, if pH is 5.0 or more, the dispersion stability of water-dispersed resin microparticles | fine-particles can be hold | maintained by electrostatic repulsion of an anion.
In the case of neutralization, an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or more may be added from the beginning so that the pH is 5.0 to 8.5, and after adding an excessive amount, the pH is 5.0 to 8. You may remove so that it may be set to 5. Further, after removing an excessive amount of the amine compound having a boiling point of 100 ° C. or higher, a neutralizing agent may be newly added so that the pH becomes 5.0 to 8.5. An amine compound or an alkali metal hydroxide having a boiling point of 100 ° C. or less may be added as a neutralizing agent.
Examples of the amine compound having a boiling point of 100 ° C. or lower include ammonia, diethylamine, triethylamine, trimethylamine, butylamine, isopropylamine, isoamylamine, isobutylamine, 2-methoxyethylamine, 2-ethylhexylpropylamine and the like.
Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and examples of the alkaline earth metal hydroxide include beryllium hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide.
The method for removing the amine compound can be removed by washing by ultrafiltration, an ion exchange method, or the like, but is not limited thereto.

本発明の水分散樹脂微粒子(B)の分散媒は水系分散媒であり、水を使用することが好ましいが、樹脂微粒子の安定化等のために、水と相溶する液状媒体を使用しても良い。水と相溶する液状媒体としては、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、アミノアルコール類、アミン類、ケトン類、カルボン酸アミド類、リン酸アミド類、スルホキシド類、カルボン酸エステル類、リン酸エステル類、エーテル類、ニトリル類等が挙げられ、水と相溶する範囲で使用しても良い。水分散樹脂微粒子(B)の分散媒合計100質量%中、水と相溶する液状媒体の含有量は、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは30質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である。   The dispersion medium of the water-dispersed resin fine particles (B) of the present invention is an aqueous dispersion medium, and it is preferable to use water. However, in order to stabilize the resin fine particles, a liquid medium compatible with water is used. Also good. Liquid media compatible with water include alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, amines, ketones, carboxylic acid amides, phosphoric acid amides, sulfoxides, carboxylic acid esters, and phosphoric acid esters , Ethers, nitriles and the like, and may be used as long as they are compatible with water. The content of the liquid medium compatible with water is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably in 100% by mass of the total dispersion medium of the water-dispersed resin fine particles (B). It is 20 mass% or less.

なお、中和された水分散樹脂微粒子(B)のpHとしては、pHメータにて測定した値を意味する。具体的には、上記の水系分散媒に、水分散樹脂微粒子(B)が固形分10〜60質量%で分散されてなる分散液を、液温25℃の環境下、pHメータ(堀場製作所社製 D−54)にて測定する。水分散樹脂微粒子(B)の分散媒として、水と相溶する液状媒体を使用する場合、pH測定上の観点から、水分散樹脂微粒子(B)の分散媒合計100質量%中、水と相溶する液状媒体の含有量は50%以下にて測定する。   The pH of the neutralized water-dispersed resin fine particles (B) means a value measured with a pH meter. Specifically, a dispersion obtained by dispersing the water-dispersed resin fine particles (B) at a solid content of 10 to 60% by mass in the above-mentioned aqueous dispersion medium is prepared in a pH meter (Horiba, Ltd.) in an environment at a liquid temperature of 25 ° C. Measured with D-54). When using a liquid medium that is compatible with water as the dispersion medium of the water-dispersed resin fine particles (B), from the viewpoint of pH measurement, the water-dispersed resin fine particles (B) are dispersed in a total of 100% by weight of the dispersion medium. The content of the dissolved liquid medium is measured at 50% or less.

以上のような水分散樹脂微粒子(B)に含まれるオレフィン系樹脂微粒子は、市販品を用いることが可能であり、市販品としてはユニチカ社製のアローベースSB−1200、SD−1200、SE−1200、TC−4010、TD−4010、住友化学社製のザイクセンAC、A、AC−HW−10,L、NC、Nなど、三井化学社製のケミパールS100、S200、S300、V100、V200、V300、東洋紡社製のハードレンNZ−1004、NZ−1015、東邦化学社製ハイテックS−3121などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、2種以上を組み合わせて用いても良く、必要に応じてアミン化合物を添加、除去しても良い。   Commercially available products can be used as the olefin-based resin fine particles contained in the water-dispersed resin fine particles (B) as described above. As commercial products, Arrow Base SB-1200, SD-1200, SE- manufactured by Unitika Co., Ltd. are used. Chemipearls S100, S200, S300, V100, V200, V300 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. , Harden NZ-1004, NZ-1015 manufactured by Toyobo Co., Ltd., Hitech S-3121 manufactured by Toho Chemical Co., Ltd., etc., but are not limited to these and may be used in combination of two or more. The amine compound may be added or removed accordingly.

本発明に用いる水分散樹脂微粒子(B)の平均粒子径は、生産性、樹脂微粒子もしくは導電性組成物の経時安定性、および蓄電デバイスの内部抵抗の観点から、0.01〜5μmが好ましく、さらには0.05〜1μmがさらに好ましい。   The average particle diameter of the water-dispersed resin fine particles (B) used in the present invention is preferably 0.01 to 5 μm from the viewpoints of productivity, stability with time of the resin fine particles or the conductive composition, and internal resistance of the electricity storage device. Furthermore, 0.05-1 micrometer is further more preferable.

なお、本発明における平均粒子径とは、体積平均粒子径(D50)のことを表し、動的光散乱法により測定できる。動的光散乱法による平均粒子径の測定は、以下のようにして行うことができる。水分散樹脂微粒子分散液は固形分に応じて200〜1000倍に水希釈しておく。該希釈液約5mlを測定装置[(株)日機装製 ナノトラック]のセルに注入し、サンプルに応じた溶剤(本発明では水)および樹脂の屈折率条件を入力後、測定を行う。   In addition, the average particle diameter in this invention represents a volume average particle diameter (D50), and can be measured by the dynamic light scattering method. The average particle diameter can be measured by the dynamic light scattering method as follows. The water-dispersed resin fine particle dispersion is diluted with water 200 to 1000 times depending on the solid content. About 5 ml of the diluted solution is injected into a cell of a measuring device [Nanotrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.], and after inputting the refractive index conditions of the solvent (water in the present invention) and the resin according to the sample, the measurement is performed.

つぎに、水性液状媒体(C)について説明する。
本発明に使用する水性液状媒体(C)としては、水を使用することが好ましいが、必要に応じて、例えば、集電体への塗工性向上のために、水と相溶する液状媒体を使用しても良い。
Next, the aqueous liquid medium (C) will be described.
As the aqueous liquid medium (C) used in the present invention, it is preferable to use water, but if necessary, for example, a liquid medium compatible with water in order to improve the coating property to the current collector. May be used.

水と相溶する液状媒体としては、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、アミノアルコール類、アミン類、ケトン類、カルボン酸アミド類、リン酸アミド類、スルホキシド類、カルボン酸エステル類、リン酸エステル類、エーテル類、ニトリル類等が挙げられ、水と相溶する範囲で使用しても良い。   Liquid media compatible with water include alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, amines, ketones, carboxylic acid amides, phosphoric acid amides, sulfoxides, carboxylic acid esters, and phosphoric acid esters , Ethers, nitriles and the like, and may be used as long as they are compatible with water.

さらに、導電性組成物には、界面活性剤、成膜助剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、pH調整剤、粘性調整剤などを必要に応じて配合できる。   Furthermore, a surfactant, a film forming aid, an antifoaming agent, a leveling agent, a preservative, a pH adjusting agent, a viscosity adjusting agent, and the like can be added to the conductive composition as necessary.

本発明で用いられる界面活性剤は、導電性の炭素材料を分散できるものであれば、特に限定されないが、例えば、非イオン性界面活性剤としては、グリセリン脂肪酸エステルのようなエステル型、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルのようなエーテル型等が挙げられ、イオン性界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤のモノアルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等、カチオン性界面活性剤としては、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、2種以上を組み合わせて用いても良い。   The surfactant used in the present invention is not particularly limited as long as it can disperse a conductive carbon material. For example, nonionic surfactants include ester types such as glycerin fatty acid esters, polyoxygens, and the like. Examples include ether types such as ethylene alkylphenyl ether, and ionic surfactants such as anionic surfactants such as monoalkyl sulfates and alkylbenzene sulfonates, and cationic surfactants such as dialkyldimethylammonium. Examples thereof include salts and alkylbenzyldimethylammonium salts, but are not limited to these, and two or more kinds may be used in combination.

次に、水溶性樹脂(D)について説明する。
本発明の水溶性樹脂(D)とは、25℃の水99g中に水溶性樹脂(D)1g入れて撹拌し、25℃で24時間放置した後、分離・析出せずに水中で樹脂が溶解可能なものである。
Next, water-soluble resin (D) is demonstrated.
The water-soluble resin (D) of the present invention is a mixture of 1 g of water-soluble resin (D) in 99 g of water at 25 ° C., stirred, and allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. It can be dissolved.

水溶性樹脂(D)としては、上述の通り水溶性を示す樹脂であれば特に限定されるものではないが、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリルアミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、カルボキシメチルセルロース等の多糖類の樹脂を含む高分子化合物が挙げられるが、入手の容易さや、スラリーの安定性、およびコスト面から、カルボキシメチルセルロースの使用が好ましい。
また、水溶性であれば、これらの樹脂の変性物、混合物、又は共重合体でも良い。これら水溶性樹脂は、1種または複数を組み合わせて使用することも出来る。
水溶性樹脂(D)の分子量は特に限定されないが、好ましくは質量平均分子量が5,000〜2,000,000である。質量平均分子量(Mw)とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)におけるポリスチレン換算分子量を示す。
The water-soluble resin (D) is not particularly limited as long as it is a water-soluble resin as described above. For example, an acrylic resin, a polyurethane resin, a polyester resin, a polyamide resin, a polyimide resin, a polyallylamine resin, Examples include phenolic resins, epoxy resins, phenoxy resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, formaldehyde resins, silicone resins, fluororesins, and polymer compounds containing polysaccharide resins such as carboxymethylcellulose. In view of the stability of the slurry and the cost, the use of carboxymethyl cellulose is preferred.
Moreover, if it is water-soluble, the modified substance, mixture, or copolymer of these resin may be sufficient. These water-soluble resins can be used alone or in combination.
Although the molecular weight of water-soluble resin (D) is not specifically limited, Preferably a mass mean molecular weight is 5,000-2,000,000. The mass average molecular weight (Mw) indicates a molecular weight in terms of polystyrene in gel permeation chromatography (GPC).

(分散機・混合機)
本発明の導電性組成物や後述する合材インキを得る際に用いられる装置としては、顔料分散等に通常用いられている分散機、混合機が使用できる。
例えば、ディスパー、ホモミキサー、若しくはプラネタリーミキサー等のミキサー類;エム・テクニック社製「クレアミックス」、若しくはPRIMIX社「フィルミックス」等のホモジナイザー類;ペイントコンディショナー(レッドデビル社製)、ボールミル、サンドミル(シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等)、アトライター、パールミル(アイリッヒ社製「DCPミル」等)、若しくはコボールミル等のメディア型分散機;湿式ジェットミル(ジーナス社製「ジーナスPY」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等)、エム・テクニック社製「クレアSS−5」、若しくは奈良機械社製「MICROS」等のメディアレス分散機;または、その他ロールミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、分散機としては、分散機からの金属混入防止処理を施したものを用いることが好ましい。
例えば、メディア型分散機を使用する場合は、アジテーター及びベッセルがセラミック製又は樹脂製の分散機を使用する方法や、金属製アジテーター及びベッセル表面をタングステンカーバイド溶射や樹脂コーティング等の処理をした分散機を用いることが好ましい。そして、メディアとしては、ガラスビーズ、または、ジルコニアビーズ、若しくはアルミナビーズ等のセラミックビーズを用いることが好ましい。また、ロールミルを使用する場合についても、セラミック製ロールを用いることが好ましい。分散装置は、1種のみを使用しても良いし、複数種の装置を組み合わせて使用しても良い。また、強い衝撃で粒子が割れたり、潰れたりしやすい正または負極活物質の場合は、メディア型分散機よりは、ロールミルやホモジナイザー等のメディアレス分散機が好ましい。
(Disperser / Mixer)
As an apparatus used when obtaining the conductive composition of the present invention or a composite ink described later, a disperser or a mixer that is usually used for pigment dispersion or the like can be used.
For example, mixers such as dispersers, homomixers, or planetary mixers; homogenizers such as “Clearmix” manufactured by M Technique, or “fillmix” manufactured by PRIMIX; paint conditioner (manufactured by Red Devil), ball mill, sand mill (Shinmaru Enterprises "Dynomill", etc.), Attritor, Pearl Mill (Eirich "DCP Mill", etc.), or Coball Mill, etc .; Media type dispersers; Wet Jet Mill (Genus, "Genus PY", Sugino Media-less dispersers such as “Starburst” manufactured by Machine, “Nanomizer” manufactured by Nanomizer, etc., “Claire SS-5” manufactured by M Technique, or “MICROS” manufactured by Nara Machinery; or other roll mills, etc. Although The present invention is not limited to these. Moreover, as the disperser, it is preferable to use a disperser that has been subjected to a metal contamination prevention treatment from the disperser.
For example, when using a media-type disperser, a disperser in which the agitator and vessel are made of a ceramic or resin disperser, or the surface of the metal agitator and vessel is treated with tungsten carbide spraying or resin coating. Is preferably used. As the media, it is preferable to use glass beads, ceramic beads such as zirconia beads or alumina beads. Moreover, also when using a roll mill, it is preferable to use a ceramic roll. Only one type of dispersion device may be used, or a plurality of types of devices may be used in combination. Further, in the case of a positive or negative electrode active material in which particles are easily broken or crushed by a strong impact, a medialess disperser such as a roll mill or a homogenizer is preferable to a media type disperser.

(蓄電デバイス用下地層付き集電体、蓄電デバイス用電極)
本発明の蓄電デバイス用下地層付き集電体とは、集電体上に、本発明の導電性組成物から形成された下地層を有するものである。
また、本発明の蓄電デバイス用電極とは、集電体上に、本発明の導電性組成物から形成された下地層と、後述する合材インキから形成された合材層とを有する。
(Current collector with base layer for electricity storage device, electrode for electricity storage device)
The current collector with an underlayer for an electricity storage device of the present invention has an underlayer formed from the conductive composition of the present invention on the current collector.
The electrode for an electricity storage device of the present invention has, on a current collector, an underlayer formed from the conductive composition of the present invention and a composite layer formed from a composite ink described later.

(集電体)
電極に使用する集電体の材質や形状は特に限定されず、各種蓄電デバイス用にあったものを適宜選択することができる。
例えば、集電体の材質としては、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、又はステンレス等の金属や合金が挙げられる。リチウムイオン電池の場合、特に正極材料としてはアルミニウムが、負極材料としては銅が、それぞれ好ましい。また、形状としては、一般的には平板上の箔が用いられるが、表面を粗面化したものや、穴あき箔状のもの、及びメッシュ状の集電体も使用できる。
(Current collector)
The material and shape of the current collector used for the electrode are not particularly limited, and those suitable for various power storage devices can be appropriately selected.
For example, examples of the material for the current collector include metals and alloys such as aluminum, copper, nickel, titanium, and stainless steel. In the case of a lithium ion battery, aluminum is particularly preferable as the positive electrode material, and copper is preferable as the negative electrode material. In general, a flat foil is used as the shape, but a roughened surface, a perforated foil, or a mesh current collector can also be used.

集電体上に導電性組成物を塗工する方法としては、特に制限はなく公知の方法を用いることができる。具体的には、ダイコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、ドクターコーティング法、ナイフコーティング法、スプレーコティング法、グラビアコーティング法、スクリーン印刷法または静電塗装法等が挙げる事ができる。   There is no restriction | limiting in particular as a method of apply | coating an electroconductive composition on a collector, A well-known method can be used. Specific examples include a die coating method, a dip coating method, a roll coating method, a doctor coating method, a knife coating method, a spray coating method, a gravure coating method, a screen printing method, and an electrostatic coating method.

乾燥方法としては放置乾燥、送風乾燥機、温風乾燥機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機、真空乾燥機等が使用できるが、特にこれらに限定されるものではない。   As the drying method, standing drying, blower dryer, hot air dryer, infrared heater, far infrared heater, vacuum dryer, and the like can be used, but are not particularly limited thereto.

乾燥温度は集電体に塗布した導電性組成物中の水性液状媒体(C)を除去できる温度であれば良く、一般的に乾燥温度としては50〜300℃である。
水分散樹脂微粒子(B)のpHが8.5以下の場合、乾燥温度は特に制限されず、水性液状媒体(C)を除去できる範囲であればよい。
一方、アミン化合物で中和された水分散樹脂微粒子(B)のpHが8.5以上の場合、乾燥温度は130〜250℃であり、好ましくは150〜200℃である。乾燥温度が130℃以上であれば、導電性下地層中に含まれる過剰なアミンが揮発し、含有量が大幅に減少するため、保存特性に優れた蓄電デバイスが得られる。また、電池特性、生産性の観点から、乾燥温度は250℃以下である。乾燥による水性液状媒体(C)とアミン化合物の除去方法については、特に限定されないが、130〜250℃で水性液状媒体(C)とアミン化合物を同時に除去する一段階工程でもよく、130℃以下で水性液状媒体(C)を除去した後、130〜250℃でアミン化合物を除去してもよい。
上述したとおり、アミンを除去する方法としては、限外ろ過や、イオン交換法により水分散樹脂微粒子(B)から除去したり、導電性下地層形成時の高温乾燥でも除去できる。限外ろ過やイオン交換法では、安定した品質管理ができるが、製造工程が複雑となる一方、導電性下地層の高温乾燥では、乾燥設備に制約がかかる場合があるため、生産性や、製造コスト、品質管理などの観点から、必要に応じてこれらを使い分けることができる。
The drying temperature should just be a temperature which can remove the aqueous liquid medium (C) in the electrically conductive composition apply | coated to the electrical power collector, and is generally 50-300 degreeC as drying temperature.
When the pH of the water-dispersed resin fine particles (B) is 8.5 or less, the drying temperature is not particularly limited as long as the aqueous liquid medium (C) can be removed.
On the other hand, when the pH of the water-dispersed resin fine particles (B) neutralized with the amine compound is 8.5 or more, the drying temperature is 130 to 250 ° C, preferably 150 to 200 ° C. If the drying temperature is 130 ° C. or higher, excess amine contained in the conductive underlayer volatilizes and the content is greatly reduced, so that an electricity storage device having excellent storage characteristics can be obtained. Further, from the viewpoint of battery characteristics and productivity, the drying temperature is 250 ° C. or lower. The method for removing the aqueous liquid medium (C) and the amine compound by drying is not particularly limited, but it may be a one-step process in which the aqueous liquid medium (C) and the amine compound are simultaneously removed at 130 to 250 ° C. After removing the aqueous liquid medium (C), the amine compound may be removed at 130 to 250 ° C.
As described above, the amine can be removed from the water-dispersed resin fine particles (B) by ultrafiltration or ion exchange, or by high-temperature drying during formation of the conductive underlayer. Ultrafiltration and ion exchange methods enable stable quality control, but the manufacturing process is complicated. On the other hand, high-temperature drying of the conductive base layer may impose restrictions on the drying equipment. From the viewpoint of cost, quality control, etc., these can be used properly as necessary.

下地層の厚みは、好ましくは0.1〜10μmであり、より好ましくは0.5〜5μmである。下地層の厚みが薄すぎると、集電体と活物質とが直接接触するバイパス部分が局所的に形成され、蓄電デバイスが発熱した際、下地層部分の抵抗増大による電流遮断効果が不十分となる。一方、下地層の厚みが厚すぎると、電極に占める下地層の割合が増大し、活物質の含有比率が低下し、蓄電デバイスの容量が低下する。   The thickness of the underlayer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm. If the thickness of the underlayer is too thin, a bypass portion where the current collector and the active material are in direct contact is locally formed, and when the electricity storage device generates heat, the current blocking effect due to the increase in resistance of the underlayer portion is insufficient. Become. On the other hand, if the thickness of the underlayer is too thick, the ratio of the underlayer to the electrodes increases, the active material content ratio decreases, and the capacity of the electricity storage device decreases.

(合材インキ)
一般的な蓄電デバイス用の合材インキ(電極形成用組成物)は、活物質と、溶媒を必須とし、必要に応じて導電助剤と、バインダーとを含有する。
活物質はできるだけ多く含まれることが好ましく、例えば、合材インキ固形分に占める活物質の割合は、80〜99質量%が好ましい。導電助剤を含む場合、合材インキ固形分に占める導電助剤の割合は、0.1〜15質量%であることが好ましい。バインダーを含む場合、合材インキ固形分に占めるバインダーの割合は、0.1〜15質量%であることが好ましい。
(Composite ink)
A general ink mixture (electrode-forming composition) for an electricity storage device essentially contains an active material and a solvent, and contains a conductive additive and a binder as necessary.
The active material is preferably contained as much as possible. For example, the proportion of the active material in the solid material ink solid content is preferably 80 to 99% by mass. When the conductive assistant is included, the proportion of the conductive assistant in the solid ink solid content is preferably 0.1 to 15% by mass. When the binder is included, the ratio of the binder to the solid material ink solid content is preferably 0.1 to 15% by mass.

塗工方法によるが、固形分30〜90質量%の範囲で、合材インキの粘度は、100mPa・s以上、30,000mPa・s以下とするのが好ましい。   Although it depends on the coating method, the viscosity of the composite ink is preferably 100 mPa · s or more and 30,000 mPa · s or less in the range of 30 to 90% by mass of the solid content.

集電体に合材インキを塗工する方法としては、特に制限はなく公知の方法を用いることができる。具体的には、ダイコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、ドクターコーティング法、ナイフコーティング法、スプレーコティング法、グラビアコーティング法、スクリーン印刷法または静電塗装法等が挙げる事ができ、溶媒乾燥方法としては放置乾燥、送風乾燥機、温風乾燥機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機、真空乾燥機等が使用できるが、特にこれらに限定されるものではなく、塗布後に平版プレスやカレンダーロール等による圧延処理を行っても良い。   There is no restriction | limiting in particular as a method of apply | coating mixed-material ink to a collector, A well-known method can be used. Specific examples include a die coating method, a dip coating method, a roll coating method, a doctor coating method, a knife coating method, a spray coating method, a gravure coating method, a screen printing method, or an electrostatic coating method. As drying methods, standing drying, blow dryer, hot air dryer, infrared heater, far-infrared heater, vacuum dryer, etc. can be used. However, the drying method is not particularly limited. You may perform the rolling process by a roll etc.

(活物質)
合材インキ中で使用される活物質について以下で説明する。
正極活物質としては、特に限定はされないが、リチウムイオンをドーピングまたはインターカレーション可能な金属酸化物、金属硫化物等の金属化合物、導電性高分子、および導電性炭素等を使用することができる。
(Active material)
The active material used in the composite ink will be described below.
The positive electrode active material is not particularly limited, and metal oxides that can be doped or intercalated with lithium ions, metal compounds such as metal sulfides, conductive polymers, and conductive carbon can be used. .

例えば、Fe、Co、Ni、Mn等の遷移金属の酸化物、リチウムとの複合酸化物、遷移金属硫化物等の無機化合物等が挙げられる。具体的には、MnO、V25、V613、TiO2等の遷移金属酸化物粉末、層状構造のニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、スピネル構造のマンガン酸リチウムなどのリチウムと遷移金属との複合酸化物粉末、オリビン構造のリン酸化合物であるリン酸鉄リチウム系材料、TiS2、FeSなどの遷移金属硫化物粉末等が挙げられる。 Examples thereof include transition metal oxides such as Fe, Co, Ni, and Mn, composite oxides with lithium, and inorganic compounds such as transition metal sulfides. Specifically, transition metal oxide powders such as MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , layered structure lithium nickelate, lithium cobaltate, lithium manganate, spinel structure lithium manganate, etc. Examples thereof include composite oxide powders of lithium and transition metals, lithium iron phosphate materials that are phosphate compounds having an olivine structure, and transition metal sulfide powders such as TiS 2 and FeS.

また、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子を使用することもできる。また、上記の無機化合物や導電性高分子を混合して用いてもよい。   In addition, conductive polymers such as polyaniline, polyacetylene, polypyrrole, and polythiophene can also be used. Moreover, you may mix and use said inorganic compound and conductive polymer.

また、活性炭、黒鉛などの導電性炭素を使用することもできる、   Also, conductive carbon such as activated carbon and graphite can be used.

負極活物質としては、リチウムイオンをドーピングまたはインターカレーション可能なものであれば特に限定されない。例えば、金属Li、その合金であるスズ合金、シリコン合金、鉛合金等の合金系、チタン酸リチウム、バナジウム酸リチウム、ケイ素酸リチウム等の金属酸化物系、ポリアセチレン、ポリ−p−フェニレン等の導電性高分子系、ソフトカーボンやハードカーボンといった、アモルファス系炭素質材料や、高黒鉛化炭素材料等の人造黒鉛、あるいは天然黒鉛等の炭素質粉末、活性炭、カーボンブラック、メソフェーズカーボンブラック、樹脂焼成炭素材料、気層成長炭素繊維、炭素繊維などの炭素系材料が挙げられる。これら負極活物質は、1種または複数を組み合わせて使用することも出来る。   The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can be doped or intercalated with lithium ions. For example, metal Li, alloys thereof such as tin alloys, silicon alloys, lead alloys, etc., metal oxides such as lithium titanate, lithium vanadate, lithium siliconate, and conductive such as polyacetylene, poly-p-phenylene, etc. Polymers, soft carbon and hard carbon, such as amorphous carbonaceous materials, artificial graphite such as highly graphitized carbon materials, carbonaceous powder such as natural graphite, activated carbon, carbon black, mesophase carbon black, resin-fired carbon Examples thereof include carbon-based materials such as materials, air-growth carbon fibers, and carbon fibers. These negative electrode active materials can be used alone or in combination.

合材インキ中の導電助剤とは、導電性を有する炭素材料であれば特に限定されるものではなく、上述の導電性の炭素材料(A)と同様のものも使用できる。   The conductive assistant in the composite ink is not particularly limited as long as it is a carbon material having conductivity, and the same conductive carbon material (A) as described above can be used.

合材インキ中のバインダーとは、活物質や導電性の炭素材料などの粒子同士、あるいは導電性の炭素材料と集電体を結着させるために使用されるものである。   The binder in the composite ink is used for binding particles such as an active material or a conductive carbon material, or a conductive carbon material and a current collector.

合材インキ中で使用されるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、カルボキシメチルセルロース等のセルロース樹脂、スチレン−ブタジエンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴム、ポリアニリンやポリアセチレン等の導電性樹脂等、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、及びテトラフルオロエチレン等のフッ素原子を含む高分子化合物が挙げられる。また、これらの樹脂の変性物、混合物、又は共重合体でも良い。これらバインダーは、1種または複数を組み合わせて使用することも出来る。
また、水性の合材インキ中で好適に使用されるバインダーとしては水媒体のものが好ましく、水媒体のバインダーの形態としては、水溶性型、エマルション型、ハイドロゾル型等が挙げられ、適宜選択することができる。
Examples of binders used in the composite ink include acrylic resin, polyurethane resin, polyester resin, phenol resin, epoxy resin, phenoxy resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, formaldehyde resin, silicon resin, fluorine resin, Cellulose resins such as carboxymethyl cellulose, synthetic rubbers such as styrene-butadiene rubber and fluororubber, conductive resins such as polyaniline and polyacetylene, and polymer compounds containing fluorine atoms such as polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, and tetrafluoroethylene Is mentioned. Further, a modified product, a mixture, or a copolymer of these resins may be used. These binders can be used alone or in combination.
The binder suitably used in the water-based composite ink is preferably an aqueous medium, and examples of the aqueous medium binder include water-soluble type, emulsion type, hydrosol type, and the like. be able to.

合材インキ中の溶媒とは、特に限定されないが、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルムアミドなどのアミド類、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)ジメチルアミンなどのアミン類、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサンなどのケトン類、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、アミノアルコール類、スルホキシド類、カルボン酸エステル類、リン酸エステル類、エーテル類、ニトリル類、水等が挙げられる。   The solvent in the composite ink is not particularly limited, but amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide, methylformamide, amines such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) dimethylamine, methyl ethyl ketone, acetone, cyclohexane, etc. Ketones, alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, sulfoxides, carboxylic acid esters, phosphoric acid esters, ethers, nitriles, water and the like.

さらに、合材インキには、成膜助剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、pH調整剤、粘性調整剤などを必要に応じて配合できる。   Furthermore, a film forming aid, an antifoaming agent, a leveling agent, a preservative, a pH adjuster, a viscosity adjuster, and the like can be blended in the composite ink as necessary.

(電極の製造方法)
本発明の導電性組成物を、集電体上に塗工・乾燥し、下地層を形成し、蓄電デバイス用下地層電極を得ることができる。
あるいは、本発明の導電性組成物を、集電体上に塗工・乾燥し、下地層を形成し、該下地層上に、合材層を設け、蓄電デバイス用電極を得ることもできる。下地層上に設ける合材層は、上記した合材インキを用いて形成することができる。
(Method for manufacturing electrode)
The conductive composition of the present invention can be applied and dried on a current collector to form a base layer, whereby a base layer electrode for an electricity storage device can be obtained.
Alternatively, the conductive composition of the present invention can be applied to a current collector and dried to form a base layer, and a composite layer can be provided on the base layer to obtain an electrode for an electricity storage device. The composite material layer provided on the base layer can be formed using the above-described composite ink.

(電解液)
リチウムイオン二次電池の場合を例にとって説明する。電解液としては、リチウムを含んだ電解質を非水系の溶剤に溶解したものを用いる。
電解質としては、LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiCF3SO3、Li(CF3SO22N、LiC49SO3、Li(CF3SO23C、LiI、LiBr、LiCl、LiAlCl、LiHF2、LiSCN、又はLiBPh4等が挙げられるがこれらに限定されない。
(Electrolyte)
A case of a lithium ion secondary battery will be described as an example. As the electrolytic solution, an electrolyte containing lithium dissolved in a non-aqueous solvent is used.
As electrolytes, LiBF 4 , LiClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 3 C , LiI, LiBr, LiCl, LiAlCl, LiHF 2 , LiSCN, or LiBPh 4, but are not limited thereto.

非水系の溶剤としては特に限定はされないが、例えば、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、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、及びジエチルカーボネート等のカーボネート類;
γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、及びγ−オクタノイックラクトン等のラクトン類;
テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、1,2−メトキシエタン、1,2−エトキシエタン、及び1,2−ジブトキシエタン等のグライム類;
メチルフォルメート、メチルアセテート、及びメチルプロピオネート等のエステル類;ジメチルスルホキシド、及びスルホラン等のスルホキシド類;並びに、
アセトニトリル等のニトリル類等が挙げられる。又これらの溶剤は、それぞれ単独で使用しても良いが、2種以上を混合して使用しても良い。
さらに上記電解液を、ポリマーマトリクスに保持しゲル状とした高分子電解質とすることもできる。ポリマーマトリクスとしては、ポリアルキレンオキシドセグメントを有するアクリレート系樹脂、ポリアルキレンオキシドセグメントを有するポリホスファゼン系樹脂、及びポリアルキレンオキシドセグメントを有するポリシロキサン等が挙げられるがこれらに限定されない。
Although it does not specifically limit as a non-aqueous solvent, For example, carbonates, such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate;
Lactones such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, and γ-octanoic lactone;
Glymes such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 1,2-methoxyethane, 1,2-ethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane;
Esters such as methyl formate, methyl acetate, and methyl propionate; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and
Nitriles such as acetonitrile are exemplified. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
Furthermore, the electrolyte solution may be a polymer electrolyte that is held in a polymer matrix and made into a gel. Examples of the polymer matrix include, but are not limited to, an acrylate resin having a polyalkylene oxide segment, a polyphosphazene resin having a polyalkylene oxide segment, and a polysiloxane having a polyalkylene oxide segment.

(セパレーター)
セパレーターとしては、例えば、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリアミド不織布及びそれらに親水性処理を施したものが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
(separator)
Examples of the separator include, but are not limited to, a polyethylene nonwoven fabric, a polypropylene nonwoven fabric, a polyamide nonwoven fabric and those obtained by subjecting them to a hydrophilic treatment.

(蓄電デバイス構造・構成)
本発明の組成物を用いた蓄電デバイスとしては、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、リチウム空気電池などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。通常、正極及び負極と、必要に応じて設けられるセパレーターとから構成され、ペーパー型、円筒型、ボタン型、積層型、使用する目的に応じた種々の形状とすることができる。
(Power storage device structure / configuration)
Examples of the electricity storage device using the composition of the present invention include, but are not limited to, a lithium ion secondary battery, an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, and a lithium air battery. Usually, it is comprised from the positive electrode and negative electrode, and the separator provided as needed, and can be made into various shapes according to the purpose to use, a paper type, a cylindrical type, a button type, a lamination type.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例および比較例で使用した材料を以下に示す。
(導電性の炭素材料)
・A−1:デンカブラックHS−100(電気化学工業社製)
・A−2:ケッチェンブラックEC−300J(ライオン社製)
(水分散樹脂微粒子)
・B−1:ザイクセンL(固形分24%水分散液、変性量(Y)/(X)0.64、pH9.0、変性されたポリエチレン)(住友精化社製)
・B−2:アローベースTD−4010(固形分25%水分散液、変性量(Y)/(X)0.08、pH9.5、変性されたポリプロピレン)(ユニチカ社製)
※(Y)は、カルボン酸、またはカルボン酸エステルに由来する。
(水溶性樹脂)
・D−1:CMCダイセル#1240(ダイセル化学工業社製)
・D−2:ポリアクリル酸ナトリウム、平均分子量10000(和光純薬工業社製)
・D−3:クラレポバールPVA235(クラレ社製)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples. The materials used in Examples and Comparative Examples are shown below.
(Conductive carbon material)
A-1: Denka Black HS-100 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo)
A-2: Ketjen Black EC-300J (Lion Corporation)
(Water-dispersed resin fine particles)
B-1: Syxen L (24% solid content aqueous dispersion, modified amount (Y) / (X) 0.64, pH 9.0, modified polyethylene) (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.)
B-2: Arrow Base TD-4010 (25% solid content aqueous dispersion, modified amount (Y) / (X) 0.08, pH 9.5, modified polypropylene) (manufactured by Unitika)
* (Y) is derived from carboxylic acid or carboxylic acid ester.
(Water-soluble resin)
D-1: CMC Daicel # 1240 (manufactured by Daicel Chemical Industries)
D-2: sodium polyacrylate, average molecular weight 10,000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
D-3: Kuraray Poval PVA235 (manufactured by Kuraray)

(導電性組成物)
(実施例1)
ジメチルアミノエタノール中和されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子であるザイクセンL(B−1:住友精化社製、変性量(Y)/(X)0.64、pH9.0、ポリエチレン)24質量%水分散液を限外ろ過装置(日本ポール社製限外ろ過デバイス、分画分子量300K)を用いて濃縮しながら、イオン交換水を添加し、オレフィン系樹脂微粒子の固形分が20〜25質量%の範囲内で洗浄を行い、pH8.0、固形分25質量%になるまで洗浄を行った。
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)40質量部に、水性液状媒体(C)であるイオン交換水970質量部とエーテル型の非イオン界面活性剤(トリトンX、ロシェライフサイエンス社製)0.4質量部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行った。次に上記限外ろ過洗浄により得られた25質量%水分散樹脂微粒子240質量部(固形分として60質量部)を入れ、ミキサーで混合し、導電性組成物(1)を得た。
(Conductive composition)
Example 1
Zyxen L (B-1: manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., modified amount (Y) / (X) 0.64, pH 9.0, polyethylene) which is water-dispersed resin fine particles containing olefin resin fine particles neutralized with dimethylaminoethanol ) While concentrating the 24 mass% aqueous dispersion using an ultrafiltration device (Nippon Pole Ultrafiltration Device, fractional molecular weight 300K), ion-exchanged water was added, and the solid content of the olefin resin fine particles was 20 Washing was performed within a range of ˜25% by mass until pH 8.0 and a solid content of 25% by mass were achieved.
40 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive carbon material, 970 parts by mass of ion-exchanged water as an aqueous liquid medium (C), and ether type non-ion 0.4 parts by mass of a surfactant (Triton X, manufactured by Roche Life Science) was mixed in a mixer, and further dispersed in a sand mill. Next, 240 mass parts (60 mass parts as a solid content) of 25 mass% water-dispersed resin fine particles obtained by the ultrafiltration washing was added and mixed with a mixer to obtain a conductive composition (1).

(水分散樹脂微粒子(B)のpH)
中和されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)が25質量%分散されてなる水分散液を、液温25℃の環境下、pHメータ(堀場製作所製 D−54)にて測定した。
(PH of water-dispersed resin fine particles (B))
An aqueous dispersion obtained by dispersing 25% by mass of the water-dispersed resin fine particles (B) containing the neutralized olefin-based resin fine particles in an environment at a liquid temperature of 25 ° C. with a pH meter (D-54 manufactured by Horiba Seisakusho). It was measured.

(水分散樹脂微粒子(B)の変性量(Y)/(X))
水分散オレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)を80℃のオーブンに入れ、分散媒を除去した後、120℃で30分乾燥させて固形物を得た。これをフーリエ変換赤外分光装置(FT−IR:PerkinElmer社製Spectrum One/100)による全反射測定法(ATR)によって測定した。
変性量は、波数に対して吸光度をプロットしたスペクトルを用い、2700cm-1における吸光度を示す点と3000cm-1における吸光度を示す点との2点を結ぶ直線をベースラインBXとした際の、2800〜3000cm-1のオレフィン由来の最大ピークからベースラインBXまでの高さ(極大吸光度)(X)と、1650m-1における吸光度を示す点と1850cm-1における吸光度を示す点との2点を結ぶ直線をベースラインBYとした際の、1690〜1740cm-1のカルボニル由来の最大ピークからベースラインBYまでの高さ(極大吸光度)(Y)との比(Y)/(X)を求めた。
(Modification amount of water-dispersed resin fine particles (B) (Y) / (X))
The water-dispersed resin fine particles (B) containing the water-dispersed olefin resin fine particles were placed in an oven at 80 ° C. to remove the dispersion medium, and then dried at 120 ° C. for 30 minutes to obtain a solid. This was measured by a total reflection measurement method (ATR) using a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR: Spectrum One / 100 manufactured by PerkinElmer).
Modification amount using spectral plotting absorbance against wave numbers, when used as a baseline BX a straight line connecting two points of the point indicating the absorbance at a point and 3000 cm -1 indicating the absorbance at 2700 cm -1, 2800 The height (maximum absorbance) (X) from the maximum peak derived from the olefin of ˜3000 cm −1 to the baseline BX is connected to the point indicating the absorbance at 1650 m −1 and the point indicating the absorbance at 1850 cm −1 . The ratio (Y) / (X) to the height (maximum absorbance) (Y) from the maximum peak derived from the carbonyl of 1690 to 1740 cm −1 to the baseline BY when the straight line was taken as the baseline BY was determined.

(実施例2、実施例3、実施例5、実施例6)
表1に示す材料および条件に変更した以外は、導電性組成物(1)と同様の方法により、それぞれ実施例の導電性組成物(2)、(3)、(5)、(6)を得た。
(Example 2, Example 3, Example 5, Example 6)
The conductive compositions (2), (3), (5), and (6) of the examples were changed in the same manner as the conductive composition (1) except that the materials and conditions shown in Table 1 were changed. Obtained.

(実施例4)
再生済みの陽イオン交換樹脂(オルガノ社製 アンバーライトIR120B)をカラムに詰め、このカラムにイオン交換水で5質量%に希釈したジメチルアミノエタノールで中和されたザイクセンL(B−1:住友精化社製)を通し、イオン交換を行った。得られたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子を限外ろ過にて固形分25質量%、pH5.5となるまで濃縮を行った。
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)40質量部に、水性液状媒体(C)であるイオン交換水970質量部とエーテル型の非イオン界面活性剤(トリトンX、ロシェライフサイエンス社製)0.4質量部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行った。次に上記限外ろ過洗浄により得られた25質量%水分散樹脂微粒子240質量部(固形分として60質量部)を入れ、ミキサーで混合し、導電性組成物(4)を得た。
Example 4
Recycled cation exchange resin (Amberlite IR120B manufactured by Organo Co., Ltd.) was packed into a column, and this column was neutralized with dimethylaminoethanol diluted to 5% by mass with ion exchange water (B-1: Sumitomo Sumitomo). Ion exchange was carried out. The obtained water-dispersed resin fine particles containing the olefin-based resin fine particles were concentrated by ultrafiltration until the solid content became 25% by mass and pH 5.5.
40 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive carbon material, 970 parts by mass of ion-exchanged water as an aqueous liquid medium (C), and ether type non-ion 0.4 parts by mass of a surfactant (Triton X, manufactured by Roche Life Science) was mixed in a mixer, and further dispersed in a sand mill. Next, 240 mass parts (60 mass parts as a solid content) of 25 mass% water-dispersed resin fine particles obtained by the ultrafiltration washing were added and mixed with a mixer to obtain a conductive composition (4).

(実施例7)
再生済みの陽イオン交換樹脂(オルガノ社製 アンバーライトIR120B)をカラムに詰め、このカラムにイオン交換水で5質量%に希釈したジメチルアミノエタノールで中和されたザイクセンL(B−1:住友精化社製)を通してpH4.0になるまでイオン交換を行った。イオン交換直後、上記オレフィン系樹脂微粒子に、中和剤として、3−エトキシプロピルアミンをpH8.0となるように添加した。得られたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子を限外ろ過にて固形分25質量%となるまで濃縮を行った。
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)40質量部に、水性液状媒体(C)であるイオン交換水970質量部とエーテル型の非イオン界面活性剤(トリトンX、ロシェライフサイエンス社製)0.4質量部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行った。次に上記限外ろ過洗浄により得られた25質量%水分散樹脂微粒子240質量部(固形分として60質量部)を入れ、ミキサーで混合し、導電性組成物(7)を得た。
(Example 7)
Recycled cation exchange resin (Amberlite IR120B manufactured by Organo Co., Ltd.) was packed into a column, and this column was neutralized with dimethylaminoethanol diluted to 5% by mass with ion exchange water (B-1: Sumitomo Sumitomo). Ion exchange was performed until pH 4.0 was achieved. Immediately after the ion exchange, 3-ethoxypropylamine was added to the olefin resin fine particles as a neutralizing agent so as to have a pH of 8.0. The obtained water-dispersed resin fine particles containing the olefin resin fine particles were concentrated by ultrafiltration until the solid content became 25% by mass.
40 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive carbon material, 970 parts by mass of ion-exchanged water as an aqueous liquid medium (C), and ether type non-ion 0.4 parts by mass of a surfactant (Triton X, manufactured by Roche Life Science) was mixed in a mixer, and further dispersed in a sand mill. Next, 240 mass parts (60 mass parts as a solid content) of 25 mass% water-dispersed resin fine particles obtained by the ultrafiltration washing were added and mixed with a mixer to obtain a conductive composition (7).

(実施例8)
イオン交換後の中和剤をヘキシルアミンに変えた以外は、実施例7と同様にして導電性組成物(8)を得た。
(Example 8)
A conductive composition (8) was obtained in the same manner as in Example 7 except that the neutralizing agent after ion exchange was changed to hexylamine.

(実施例9)
ジメチルアミノエタノール中和されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子であるアローベースTD−4010(B−2:ユニチカ社製、変性量(Y)/(X)0.08、pH9.5、ポリプロピレン)25質量%水分散液を限外ろ過装置(日本ポール社製限外ろ過デバイス、分画分子量300K)を用いて濃縮しながら、イオン交換水を添加し、オレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子の固形分が20〜25質量%の範囲内で洗浄を行い、pH8.0、固形分25質量%になるまで洗浄を行った。
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)25質量部に、水性液状媒体(C)であるイオン交換水25質量部と水溶性樹脂であるカルボキシメチルセルロース(D−1:CMCダイセル#1240、ダイセル化学工業社製)2.5%水溶液1000質量部(固形分として25質量部)をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行った。次に上記限外ろ過洗浄により得られた25質量%水分散樹脂微粒子200質量部(固形分として50質量部)を入れ、ミキサーで混合し、導電性組成物(9)を得た。
Example 9
Arrow base TD-4010 (B-2: manufactured by Unitika Co., Ltd., modified amount (Y) / (X) 0.08, pH 9.5, which is water-dispersed resin fine particles containing olefin-based resin fine particles neutralized with dimethylaminoethanol Polypropylene) While concentrating a 25% by mass aqueous dispersion using an ultrafiltration device (Nippon Pole Ultrafiltration Device, fractional molecular weight 300K), adding ion-exchanged water and water dispersion containing olefin resin fine particles The resin fine particles were washed within a range of 20 to 25% by mass, and washed until pH 8.0 and the solid content was 25% by mass.
25 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive carbon material, 25 parts by mass of ion-exchanged water as an aqueous liquid medium (C), and a water-soluble resin Carboxymethylcellulose (D-1: CMC Daicel # 1240, manufactured by Daicel Chemical Industries) 2.5 parts aqueous solution 1000 parts by weight (solid part 25 parts by weight) is mixed in a mixer, and further placed in a sand mill for dispersion. It was. Next, 200 parts by mass (50 parts by mass as a solid content) of 25% by mass water-dispersed resin fine particles obtained by the above ultrafiltration washing were added and mixed with a mixer to obtain a conductive composition (9).

(実施例10〜実施例14、比較例5、比較例6)
表1に示す材料および条件に変更した以外は、導電性組成物(9)と同様の方法により、それぞれ実施例、比較例の導電性組成物(10)〜(14)、(19)、(20)を得た。
(Examples 10 to 14, Comparative Example 5 and Comparative Example 6)
Except having changed into the material and conditions shown in Table 1, according to the method similar to electroconductive composition (9), electroconductive composition (10)-(14), (19), (19) of (Example) and a comparative example, respectively ( 20) was obtained.

(比較例2)
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)40質量部に、水溶性樹脂であるカルボキシメチルセルロース(D−1:CMCダイセル#1240、ダイセル化学工業社製)2.5%水溶液2400質量部(固形分として60質量部)をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行い、導電性組成物(16)を得た。
(Comparative Example 2)
As a conductive carbon material, 40 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and carboxymethyl cellulose (D-1: CMC Daicel # 1240, Daicel Chemical Industries) as a water-soluble resin are used. 2400 parts by mass of a 2.5% aqueous solution (60 parts by mass as solid content) was mixed in a mixer, and further dispersed in a sand mill to obtain a conductive composition (16).

(比較例3)
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)40質量部に、水性液状媒体(C)であるイオン交換水960質量部とエーテル型の非イオン界面活性剤(トリトンX、ロシェライフサイエンス社製)0.4質量部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行った。次にジメチルアミノエタノール中和されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子であるザイクセンL(B−1:住友精化社製、変性量(Y)/(X)0.64、pH9、ポリエチレン)24質量%水分散液250質量部(固形分として60質量部)を入れ、ミキサーで混合し、導電性組成物(17)を得た。
(Comparative Example 3)
40 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive carbon material, 960 parts by mass of ion-exchanged water as an aqueous liquid medium (C), and ether type non-ion 0.4 parts by mass of a surfactant (Triton X, manufactured by Roche Life Science) was mixed in a mixer, and further dispersed in a sand mill. Next, Zyxen L (B-1: manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., modified amount (Y) / (X) 0.64, pH 9, polyethylene) which is a water-dispersed resin fine particle containing olefin-based resin fine particles neutralized with dimethylaminoethanol ) 250 parts by mass of a 24% by mass aqueous dispersion (60 parts by mass as a solid content) was added and mixed with a mixer to obtain a conductive composition (17).

(比較例4)
再生済みの陽イオン交換樹脂(オルガノ社製 アンバーライトIR120B)をカラムに詰め、このカラムにイオン交換水で5質量%に希釈したジメチルアミノエタノールで中和されたザイクセンL(B−1:住友精化社製)を通してイオン交換を行い、得られたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子を限外ろ過にて固形分25質量%、pH4.0となるまで濃縮を行った。
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)40質量部に、水性液状媒体(C)であるイオン交換水970質量部とエーテル型の非イオン界面活性剤(トリトンX、ロシェライフサイエンス社製)0.4質量部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行った。次に上記限外ろ過洗浄により得られた25質量%水分散樹脂微粒子240質量部(固形分として60質量部)を入れ、ミキサーで混合し、導電性組成物(18)を得た。
(Comparative Example 4)
Recycled cation exchange resin (Amberlite IR120B manufactured by Organo Corporation) is packed in a column, and this column is neutralized with dimethylaminoethanol diluted to 5% by mass with ion exchange water (B-1: Sumitomo Seiyu). The water-dispersed resin fine particles containing the resulting olefin resin fine particles were concentrated by ultrafiltration to a solid content of 25% by mass and a pH of 4.0.
40 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive carbon material, 970 parts by mass of ion-exchanged water as an aqueous liquid medium (C), and ether type non-ion 0.4 parts by mass of a surfactant (Triton X, manufactured by Roche Life Science) was mixed in a mixer, and further dispersed in a sand mill. Next, 240 parts by mass (60 parts by mass as a solid content) of 25% by mass water-dispersed resin fine particles obtained by the ultrafiltration washing were added and mixed with a mixer to obtain a conductive composition (18).

(実施例15)
導電性の炭素材料としてアセチレンブラック(A−1:デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)40質量部に、水性液状媒体(C)であるイオン交換水960質量部とエーテル型の非イオン界面活性剤(トリトンX、ロシェライフサイエンス社製)0.4質量部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行った。次にジメチルアミノエタノール中和されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子であるアローベースTD−4010(B−2:ユニチカ社製)25質量%水分散液240質量部(固形分として60質量部)を入れ、ミキサーで混合し、導電性組成物(21)を得た。
(Example 15)
40 parts by mass of acetylene black (A-1: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive carbon material, 960 parts by mass of ion-exchanged water as an aqueous liquid medium (C), and ether type non-ion 0.4 parts by mass of a surfactant (Triton X, manufactured by Roche Life Science) was mixed in a mixer, and further dispersed in a sand mill. Next, 240 parts by mass of an aqueous dispersion TD-4010 (B-2: manufactured by Unitika Co., Ltd.) 25% by mass of an aqueous dispersion resin fine particle containing dimethylaminoethanol-neutralized olefin resin fine particles (60 mass as a solid content) Part) and mixed with a mixer to obtain a conductive composition (21).

(実施例16〜19、比較例7)
表1に示す材料および条件に変更した以外は、導電性組成物(21)と同様の方法により、それぞれ実施例、比較例の導電性組成物(22)〜(25)、(26)を得た。
(Examples 16 to 19, Comparative Example 7)
Except having changed into the material and conditions shown in Table 1, according to the method similar to electroconductive composition (21), the electroconductive compositions (22)-(25) and (26) of an Example and a comparative example were obtained, respectively. It was.

導電性組成物(1)〜(14)、(16)〜(26)について、塗液の安定性を評価した。評価結果を表2に示す。
(塗液の安定性)
上記で作製した導電性組成物を50℃で保管し、固形物の凝集、沈降、溶媒との分離を観察し、目視判定で判定した。評価基準を下記に示す。
◎:「四週間以上、上記現象が見られなかった。非常に優れている。」
○:「二週間から四週間の間に、上記現象が見られた。優れている。」
○△:「一週間から二週間の間に、上記現象が見られた。(実使用可能なレベル)」
×:「一週間以内で、上記現象が見られた。劣っている。」
With respect to the conductive compositions (1) to (14) and (16) to (26), the stability of the coating liquid was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
(Coating solution stability)
The conductive composition prepared above was stored at 50 ° C., and the solids were observed for aggregation, sedimentation, and separation from the solvent, and judged by visual judgment. The evaluation criteria are shown below.
A: “The above phenomenon was not observed for more than four weeks. Excellent.”
○: “The above-mentioned phenomenon was observed in two to four weeks. Excellent.”
○ △: “The above phenomenon was observed during one to two weeks. (Actually usable level)”
X: “The above phenomenon was observed within one week. Inferior”

<下地層付き集電体>
(実施例1〜14、比較例2〜7)
導電性組成物(1)〜(14)、(16)〜(20)、(26)を、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にバーコーターを用いて塗布をした後、80℃10分で乾燥し、下地層の厚みが2μmとなるように下地層付き集電体(1)〜(14)、(16)〜(20)、(26)をそれぞれ得た。
<Current collector with underlayer>
(Examples 1-14, Comparative Examples 2-7)
The conductive compositions (1) to (14), (16) to (20), and (26) were coated on a 20 μm thick aluminum foil serving as a current collector using a bar coater, and then 80 ° C. It dried in 10 minutes and obtained collector (1)-(14), (16)-(20), (26) with a base layer so that the thickness of a base layer might be 2 micrometers.

(実施例15)
導電性組成物(21)を、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にバーコーターを用いて塗布し、80℃で10分乾燥した後、130℃で30秒で乾燥して、下地層の厚みが2μmとなるように下地層付き集電体(21)を得た。
(Example 15)
The conductive composition (21) was applied onto a 20 μm thick aluminum foil serving as a current collector using a bar coater, dried at 80 ° C. for 10 minutes, then dried at 130 ° C. for 30 seconds, A current collector (21) with an underlayer was obtained so that the thickness of the base layer was 2 μm.

(実施例16〜19)
表1に示す乾燥温度に変更した以外は、下地層付き集電体(21)と同様の方法により、それぞれ実施例の下地層付き集電体(22)〜(25)をそれぞれ得た。
(Examples 16 to 19)
Except having changed into the drying temperature shown in Table 1, the collectors (22)-(25) with a foundation layer of an Example were each obtained by the method similar to the collector (21) with a foundation layer, respectively.

<リチウムイオン二次電池正極用合材インキ>
正極活物質としてLiNi0.5Mn0.3Co0.2293質量部、導電剤としてアセチレンブラック4質量部、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン3質量部、N―メチルピロリドン45質量部を入れて混合して、正極用合材インキを作製した。
<Composite ink for lithium ion secondary battery positive electrode>
93 parts by mass of LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 as a positive electrode active material, 4 parts by mass of acetylene black as a conductive agent, 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder, and 45 parts by mass of N-methylpyrrolidone are mixed and mixed. A composite ink was prepared.

<リチウムイオン二次電池負極用合材インキ>
負極活物質として人造黒鉛98質量部、カルボキシメチルセルロース1.5%水溶液66.7質量部(固形分として1質量部)をプラネタリーミキサーに入れて混練し、水33質量部、スチレンブタジエンエマルション48質量%水系分散液2.08質量部(固形分として1質量部)を混合して、負極用合材インキを得た。
<Composite ink for negative electrode of lithium ion secondary battery>
As a negative electrode active material, 98 parts by mass of artificial graphite and 66.7 parts by mass of a carboxymethyl cellulose 1.5% aqueous solution (1 part by mass as a solid content) were put in a planetary mixer and kneaded, 33 parts by mass of water, 48 parts by mass of a styrene butadiene emulsion. % Aqueous dispersion 2.08 parts by mass (1 part by mass as solid content) was mixed to obtain a negative electrode mixture ink.

<下地層付きリチウムイオン二次電池用正極>
(実施例1〜19、比較例2〜7)
上述のリチウムイオン二次電池正極用合材インキを、下地層付き集電体(1)〜(14)、(16)〜(26)上にドクターブレードを用いて塗布した後、80℃で乾燥して電極の単位面積当たりの目付け量が20mg/cm2となるようにとなるように調整した。さらにロールプレスによる圧延処理を行い、合材層の密度が3.1g/cm3となる正極(1)〜(14)、(16)〜(26)を作製した。
(比較例8)
比較例7で作製した下地層付きリチウムイオン二次電池用正極(26)を、200℃で12時間真空加熱乾燥し、正極(27)を作製した。
<Positive electrode for lithium ion secondary battery with underlayer>
(Examples 1-19, Comparative Examples 2-7)
After applying the above-mentioned ink mixture for lithium ion secondary battery positive electrode on the collectors (1) to (14) and (16) to (26) with the underlayer using a doctor blade, the mixture ink is dried at 80 ° C. Thus, the basis weight per unit area of the electrode was adjusted to 20 mg / cm 2 . Furthermore, the rolling process by roll press was performed and the positive electrode (1)-(14) and (16)-(26) from which the density of a compound-material layer became 3.1 g / cm < 3 > were produced.
(Comparative Example 8)
The positive electrode (26) for a lithium ion secondary battery with an underlayer produced in Comparative Example 7 was vacuum-heated and dried at 200 ° C. for 12 hours to produce a positive electrode (27).

<下地層なしリチウムイオン二次電池用正極>(比較例1)
上述のリチウムイオン二次電池正極用合材インキを、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、加熱乾燥して電極の単位面積当たりの目付け量が20mg/cm2となるようにとなるように調整した。さらにロールプレスによる圧延処理を行い、合材層の密度が3.1g/cm3となる正極(15)を作製した。
<Positive electrode for lithium ion secondary battery without base layer> (Comparative Example 1)
The above-mentioned ink mixture for lithium ion secondary battery positive electrode was applied onto a 20 μm thick aluminum foil serving as a current collector using a doctor blade, and then dried by heating, so that the basis weight per unit area of the electrode was 20 mg. It adjusted so that it might become / cm < 2 >. Furthermore, the rolling process by a roll press was performed and the positive electrode (15) from which the density of a compound-material layer became 3.1 g / cm < 3 > was produced.

<下地層なしリチウムイオン二次電池用負極>(実施例1〜19、比較例1〜8)
上述のリチウムイオン二次電池負極用合材インキを、集電体となる厚さ20μmの銅箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、80℃で乾燥して電極の単位面積当たりの目付け量が12mg/cm2となるように調整した。さらにロールプレスによる圧延処理を行い、合材層の密度が1.5g/cm3となる負極(1)〜(27)を作製した。
<Negative Electrode for Lithium Ion Secondary Battery Without Underlayer> (Examples 1 to 19, Comparative Examples 1 to 8)
After applying the above-mentioned ink mixture for lithium ion secondary battery negative electrode on a copper foil having a thickness of 20 μm as a current collector using a doctor blade, it is dried at 80 ° C., and the basis weight per unit area of the electrode Was adjusted to 12 mg / cm 2 . Furthermore, the rolling process by a roll press was performed and the negative electrodes (1)-(27) from which the density of a compound-material layer became 1.5 g / cm < 3 > were produced.

<ラミネート型リチウムイオン二次電池>(実施例1〜19、比較例1〜8)
表2に示す正極と負極を各々45mm×40mm、50mm×45mmに打ち抜き、その間に挿入されるセパレーター(多孔質ポリプロプレンフィルム)とをアルミ製ラミネート袋に挿入し、真空乾燥の後、電解液(エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを1:1(体積比)の割合で混合した混合溶媒に、LiPF6を1Mの濃度で溶解させた非水系電解液)を注入した後、アルミ製ラミネートを封口してラミネート型リチウムイオン電池を作製した。ラミネート型リチウムイオン型電池の作製はアルゴンガス置換したグロ−ブボックス内で行い、ラミネート型リチウムイオン型電池作製後、以下に示す初期抵抗、抵抗増加、レート特性、サイクル特性および保存特性の電池特性評価を行った。
<Laminated Lithium Ion Secondary Battery> (Examples 1 to 19, Comparative Examples 1 to 8)
The positive electrode and negative electrode shown in Table 2 are punched into 45 mm × 40 mm and 50 mm × 45 mm, respectively, and a separator (porous polypropylene film) inserted between them is inserted into an aluminum laminated bag, and after vacuum drying, an electrolytic solution ( After injecting LiPF 6 at a concentration of 1M) into a mixed solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed at a ratio of 1: 1 (volume ratio), the aluminum laminate is sealed and laminated. Type lithium ion battery was produced. Laminate type lithium ion batteries are manufactured in a glove box substituted with argon gas, and after making laminated type lithium ion batteries, the following initial resistance, resistance increase, rate characteristics, cycle characteristics and storage characteristics are shown. Evaluation was performed.

(抵抗測定)
放電電流12mA(0.2C)にて放電終止電圧3.0Vで定電流放電を行ったラミネート型電池を、インピーダンスアナライザー(biologic社製SP−50)にて500kHzでの抵抗測定を行った。
上述したラミネート型電池を25℃から180℃まで加熱し、各々の温度での抵抗測定を行った。25℃で測定した抵抗を初期抵抗とし、180℃で測定した抵抗値と25℃で測定した抵抗値の商を抵抗増加とした。すなわち抵抗増加は以下(式1)で表される。
(式1) 抵抗増加=180℃での抵抗値/25℃での抵抗値
初期抵抗および抵抗増加について、以下の基準で評価した結果を表2に示す。
・初期抵抗
○:「初期抵抗が下地層なしの比較例1の初期抵抗より小さい。優れている。」
△:「初期抵抗が下地層なしの比較例1の初期抵抗と同等。」
×:「初期抵抗が下地層なしの比較例1の初期抵抗より大きい。劣っている。」
・抵抗増加
◎:「抵抗増加が初期抵抗の5倍以上。優れている。」
○:「抵抗増加が初期抵抗の3倍以上、5倍未満。やや優れている。」
△:「抵抗増加が初期抵抗の3倍未満。電流の遮断効果が低い。劣っている。」
(Resistance measurement)
A laminate type battery that was discharged at a constant discharge current of 3.0 V at a discharge current of 12 mA (0.2 C) was subjected to resistance measurement at 500 kHz with an impedance analyzer (SP-50 manufactured by biologic).
The laminate type battery described above was heated from 25 ° C. to 180 ° C., and resistance measurement was performed at each temperature. The resistance measured at 25 ° C. was taken as the initial resistance, and the quotient of the resistance value measured at 180 ° C. and the resistance value measured at 25 ° C. was taken as the resistance increase. That is, the increase in resistance is expressed by the following (formula 1).
(Equation 1) Resistance increase = resistance value at 180 ° C./resistance value at 25 ° C. The results of evaluating the initial resistance and the resistance increase according to the following criteria are shown in Table 2.
Initial resistance ○: “The initial resistance is smaller than the initial resistance of Comparative Example 1 without an underlayer. Excellent.”
Δ: “The initial resistance is equivalent to the initial resistance of Comparative Example 1 without the underlayer”
X: “The initial resistance is larger than the initial resistance of Comparative Example 1 without the underlayer. Inferior”
・ Resistance increase ◎: “Resistance increase is more than 5 times the initial resistance. Excellent”
○: “Increased resistance is 3 times or more and less than 5 times the initial resistance.
Δ: “Increase in resistance is less than three times the initial resistance. Current blocking effect is low. Inferior”

(レート特性)
上述したラミネート電池について、充放電装置(北斗電工社製SM−8)を用い、充放電測定を行った。
充電電流12mA(0.2C)にて充電終止電圧4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流0.6mAを行った後、放電電流12mA(0.2C)および120mA(2C)で放電終止電圧3.0Vに達するまで定電流放電を行って、それぞれ放電容量を求めた。レート特性は0.2C放電容量と2C放電容量の比、つまり以下(式2)で表される。
(式2) レート特性=2C放電容量/0.2C放電容量×100(%)
以下の基準で評価した結果を表2に示す。
・レート特性
○:「レート特性が80%以上。特に優れている。」
○△:「レート特性が75%以上、80%未満。優れている。」
△:「レート特性が70以上、75%未満。下地層なしの比較例1のレート特性と同等。」
×:「レート特性が70%未満。劣っている。」
(Rate characteristics)
About the laminated battery mentioned above, charging / discharging measurement was performed using the charging / discharging apparatus (SM-8 by Hokuto Denko).
Constant current and constant voltage charge with a charge current of 12 mA (0.2 C) and a charge end voltage of 4.2 V (after a cut-off current of 0.6 mA, the discharge was terminated at a discharge current of 12 mA (0.2 C) and 120 mA (2 C). The constant current discharge was performed until the voltage reached 3.0 V, and the discharge capacity was obtained, respectively, and the rate characteristic is expressed by the ratio of 0.2 C discharge capacity to 2 C discharge capacity, that is, the following (Equation 2).
(Equation 2) Rate characteristics = 2C discharge capacity / 0.2C discharge capacity × 100 (%)
Table 2 shows the results of evaluation based on the following criteria.
・ Rate characteristic ○: “Rate characteristic is 80% or more. Particularly excellent.”
○ △: “Rate characteristic is 75% or more and less than 80%. Excellent”
Δ: “The rate characteristic is 70 or more and less than 75%. Equivalent to the rate characteristic of Comparative Example 1 without a base layer.”
X: “Rate characteristic is less than 70%. Inferior”

(サイクル特性)
50℃恒温槽にて充電電流を60mAにて充電終止電圧を4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流0.6mA)を行った後、放電電流60mAで放電終止電圧3.0Vに達するまで定電流放電を行って、初回放電容量を求めた。この充放電サイクルを200回行い、放電容量維持率(初回放電容量に対する200回目の放電容量の百分率)を算出した。以下の基準で評価した結果を表2に示す。
・サイクル特性
○:「放電容量維持率が90%以上。特に優れている。」
○△:「放電容量維持率が85%以上、90%未満。優れている。」
△:「放電容量維持率が80%以上、85%未満。下地層なしの比較例1の放電容量維持率と同等。」
×:「放電容量維持率が80%未満。劣っている。」
(Cycle characteristics)
After performing constant current and constant voltage charging (cutoff current 0.6 mA) at a charge current of 60 mA and a charge end voltage of 4.2 V in a 50 ° C. constant temperature bath, the discharge current reaches 60 V at a discharge current of 60 mA. The initial discharge capacity was obtained by performing constant current discharge until. This charge / discharge cycle was performed 200 times, and the discharge capacity maintenance ratio (percentage of the 200th discharge capacity with respect to the initial discharge capacity) was calculated. Table 2 shows the results of evaluation based on the following criteria.
Cycle characteristics ○: “Discharge capacity maintenance rate is 90% or more. Particularly excellent.”
○ △: “Discharge capacity maintenance ratio is 85% or more and less than 90%. Excellent”
Δ: “Discharge capacity maintenance ratio is 80% or more and less than 85%. Equivalent to the discharge capacity maintenance ratio of Comparative Example 1 without a base layer.”
×: “Discharge capacity maintenance rate is less than 80%. Inferior”

(保存特性)
[初期容量]
50℃恒温槽にて充電電流を30mAにて充電終止電圧を4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流0.6mA)を行った後、放電電流30mAで放電終止電圧3.0Vに達するまで定電流放電を行って、初回放電容量を求めて初期容量とした。
[保存容量]
初回放電容量を求めた上記電池を、50℃恒温槽にて充電電流を30mAにて充電終止電圧を4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流0.6mA)を行った後、50℃で7日間保管を行った。
7日間保管した電池を50℃恒温槽にて、放電電流30mAで放電終止電圧3.0Vに達するまで定電流放電を行い(放電1−1)、充電電流を30mAにて充電終止電圧を4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流0.6mA)を行った後、放電電流30mAで放電終止電圧3.0Vに達するまで定電流放電を行い(放電2−1)、放電2−1の放電容量を保存容量(放電2−1)とした。
上記試験を4回繰り返し、4.2V充電状態における50℃、28日間の保存試験を行った後の保存容量(放電2−4)をもとに保存容量維持率を算出した。
保存特性は初期容量と28日間の保存試験後の放電容量(放電2−4)の比、つまり以下(式3)の保存容量維持率で表される。
(式3) 保存容量維持率=28日間の保存容量(放電2−4)/初期容量×100(%)
以下の基準で評価した結果を表2に示す。
・保存特性
○:「保存容量維持率が80%以上。優れている。」
○△:「保存容量維持率が70%以上、80%未満。やや優れている。」
△:「保存容量維持率が60以上、70%未満。下地層なしの比較例1の保存容量維持率と同等。」
×:「保存容量維持率が60%未満。劣っている。」

Figure 2017149920

Figure 2017149920
(Storage characteristics)
[Initial capacity]
After performing a constant current and constant voltage charge (cutoff current 0.6 mA) at a charge current of 30 mA and a charge end voltage of 4.2 V in a 50 ° C. constant temperature bath, the discharge end voltage reaches 3.0 V at a discharge current of 30 mA. A constant current discharge was performed until the initial discharge capacity was obtained and used as the initial capacity.
[Storage capacity]
The battery whose initial discharge capacity was obtained was subjected to constant current and constant voltage charge (cutoff current 0.6 mA) at a charge current of 30 mA and a charge end voltage of 4.2 V in a 50 ° C. constant temperature bath, and then 50 ° C. And stored for 7 days.
The battery stored for 7 days is discharged in a constant temperature bath at 50 ° C. with a discharge current of 30 mA until the discharge end voltage reaches 3.0 V (discharge 1-1), the charge current is 30 mA and the charge end voltage is 4. After performing constant current and constant voltage charge (cutoff current 0.6 mA) at 2 V, constant current discharge is performed at a discharge current of 30 mA until the discharge end voltage reaches 3.0 V (discharge 2-1). The discharge capacity was defined as the storage capacity (discharge 2-1).
The above test was repeated 4 times, and the storage capacity retention rate was calculated based on the storage capacity (discharge 2-4) after conducting a storage test at 50 ° C. for 28 days in a 4.2 V charged state.
The storage characteristics are represented by the ratio between the initial capacity and the discharge capacity (discharge 2-4) after the storage test for 28 days, that is, the storage capacity maintenance ratio shown below (Formula 3).
(Formula 3) Storage capacity retention rate = 28 days storage capacity (discharge 2-4) / initial capacity × 100 (%)
Table 2 shows the results of evaluation based on the following criteria.
Storage characteristics ○: “Storage capacity retention rate is 80% or more. Excellent.”
○ △: “Storage capacity maintenance rate is 70% or more and less than 80%.
Δ: “Storage capacity retention ratio is 60 or more and less than 70%. Equivalent to the storage capacity retention ratio of Comparative Example 1 without the underlayer”
×: “Storage capacity retention rate is less than 60%. Inferior”

Figure 2017149920

Figure 2017149920

表2に示すように、本発明の導電性組成物から形成された下地層を用いることで、通常作動温度においては、蓄電デバイスの内部抵抗が低減し、出力特性やサイクル特性および保存特性が改善され、さらに蓄電デバイスの内部温度が上昇した場合、内部抵抗が上昇することが確認された。このことから、内部短絡などにより蓄電デバイスが異常発熱した場合には集電体の抵抗が増大し、電流を遮断することによって、蓄電デバイスの発火等を回避するものと考える。
一方、下地層を形成していない比較例1や、オレフィン系樹脂微粒子を含まない下地層を形成した比較例2では、蓄電デバイスの内部温度が上昇しても、目立った内部抵抗の上昇は見られなかった。比較例1は下地層を形成していないため、発熱時に抵抗を増大させる効果がなく、比較例2では、発熱時における樹脂の体積膨張が不十分なため、導電層中に分散している導電性の炭素材料同士を引き剥がすことができなかったためと考えられる。
また、オレフィン系樹脂微粒子のpHが高い比較例3、7や、オレフィン系樹脂微粒子の組成比が大きい比較例6では、蓄電デバイスの保存劣化が確認された。下地層にアミン化合物が残存し、アミンの酸化分解が生じたためと考えられる。
また、沸点が100℃以上のアミン化合物を過剰に含有するオレフィン系樹脂微粒子を使用した場合において、130〜250℃で乾燥を行った実施例15〜19では、良好な保存特性が得られたが、合材層を塗布した後に高温で乾燥を行った比較例8では蓄電デバイスの保存劣化が確認された。下地層付き集電体を130〜250℃で乾燥を行うことによって、効果的にアミン化合物を除去することができ、特性改善につながったと考えられる。
オレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子のpHが低い比較例4では、オレフィンおよびカーボンの凝集が見られ、初期抵抗、レート特性、サイクル特性が悪化した。アニオンの静電反発が不充分であり、オレフィンの分散状態を維持できず、下地層を形成できなかったことが要因と考えられる。
以上の結果から、本発明によって、蓄電デバイスの出力特性に優れ、かつ、サイクル特性、保存特性などの長期信頼性にも優れ、さらには内部短絡などにより蓄電デバイスの内部温度が上昇した場合に、内部抵抗を上昇させて流れる電流を抑制することによって、安全性を高める機能を備えた蓄電デバイスを形成するための導電性組成物を提供することができる。
As shown in Table 2, by using the underlayer formed from the conductive composition of the present invention, the internal resistance of the electricity storage device is reduced at the normal operating temperature, and the output characteristics, cycle characteristics and storage characteristics are improved. Further, it was confirmed that the internal resistance increases when the internal temperature of the electricity storage device increases. From this, it is considered that when the power storage device abnormally heats up due to an internal short circuit or the like, the resistance of the current collector increases and the current is cut off to avoid ignition of the power storage device.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the underlayer is not formed and in Comparative Example 2 in which the underlayer containing no olefin-based resin fine particles is formed, even if the internal temperature of the electricity storage device rises, a noticeable increase in internal resistance is observed. I couldn't. Since Comparative Example 1 has no base layer formed, it has no effect of increasing resistance during heat generation. In Comparative Example 2, the volume expansion of the resin during heat generation is insufficient, so that the conductive material dispersed in the conductive layer is not present. This is thought to be due to the fact that the active carbon materials could not be peeled apart.
Further, in Comparative Examples 3 and 7 in which the pH of the olefin resin fine particles is high and in Comparative Example 6 in which the composition ratio of the olefin resin fine particles is large, storage deterioration of the electricity storage device was confirmed. This is probably because the amine compound remained in the underlayer and the amine was oxidatively decomposed.
Further, in the case of using olefin resin fine particles containing an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or higher in excess, good storage characteristics were obtained in Examples 15 to 19 which were dried at 130 to 250 ° C. In Comparative Example 8 in which the composite material layer was applied and then dried at a high temperature, the storage deterioration of the electricity storage device was confirmed. It is considered that the amine compound can be effectively removed by drying the current collector with the underlayer at 130 to 250 ° C., which led to improvement in characteristics.
In Comparative Example 4 where the pH of the water-dispersed resin fine particles containing the olefin resin fine particles was low, aggregation of olefin and carbon was observed, and initial resistance, rate characteristics, and cycle characteristics deteriorated. It is thought that the electrostatic repulsion of anions was insufficient, the olefin dispersion state could not be maintained, and the underlayer could not be formed.
From the above results, according to the present invention, it is excellent in the output characteristics of the electricity storage device, and excellent in long-term reliability such as cycle characteristics and storage characteristics, and when the internal temperature of the electricity storage device rises due to an internal short circuit, By suppressing the flowing current by increasing the internal resistance, it is possible to provide a conductive composition for forming an electricity storage device having a function of improving safety.

Claims (8)

導電性の炭素材料(A)と、沸点が100℃以上のアミン化合物で中和され、かつカルボニル基を含む化合物で変性されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)と、水性液状媒体(C)とを含む導電性組成物であって、
前記導電性組成物の固形分中、導電性の炭素材料(A)が、20〜70質量%であり、水分散樹脂微粒子(B)が、20〜60質量%であり、
さらに、水分散樹脂微粒子(B)の固形分10〜60質量%である水分散液のpHが、5.0〜8.5であることを特徴とする導電性組成物。
A conductive carbon material (A), water-dispersed resin fine particles (B) containing olefin-based resin fine particles neutralized with an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or more and modified with a compound containing a carbonyl group, and an aqueous liquid A conductive composition comprising a medium (C),
In the solid content of the conductive composition, the conductive carbon material (A) is 20 to 70% by mass, and the water-dispersed resin fine particles (B) are 20 to 60% by mass,
Furthermore, pH of the aqueous dispersion which is solid content 10-60 mass% of water dispersion resin microparticles | fine-particles (B) is 5.0-8.5, The electrically conductive composition characterized by the above-mentioned.
上記カルボニル基を含む化合物が少なくともカルボン酸またはカルボン酸エステルを含むことを特徴とする請求項1に記載の導電性組成物。 The conductive composition according to claim 1, wherein the compound containing a carbonyl group contains at least a carboxylic acid or a carboxylic acid ester. 上記導電性組成物の固形分100質量%に対して、さらに、水溶性樹脂(D)を10〜50質量%含むことを特徴とする請求項1または2に記載の導電性組成物。 The conductive composition according to claim 1 or 2, further comprising 10 to 50% by mass of a water-soluble resin (D) with respect to 100% by mass of the solid content of the conductive composition. 蓄電デバイス用電極の下地層形成用であることを特徴とする、請求項1〜3いずれかに記載の導電性組成物。 The conductive composition according to claim 1, wherein the conductive composition is used for forming a base layer of an electrode for an electricity storage device. 集電体と、請求項1〜4いずれかに記載の導電性組成物から形成された下地層とを有する蓄電デバイス用下地層付き集電体。 The electrical power collector with a base layer for electrical storage devices which has a collector and the base layer formed from the electrically conductive composition in any one of Claims 1-4. 集電体と、請求項1〜4いずれかに記載の導電性組成物から形成された下地層と、電極活物質とバインダーとを含有する電極形成用組成物から形成された合材層とを有する蓄電デバイス用電極。 A current collector, an underlayer formed from the conductive composition according to claim 1, and a composite layer formed from an electrode-forming composition containing an electrode active material and a binder. An electrode for an electricity storage device. 正極と負極と電解液とを具備する蓄電デバイスであって、前記正極または前記負極の少なくとも一方が、請求項6に記載の蓄電デバイス用電極である、蓄電デバイス。 7. An electricity storage device comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution, wherein at least one of the positive electrode or the negative electrode is the electrode for an electricity storage device according to claim 6. 導電性の炭素材料(A)と、沸点が100℃以上のアミン化合物で中和され、かつカルボニル基を含む化合物で変性されたオレフィン系樹脂微粒子を含む水分散樹脂微粒子(B)と、水性液状媒体(C)とを含む導電性組成物から形成された下地層付き集電体の乾燥温度が、130〜250℃であることを特徴とする蓄電デバイス用下地層付き集電体の製造方法。 A conductive carbon material (A), water-dispersed resin fine particles (B) containing olefin-based resin fine particles neutralized with an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or more and modified with a compound containing a carbonyl group, and an aqueous liquid A method for producing a current collector with an underlayer for an electricity storage device, wherein the drying temperature of the current collector with an underlayer formed from a conductive composition containing the medium (C) is 130 to 250 ° C.
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