JP2018206658A - Binder for power storage device negative electrode - Google Patents

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Abstract

To provide: a binder for a power storage device negative electrode, which is superior in negative electrode active material's dispersibility and adhesiveness and high in durability against an electrolyte solution, and which enables the manufacturing of a high-capacity power storage device; a binder for a power storage device negative electrode, which is high in electrolyte solution wettability and which enables the efficient manufacturing of negative electrodes; a composition for a power storage device negative electrode, which is arranged by use of the binder for a power storage device negative electrode; a power storage device electrode; and a power storage device.SOLUTION: A binder for a power storage device negative electrode is to be used for a negative electrode of a power storage device. The binder comprises: particles of a polyvinyl acetal-based resin; and a polyvinyl alcohol-based resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、負極活物質の分散性、接着性に優れ、電解液に対する耐久性が高く、高容量の蓄電デバイスを作製することが可能な蓄電デバイス負極用バインダーに関する。また、電解液の濡れ性が高く、負極を効率よく作製可能な蓄電デバイス負極用バインダーに関する。更に、該蓄電デバイス負極用バインダーを用いた蓄電デバイス負極用組成物、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスに関する。 The present invention relates to a binder for an electricity storage device negative electrode that is excellent in dispersibility and adhesiveness of a negative electrode active material, has high durability against an electrolytic solution, and can produce a high-capacity electricity storage device. Further, the present invention relates to a binder for an electricity storage device negative electrode in which the wettability of an electrolytic solution is high and a negative electrode can be efficiently manufactured. Furthermore, it is related with the composition for negative electrode of an electrical storage device, the electrical storage device electrode, and the electrical storage device using the binder for electrical storage devices negative electrodes.

近年、携帯型ビデオカメラや携帯型パソコン等の携帯型電子機器の普及に伴い、移動用電源としての二次電池の需要が急増している。また、このような二次電池に対する小型化、軽量化、高エネルギー密度化の要求は非常に高い。
このように、繰り返し充放電が可能な二次電池としては、従来、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池等が主流となっている。しかしながらこれらの電池は、充放電特性は優れているが、電池重量やエネルギー密度の点では、携帯型電子機器の移動用電源として充分満足できる特性を有しているとはいえない。
In recent years, with the widespread use of portable electronic devices such as portable video cameras and portable personal computers, the demand for secondary batteries as mobile power sources has increased rapidly. In addition, there are very high demands for such secondary batteries to be reduced in size, weight, and energy density.
Thus, as a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged, a lead battery, a nickel-cadmium battery, and the like have been mainly used. However, although these batteries are excellent in charge / discharge characteristics, it cannot be said that they have characteristics that are sufficiently satisfactory as a mobile power supply for portable electronic devices in terms of battery weight and energy density.

そこで、二次電池として、リチウム又はリチウム合金を負極に用いたリチウム二次電池の研究開発が盛んに行われている。このリチウム二次電池は、高エネルギー密度を有し、自己放電も少なく、軽量であるという優れた特徴を有している。
リチウム二次電池の負極は、通常、負極活物質とバインダーを溶媒と共に混練し、負極活物質を分散させてスラリーとした後、このスラリーをドクターブレード法等によって集電体上に塗布し乾燥して薄膜化することにより形成されている。
Therefore, research and development of lithium secondary batteries using lithium or a lithium alloy as a negative electrode as a secondary battery are actively performed. This lithium secondary battery has excellent characteristics such as high energy density, low self-discharge, and light weight.
The negative electrode of a lithium secondary battery is usually prepared by kneading a negative electrode active material and a binder together with a solvent to disperse the negative electrode active material into a slurry, and then applying the slurry on a current collector by a doctor blade method or the like and drying. It is formed by thinning.

現在、特に、リチウム二次電池の負極活物質として、黒鉛系材料が主に用いられている。しかしながら、黒鉛系の負極活物質は重量当たりの電池容量が小さく、電池容量の増加要求に対応できないという問題があった。
そこで、黒鉛とは異なる負極活物質として、重量当たりの電池容量が黒鉛よりも格段に大きいケイ素や酸化ケイ素等のシリコン系の負極活物質の使用が検討されている。
しかしながら、シリコン系負極活物質は、充放電に伴って激しく膨張収縮するため、バインダーとして最も広範に用いられているポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素系樹脂を用いた場合、結着力が不充分となり、膨張収縮によって負極活物質間の剥離が生じて、電池特性が低下するという問題があった。
At present, graphite-based materials are mainly used as a negative electrode active material for lithium secondary batteries. However, the graphite-based negative electrode active material has a problem that it has a small battery capacity per weight and cannot meet the demand for an increase in battery capacity.
Therefore, the use of a silicon-based negative electrode active material such as silicon or silicon oxide, which has a battery capacity per weight much higher than that of graphite, has been studied as a negative electrode active material different from graphite.
However, since the silicon-based negative electrode active material expands and contracts violently with charge and discharge, the binding force is insufficient when a fluorine-based resin such as polyvinylidene fluoride (PVDF), which is most widely used as a binder, is used. As a result, the negative electrode active material is peeled off due to expansion and contraction, and the battery characteristics are deteriorated.

これに対して、特許文献1には、バインダーとしてポリビニルアルコール系樹脂を用いることが提案されている。
しかしながら、このようなバインダーは結着力には優れるものの、負極活物質全体を覆ってしまうため、電解液と負極活物質との接触が断たれて、リチウム電池に使用した場合に大電流が付加された場合、リチウムイオンの伝導が不充分となり、電池容量が低下するという問題があった。
On the other hand, Patent Document 1 proposes to use a polyvinyl alcohol-based resin as a binder.
However, although such a binder is excellent in binding force, it covers the entire negative electrode active material, so that contact between the electrolyte and the negative electrode active material is cut off, and a large current is added when used in a lithium battery. In this case, there is a problem that the conduction of lithium ions becomes insufficient and the battery capacity is reduced.

特開2009−238681号公報JP 2009-238681 A

本発明は、負極活物質の分散性、接着性に優れ、電解液に対する耐久性が高く、高容量の蓄電デバイスを作製することが可能な蓄電デバイス負極用バインダーを提供することを目的とする。また、電解液の濡れ性が高く、負極を効率よく作製可能な蓄電デバイス負極用バインダーを提供することを目的とする。更に、該蓄電デバイス負極用バインダーを用いた蓄電デバイス負極用組成物、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a binder for an electricity storage device negative electrode that is excellent in dispersibility and adhesiveness of a negative electrode active material, has high durability against an electrolytic solution, and can produce a high-capacity electricity storage device. Another object of the present invention is to provide a binder for an electricity storage device negative electrode in which the wettability of the electrolytic solution is high and the negative electrode can be produced efficiently. Furthermore, it aims at providing the composition for electrical storage device negative electrodes using this binder for electrical storage device negative electrodes, an electrical storage device electrode, and an electrical storage device.

本発明は、蓄電デバイスの負極に用いられるバインダーであって、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子、及び、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する蓄電デバイス負極用バインダーである。 The present invention is a binder used for a negative electrode of an electricity storage device, and is a binder for an electricity storage device negative electrode containing a fine particle composed of a polyvinyl acetal resin and a polyvinyl alcohol resin.

本発明によれば、負極活物質の分散性、接着性に優れ、電解液に対する耐久性が高く、高容量の蓄電デバイスを作製することが可能な蓄電デバイス負極用バインダーを作製することが可能な蓄電デバイス負極用バインダーを提供することができる。また、電解液の濡れ性が高く、負極を効率よく作製可能な蓄電デバイス負極用バインダーを提供することができる。更に、該蓄電デバイス負極用バインダーを用いた蓄電デバイス負極用組成物、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the negative electrode active material is excellent in the dispersibility and adhesiveness, the durability with respect to electrolyte solution is high, and the electrical storage device negative electrode binder which can produce a high capacity | capacitance electrical storage device is producible. A binder for an electricity storage device negative electrode can be provided. In addition, it is possible to provide a binder for an electricity storage device negative electrode in which the wettability of the electrolytic solution is high and the negative electrode can be efficiently manufactured. Furthermore, the composition for negative electrode of an electrical storage device using the binder for negative electrode of an electrical storage device, the electrical storage device electrode, and the electrical storage device can be provided.

以下に本発明を詳述する。 The present invention is described in detail below.

本発明者らは、鋭意検討の結果、蓄電デバイス負極用バインダーとして、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子とポリビニルアルコール系樹脂とを組み合わせて用いることで、負極活物質の分散性、結着性に優れ、電解液に対する耐久性が高く、高容量の蓄電デバイスを作製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have excellent dispersibility and binding properties of the negative electrode active material by using a combination of fine particles of a polyvinyl acetal resin and a polyvinyl alcohol resin as a binder for an electricity storage device negative electrode. The inventors have found that an electricity storage device having high durability against an electrolytic solution and a high capacity can be produced, and the present invention has been completed.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーは、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子及びポリビニルアルコール系樹脂を含有する。
本発明では、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子とポリビニルアルコール系樹脂とを組み合わせて用いることにより、バインダー樹脂が負極活物質及び導電助剤の表面を全て覆うことがなく、電解液と負極活物質との接触性を良好に保つことができる。また、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の周辺をポリビニルアルコール系樹脂が覆うことで、接着性を向上させて、負極活物質が激しく膨張収縮した際にも、負極活物質間の剥離を抑制して、電池容量の低下を抑制することができる。このため、充放電の際に激しく膨張収縮するシリコン系負極活物質を用いた際にも、負極活物質間の剥離を効果的に抑制することができ、繰返し充放電した際にも放電容量の低下を抑制することができる。
The binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention contains fine particles comprising a polyvinyl acetal resin and a polyvinyl alcohol resin.
In the present invention, the binder resin does not cover the entire surface of the negative electrode active material and the conductive auxiliary agent by using a combination of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin and the polyvinyl alcohol resin, so that the electrolyte solution, the negative electrode active material, It is possible to maintain good contactability. Also, by covering the periphery of the fine particles made of polyvinyl acetal resin with the polyvinyl alcohol resin, the adhesion is improved, and even when the negative electrode active material expands and contracts violently, the peeling between the negative electrode active materials is suppressed. , Battery capacity reduction can be suppressed. For this reason, even when using a silicon-based negative electrode active material that expands and contracts violently during charging and discharging, it is possible to effectively suppress separation between the negative electrode active materials, and even when repeated charging and discharging, the discharge capacity is reduced. The decrease can be suppressed.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーは、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を含有する。
本発明では、バインダーの樹脂成分としてポリビニルアセタール系樹脂を用いることで、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子と負極活物質に引力的相互作用が働き、少量のバインダー量で負極活物質を固定化することができる。
また、該微粒子は導電助剤とも引力的相互作用を及ぼし、負極活物質、導電助剤間距離をある一定範囲にとどめることができる。このように負極活物質と導電助剤との距離を程よいものとすることで、負極活物質の分散性が大幅に改善される。
更に、SBRやPVDF等の樹脂を用いる場合と比較して、集電体との接着性を著しく向上させることができる。加えて、カルボキシメチルセルロースを用いる場合と比較して、負極活物質の分散性、接着性に優れ、バインダーの添加量が少ない場合でも充分な効果を発揮することができる。
更に、バインダーを微粒子形状とすることによって、負極活物質及び導電助剤の表面を全て覆うこと無く、部分的に接着(点接触)することが可能となる。その結果、電解液と負極活物質との接触が良好となり、リチウム電池に使用した場合に大電流が付加されても、リチウムイオンの伝導が充分に保たれ、電池容量の低下を抑制することができるという利点が得られる。
The binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention contains fine particles made of a polyvinyl acetal resin.
In the present invention, by using a polyvinyl acetal resin as the resin component of the binder, an attractive interaction works between the fine particles of the polyvinyl acetal resin and the negative electrode active material, and the negative electrode active material is fixed with a small amount of the binder. Can do.
Further, the fine particles exert an attractive interaction with the conductive auxiliary agent, and the distance between the negative electrode active material and the conductive auxiliary agent can be kept within a certain range. Thus, the dispersibility of a negative electrode active material is improved significantly by making the distance of a negative electrode active material and a conductive support agent moderate.
Furthermore, compared with the case of using a resin such as SBR or PVDF, the adhesiveness with the current collector can be significantly improved. In addition, compared with the case of using carboxymethylcellulose, the negative electrode active material is excellent in dispersibility and adhesiveness, and a sufficient effect can be exhibited even when the amount of the binder added is small.
Furthermore, by making the binder into a fine particle shape, it is possible to partially adhere (point contact) without covering the entire surface of the negative electrode active material and the conductive additive. As a result, the contact between the electrolytic solution and the negative electrode active material is improved, and even when a large current is applied when used in a lithium battery, the lithium ion conduction is sufficiently maintained and the decrease in battery capacity is suppressed. The advantage that it can be obtained.

上記ポリビニルアセタール系樹脂は、下記式(1−1)で表される水酸基を有する構成単位、下記式(1−2)で表されるアセチル基を有する構成単位、下記式(1−3)で表されるアセタール基を有する構成単位、及び、下記式(1−4)で表されるイオン性官能基を含むアセタール基を有する構成単位を有するものであることが好ましい。
これにより、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の分散性、負極活物質及び導電助剤の分散性を特に優れたものとすることができるとともに、集電体に対する接着力及び電解液に対する耐性も特に優れたものとすることができることから、リチウム二次電池の放電容量の低下を特に抑制することができる。
The polyvinyl acetal resin is a structural unit having a hydroxyl group represented by the following formula (1-1), a structural unit having an acetyl group represented by the following formula (1-2), or a formula (1-3) below. It is preferable that it has a structural unit which has an acetal group containing the structural unit which has an acetal group represented, and the ionic functional group represented by following formula (1-4).
As a result, the dispersibility of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin, the dispersibility of the negative electrode active material and the conductive additive can be made particularly excellent, and the adhesive strength to the current collector and the resistance to the electrolyte solution are also particularly excellent. Therefore, a reduction in the discharge capacity of the lithium secondary battery can be particularly suppressed.

Figure 2018206658
Figure 2018206658

上記式(1−3)中、Rは水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、式(1−4)中、Rは炭素数1〜20のアルキレン基又は芳香環を表し、Xはイオン性官能基を表す。 In the above formula (1-3), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and in formula (1-4), R 2 represents an alkylene group or aromatic ring having 1 to 20 carbon atoms. , X represents an ionic functional group.

上記炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等が挙げられる。なかでも、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, Examples include tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, and eicosyl group. Of these, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable.

上記炭素数1〜20のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基等の直鎖状アルキレン基、メチルメチレン基、メチルエチレン基、1−メチルペンチレン基、1,4−ジメチルブチレン基等の分岐状アルキレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロヘキシレン基等の環状アルキレン基等が挙げられる。なかでも、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基がより好ましい。 Examples of the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms include linear alkylene groups such as a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group, and a decamethylene group. Branched alkylene groups such as methylmethylene group, methylethylene group, 1-methylpentylene group and 1,4-dimethylbutylene group, and cyclic alkylene groups such as cyclopropylene group, cyclobutylene group and cyclohexylene group. . Of these, a methylene group, an ethylene group, and an n-propylene group are preferable, and a methylene group and an ethylene group are more preferable.

上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を構成するポリビニルアセタール系樹脂中の水酸基を有する構成単位の含有量(以下、水酸基量ともいう)は、好ましい下限が30モル%、好ましい上限が65モル%である。
上記水酸基量が30モル%以上であると、電解液に対する耐性を充分に向上させて、負極を電解液中に浸した際に樹脂成分が電解液中に溶出することを抑制することができる。上記水酸基量が65モル%以下であると、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の水媒体中での安定性を向上させて、粒子同士の合着が発生を抑制して、負極活物質の分散性を向上させることができる。
上記水酸基量は、より好ましい下限は35モル%、より好ましい上限は55モル%である。
The content of the structural unit having a hydroxyl group in the polyvinyl acetal resin constituting the fine particles composed of the polyvinyl acetal resin (hereinafter also referred to as a hydroxyl group amount) is preferably 30 mol%, and preferably 65 mol%. .
When the amount of the hydroxyl group is 30 mol% or more, the resistance to the electrolytic solution can be sufficiently improved, and the resin component can be prevented from being eluted into the electrolytic solution when the negative electrode is immersed in the electrolytic solution. When the amount of the hydroxyl group is 65 mol% or less, the stability of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin in the aqueous medium is improved, and the occurrence of coalescence between the particles is suppressed, and the dispersibility of the negative electrode active material Can be improved.
The lower limit of the amount of the hydroxyl group is more preferably 35 mol%, and the upper limit is more preferably 55 mol%.

上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を構成するポリビニルアセタール系樹脂中のアセタール基を有する構成単位の含有量(以下、アセタール基量ともいう)は、単独アルデヒド、混合アルデヒドのいずれのアセタール化を用いる場合でも、全アセタール基量で、好ましい下限が40モル%、好ましい上限が70モル%である。
全アセタール基量が40モル%以上であると、樹脂の柔軟性を充分に向上させて、集電体との接着力を向上させることができる。上記アセタール化度が70モル%以下であると、電解液に対する耐性を充分に向上させて、負極を電解液中に浸漬した際に樹脂成分が電解液中に溶出することを防止することができる。
上記アセタール基量は、より好ましい下限が45モル%、より好ましい上限が65モル%である。
When the content of the structural unit having an acetal group in the polyvinyl acetal resin constituting the fine particles of the polyvinyl acetal resin (hereinafter also referred to as acetal group amount) is used when any acetalization of a single aldehyde or a mixed aldehyde is used. However, the preferred lower limit is 40 mol% and the preferred upper limit is 70 mol%, based on the total amount of acetal groups.
When the total acetal group amount is 40 mol% or more, the flexibility of the resin can be sufficiently improved, and the adhesive force with the current collector can be improved. When the degree of acetalization is 70 mol% or less, the resistance to the electrolytic solution can be sufficiently improved, and the resin component can be prevented from being eluted into the electrolytic solution when the negative electrode is immersed in the electrolytic solution. .
The amount of the acetal group is more preferably a lower limit of 45 mol% and a more preferable upper limit of 65 mol%.

上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を構成するポリビニルアセタール系樹脂中のアセチル基を有する構成単位の含有量(以下、アセチル基量ともいう)は、好ましい下限が0.2モル%、好ましい上限が20モル%である。
上記ポリビニルアセタール系樹脂のアセチル基量が0.2モル%以上であると、柔軟性を充分に向上させて、金属箔への接着性を充分に向上させることができる。上記アセチル基量が20モル%以下であると、電解液に対する耐性を充分なものとして、負極を電解液中に浸漬した際に、樹脂成分が電解液中に溶出することを防止することができる。
上記アセチル基量のより好ましい下限は1モル%、より好ましい上限は15モル%である。
The content of the structural unit having an acetyl group in the polyvinyl acetal resin constituting the fine particles composed of the polyvinyl acetal resin (hereinafter also referred to as acetyl group amount) is preferably 0.2 mol%, and preferably 20%. Mol%.
When the amount of acetyl groups in the polyvinyl acetal resin is 0.2 mol% or more, the flexibility can be sufficiently improved and the adhesion to the metal foil can be sufficiently improved. When the amount of the acetyl group is 20 mol% or less, it is possible to prevent the resin component from being eluted into the electrolytic solution when the negative electrode is immersed in the electrolytic solution with sufficient resistance to the electrolytic solution. .
The more preferable lower limit of the acetyl group amount is 1 mol%, and the more preferable upper limit is 15 mol%.

上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を構成するポリビニルアセタール系樹脂の重合度は、好ましい下限は250、好ましい上限は4000である。
上記重合度が250以上であると、電解液への耐性を充分なものとして、負極の電解液への溶出を抑制して、短絡を防止することができる。上記重合度が4000以下であると、負極活物質との接着力を充分に向上させて、蓄電デバイスの放電容量の低下を抑制することができる。
上記重合度のより好ましい下限は280、より好ましい上限は3500である。
The preferable lower limit of the degree of polymerization of the polyvinyl acetal resin constituting the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin is 250, and the preferable upper limit is 4000.
When the degree of polymerization is 250 or more, resistance to the electrolytic solution is sufficient, and elution of the negative electrode into the electrolytic solution can be suppressed, thereby preventing a short circuit. When the polymerization degree is 4000 or less, the adhesive force with the negative electrode active material can be sufficiently improved, and a reduction in the discharge capacity of the electricity storage device can be suppressed.
The minimum with said more preferable polymerization degree is 280, and a more preferable upper limit is 3500.

上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を構成するポリビニルアセタール系樹脂のガラス転移温度は、好ましい下限が50℃、より好ましい下限が65℃、好ましい上限が90℃、より好ましい上限が87℃である。 As for the glass transition temperature of the polyvinyl acetal resin constituting the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin, a preferable lower limit is 50 ° C., a more preferable lower limit is 65 ° C., a preferable upper limit is 90 ° C., and a more preferable upper limit is 87 ° C.

上記アセタール化の方法としては特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、塩酸等の酸触媒の存在下でポリビニルアルコールの水溶液に各種アルデヒドを添加する方法等が挙げられる。 The method for acetalization is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. Examples thereof include a method of adding various aldehydes to an aqueous solution of polyvinyl alcohol in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid.

上記アセタール化に用いるアルデヒドとしては特に限定されず、例えばホルムアルデヒド(パラホルムアルデヒドを含む)、アセトアルデヒド(パラアセトアルデヒドを含む)、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アミルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ヘプチルアルデヒド、2−エチルヘキシルアルデヒド、シクロヘキシルアルデヒド、フルフラール、グリオキザール、グルタルアルデヒド、ベンズアルデヒド、2−メチルベンズアルデヒド、3−メチルベンズアルデヒド、4−メチルベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、β−フェニルプロピオンアルデヒド等が挙げられる。なかでも、アセトアルデヒド又はブチルアルデヒドが、生産性と特性バランス等の点で好適である。これらのアルデヒドは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The aldehyde used for the acetalization is not particularly limited. For example, formaldehyde (including paraformaldehyde), acetaldehyde (including paraacetaldehyde), propionaldehyde, butyraldehyde, amylaldehyde, hexylaldehyde, heptylaldehyde, 2-ethylhexylaldehyde, Examples include cyclohexyl aldehyde, furfural, glyoxal, glutaraldehyde, benzaldehyde, 2-methylbenzaldehyde, 3-methylbenzaldehyde, 4-methylbenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, phenylacetaldehyde, β-phenylpropionaldehyde and the like. Of these, acetaldehyde or butyraldehyde is preferable in terms of productivity and property balance. These aldehydes may be used alone or in combination of two or more.

上記ポリビニルアルコールは、ビニルエステルとα−オレフィンとを共重合した共重合体をケン化したものであってもよい。また、更にエチレン性不飽和単量体を共重合させ、エチレン性不飽和単量体に由来する成分を含有するポリビニルアルコールとしてもよい。また、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物の存在下で、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体とα−オレフィンを共重合し、それをケン化することによって得られる末端ポリビニルアルコールも用いることができる。上記α−オレフィンとしては特に限定されず、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンチレン、へキシレン、シクロヘキシレン、シクロヘキシルエチレン、シクロヘキシルプロピレン等が挙げられる。 The polyvinyl alcohol may be a saponified copolymer obtained by copolymerizing a vinyl ester and an α-olefin. Furthermore, it is good also as polyvinyl alcohol which copolymerizes an ethylenically unsaturated monomer and contains the component originating in an ethylenically unsaturated monomer. Also used is a terminal polyvinyl alcohol obtained by copolymerizing a vinyl ester monomer such as vinyl acetate with an α-olefin in the presence of a thiol compound such as thiol acetic acid or mercaptopropionic acid, and saponifying it. be able to. The α-olefin is not particularly limited, and examples thereof include methylene, ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, pentylene, hexylene, cyclohexylene, cyclohexylethylene, and cyclohexylpropylene.

上記ポリビニルアセタール系樹脂は架橋構造を有するものであってもよい。
上記ポリビニルアセタール系樹脂が架橋構造を有することにより、バインダー樹脂の凝集を抑制することができ、負極活物質間及び集電体界面を均一に接着して剥離を抑制することができ、充放電を繰り返しても電池容量の低下を抑制することができる。
The polyvinyl acetal resin may have a crosslinked structure.
When the polyvinyl acetal-based resin has a cross-linked structure, it is possible to suppress the aggregation of the binder resin, to uniformly bond the negative electrode active material and the current collector interface, and to suppress peeling, and to charge and discharge. Even if it repeats, the fall of battery capacity can be suppressed.

上記ポリビニルアセタール系樹脂を架橋する方法としては、例えば、ポリビニルアルコールを多官能アルデヒドによってアセタール化する方法、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られたポリビニルアセタール系樹脂に架橋剤を添加する方法等が挙げられる。
なかでも、充分な架橋度を有するポリビニルアセタール系樹脂が得られることから、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られたポリビニルアセタール系樹脂に架橋剤を添加する方法が好ましい。また、ポリビニルアセタール系樹脂に架橋剤を添加する方法を用いることにより、微粒子形状を有する未架橋のポリビニルアセタール系樹脂同士を架橋することができ、微粒子が架橋したポリビニルアセタール系樹脂とすることができる。
なお、ポリビニルアルコールを多官能アルデヒドによってアセタール化する方法では、得られるポリビニルアセタール系樹脂の架橋度が不充分となり、凝集抑制効果が充分に発揮されないおそれがある。さらに、得られるポリビニルアセタール系樹脂が多官能アルデヒドによる架橋構造を形成する際に、ポリビニルアセタール系樹脂のポリマー鎖が連なった状態となってしまい、高粘度化することにより、所定の物性を得られないことがある。
Examples of the method of crosslinking the polyvinyl acetal resin include a method of acetalizing polyvinyl alcohol with a polyfunctional aldehyde, a method of adding a crosslinking agent to a polyvinyl acetal resin obtained by acetalizing polyvinyl alcohol, and the like. .
Especially, since the polyvinyl acetal type resin which has sufficient crosslinking degree is obtained, the method of adding a crosslinking agent to the polyvinyl acetal type resin obtained by acetalizing polyvinyl alcohol is preferable. Further, by using a method of adding a crosslinking agent to a polyvinyl acetal resin, uncrosslinked polyvinyl acetal resins having a fine particle shape can be crosslinked with each other, and a polyvinyl acetal resin having fine particles crosslinked can be obtained. .
In the method of acetalizing polyvinyl alcohol with a polyfunctional aldehyde, the degree of crosslinking of the obtained polyvinyl acetal resin becomes insufficient, and the aggregation suppressing effect may not be sufficiently exhibited. Furthermore, when the resulting polyvinyl acetal resin forms a cross-linked structure with a polyfunctional aldehyde, the polymer chain of the polyvinyl acetal resin becomes a continuous state, and the predetermined physical properties can be obtained by increasing the viscosity. There may not be.

上記架橋剤としては、例えば、マロンジアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、オルトフタルアルデヒド等の多官能性アルデヒド;ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等の多官能性エポキシド;メラミン樹脂;ウレタン樹脂;2,4−ジイソシアン酸トルエン、1,6−ジイソシアネートヘキサン、イソフォルニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の多官能イソシアネート;フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。なかでも、樹脂に対する高い架橋反応性という観点から、多官能性アルデヒドが好ましく、グルタルアルデヒドが特に好ましい。 Examples of the crosslinking agent include polyfunctional aldehydes such as malondialdehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, terephthalaldehyde, isophthalaldehyde, orthophthalaldehyde; sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl Multifunctional epoxides such as ether, glycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether; melamine resins; urethane resins; many such as 2,4-diisocyanate toluene, 1,6-diisocyanate hexane, isoformyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate Functional isocyanate; phenol-formaldehyde resin and the like. Of these, a polyfunctional aldehyde is preferable and glutaraldehyde is particularly preferable from the viewpoint of high crosslinking reactivity with respect to the resin.

上記ポリビニルアセタール系樹脂の25℃時の架橋度は、5重量%以上であることが好ましい。
上記架橋度が5重量%以上であることにより、ポリビニルアセタール系樹脂が充分に架橋したものとなり、バインダー樹脂の分散性を向上させることができる。
上記架橋度は10重量%以上であることがより好ましい。また、上記架橋度は75重量%以下であることが好ましく、70重量%以下であることがより好ましい。
上記架橋度とは、特定の溶媒に浸漬した場合における、ポリビニルアセタール系樹脂の重量(浸漬前)に対する不溶解成分の重量比(重量%)を意味する。
また、25℃時の架橋度とは、25℃の溶媒に浸漬した際の架橋度を意味する。
The polyvinyl acetal resin preferably has a degree of crosslinking at 25 ° C. of 5% by weight or more.
When the degree of crosslinking is 5% by weight or more, the polyvinyl acetal resin is sufficiently crosslinked, and the dispersibility of the binder resin can be improved.
The degree of crosslinking is more preferably 10% by weight or more. The degree of crosslinking is preferably 75% by weight or less, and more preferably 70% by weight or less.
The said crosslinking degree means the weight ratio (weight%) of the insoluble component with respect to the weight (before immersion) of a polyvinyl acetal type resin when immersed in a specific solvent.
Moreover, the degree of crosslinking at 25 ° C. means the degree of crosslinking when immersed in a solvent at 25 ° C.

上記ポリビニルアセタール系樹脂は、架橋剤に由来する成分を含有することが好ましい。
上記架橋剤に由来する成分としては、マロンジアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、オルトフタルアルデヒド等の多官能性アルデヒド;ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等の多官能性エポキシド;メラミン樹脂;ウレタン樹脂;2,4−ジイソシアン酸トルエン、1,6−ジイソシアネートヘキサン、イソフォルニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の多官能イソシアネート;フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の架橋剤に由来する成分が挙げられる。
The polyvinyl acetal resin preferably contains a component derived from a crosslinking agent.
The components derived from the cross-linking agent include polyfunctional aldehydes such as malondialdehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, terephthalaldehyde, isophthalaldehyde, orthophthalaldehyde; sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol Polyfunctional epoxides such as polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether; melamine resin; urethane resin; toluene 2,4-diisocyanate, 1,6-diisocyanate hexane, isoformyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc. A component derived from a crosslinking agent such as a phenol-formaldehyde resin.

上記ポリビニルアセタール系樹脂中の架橋剤に由来する成分の含有量は、物質量で好ましい下限が0.015モル%、好ましい上限が10モル%である。上記架橋剤に由来する成分の含有量が0.015モル%以上であると、ポリビニルアセタール系樹脂が充分に架橋したものとなり、バインダー樹脂の分散性を向上させることができる。上記架橋剤に由来する成分の含有量が10モル%以下であると、バインダー樹脂の柔軟性を充分に向上させることができる。上記架橋剤に由来する成分の含有量は、より好ましい下限が0.025モル%、より好ましい上限が5モル%である。
上記架橋剤に由来する成分の含有量は、例えば、NMRにより測定することができる。
The content of the component derived from the crosslinking agent in the polyvinyl acetal-based resin is preferably 0.015 mol% in terms of the substance amount, and preferably 10 mol% in terms of the preferable upper limit. When the content of the component derived from the crosslinking agent is 0.015 mol% or more, the polyvinyl acetal resin is sufficiently crosslinked, and the dispersibility of the binder resin can be improved. The softness | flexibility of binder resin can fully be improved as content of the component originating in the said crosslinking agent is 10 mol% or less. As for content of the component originating in the said crosslinking agent, a more preferable minimum is 0.025 mol%, and a more preferable upper limit is 5 mol%.
The content of the component derived from the crosslinking agent can be measured by, for example, NMR.

上記架橋剤に由来する成分の含有量と上記水酸基量との比率(架橋剤に由来する成分の含有量/水酸基量)は、モル比で好ましい下限が0.03、好ましい上限が33である。上記比率が0.03以上であると、ポリビニルアセタール系樹脂が充分に架橋したものとなり、バインダー樹脂の分散性を向上させることができる。上記比率が33以下であると、バインダー樹脂の柔軟性を充分に向上させることができる。上記架橋剤に由来する成分の含有量と上記水酸基量との比率は、より好ましい下限が0.05、より好ましい上限が15である。 As for the ratio of the content of the component derived from the crosslinking agent and the hydroxyl group content (content of the component derived from the crosslinking agent / hydroxyl content), the preferred lower limit is 0.03 and the preferred upper limit is 33. When the ratio is 0.03 or more, the polyvinyl acetal resin is sufficiently crosslinked, and the dispersibility of the binder resin can be improved. When the ratio is 33 or less, the flexibility of the binder resin can be sufficiently improved. The ratio between the content of the component derived from the crosslinking agent and the hydroxyl group content is more preferably a lower limit of 0.05 and a more preferable upper limit of 15.

上記ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量は0.01〜1mmol/gであることが好ましい。上記イオン性官能基の含有量が0.01mmol/g以上であると、微粒子のリチウム二次電池負極用組成物中での分散性や負極とした際の負極活物質及び導電助剤の分散性を良好なものとすることができる。上記イオン性官能基の含有量が1mmol/g以下であると、電池とした際のバインダーの耐久性を良好なものとして、リチウム二次電池の放電容量を向上させることができる。上記ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量は、より好ましい下限が0.02mmol/g、より好ましい上限が0.5mmol/gである。上記イオン性官能基の含有量は、NMRを用いることで測定することができる。 The content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin is preferably 0.01 to 1 mmol / g. When the content of the ionic functional group is 0.01 mmol / g or more, the dispersibility of the fine particles in the composition for a negative electrode of a lithium secondary battery and the dispersibility of the negative electrode active material and the conductive additive when the negative electrode is formed Can be made good. When the content of the ionic functional group is 1 mmol / g or less, it is possible to improve the discharge capacity of the lithium secondary battery by making the binder durable when the battery is used. The content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin has a more preferable lower limit of 0.02 mmol / g and a more preferable upper limit of 0.5 mmol / g. The content of the ionic functional group can be measured by using NMR.

上記イオン性官能基の存在形態については、ポリビニルアセタール系樹脂構造中に直接存在していてもよく、グラフト鎖を含むポリビニルアセタール系樹脂(以下、単にグラフト共重合体ともいう)のグラフト鎖に存在していてもよい。なかでも、電解液に対する耐性や負極とした際の負極活物質及び導電助剤の分散性を優れたものとすることができることから、ポリビニルアセタール系樹脂構造中に直接存在していることが好ましい。
上記イオン性官能基がポリビニルアセタール系樹脂構造中に直接存在している場合、ポリビニルアセタール系樹脂の主鎖を構成する炭素にイオン性官能基が結合した鎖状分子構造、又は、アセタール結合を介してイオン性官能基が結合した分子構造であることが好ましい。また、アセタール結合を介してイオン性官能基が結合した分子構造であることが特に好ましい。
イオン性官能基が上記の構造で存在することで、リチウム二次電池負極用組成物中においてポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の分散性が向上し、負極活物質及び導電助剤の分散性を特に優れたものとすることができる。また、電池とした際のバインダーの劣化が抑制されることからリチウム二次電池の放電容量の低下を抑制することができる。
The presence form of the ionic functional group may be directly present in the polyvinyl acetal resin structure, or may be present in the graft chain of a polyvinyl acetal resin containing a graft chain (hereinafter also simply referred to as a graft copolymer). You may do it. Especially, since the dispersibility of the negative electrode active material at the time of setting it as an electrolyte solution and a negative electrode and a conductive support agent can be made excellent, it is preferable to exist directly in a polyvinyl acetal type resin structure.
When the ionic functional group is directly present in the polyvinyl acetal resin structure, a chain molecular structure in which the ionic functional group is bonded to carbon constituting the main chain of the polyvinyl acetal resin, or through an acetal bond. It is preferable that the molecular structure has an ionic functional group bonded thereto. Further, a molecular structure in which an ionic functional group is bonded through an acetal bond is particularly preferable.
The presence of the ionic functional group in the above structure improves the dispersibility of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin in the composition for the negative electrode of the lithium secondary battery, and particularly improves the dispersibility of the negative electrode active material and the conductive additive. It can be excellent. In addition, since the deterioration of the binder when the battery is made is suppressed, a decrease in the discharge capacity of the lithium secondary battery can be suppressed.

上記ポリビニルアセタール系樹脂構造中に、上記イオン性官能基を直接有するポリビニルアセタール系樹脂を製造する方法としては特に限定されず、例えば、上記イオン性官能基を有する変性ポリビニルアルコール原料にアルデヒドを反応させアセタール化する方法が挙げられる。また、ポリビニルアセタール系樹脂を作製した後、該ポリビニルアセタール系樹脂の官能基に対して反応性を有する別の官能基及びイオン性官能基を持った化合物と反応させる方法等が挙げられる。 The method for producing the polyvinyl acetal resin having the ionic functional group directly in the polyvinyl acetal resin structure is not particularly limited. For example, the modified polyvinyl alcohol raw material having the ionic functional group is reacted with an aldehyde. A method for acetalization is mentioned. Moreover, after producing a polyvinyl acetal type resin, the method etc. with which it reacts with the compound with another functional group and ionic functional group which have reactivity with respect to the functional group of this polyvinyl acetal type resin, etc. are mentioned.

上記ポリビニルアセタール系樹脂が、アセタール結合を介してイオン性官能基を有している場合、アセタール結合とイオン性官能基が鎖状、環状のアルキル基や芳香族環により接続されていることが好ましい。なかでも、炭素数1以上のアルキレン基、炭素数5以上の環状アルキレン基、炭素数6以上のアリール基等により接続されていることが好ましく、特に、炭素数1以上のアルキレン基、芳香環により接続されていることが好ましい。
これにより、電解液に対する耐性や負極とした際の負極活物質及び導電助剤の分散性を優れたものとすることができるとともに、電池とした際のバインダーの劣化が抑制されることからリチウム二次電池の放電容量の低下を抑制することができる。
上記芳香族環としては、ベンゼン環、ピリジン環等の芳香環や、ナフタレン環、アントラセン環等の縮合多環芳香族基等が挙げられる。
When the polyvinyl acetal resin has an ionic functional group via an acetal bond, the acetal bond and the ionic functional group are preferably connected by a chain or cyclic alkyl group or an aromatic ring. . Among these, it is preferably connected by an alkylene group having 1 or more carbon atoms, a cyclic alkylene group having 5 or more carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or the like, and particularly by an alkylene group having 1 or more carbon atoms or an aromatic ring. It is preferable that they are connected.
As a result, the resistance to the electrolytic solution and the dispersibility of the negative electrode active material and the conductive additive when used as a negative electrode can be improved, and the deterioration of the binder when used as a battery is suppressed. A reduction in the discharge capacity of the secondary battery can be suppressed.
Examples of the aromatic ring include aromatic rings such as a benzene ring and a pyridine ring, and condensed polycyclic aromatic groups such as a naphthalene ring and an anthracene ring.

上記ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基を有するアセタール結合の含有量は、上記ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量が上記適性範囲となるように調整することが好ましい。ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量を上記適性範囲とするためには、例えば、1つのアセタール結合によって、1つのイオン性官能基が導入されている場合、イオン性官能基を有するアセタール結合の含有量を0.1〜10モル%程度とすることが好ましい。また、1つのアセタール結合によって、2つのイオン性官能基が導入されている場合には、イオン性官能基を有するアセタール結合の含有量を0.05〜5モル%程度とすることが好ましい。また、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の分散性と、樹脂の柔軟性及び集電体に対する接着力を共に高いものとするために、上記ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基を有するアセタール結合の含有量は、全アセタール結合の0.5〜20モル%であることが好ましい。
ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量を上記範囲内とすることで、リチウム二次電池負極用組成物中においてポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の分散性が向上するとともに、電解液に対する耐性や負極とした際の負極活物質及び導電助剤の分散性を優れたものとすることができる。さらに電池とした際のバインダーの劣化が抑制されることからリチウム二次電池の放電容量の低下を抑制することができる。
The content of the acetal bond having an ionic functional group in the polyvinyl acetal resin is preferably adjusted so that the content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin is within the appropriate range. In order to make the content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin within the above suitable range, for example, when one ionic functional group is introduced by one acetal bond, it has an ionic functional group The content of the acetal bond is preferably about 0.1 to 10 mol%. Moreover, when two ionic functional groups are introduced by one acetal bond, the content of the acetal bond having the ionic functional group is preferably about 0.05 to 5 mol%. In addition, in order to increase both the dispersibility of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin, the flexibility of the resin, and the adhesion to the current collector, the acetal bond having an ionic functional group in the polyvinyl acetal resin is used. The content is preferably 0.5 to 20 mol% of all acetal bonds.
By making the content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin within the above range, the dispersibility of the fine particles composed of the polyvinyl acetal resin in the composition for the negative electrode of the lithium secondary battery is improved, and with respect to the electrolytic solution The dispersibility of the negative electrode active material and the conductive additive when used as a negative electrode or a negative electrode can be improved. Furthermore, since the deterioration of the binder when used as a battery is suppressed, a decrease in the discharge capacity of the lithium secondary battery can be suppressed.

上記ポリビニルアセタール系樹脂構造中にアセタール結合を介してイオン性官能基を有するポリビニルアセタール系樹脂を製造する方法としては特に限定されない。例えば、ポリビニルアルコール原料に上記イオン性官能基を有するアルデヒドをあらかじめ反応させた後にアセタール化する方法が挙げられる。また、ポリビニルアルコールをアセタール化する際に、アルデヒド原料に上記イオン性官能基を有するアルデヒドを混合してアセタール化する方法が挙げられる。更に、ポリビニルアセタール系樹脂を作成した後に上記イオン性官能基を有するアルデヒドを反応させる方法等が挙げられる。 The method for producing a polyvinyl acetal resin having an ionic functional group through an acetal bond in the polyvinyl acetal resin structure is not particularly limited. For example, the method of acetalizing after making the aldehyde which has the said ionic functional group react beforehand with a polyvinyl alcohol raw material is mentioned. Moreover, when acetalizing polyvinyl alcohol, the aldehyde raw material is mixed with the aldehyde which has the said ionic functional group, and the method of acetalizing is mentioned. Furthermore, the method of making the aldehyde which has the said ionic functional group after making a polyvinyl acetal type-resin is mentioned.

上記ポリビニルアセタール系樹脂が、ポリマーの主鎖を構成する炭素にイオン性官能基が結合した鎖状分子構造である場合、下記一般式(2)に示す構造単位を有することが好ましい。上記ポリビニルアセタール系樹脂が下記一般式(2)に示す構造単位を有することで、リチウム二次電池負極用組成物中におけるポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の分散性、電池とした際のバインダーの耐久性を特に優れたものとすることができる。 When the polyvinyl acetal resin has a chain molecular structure in which an ionic functional group is bonded to carbon constituting the main chain of the polymer, it preferably has a structural unit represented by the following general formula (2). When the polyvinyl acetal resin has a structural unit represented by the following general formula (2), the dispersibility of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin in the composition for a negative electrode of a lithium secondary battery, and the durability of the binder when used as a battery The property can be made particularly excellent.

Figure 2018206658
Figure 2018206658

式(2)中、Cはポリマー主鎖の炭素原子を表し、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Rはイオン性官能基を表す。 In formula (2), C represents a carbon atom of the polymer main chain, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms, and R 5 represents an ionic functional group. .

上記Rとしては特に水素原子が好ましい。
上記Rとしては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基等が挙げられる。なかでも、上記Rはメチレン基であることが好ましい。
上記Rは、ヘテロ原子を有する置換基によって置換された構造であってもよい。上記置換基としては、エステル基、エーテル基、スルフィド基、アミド基、アミン基、スルホキシド基、ケトン基、水酸基等が挙げられる。
R 3 is particularly preferably a hydrogen atom.
Examples of R 4 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, a sec-butylene group, and a tert-butylene group. Of these, R 4 is preferably a methylene group.
R 5 may be a structure substituted with a substituent having a hetero atom. Examples of the substituent include an ester group, an ether group, a sulfide group, an amide group, an amine group, a sulfoxide group, a ketone group, and a hydroxyl group.

上記ポリビニルアセタール系樹脂構造中にイオン性官能基が直接存在するポリビニルアセタール系樹脂を製造する方法としては特に限定されない。例えば、上記イオン性官能基を有する変性ポリビニルアルコール原料にアルデヒドを反応させアセタール化する方法、ポリビニルアセタール系樹脂を作製した後、該ポリビニルアセタール系樹脂の官能基に対して反応性を有する別の官能基及びイオン性官能基を持った化合物と反応させる方法等が挙げられる。 The method for producing a polyvinyl acetal resin in which an ionic functional group is directly present in the polyvinyl acetal resin structure is not particularly limited. For example, a method of reacting an aldehyde with the above-mentioned modified polyvinyl alcohol raw material having an ionic functional group to acetalize, after producing a polyvinyl acetal resin, another functional group having reactivity to the functional group of the polyvinyl acetal resin And a method of reacting with a compound having a group and an ionic functional group.

上記イオン性官能基を有する変性ポリビニルアルコールを作製する方法としては、例えば、酢酸ビニル等のビニルエステルモノマーと、下記一般式(3)に示す構造を有するモノマーとを共重合化させた後、得られた共重合樹脂のエステル部位をアルカリ又は酸によりケン化する方法が挙げられる。 As a method for producing the modified polyvinyl alcohol having an ionic functional group, for example, after copolymerizing a vinyl ester monomer such as vinyl acetate and a monomer having a structure represented by the following general formula (3), The method of saponifying the ester site | part of the obtained copolymer resin with an alkali or an acid is mentioned.

Figure 2018206658
Figure 2018206658

式(3)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Rはイオン性官能基を表す。 In formula (3), R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 7 represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms, and R 8 represents an ionic functional group.

上記一般式(3)に示す構造を有するモノマーとしては特に限定されず、例えば、3−ブテン酸、4−ペンテン酸、5−ヘキセン酸、9−デセン酸等のカルボキシル基と重合性官能基を有するもの、アリルスルホン酸、2−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホン酸等のスルホン酸基と重合性官能基を有するもの、N,N−ジエチルアリルアミン等のアミノ基と重合性官能基を有するもの、及びこれらの塩等が挙げられる。
なかでも、アリルスルホン酸及びその塩を用いた場合、リチウム二次電池負極用組成物中においてポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の分散性が向上するとともに、電解液に対する耐性や負極とした際の負極活物質及び導電助剤の分散性を優れたものとすることができる。さらに電池とした際のバインダーの劣化が抑制されることからリチウム二次電池の放電容量の低下を抑制することができるため好適である。特に、アリルスルホン酸ナトリウムを用いることが好ましい。
これらのモノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
It does not specifically limit as a monomer which has a structure shown in the said General formula (3), For example, carboxyl groups and polymeric functional groups, such as 3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 5-hexenoic acid, and 9-decenoic acid, are included. Sulfonic acid groups such as allylsulfonic acid, 2-methyl-2-propene-1-sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3- (methacryloyloxy) propanesulfonic acid and polymerizable functional groups , Those having an amino group and a polymerizable functional group such as N, N-diethylallylamine, and salts thereof.
In particular, when allyl sulfonic acid and a salt thereof are used, the dispersibility of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin in the composition for the negative electrode of the lithium secondary battery is improved, and the negative electrode when used as a resistance to the electrolytic solution or as a negative electrode. The dispersibility of the active material and the conductive additive can be made excellent. Furthermore, since the deterioration of the binder in the battery is suppressed, it is preferable because the reduction in the discharge capacity of the lithium secondary battery can be suppressed. In particular, it is preferable to use sodium allyl sulfonate.
These monomers may be used independently and may use 2 or more types together.

上記Rとしては特に水素原子が好ましい。
上記Rとしては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基等が挙げられる。なかでも、上記Rはメチレン基であることが好ましい。
上記Rは、ヘテロ原子を有する置換基によって置換された構造であってもよい。上記置換基としては、エステル基、エーテル基、スルフィド基、アミド基、アミン基、スルホキシド基、ケトン基、水酸基等が挙げられる。
R 6 is particularly preferably a hydrogen atom.
Examples of R 7 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, a sec-butylene group, and a tert-butylene group. Of these, R 7 is preferably a methylene group.
R 8 may be a structure substituted with a substituent having a hetero atom. Examples of the substituent include an ester group, an ether group, a sulfide group, an amide group, an amine group, a sulfoxide group, a ketone group, and a hydroxyl group.

上記ポリビニルアセタール系樹脂中の上記一般式(2)に示す構造単位の含有量は、上記ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量が上記適性範囲となるように調整することが好ましい。ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量を上記適性範囲とするためには、例えば、上記一般式(3)によって、1つのイオン性官能基が導入されている場合、上記一般式(2)に示す構造単位の含有量を0.05〜5モル%程度とすることが好ましい。また、上記一般式(3)によって、2つのイオン性官能基が導入されている場合、上記一般式(2)に示す構造単位の含有量を0.025〜2.5モル%程度とすることが好ましい。
ポリビニルアセタール系樹脂中のイオン性官能基の含有量を上記範囲内とすることで、リチウム二次電池負極用組成物中においてポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の分散性が向上するとともに、電解液に対する耐性や負極とした際の負極活物質及び導電助剤の分散性を優れたものとすることができる。さらに電池とした際のバインダーの劣化が抑制されることからリチウム二次電池の放電容量の低下を抑制することができる。
The content of the structural unit represented by the general formula (2) in the polyvinyl acetal resin is preferably adjusted so that the content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin is within the appropriate range. In order to make the content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin within the appropriate range, for example, when one ionic functional group is introduced by the general formula (3), the general formula ( The content of the structural unit shown in 2) is preferably about 0.05 to 5 mol%. In addition, when two ionic functional groups are introduced by the general formula (3), the content of the structural unit represented by the general formula (2) should be about 0.025 to 2.5 mol%. Is preferred.
By making the content of the ionic functional group in the polyvinyl acetal resin within the above range, the dispersibility of the fine particles composed of the polyvinyl acetal resin in the composition for the negative electrode of the lithium secondary battery is improved, and with respect to the electrolytic solution The dispersibility of the negative electrode active material and the conductive additive when used as a negative electrode or a negative electrode can be improved. Furthermore, since the deterioration of the binder when used as a battery is suppressed, a decrease in the discharge capacity of the lithium secondary battery can be suppressed.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーにおいて、上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量は、本発明の蓄電デバイス負極用バインダーの固形分中における好ましい下限が30重量%、好ましい上限が70重量%である。
上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量が30重量%以上であると、集電体界面及び活物質間の接着力を充分に向上させることができる。上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量が70重量%以下であると樹脂成分が負極活物質粒子全体を被覆することを防ぎ、負極の抵抗増加を抑制することができる。
上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量は、より好ましい下限が35重量%、より好ましい上限が65重量%である。
なお、上記固形分とは、不揮発成分であり、成形時又は加熱時に揮発しない成分をいう。
In the binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention, the content of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin is preferably 30% by weight in the solid content of the binder for the electricity storage device negative electrode of the present invention, and preferably 70% by weight in the solid content. is there.
When the content of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin is 30% by weight or more, the adhesive force between the current collector interface and the active material can be sufficiently improved. When the content of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin is 70% by weight or less, the resin component can be prevented from covering the entire negative electrode active material particles, and an increase in resistance of the negative electrode can be suppressed.
The more preferable lower limit of the content of fine particles made of the polyvinyl acetal resin is 35% by weight, and the more preferable upper limit is 65% by weight.
The solid content is a non-volatile component and does not volatilize during molding or heating.

上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の体積平均粒子径は、好ましい下限が50nm、好ましい上限が700nmである。
上記体積平均粒子径が50nm以上であると、負極活物質及び導電助剤の表面をバインダーが全て覆ってしまうことがなく、電解液と負極活物質とを充分に接触させることができる。上記体積平均粒子径が700nm以下であると、負極とした際の負極活物質及び導電助剤の分散性を充分に向上させて、蓄電デバイスの放電容量を充分に高めることができる。
ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の体積平均粒子径は、より好ましい下限が200nm、より好ましい上限が400nmである。
なお、上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の体積平均粒子径は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置や透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡等を用いて測定することができる。
A preferable lower limit of the volume average particle diameter of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin is 50 nm, and a preferable upper limit is 700 nm.
When the volume average particle diameter is 50 nm or more, the binder does not completely cover the surfaces of the negative electrode active material and the conductive additive, and the electrolyte solution and the negative electrode active material can be sufficiently brought into contact with each other. When the volume average particle size is 700 nm or less, the dispersibility of the negative electrode active material and the conductive additive when the negative electrode is formed can be sufficiently improved, and the discharge capacity of the electricity storage device can be sufficiently increased.
A more preferable lower limit of the volume average particle diameter of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin is 200 nm, and a more preferable upper limit is 400 nm.
The volume average particle size of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device, a transmission electron microscope, a scanning electron microscope, or the like.

上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の体積平均粒子径は、CV値の好ましい上限が40%である。CV値が40%以下であると、大きな粒子径を持った微粒子が存在することがなく、微粒子の沈降を抑制して安定な蓄電デバイス負極用バインダーを得ることができる。
上記CV値のより好ましい上限は35%、更に好ましい上限は32%、特に好ましい上限は30%である。なお、CV値は、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子50個の粒子径を測定し、得られた粒子径の測定結果から標準偏差を求め、体積平均粒子径で割った値の百分率(%)で示される数値である。
The upper limit of the CV value is preferably 40% for the volume average particle diameter of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin. When the CV value is 40% or less, fine particles having a large particle size do not exist, and sedimentation of the fine particles can be suppressed to obtain a stable binder for an electricity storage device negative electrode.
A more preferable upper limit of the CV value is 35%, a further preferable upper limit is 32%, and a particularly preferable upper limit is 30%. The CV value is a percentage (%) of a value obtained by measuring the particle diameter of 50 fine particles made of polyvinyl acetal resin, obtaining the standard deviation from the obtained particle diameter measurement result, and dividing by the volume average particle diameter. The numerical value shown.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーは、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する。
本発明では、バインダーの樹脂成分としてポリビニルアルコール系樹脂を用いることで、結着力を向上させることができ、激しく膨張収縮する負極活物質を用いた際にも、負極活物質同士の接触が断たれることがなく、放電容量の低下を抑制することができる。
更に、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子とポリビニルアルコール系樹脂とを組み合わせて用いることにより、負極活物質同士は、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子によって点接触することで、電解液と負極活物質との接触を良好なものとすることができる。また、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の周辺をポリビニルアルコール系樹脂で覆うことにより接着力を補強して、負極活物質同士の剥離を抑制することができる。
また、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子とポリビニルアルコール系樹脂とを組み合わせることで負極の柔軟性を向上させて、負極作製の際の電極曲げや捲回時に電極剥がれを抑制することができる。
The binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention contains a polyvinyl alcohol-based resin.
In the present invention, by using a polyvinyl alcohol resin as the resin component of the binder, the binding force can be improved, and even when a negative electrode active material that expands and contracts severely is used, contact between the negative electrode active materials is cut off. Therefore, a reduction in discharge capacity can be suppressed.
Further, by using a combination of fine particles made of polyvinyl acetal resin and polyvinyl alcohol resin, the negative electrode active materials are in point contact with fine particles made of polyvinyl acetal resin, so that the electrolyte solution and the negative electrode active material Good contact can be achieved. Moreover, adhesion of the negative electrode active materials can be suppressed by reinforcing the adhesive force by covering the periphery of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin with the polyvinyl alcohol resin.
Moreover, the softness | flexibility of a negative electrode can be improved by combining the microparticles | fine-particles which consist of polyvinyl acetal resin, and polyvinyl alcohol-type resin, and electrode peeling at the time of electrode bending at the time of negative electrode preparation and winding can be suppressed.

上記ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、好ましい下限が90モル%、好ましい上限が99.9モル%である。
上記ケン化度が上記好ましい下限以上、且つ、上記好ましい上限以下であると、接着力を充分に向上させることができ、負極活物質同士の剥離を抑制する効果をより一層向上させることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、より好ましい下限が98モル%、より好ましい上限が99.5モル%である。
上記ケン化度が上記より好ましい下限以上、且つ、上記より好ましい上限以下であると、電解液中の支持塩が分解されにくく、電池のサイクル特性を向上させることができる。
上記ケン化度は、JIS K6726に準拠した方法により測定することができる。
As for the saponification degree of the said polyvinyl alcohol-type resin, a preferable minimum is 90 mol% and a preferable upper limit is 99.9 mol%.
When the saponification degree is not less than the above preferable lower limit and not more than the above preferable upper limit, the adhesive force can be sufficiently improved, and the effect of suppressing peeling between the negative electrode active materials can be further improved.
As for the saponification degree of the said polyvinyl alcohol-type resin, a more preferable minimum is 98 mol% and a more preferable upper limit is 99.5 mol%.
When the saponification degree is not less than the more preferable lower limit and not more than the more preferable upper limit, the supporting salt in the electrolytic solution is hardly decomposed, and the cycle characteristics of the battery can be improved.
The saponification degree can be measured by a method based on JIS K6726.

上記ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、好ましい下限が400、好ましい上限が3000である。
上記重合度が上記好ましい下限以上、且つ、上記好ましい上限以下であると、電解液を吸収して膨潤し、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の周辺を効果的に被覆して、接着力の補強効果をより一層向上させることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、より好ましい下限が1000、より好ましい上限が2500である。
As for the polymerization degree of the said polyvinyl alcohol-type resin, a preferable minimum is 400 and a preferable upper limit is 3000.
When the degree of polymerization is not less than the above preferable lower limit and not more than the above preferable upper limit, the electrolyte solution is absorbed and swelled, and the periphery of the fine particles made of polyvinyl acetal resin is effectively covered, thereby reinforcing the adhesive force. Can be further improved.
A more preferable lower limit of the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is 1000, and a more preferable upper limit is 2500.

上記ポリビニルアルコール系樹脂のガラス転移温度は、好ましい下限が50℃、より好ましい下限が85℃、好ましい上限が95℃、より好ましい上限が90℃である。 The glass transition temperature of the polyvinyl alcohol-based resin has a preferable lower limit of 50 ° C., a more preferable lower limit of 85 ° C., a preferable upper limit of 95 ° C., and a more preferable upper limit of 90 ° C.

上記ポリビニルアルコール系樹脂は、従来公知の方法に従って、ビニルエステルを重合してポリマーを得た後、ポリマーをケン化、すなわち加水分解することにより得られる。ケン化には、一般に、アルカリ又は酸が用いられる。ケン化には、アルカリを用いることが好ましい。 The polyvinyl alcohol-based resin can be obtained by polymerizing a vinyl ester according to a conventionally known method to obtain a polymer, and then saponifying, ie, hydrolyzing the polymer. For saponification, an alkali or an acid is generally used. It is preferable to use an alkali for the saponification.

上記ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル及び安息香酸ビニル等が挙げられる。 Examples of the vinyl ester include vinyl acetate, vinyl formate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate and vinyl benzoate.

上記ビニルエステルの重合方法は特に限定されない。この重合方法として、溶液重合法、塊状重合法及び懸濁重合法等が挙げられる。 The method for polymerizing the vinyl ester is not particularly limited. Examples of the polymerization method include a solution polymerization method, a bulk polymerization method, and a suspension polymerization method.

上記ビニルエステルを重合する際に用いる重合触媒としては、例えば、2−エチルヘキシルペルオキシジカーボネート(Tianjin McEIT社製「TrigonoxEHP」)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、t−ブチルペルオキシネオデカノエート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、ジ−n−ブチルペルオキシジカーボネート、ジ−セチルペルオキシジカーボネート及びジ−s−ブチルペルオキシジカーボネート等が挙げられる。上記重合触媒は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the polymerization catalyst used when polymerizing the vinyl ester include 2-ethylhexyl peroxydicarbonate (“TrigonoxEHP” manufactured by Tianjin McEIT), 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), t-butyl. Peroxyneodecanoate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-n-propylperoxydicarbonate, di-n-butylperoxydicarbonate, di-cetylperoxydicarbonate and di-s-butylperoxy Examples include dicarbonate. As for the said polymerization catalyst, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

ケン化度を好適な範囲に制御しやすいので、上記ビニルエステルを重合して得られるポリマーは、ポリビニルエステルであることが好ましい。また、上記ビニルエステルを重合して得られるポリマーは、上記ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体であってもよい。すなわち、上記ポリビニルアルコールは、ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体を用いて形成されていてもよい。上記他のモノマーすなわち共重合されるコモノマーとしては、例えば、オレフィン類、(メタ)アクリル酸及びその塩、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド誘導体、N−ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ニトリル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、マレイン酸及びその塩、マレイン酸エステル、イタコン酸及びその塩、イタコン酸エステル、ビニルシリル化合物、並びに酢酸イソプロペニル等が挙げられる。上記他のモノマーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Since the degree of saponification is easily controlled within a suitable range, the polymer obtained by polymerizing the vinyl ester is preferably a polyvinyl ester. The polymer obtained by polymerizing the vinyl ester may be a copolymer of the vinyl ester and another monomer. That is, the polyvinyl alcohol may be formed using a copolymer of vinyl ester and another monomer. Examples of the other monomers, that is, comonomers to be copolymerized, include olefins, (meth) acrylic acid and salts thereof, (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamide derivatives, N-vinylamides, vinyl ethers, and nitriles. , Vinyl halides, allyl compounds, maleic acid and salts thereof, maleic acid esters, itaconic acid and salts thereof, itaconic acid esters, vinylsilyl compounds, and isopropenyl acetate. As for the other monomer, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

上記オレフィン類としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン及びイソブテン等が挙げられる。上記(メタ)アクリル酸エステル類としては、(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n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、及び(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられる。上記(メタ)アクリルアミド誘導体としては、アクリルアミド、n−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、及び(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩等が挙げられる。上記N−ビニルアミド類としては、N−ビニルピロリドン等が挙げられる。上記ビニルエーテル類としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、i−プロピルビニルエーテル及びn−ブチルビニルエーテル等が挙げられる。上記ニトリル類としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。上記ハロゲン化ビニル類としては、塩化ビニル及び塩化ビニリデン等が挙げられる。上記アリル化合物としては、酢酸アリル及び塩化アリル等が挙げられる。上記ビニルシリル化合物としては、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the olefins include ethylene, propylene, 1-butene and isobutene. Examples of the (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid n-. Examples include butyl and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Examples of the (meth) acrylamide derivative include acrylamide, n-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, and (meth) acrylamidepropanesulfonic acid and salts thereof. Examples of the N-vinyl amides include N-vinyl pyrrolidone. Examples of the vinyl ethers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, and n-butyl vinyl ether. Examples of the nitriles include (meth) acrylonitrile. Examples of the vinyl halides include vinyl chloride and vinylidene chloride. Examples of the allyl compound include allyl acetate and allyl chloride. Examples of the vinylsilyl compound include vinyltrimethoxysilane.

上記ポリビニルアルコール系樹脂の形態は特に限定されず、液状のものであってもよく、粒子状のものであってもよい。 The form of the polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, and may be liquid or particulate.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーにおいて、上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、本発明の蓄電デバイス負極用バインダーの固形分中における好ましい下限が30重量%、好ましい上限が70重量%である。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が30重量%以上であると、負極内の負極活物質や導電助剤等の粒子間の接着性を充分に向上させることができる。上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が70重量%以下であると負極活物質や導電助剤等粒子表面を完全に被覆することなく、電極抵抗の増加を抑制することができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、より好ましい下限が35重量%、より好ましい上限が65重量%である。
In the binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention, the content of the polyvinyl alcohol-based resin has a preferable lower limit of 30 wt% and a preferable upper limit of 70 wt% in the solid content of the binder for an electric storage device negative electrode of the present invention.
When the content of the polyvinyl alcohol-based resin is 30% by weight or more, adhesion between particles such as a negative electrode active material and a conductive additive in the negative electrode can be sufficiently improved. When the content of the polyvinyl alcohol resin is 70% by weight or less, an increase in electrode resistance can be suppressed without completely covering the particle surface such as the negative electrode active material and the conductive auxiliary agent.
As for content of the said polyvinyl alcohol-type resin, a more preferable minimum is 35 weight% and a more preferable upper limit is 65 weight%.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーにおいて、上記ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対する、上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量は、好ましい下限が20重量部、好ましい上限が100重量部である。
上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量が20重量部以上であると負極に柔軟性を付与することができ、電極を曲げたり捲回したりしたときに電極の剥がれを抑制することができる。
In the binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention, the content of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin with respect to 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol resin is preferably 20 parts by weight, and preferably 100 parts by weight.
When the content of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin is 20 parts by weight or more, flexibility can be imparted to the negative electrode, and peeling of the electrode can be suppressed when the electrode is bent or wound.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーは、更に、分散媒として水性媒体を含有していてもよい。
上記水性媒体を用いることで、負極に残留する溶媒を限りなく減らすことができ、リチウム二次電池を作製することが可能となる。
なお、本発明の蓄電デバイス負極用バインダーでは、水性媒体は水のみであってもよく、上記水に加えて、水以外の溶媒を添加してもよい。
上記水以外の溶媒としては、水への溶解性を有しており、なおかつ揮発性の高いものがよく、例えば、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、エタノール、メタノール等のアルコール類が挙げられる。上記溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。上記水以外の溶媒添加量の好ましい上限は水100重量部に対して30重量部であり、より好ましい上限は20重量部である。
The binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention may further contain an aqueous medium as a dispersion medium.
By using the aqueous medium, the solvent remaining in the negative electrode can be reduced as much as possible, and a lithium secondary battery can be manufactured.
In the binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention, the aqueous medium may be water alone, or a solvent other than water may be added in addition to the water.
As the solvent other than water, a solvent having solubility in water and high volatility is preferable, and examples thereof include alcohols such as isopropyl alcohol, normal propyl alcohol, ethanol, and methanol. The said solvent may be used independently and may use 2 or more types together. A preferable upper limit of the amount of the solvent other than water is 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water, and a more preferable upper limit is 20 parts by weight.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダー中の上記水性媒体の含有量は特に限定されないが、好ましい下限が40重量%、好ましい上限が98重量%である。上記水性媒体の含有量が40重量%以上であると、バインダー樹脂の水媒体中での安定性が良好なものとなり、負極活物質の分散性を向上させて、リチウム二次電池等の蓄電デバイスの放電容量を向上させることができる。上記水性媒体の含有量が98重量%以下であると、上記バインダーを負極活物質と混合して蓄電デバイス負極用組成物とした際の負極活物質に対するバインダー樹脂の量を充分なものとして、集電体への接着力を好適なものとすることができる。上記水性媒体の含有量は、より好ましい下限が50重量%、より好ましい上限が95重量%である。 Although content of the said aqueous medium in the binder for electrical storage device negative electrodes of this invention is not specifically limited, A preferable minimum is 40 weight% and a preferable upper limit is 98 weight%. When the content of the aqueous medium is 40% by weight or more, the stability of the binder resin in the aqueous medium is improved, the dispersibility of the negative electrode active material is improved, and an electricity storage device such as a lithium secondary battery The discharge capacity can be improved. When the content of the aqueous medium is 98% by weight or less, the binder is mixed with the negative electrode active material to obtain a sufficient amount of the binder resin for the negative electrode active material when the negative electrode active material is used. Adhesive strength to the electric body can be made suitable. The content of the aqueous medium has a more preferable lower limit of 50% by weight and a more preferable upper limit of 95% by weight.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダー中の上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子と上記ポリビニルアルコール系樹脂との合計含有量は特に限定されないが、好ましい下限は2重量%、好ましい上限は60重量%である。上記合計含有量が2重量%以上であると、上記バインダーを負極活物質と混合して蓄電デバイス負極用組成物とした際の負極活物質に対するバインダー樹脂の量を充分なものとして、集電体への接着力を好適なものとすることができる。上記合計含有量が60重量%以下であると、バインダー樹脂の水媒体中での安定性が良好なものとなり、負極活物質の分散性を向上させて、リチウム二次電池等の蓄電デバイスの放電容量を向上させることができる。上記合計含有量は、より好ましい下限が5重量%、より好ましい上限が50重量%である。 Although the total content of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin and the polyvinyl alcohol resin in the binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention is not particularly limited, the preferred lower limit is 2% by weight and the preferred upper limit is 60% by weight. . When the total content is 2% by weight or more, the binder is mixed with the negative electrode active material to obtain a composition for an electricity storage device negative electrode, and the amount of the binder resin relative to the negative electrode active material is sufficient. Adhesive strength to can be made suitable. When the total content is 60% by weight or less, the stability of the binder resin in an aqueous medium is improved, the dispersibility of the negative electrode active material is improved, and the discharge of an electricity storage device such as a lithium secondary battery is performed. Capacity can be improved. A more preferable lower limit of the total content is 5% by weight, and a more preferable upper limit is 50% by weight.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーは、蓄電デバイスの負極に用いられるバインダーである。
上記蓄電デバイスとしては、リチウム二次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等が挙げられる。なかでも、リチウム二次電池、リチウムイオンキャパシタに特に好適に使用することができる。
The binder for an electricity storage device negative electrode of the present invention is a binder used for the negative electrode of an electricity storage device.
Examples of the electricity storage device include a lithium secondary battery, an electric double layer capacitor, and a lithium ion capacitor. Especially, it can be used especially suitably for a lithium secondary battery and a lithium ion capacitor.

本発明の蓄電デバイス電極用バインダーを製造する方法は特に限定されない。例えば、ポリビニルアセタール系樹脂を作製する工程を行った後、上記ポリビニルアセタール系樹脂をポリビニルアセタール系樹脂が溶解する有機溶剤に溶解させ、次いで、水等の貧溶媒を少量ずつ添加し、加熱及び/又は減圧して有機溶剤を除去することによりポリビニルアセタール系樹脂を析出させて微粒子を作製する方法が挙げられる。また、大量の水に上記ポリビニルアセタール系樹脂が溶解した溶液を添加した後に必要に応じて加熱及び/又は減圧して有機溶剤を除去し、ポリビニルアセタール系樹脂を析出させて微粒子を作製する方法が挙げられる。更に、ポリビニルアセタール系樹脂を該ポリビニルアセタール系樹脂のガラス転移温度以上で加熱してニーダー等で混練しながら、加熱加圧下で水を少量ずつ添加して混練する方法等が挙げられる。上記有機溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、アセトン、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチルや、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。
なかでも、得られるポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の体積平均粒子径が小さく、粒子径分布が狭い微粒子を得ることができるため、上記ポリビニルアセタール系樹脂を有機溶剤に溶解した後にポリビニルアセタール系樹脂を析出させて微粒子を作製し、更にポリビニルアルコール系樹脂を添加する方法が好ましい。
また、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の体積平均粒子径は、ポリビニルアセタール樹脂を溶解する有機溶剤を除去する際の条件を適宜設定することにより調整することができる。
なお、上記製造方法では、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を作製し、乾燥した後に水性媒体に分散させてもよく、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の作製時に使用した溶媒をそのまま水性媒体として使用してもよい。
The method for producing the electrical storage device electrode binder of the present invention is not particularly limited. For example, after performing the step of producing a polyvinyl acetal resin, the polyvinyl acetal resin is dissolved in an organic solvent in which the polyvinyl acetal resin dissolves, and then a poor solvent such as water is added little by little. Alternatively, a method of preparing fine particles by precipitating a polyvinyl acetal resin by removing the organic solvent under reduced pressure can be used. Moreover, after adding the solution which the said polyvinyl acetal type resin melt | dissolved in a large amount of water, the method of heating and / or pressure-reducing as needed, removing an organic solvent, and precipitating a polyvinyl acetal type resin, and producing microparticles | fine-particles. Can be mentioned. Further, there may be mentioned a method in which a polyvinyl acetal resin is heated at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the polyvinyl acetal resin and kneaded with a kneader or the like, and water is added little by little under heat and pressure. Examples of the organic solvent include tetrahydrofuran, acetone, toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, butanol, isopropyl alcohol, and the like.
Among them, since the volume-average particle diameter of the fine particles made of the obtained polyvinyl acetal resin is small and fine particles with a narrow particle size distribution can be obtained, the polyvinyl acetal resin is dissolved after dissolving the polyvinyl acetal resin in an organic solvent. A method of preparing fine particles by precipitation and further adding a polyvinyl alcohol-based resin is preferable.
Moreover, the volume average particle diameter of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin can be adjusted by appropriately setting the conditions for removing the organic solvent that dissolves the polyvinyl acetal resin.
In the above production method, fine particles comprising a polyvinyl acetal resin may be prepared and dried, and then dispersed in an aqueous medium. The solvent used in the production of the fine particles comprising a polyvinyl acetal resin is used as an aqueous medium as it is. May be.

本発明の蓄電デバイス負極用バインダーに負極活物質を添加することで蓄電デバイス負極用組成物とすることができる。このような本発明の蓄電デバイス負極用バインダー、及び、負極活物質を含有する蓄電デバイス負極用組成物もまた本発明の1つである。 It can be set as the composition for electrical storage device negative electrodes by adding a negative electrode active material to the binder for electrical storage devices negative electrodes of this invention. The composition for negative electrode of an electrical storage device containing the binder for negative electrode of an electrical storage device of this invention and the negative electrode active material is also one of this invention.

本発明の蓄電デバイス負極用組成物中の上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量は特に限定されないが、負極活物質100重量部に対して、好ましい下限は0.5重量部、好ましい上限は20重量部である。
上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量が0.5重量部以上であると、集電体への接着力を充分に向上させることができる。上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量が20重量部以下であると、リチウム二次電池の放電容量の低下を充分に抑制することができる。
上記ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子の含有量は、より好ましい下限が1重量部、より好ましい上限が5重量部である。
The content of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin in the composition for negative electrode of the electricity storage device of the present invention is not particularly limited, but the preferred lower limit is 0.5 parts by weight and the preferred upper limit is 100 parts by weight of the negative electrode active material. 20 parts by weight.
When the content of the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin is 0.5 parts by weight or more, the adhesive force to the current collector can be sufficiently improved. When the content of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin is 20 parts by weight or less, a decrease in the discharge capacity of the lithium secondary battery can be sufficiently suppressed.
The content of the fine particles made of the polyvinyl acetal resin is more preferably 1 part by weight and more preferably 5 parts by weight.

本発明の蓄電デバイス負極用組成物中の上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、負極活物質100重量部に対して、好ましい下限が0.5重量部、好ましい上限が20重量部である。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が0.5重量部以上であると、接着力を向上させる効果を充分に発揮させることができる。上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が20重量部以下であると、電解液と負極活物質との接触を良好に保つことができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、より好ましい下限が1重量部、より好ましい上限が10重量部である。
The content of the polyvinyl alcohol-based resin in the composition for negative electrode of an electricity storage device of the present invention is preferably 0.5 parts by weight and preferably 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the negative electrode active material.
When the content of the polyvinyl alcohol resin is 0.5 parts by weight or more, the effect of improving the adhesive force can be sufficiently exhibited. When the content of the polyvinyl alcohol resin is 20 parts by weight or less, the contact between the electrolytic solution and the negative electrode active material can be kept good.
As for content of the said polyvinyl alcohol-type resin, a more preferable minimum is 1 weight part and a more preferable upper limit is 10 weight part.

本発明の蓄電デバイス負極用組成物は、負極活物質を含有する。
上記負極活物質としては、例えば黒鉛、天然黒鉛、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属窒化物、ケイ素、酸化ケイ素等のシリコン化合物等が挙げられる。
The composition for an electricity storage device negative electrode of the present invention contains a negative electrode active material.
Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite, natural graphite, graphite carbon, and amorphous carbon, lithium transition metal oxides, lithium transition metal nitrides, silicon compounds such as silicon and silicon oxide, and the like.

本発明の蓄電デバイス負極用組成物は、導電助剤を含有することが好ましい。
上記導電助剤は、蓄電デバイスを高出力化するために用いられるものである。
上記導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、気相成長炭素繊維等が挙げられる。なかでも、アセチレンブラックが好ましい。
The composition for an electricity storage device negative electrode of the present invention preferably contains a conductive additive.
The conductive auxiliary agent is used to increase the output of the electricity storage device.
Examples of the conductive aid include acetylene black, carbon black, ketjen black, and vapor grown carbon fiber. Of these, acetylene black is preferable.

本発明の蓄電デバイス負極用組成物には、上述した負極活物質、導電助剤、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子、ポリビニルアルコール系樹脂、水性媒体以外にも、必要に応じて、難燃助剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤のような添加剤を添加してもよい。 In addition to the above-described negative electrode active material, conductive auxiliary agent, fine particles comprising polyvinyl acetal resin, polyvinyl alcohol resin, and aqueous medium, the composition for negative electrode of an electricity storage device of the present invention includes a flame retardant auxiliary as necessary. Additives such as thickeners, antifoaming agents, leveling agents, and adhesion-imparting agents may be added.

本発明の蓄電デバイス負極用組成物を製造する方法としては、特に限定されず、例えば、上記負極活物質、導電助剤、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子、ポリビニルアルコール系樹脂、水性媒体及び必要に応じて添加する各種添加剤をボールミル、ブレンダーミル、3本ロール等の各種混合機を用いて混合する方法が挙げられる。 The method for producing the negative electrode composition for an electricity storage device of the present invention is not particularly limited. For example, the negative electrode active material, the conductive additive, the fine particles comprising the polyvinyl acetal resin, the polyvinyl alcohol resin, the aqueous medium, and the necessity There is a method of mixing various additives to be added according to various mixers such as a ball mill, a blender mill, and a three roll.

本発明の蓄電デバイス負極用組成物は、例えば、導電性基体上に塗布し、乾燥する工程を経ることで、蓄電デバイス電極が形成される。このような蓄電デバイス負極用組成物を用いて得られる蓄電デバイス電極、及び、蓄電デバイスもまた本発明の1つである。
本発明の蓄電デバイス負極用組成物を導電性基体に塗布する際の塗布方法としては、例えば、押出しコーター、リバースローラー、ドクターブレード、アプリケーターなどをはじめ、各種の塗布方法を採用することができる。
また、導電性基体上に塗布したのち、適切な電極密度に達するようにプレス工程を行うことが好ましい。上記プレス工程はロールプレス機を用いることが好ましい。
For example, the composition for an electricity storage device negative electrode of the present invention is applied on a conductive substrate and dried to form an electricity storage device electrode. An electricity storage device electrode obtained using such a composition for an electricity storage device negative electrode and an electricity storage device are also one aspect of the present invention.
As an application method for applying the composition for negative electrode of an electricity storage device of the present invention to a conductive substrate, various application methods such as an extrusion coater, a reverse roller, a doctor blade, and an applicator can be employed.
Moreover, it is preferable to perform a pressing step so as to reach an appropriate electrode density after coating on the conductive substrate. It is preferable to use a roll press for the pressing step.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子1の分散液の調製)
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応容器内に、ポリビニルアセタール系樹脂(重合度1000、ブチラール化度55.0モル%、水酸基量43.6モル%、アセチル基量1.4モル%)20重量部をイソプロパノール80重量部に溶解させて溶解液を得た。得られた溶解液に2−ホルミルベンゼンスルホン酸ナトリウムを1重量部、12Mの濃塩酸を0.05重量部加え、75℃にて4時間反応させた。反応液を冷却し、水200重量部を滴下添加した。次いで液温を30℃に保ち、減圧しながら撹拌を行うことでイソプロパノール及び水を揮発させた後、固形分が20重量%となるまで濃縮し、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子1(以下、ポリビニルアセタール系樹脂微粒子1ともいう)が分散した分散液(ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子1の含有量:20重量%)を作製した。
なお、得られたポリビニルアセタール系樹脂をNMRにより測定したところ、ブチラール化度は54.0モル%、水酸基量は42.0モル%、アセチル基量は1.1モル%であった。また、ポリビニルアセタール系樹脂に含まれるイオン性官能基の量は0.2mmol/g、イオン性官能基を有するアセタール結合(式(1−4)中、Rがベンゼン環、Xがスルホン酸ナトリウム)の含有量は5.0モル%であった。更に、得られたポリビニルアセタール系樹脂微粒子1の体積平均粒子径を透過型電子顕微鏡により測定したところ、300nmであり、CV値は20%であった。
(Preparation of dispersion of polyvinyl acetal resin fine particles 1)
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, a polyvinyl acetal resin (polymerization degree 1000, butyralization degree 55.0 mol%, hydroxyl group amount 43.6 mol%, acetyl group amount 1.4 mol%) 20 parts by weight was dissolved in 80 parts by weight of isopropanol to obtain a solution. 1 part by weight of sodium 2-formylbenzenesulfonate and 0.05 part by weight of 12M concentrated hydrochloric acid were added to the resulting solution and reacted at 75 ° C. for 4 hours. The reaction solution was cooled, and 200 parts by weight of water was added dropwise. Next, after maintaining the liquid temperature at 30 ° C. and evaporating isopropanol and water by stirring while reducing the pressure, the solution is concentrated until the solid content becomes 20% by weight, and the fine particles 1 (hereinafter referred to as “polyvinyl”) comprising a polyvinyl acetal resin. A dispersion (content of fine particles 1 made of polyvinyl acetal resin: 20% by weight) in which acetal resin fine particles 1 are dispersed was prepared.
In addition, when the obtained polyvinyl acetal type resin was measured by NMR, the butyralization degree was 54.0 mol%, the amount of hydroxyl groups was 42.0 mol%, and the amount of acetyl groups was 1.1 mol%. The amount of ionic functional group contained in the polyvinyl acetal resin is 0.2 mmol / g, and an acetal bond having an ionic functional group (in formula (1-4), R 2 is a benzene ring, X is sodium sulfonate. ) Content was 5.0 mol%. Furthermore, when the volume average particle diameter of the obtained polyvinyl acetal resin fine particles 1 was measured with a transmission electron microscope, it was 300 nm and the CV value was 20%.

(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子2の分散液の調製)
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応容器内に、ポリビニルアセタール系樹脂(重合度1000、ブチラール化度55.5モル%、水酸基量40.5モル%、アセチル基量4.0モル%)20重量部をイソプロパノール80重量部に溶解させて溶解液を得た。得られた溶解液に2−ホルミルベンゼンスルホン酸ナトリウムを1重量部、12Mの濃塩酸を0.05重量部加え、75℃にて4時間反応させた。反応液を冷却し、水200重量部を滴下添加した。次いで液温を30℃に保ち、減圧しながら撹拌を行うことでイソプロパノール及び水を揮発させた後、固形分が20重量%となるまで濃縮し、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子2(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子2ともいう)が分散した分散液(ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子2の含有量:20重量%)を作製した。
なお、得られたポリビニルアセタール系樹脂をNMRにより測定したところ、ブチラール化度は55.0モル%、水酸基量は40.0モル%、アセチル基量は2.0モル%であった。また、ポリビニルアセタール系樹脂に含まれるイオン性官能基の量は0.2mmol/g、イオン性官能基を有するアセタール結合(式(1−4)中、Rがベンゼン環、Xがスルホン酸ナトリウム)の含有量は3.0モル%であった。更に、得られたポリビニルアセタール系樹脂微粒子2の体積平均粒子径を透過型電子顕微鏡により測定したところ、340nmであり、CV値は22%であった。
(Preparation of dispersion of polyvinyl acetal resin fine particles 2)
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, a polyvinyl acetal resin (polymerization degree 1000, butyralization degree 55.5 mol%, hydroxyl group content 40.5 mol%, acetyl group content 4.0 mol%) 20 parts by weight was dissolved in 80 parts by weight of isopropanol to obtain a solution. 1 part by weight of sodium 2-formylbenzenesulfonate and 0.05 part by weight of 12M concentrated hydrochloric acid were added to the resulting solution and reacted at 75 ° C. for 4 hours. The reaction solution was cooled, and 200 parts by weight of water was added dropwise. Next, after maintaining the liquid temperature at 30 ° C. and volatilizing isopropanol and water by stirring under reduced pressure, the solution is concentrated until the solid content becomes 20% by weight, and the fine particles 2 made of polyvinyl acetal resin (polyvinyl acetal system) A dispersion liquid (also referred to as resin fine particles 2) in which the content of the fine particles 2 made of a polyvinyl acetal resin was 20% by weight was prepared.
When the obtained polyvinyl acetal resin was measured by NMR, the degree of butyralization was 55.0 mol%, the amount of hydroxyl groups was 40.0 mol%, and the amount of acetyl groups was 2.0 mol%. The amount of ionic functional group contained in the polyvinyl acetal resin is 0.2 mmol / g, and an acetal bond having an ionic functional group (in formula (1-4), R 2 is a benzene ring, X is sodium sulfonate. ) Content was 3.0 mol%. Furthermore, when the volume average particle diameter of the obtained polyvinyl acetal resin fine particles 2 was measured with a transmission electron microscope, it was 340 nm and the CV value was 22%.

(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子3の分散液の調製)
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応容器内に、ポリビニルアセタール系樹脂(重合度1000、ブチラール化度46.0モル%、水酸基量51.9モル%、アセチル基量2.1モル%)20重量部をイソプロパノール80重量部に溶解させて溶解液を得た。得られた溶解液に2−ホルミルベンゼンスルホン酸ナトリウムを2重量部、12Mの濃塩酸を0.05重量部加え、75℃にて4時間反応させた。反応液を冷却し、水200重量部を滴下添加した。次いで液温を30℃に保ち、減圧しながら撹拌を行うことでイソプロパノール及び水を揮発させた後、固形分が20重量%となるまで濃縮し、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子3(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子3ともいう)が分散した分散液(ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子3の含有量:20重量%)を作製した。
なお、得られたポリビニルアセタール系樹脂をNMRにより測定したところ、ブチラール化度は45.2モル%、水酸基量は42.0モル%、アセチル基量は1.8モル%であった。また、ポリビニルアセタール系樹脂に含まれるイオン性官能基の量は1.0mmol/g、イオン性官能基を有するアセタール結合(式(1−4)中、Rがベンゼン環、Xがスルホン酸ナトリウム)の含有量は11.0モル%であった。更に、得られたポリビニルアセタール系樹脂微粒子3の体積平均粒子径を透過型電子顕微鏡により測定したところ、400nmであり、CV値は18%であった。
(Preparation of dispersion of polyvinyl acetal resin fine particles 3)
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, a polyvinyl acetal resin (degree of polymerization 1000, degree of butyralization 46.0 mol%, hydroxyl amount 51.9 mol%, acetyl group amount 2.1 mol%) 20 parts by weight was dissolved in 80 parts by weight of isopropanol to obtain a solution. 2 parts by weight of sodium 2-formylbenzenesulfonate and 0.05 parts by weight of 12M concentrated hydrochloric acid were added to the resulting solution and reacted at 75 ° C. for 4 hours. The reaction solution was cooled, and 200 parts by weight of water was added dropwise. Next, after maintaining the liquid temperature at 30 ° C. and evaporating isopropanol and water by stirring while reducing the pressure, the solution is concentrated until the solid content becomes 20% by weight, and the fine particles 3 (polyvinyl acetal type) comprising a polyvinyl acetal type resin. A dispersion liquid (also referred to as resin fine particles 3) in which the content of the fine particles 3 made of polyvinyl acetal resin was 20% by weight was prepared.
When the obtained polyvinyl acetal resin was measured by NMR, the degree of butyralization was 45.2 mol%, the amount of hydroxyl groups was 42.0 mol%, and the amount of acetyl groups was 1.8 mol%. The amount of ionic functional groups contained in the polyvinyl acetal resin is 1.0 mmol / g, an acetal bond having an ionic functional group (in formula (1-4), R 2 is a benzene ring, X is sodium sulfonate. ) Content was 11.0 mol%. Furthermore, when the volume average particle diameter of the obtained polyvinyl acetal resin fine particles 3 was measured with a transmission electron microscope, it was 400 nm and the CV value was 18%.

(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子4の調製)
ポリビニルアセタール系樹脂微粒子3が分散した分散液(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子3の含有量:20重量%)100重量部に、12Mの濃塩酸を0.05重量部、架橋剤として25%グルタルアルデヒド水溶液0.2重量部を添加した。その後、70℃にて4時間の条件で反応させて、架橋構造を有するポリビニルアセタール系樹脂4(以下、ポリビニルアセタール系樹脂微粒子4ともいう)を作製した。
得られたポリビニルアセタール系樹脂をNMRにより測定したところ、ブチラール化度は45.2モル%、水酸基量は42.0モル%、アセチル基量は1.8モル%であった。また、ポリビニルアセタール系樹脂に含まれるイオン性官能基の量は1.0mmol/g、イオン性官能基を有するアセタール結合(式(1−4)中、Rがベンゼン環、Xがスルホン酸ナトリウム)の含有量は11.0モル%であった。更に、得られたポリビニルアセタール系樹脂微粒子4の体積平均粒子径を透過型電子顕微鏡により測定したところ、400nmであり、CV値は18%であった。
(Preparation of polyvinyl acetal resin fine particles 4)
100 parts by weight of a dispersion liquid in which polyvinyl acetal resin fine particles 3 are dispersed (content of polyvinyl acetal resin fine particles 3: 20% by weight), 0.05 parts by weight of 12M concentrated hydrochloric acid, and 25% aqueous glutaraldehyde solution as a crosslinking agent 0.2 part by weight was added. Then, it was made to react at 70 degreeC on the conditions for 4 hours, and the polyvinyl acetal type-resin 4 (henceforth the polyvinyl acetal type resin fine particle 4) which has a crosslinked structure was produced.
When the obtained polyvinyl acetal resin was measured by NMR, the degree of butyralization was 45.2 mol%, the amount of hydroxyl groups was 42.0 mol%, and the amount of acetyl groups was 1.8 mol%. The amount of ionic functional groups contained in the polyvinyl acetal resin is 1.0 mmol / g, an acetal bond having an ionic functional group (in formula (1-4), R 2 is a benzene ring, X is sodium sulfonate. ) Content was 11.0 mol%. Furthermore, when the volume average particle diameter of the obtained polyvinyl acetal resin fine particles 4 was measured with a transmission electron microscope, it was 400 nm and the CV value was 18%.

Figure 2018206658
Figure 2018206658

(実施例1)
得られたポリビニルアセタール系樹脂微粒子1の分散液(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子1の含有量:20重量%)100重量部と、ポリビニルアルコール系樹脂(重合度1700、ケン化度98モル%)の分散液(ポリビニルアルコール系樹脂の含有量:10重量%)200重量部とを混合し、蓄電デバイス負極用バインダーを作製した。得られた蓄電デバイス負極用バインダーの固形分中におけるポリビニルアセタール系樹脂微粒子1の含有量は50重量%、ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は50重量%であった。
球状天然黒鉛80重量部とシリコン化合物(SiO)20重量部とを混合し負極活物質混合物を作製した。
得られた蓄電デバイス負極用バインダー(固形分の量:4重量部)に対して、上記負極活物質混合物94重量部、及び、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製、デンカブラック)2重量部を混合し、蓄電デバイス負極用組成物を得た。
Example 1
Dispersion of 100 parts by weight of a dispersion of the obtained polyvinyl acetal resin fine particles 1 (content of polyvinyl acetal resin fine particles 1: 20% by weight) and a polyvinyl alcohol resin (polymerization degree 1700, saponification degree 98 mol%) 200 parts by weight of a liquid (polyvinyl alcohol-based resin content: 10% by weight) was mixed to prepare a binder for an electricity storage device negative electrode. The content of the polyvinyl acetal resin fine particles 1 in the solid content of the obtained binder for the electricity storage device negative electrode was 50% by weight, and the content of the polyvinyl alcohol resin was 50% by weight.
A negative active material mixture was prepared by mixing 80 parts by weight of spherical natural graphite and 20 parts by weight of a silicon compound (SiO).
94 parts by weight of the negative electrode active material mixture and acetylene black (Denka Black, Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 2 as the conductive auxiliary agent with respect to the obtained binder for negative electrode of the electricity storage device (solid content: 4 parts by weight) The weight part was mixed and the electrical storage device negative electrode composition was obtained.

(実施例2)
得られたポリビニルアセタール系樹脂微粒子2の分散液を用いた以外は実施例1と同様にして蓄電デバイス負極用バインダー及び蓄電デバイス負極用組成物を得た。
(Example 2)
A power storage device negative electrode binder and a power storage device negative electrode composition were obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained dispersion liquid of polyvinyl acetal resin fine particles 2 was used.

(実施例3)
得られたポリビニルアセタール系樹脂微粒子3の分散液を用いた以外は実施例1と同様にして蓄電デバイス負極用バインダー及び蓄電デバイス負極用組成物を得た。
Example 3
A power storage device negative electrode binder and a power storage device negative electrode composition were obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained dispersion liquid of polyvinyl acetal resin fine particles 3 was used.

(実施例4)
ポリビニルアセタール系樹脂微粒子4を水に分散させた分散液(ポリビニルアセタール系樹脂微粒子4の含有量:20重量%)100重量部と、ポリビニルアルコール系樹脂(重合度1700、ケン化度98モル%)の分散液(ポリビニルアルコール系樹脂の含有量:10重量%)200重量部とを混合し、蓄電デバイス負極用バインダーを作製した。得られた蓄電デバイス負極用バインダーの固形分中におけるポリビニルアセタール系樹脂微粒子4の含有量は50重量%、ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は50重量%であった。
得られた蓄電デバイス負極用バインダーを用いた以外は実施例1と同様にして、蓄電デバイス負極用組成物を得た。
(Example 4)
100 parts by weight of a dispersion of polyvinyl acetal resin fine particles 4 dispersed in water (content of polyvinyl acetal resin fine particles 4: 20% by weight) and polyvinyl alcohol resin (polymerization degree 1700, saponification degree 98 mol%) The dispersion liquid (polyvinyl alcohol-based resin content: 10% by weight) was mixed with 200 parts by weight to prepare a binder for an electricity storage device negative electrode. The content of the polyvinyl acetal resin fine particles 4 in the solid content of the obtained binder for the electricity storage device negative electrode was 50% by weight, and the content of the polyvinyl alcohol resin was 50% by weight.
Except having used the obtained binder for electrical storage device negative electrodes, it carried out similarly to Example 1, and obtained the composition for electrical storage device negative electrodes.

(比較例1)
バインダーとしてスチレン−ブタジエンゴム(SBR)を用い、実施例1で得られた負極活物質混合物94重量部、バインダー3重量部、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製、デンカブラック)2重量部、及び、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース(アルドリッチ社製)1重量部を混合し、蓄電デバイス負極用組成物を得た。
(Comparative Example 1)
Using styrene-butadiene rubber (SBR) as a binder, 94 parts by weight of the negative electrode active material mixture obtained in Example 1, 3 parts by weight of binder, and 2 weights of acetylene black (Denka Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive auxiliary. Part and 1 part by weight of carboxymethyl cellulose (manufactured by Aldrich) as a thickener were mixed to obtain a composition for an electricity storage device negative electrode.

(比較例2)
バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用いた以外は比較例1と同様にして、蓄電デバイス負極用組成物を得た。
(Comparative Example 2)
A composition for an electricity storage device negative electrode was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as a binder.

<評価>
実施例及び比較例で得られた蓄電デバイス負極用組成物について以下の評価を行った。結果を表2に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the composition for electrical storage device negative electrodes obtained by the Example and the comparative example. The results are shown in Table 2.

(1)接着性
実施例1〜4、比較例1及び2で得られた蓄電デバイス負極用組成物については、銅箔に対する接着性を評価した。
(1) Adhesiveness About the composition for electrical storage device negative electrodes obtained in Examples 1-4 and Comparative Examples 1 and 2, the adhesiveness with respect to copper foil was evaluated.

(銅箔に対する接着性)
銅箔(厚み15μm)の上に、乾燥後の膜厚が40μmとなるように蓄電デバイス負極用組成物を塗工、乾燥し、アルミ箔上に電極がシート状に形成された試験片を得た。
このサンプルを縦10cm、横5cmに切り出し、アルミ箔側を厚み2mmのアクリル板に両面テープで貼り付けた。試験片の電極表面に幅18mmのテープ(商品名:セロテープ(登録商標)No.252(積水化学工業社製)(JIS Z1522規定))を貼り付け、90°方向に300mm/minの速度でテープを剥離したときの剥離力(N)をAUTOGRAPH(島津製作所社製、「AGS−J」)を用いて計測した。
(Adhesiveness to copper foil)
On the copper foil (thickness 15 μm), the composition for an electricity storage device negative electrode was applied and dried so that the film thickness after drying was 40 μm, and a test piece in which the electrode was formed in a sheet shape on the aluminum foil was obtained. It was.
This sample was cut into a length of 10 cm and a width of 5 cm, and the aluminum foil side was attached to a 2 mm thick acrylic plate with a double-sided tape. A tape with a width of 18 mm (trade name: Cellotape (registered trademark) No. 252 (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) (JIS Z1522 regulations)) is applied to the electrode surface of the test piece, and the tape is taped at a speed of 300 mm / min in the 90 ° direction. The peeling force (N) when peeling was measured using AUTOGRAPH (manufactured by Shimadzu Corporation, “AGS-J”).

(2)耐電解液性
(バインダー樹脂シートの作製)
離型処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、乾燥後の膜厚が50μmとなるように実施例及び比較例で用いられたバインダーを塗工、乾燥してバインダー樹脂シートを作製した。
得られたバインダー樹脂シートを30×50mmに切り出し、試験片を作製した。
(2) Electrolytic solution resistance (preparation of binder resin sheet)
On the polyethylene terephthalate (PET) film subjected to the mold release treatment, the binders used in Examples and Comparative Examples were coated and dried so that the film thickness after drying was 50 μm, to prepare a binder resin sheet.
The obtained binder resin sheet was cut out into 30x50 mm, and the test piece was produced.

(溶出・膨潤評価)
得られた試験片を110℃で2時間乾燥させて得られたフィルムの重量を計量することにより、フィルムの重量(a)を計測した。
次に、電解液としてジエチルカーボネートを用い、得られたフィルムを電解液に25℃で3日間浸漬させた。その後、フィルムを取り出し、直ちに表面の電解液をふき取って除去した後、計量することにより、重量(b)を計測した。
その後、該フィルムを純水500gに2日間浸漬させてフィルム内部の電解液を完全に除去し、110℃で2時間乾燥させた後、計量することにより、重量(c)を計測した。
各重量から、バインダーの溶解率及び膨潤率を次式により算出した。
溶解率(%)=[(a−c)/a]×100
膨潤率(%)=(b−c/c)×100
なお、溶解率の値が高いほど電解液に樹脂が溶解しやすいことを意味し、膨潤率が高いほど樹脂が電解液によって膨潤しやすいことを意味する。
(Elution / swelling evaluation)
The weight (a) of the film was measured by weighing the film obtained by drying the obtained test piece at 110 ° C. for 2 hours.
Next, diethyl carbonate was used as the electrolytic solution, and the obtained film was immersed in the electrolytic solution at 25 ° C. for 3 days. Thereafter, the film was taken out and immediately the surface electrolyte solution was wiped off and then weighed to measure the weight (b).
Thereafter, the film was immersed in 500 g of pure water for 2 days to completely remove the electrolyte inside the film, dried at 110 ° C. for 2 hours, and weighed to measure the weight (c).
From each weight, the dissolution rate and swelling rate of the binder were calculated by the following equations.
Dissolution rate (%) = [(ac) / a] × 100
Swelling rate (%) = (b−c / c) × 100
In addition, it means that resin is easy to melt | dissolve in electrolyte solution, so that the value of a dissolution rate is high, and it means that resin is easy to swell with electrolyte solution, so that a swelling rate is high.

(3)電池性能評価
(a)コイン電池の作製
実施例1〜4、比較例1及び2で得られた蓄電デバイス負極用組成物を厚さ15μmの銅箔に均一に塗布、乾燥し、プレス後、これをφ16mmに打ち抜いて負極層を得た。
また、対極としてφ14mmに打ち抜いたリチウム金属箔、セパレータとして厚さ25μmの多孔質PP膜及びガラスフィルター(アドバンテックGA−100)、電解液としてLiPF(1M)を含有するエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒(体積比1:1)を用い、コインセル(CR2032型)を作製した。
(3) Battery performance evaluation (a) Coin battery production The composition for negative electrode of electricity storage device obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was uniformly applied to a copper foil having a thickness of 15 μm, dried, and pressed. Thereafter, this was punched out to φ16 mm to obtain a negative electrode layer.
Moreover, lithium metal foil punched out to φ14 mm as a counter electrode, a porous PP film having a thickness of 25 μm and a glass filter (Advantech GA-100) as a separator, and ethylene carbonate and diethyl carbonate containing LiPF 6 (1M) as an electrolytic solution Using a mixed solvent (volume ratio 1: 1), a coin cell (CR2032 type) was produced.

(b)放電容量評価、及び、充放電サイクル評価
得られたコイン電池について、充放電試験装置(東洋システム社製)を用いて放電容量評価、及び、充放電サイクル評価を行った。
この放電容量評価、充放電サイクル評価は電圧範囲0.1〜1.5V、評価温度は25℃で行った。充放電サイクル評価の容量維持率は、5サイクル目の放電容量を100%とし、100サイクル目の放電容量を5サイクル目の放電容量で割った値を100サイクル目の容量維持率とした。
(B) Discharge capacity evaluation and charge / discharge cycle evaluation About the obtained coin battery, discharge capacity evaluation and charge / discharge cycle evaluation were performed using the charge / discharge test apparatus (made by Toyo System Co., Ltd.).
This discharge capacity evaluation and charge / discharge cycle evaluation were performed at a voltage range of 0.1 to 1.5 V and an evaluation temperature of 25 ° C. The capacity maintenance rate in the charge / discharge cycle evaluation was defined as the capacity maintenance rate at the 100th cycle, where the discharge capacity at the 5th cycle was 100% and the discharge capacity at the 100th cycle divided by the discharge capacity at the 5th cycle.

(c)レート特性評価
得られたコイン電池について、放電時の電流量を0.2C、1C、3Cとし、各レートで5サイクルずつ充放電を行った。充電は全て0.2Cで行った。放電電流値が0.2Cのときの、5サイクル目の放電容量を100とした場合の、放電電流量が1Cと3Cの場合の5サイクル目の放電容量の比率を算出し、レート特性を評価した。なお、「1C」とは、活物質量より算出した容量を1時間で放電するのに必要な電流量であり、同様に「0.2C」とは5時間、「3C」とは20分で、それぞれ放電するのに必要な電流量である。
(C) Rate characteristic evaluation About the obtained coin battery, the electric current amount at the time of discharge was set to 0.2C, 1C, and 3C, and it charged / discharged 5 cycles at each rate. All charging was performed at 0.2C. Calculate the ratio of the discharge capacity at the 5th cycle when the discharge current amount is 1C and 3C when the discharge capacity at the 5th cycle is 100 when the discharge current value is 0.2C, and evaluate the rate characteristics did. “1C” is the amount of current required to discharge the capacity calculated from the amount of active material in 1 hour. Similarly, “0.2C” is 5 hours, and “3C” is 20 minutes. , The amount of current required to discharge each.

(4)曲げ耐性
銅箔(厚み15μm)の上に、乾燥後の膜厚が40μmとなるように蓄電デバイス負極用組成物を塗工、乾燥し、銅箔上に電極がシート状に形成された試験片を得た。
このサンプルを縦50cm、横2cmに切り出し、直径2mmのガラス棒に巻き付けて1日放置した後、サンプルの巻き付けを解いて電極のクラックや割れの発生を以下の基準で評価した。
◎:クラックや割れは全く確認されなかった
○:クラックや割れが僅かに確認されたが、活物質の剥がれは全く確認されなかった
△:クラックや割れが確認され、部分的な活物質の剥がれも確認された
×:全面的にクラックや割れが確認され、大部分の活物質の剥がれも確認された
(4) On the copper foil (thickness: 15 μm), the composition for an electricity storage device negative electrode is applied and dried so that the film thickness after drying is 40 μm, and the electrode is formed in a sheet shape on the copper foil. A test piece was obtained.
This sample was cut into a length of 50 cm and a width of 2 cm, wound around a glass rod having a diameter of 2 mm and left for one day, and then the sample was unwound and the occurrence of cracks or cracks in the electrode was evaluated according to the following criteria.
◎: No cracks or cracks were observed. ○: Slight cracks or cracks were confirmed, but no peeling of the active material was confirmed. △: Cracks or cracks were confirmed, partial peeling of the active material. ×: Cracks and cracks were confirmed on the entire surface, and most of the active material was also confirmed to be peeled off

Figure 2018206658
Figure 2018206658

実施例1〜4では、SBRを用いる比較例1やPVDFを用いる比較例2と比較して、高い接着性を発揮していることが分かる。また、電解液が膨潤しにくいか、電解液に溶解しにくく、耐電解液性に優れていることが分かる。更に、実施例1〜4で得られた負極用組成物を用いて得られた電池は、容量維持率やレート特性に優れており、高い電池特性を発揮していることが分かる。また、実施例1〜4で得られた負極用組成物を用いて得られた電極は、クラックや割れ、剥がれが生じにくく、曲げ耐性に優れていることが分かる。 In Examples 1-4, it turns out that the high adhesiveness is exhibited compared with the comparative example 1 which uses SBR, and the comparative example 2 which uses PVDF. Moreover, it turns out that electrolyte solution is hard to swell or it is hard to melt | dissolve in electrolyte solution, and it is excellent in electrolyte solution resistance. Furthermore, it turns out that the battery obtained using the composition for negative electrodes obtained in Examples 1-4 is excellent in a capacity | capacitance maintenance factor and a rate characteristic, and is exhibiting the high battery characteristic. Moreover, it turns out that the electrode obtained using the composition for negative electrodes obtained in Examples 1-4 is hard to produce a crack, a crack, and peeling, and is excellent in bending resistance.

本発明によれば、負極活物質の分散性、接着性に優れ、電解液に対する耐久性が高く、高容量の蓄電デバイスを作製することが可能な蓄電デバイス負極用バインダーを提供することができる。また、電解液の濡れ性が高く、負極を効率よく作製可能な蓄電デバイス負極用バインダーを提供することができる。更に、該蓄電デバイス負極用バインダーを用いた蓄電デバイス負極用組成物、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the binder for electrical storage device negative electrodes which is excellent in the dispersibility and adhesiveness of a negative electrode active material, has high durability with respect to electrolyte solution, and can produce a high capacity | capacitance electrical storage device can be provided. In addition, it is possible to provide a binder for an electricity storage device negative electrode in which the wettability of the electrolytic solution is high and the negative electrode can be efficiently manufactured. Furthermore, the composition for negative electrode of an electrical storage device using the binder for negative electrode of an electrical storage device, the electrical storage device electrode, and the electrical storage device can be provided.

Claims (9)

蓄電デバイスの負極に用いられるバインダーであって、
ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子、及び、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する
ことを特徴とする蓄電デバイス負極用バインダー。
A binder used for a negative electrode of an electricity storage device,
A binder for an electricity storage device negative electrode comprising fine particles comprising a polyvinyl acetal resin and a polyvinyl alcohol resin.
ポリビニルアセタール系樹脂は、水酸基量が30〜65モル%であることを特徴とする請求項1記載の蓄電デバイス負極用バインダー。 The electrical storage device negative electrode binder according to claim 1, wherein the polyvinyl acetal resin has a hydroxyl group content of 30 to 65 mol%. ポリビニルアセタール系樹脂は、イオン性官能基を有することを特徴とする請求項1又は2記載の蓄電デバイス負極用バインダー。 The electrical storage device negative electrode binder according to claim 1, wherein the polyvinyl acetal resin has an ionic functional group. ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を20〜100重量部含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の蓄電デバイス負極用バインダー。 4. The binder for an electricity storage device negative electrode according to claim 1, comprising 20 to 100 parts by weight of fine particles comprising a polyvinyl acetal resin with respect to 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol resin. ポリビニルアルコール樹脂は、ケン化度が98〜99.5モル%であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の蓄電デバイス負極用バインダー。 5. The binder for an electricity storage device negative electrode according to claim 1, wherein the polyvinyl alcohol resin has a saponification degree of 98 to 99.5 mol%. 更に、分散媒として水性媒体を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の蓄電デバイス負極用バインダー。 Furthermore, an aqueous medium is contained as a dispersion medium, The binder for electrical storage device negative electrodes of Claim 1, 2, 3, 4 or 5 characterized by the above-mentioned. 請求項1、2、3、4、5又は6記載の蓄電デバイス負極用バインダー、及び、負極活物質を含有する蓄電デバイス負極用組成物であって、
前記負極活物質100重量部に対して、ポリビニルアセタール系樹脂からなる微粒子を0.5〜20重量部含有することを特徴とする蓄電デバイス負極用組成物。
A binder for a power storage device negative electrode according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, and a composition for a power storage device negative electrode comprising a negative electrode active material,
A composition for negative electrode of an electricity storage device, comprising 0.5 to 20 parts by weight of fine particles comprising a polyvinyl acetal resin with respect to 100 parts by weight of the negative electrode active material.
請求項7記載の蓄電デバイス負極用組成物を用いてなることを特徴とする蓄電デバイス電極。 An electrical storage device electrode comprising the electrical storage device negative electrode composition according to claim 7. 請求項8記載の蓄電デバイス電極を用いてなることを特徴とする蓄電デバイス。
An electricity storage device comprising the electricity storage device electrode according to claim 8.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020218049A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003001962A (en) * 2001-06-20 2003-01-08 Fuji Photo Film Co Ltd Planographic printing original plate and method for manufacturing the same
JP2015118821A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing sheet for nonaqueous electrolyte secondary battery electrodes, and method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2015099021A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 日本合成化学工業株式会社 Binder composition for electrode of lithium ion secondary cell, electrode of lithium ion secondary cell, and lithium ion secondary cell
JP2015125964A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 東洋インキScホールディングス株式会社 Composition for forming secondary battery electrode, secondary battery electrode and secondary battery
WO2015146747A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 積水化学工業株式会社 Binder for power storage device electrode
WO2017047662A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 積水化学工業株式会社 Binder for power storage device electrode
WO2017047655A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 積水化学工業株式会社 Binder for electrical storage device electrode

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003001962A (en) * 2001-06-20 2003-01-08 Fuji Photo Film Co Ltd Planographic printing original plate and method for manufacturing the same
JP2015118821A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing sheet for nonaqueous electrolyte secondary battery electrodes, and method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2015099021A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 日本合成化学工業株式会社 Binder composition for electrode of lithium ion secondary cell, electrode of lithium ion secondary cell, and lithium ion secondary cell
JP2015125964A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 東洋インキScホールディングス株式会社 Composition for forming secondary battery electrode, secondary battery electrode and secondary battery
WO2015146747A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 積水化学工業株式会社 Binder for power storage device electrode
WO2017047662A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 積水化学工業株式会社 Binder for power storage device electrode
WO2017047655A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 積水化学工業株式会社 Binder for electrical storage device electrode

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020218049A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29
WO2020218049A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 東亞合成株式会社 Secondary battery electrode binder and use therefor
JP7428181B2 (en) 2019-04-26 2024-02-06 東亞合成株式会社 Binder for secondary battery electrodes and its use

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