JP2019003781A - Binder for electrode - Google Patents

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操 今野
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宏典 小西
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大輔 四宮
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和洋 小手
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Abstract

To provide a binder for an electrode, which is satisfactory in bindability to various substances for forming an electrode, and even in a small amount, has a high binding force.SOLUTION: A binder for an electrode comprises: copolymer latex particles having (a) a monomer unit originating from an ethylenic unsaturated carboxylic acid ester compound, (b) a monomer unit originating from an ethylenic unsaturated sulfonic acid compound and (c) a monomer unit originating from an ethylenic unsaturated carboxylic acid compound; and an aqueous solvent in which the copolymer latex particles are dispersed. The mass proportion of the component (a) and the component (c) is in a range of 99.9:0.1 to 99.0:1.0. The solid content in the aqueous solvent is in a range of 0.2-70 mass%. The copolymer latex particles has a median diameter in a range of 50 nm or more and 200 nm or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、電極用バインダー、その電極用バインダーを用いた電極材スラリー、並びにこれを利用する電極、二次電池、及び電気二重層キャパシタに関する。   The present invention relates to an electrode binder, an electrode material slurry using the electrode binder, an electrode using the same, a secondary battery, and an electric double layer capacitor.

近年、電子機器において、充電により繰り返し使用が可能である、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、ニッケルカドミウム二次電池等の二次電池や電気二重層キャパシタ等のキャパシタが用いられている。   In recent years, in electronic devices, secondary batteries such as lithium ion secondary batteries, nickel hydride secondary batteries, nickel cadmium secondary batteries and capacitors such as electric double layer capacitors that can be repeatedly used by charging have been used. .

これらの二次電池やキャパシタは一般に、電極、セパレーター、電解質を含む電解液を備えて構成される。電極は、バインダー(結着剤)が溶解した溶媒中に電極活物質を分散させた電極材スラリーを電極集電体上に塗工・乾燥させて、合剤層とすることで製造される。   These secondary batteries and capacitors are generally configured to include an electrode, a separator, and an electrolytic solution containing an electrolyte. An electrode is manufactured by coating and drying an electrode material slurry, in which an electrode active material is dispersed in a solvent in which a binder (binder) is dissolved, on an electrode current collector to form a mixture layer.

従来からリチウムイオン二次電池電極用のバインダーとしてポリフッ化ビニリデン(以下、PVDFという)が工業的に多用されているが、電池の高性能化に関して近年の要求レベルには十分な対応ができていない。   Conventionally, polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as PVDF) has been used industrially as a binder for lithium ion secondary battery electrodes, but it has not been able to adequately meet recent demand levels for battery performance enhancement. .

また、PVDFをバインダーとして利用する場合には例えば、特許文献1等に開示されているように、合剤層を積層させるための溶媒として、N−メチルピロリドン(以下、NMPという)等のアミド類、ウレア類といった含窒素系有機溶剤が使用される。しかし、NMP等の含窒素系有機溶剤は、乾燥時に発生する溶媒蒸気をそのまま大気に解放すると環境上問題となるので回収しなければならない。   When PVDF is used as a binder, for example, as disclosed in Patent Document 1 and the like, amides such as N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) are used as a solvent for laminating a mixture layer. Nitrogen-containing organic solvents such as ureas are used. However, nitrogen-containing organic solvents such as NMP must be recovered because the solvent vapor generated during drying becomes an environmental problem if released to the atmosphere as it is.

そこで、バインダーとして水系バインダーを用いることが提案されている。例えば、特許文献2には、負極活物質としての炭素材料をバインダーとしてのアクリル系共重合体の水性エマルジョンとカルボキシメチルセルロースとの混合水和物を用い、これらを溶媒である水に分散させたペースト状の負極合材が示されている。   Thus, it has been proposed to use an aqueous binder as the binder. For example, Patent Document 2 discloses a paste obtained by using a mixed hydrate of an acrylic copolymer aqueous emulsion and carboxymethyl cellulose as a negative electrode active material as a negative electrode active material and dispersing them in water as a solvent. A negative electrode composite is shown.

しかしながら、従来の水系バインダーは負極板への転用が主であり、正極板への転用、特に電極板製造工程での塗工スラリーの分散に関して不十分であったり、得られる電池の性能が十分でない等の問題があった。   However, conventional aqueous binders are mainly diverted to the negative electrode plate, and are insufficient for diverting to the positive electrode plate, particularly the dispersion of the coating slurry in the electrode plate manufacturing process, and the resulting battery performance is not sufficient. There was a problem such as.

なかでも合剤スラリーの粘度経時安定性および集電体との結着性は、電池サイクル特性に影響を及ぼすため、改良が求められている。PVDFをバインダーとして用いた場合、集電体と電極膜間および活物質間の結着力不足などの問題があり、合剤の剥離や脱落のためサイクル特性に問題があった。   In particular, the viscosity aging stability of the mixture slurry and the binding property with the current collector affect the battery cycle characteristics, and hence improvement is required. When PVDF is used as a binder, there are problems such as insufficient binding force between the current collector and the electrode film and between the active materials, and there is a problem in cycle characteristics due to peeling and dropping of the mixture.

これらの課題に対し水系バインダーを用いることで結着性や塗工安定性の改良を行っている。たとえば、特許文献3においては数平均粒子径が50〜300nmのカルボキシ変性スチレン/ブタジエンエマルジョンをポリマーバインダーとして使用することで、結着性、塗工適正に適したスラリーを得られることが示されている。   To solve these problems, the binder and coating stability are improved by using an aqueous binder. For example, Patent Document 3 shows that by using a carboxy-modified styrene / butadiene emulsion having a number average particle size of 50 to 300 nm as a polymer binder, a slurry suitable for binding properties and coating suitability can be obtained. Yes.

また、特許文献4においては、粒子径が0.01μm〜0.25μmのバインダーエマルジョン(I)と、0.25μm〜3μmのバインダーエマルジョン(II)を混合させたバインダーを用いることで合剤同士や集電体との結着性を改善し、合剤中バインダー量を減少することで電池高容量化とレート特性の改良が示されている。   Moreover, in patent document 4, by using the binder which mixed the binder emulsion (I) with a particle diameter of 0.01 micrometer-0.25 micrometer and the binder emulsion (II) of 0.25 micrometer-3 micrometers, It has been shown that the capacity of the battery is increased and the rate characteristics are improved by improving the binding property with the current collector and reducing the amount of binder in the mixture.

特許文献5においては、エチレン不飽和性カルボン酸エステル化合物と、エチレン不飽和性スルホン酸化合物とを特定の比率で含有してなるポリマー粒子を含む電極用バインダーを提案し、貯蔵安定性および正極集電体に適用したときの塗膜の平滑性が優れるものが開示されている。   Patent Document 5 proposes an electrode binder including polymer particles containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound and an ethylenically unsaturated sulfonic acid compound in a specific ratio. The thing with the smoothness of the coating film when applied to an electric body is disclosed.

特開2004−134365号公報JP 2004-134365 A 特開2000−294230号公報JP 2000-294230 A 特開2010−192434号公報JP 2010-192434 A 特開2003−100298号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-1000029 国際公開2013/069558号International Publication No. 2013/069558

上述した特許文献に記載されている改良はしかし、近年の電池の高性能化要請に応えられていない実情がある。当該技術分野における活物質の開発の進みに対し、バインダーについても従来技術よりも高い性能が求められてきている。また、電池の高容量化や低抵抗化の観点から、バインダーの添加量をより少量にしつつも高い機能を示す事も求められている。   However, the improvements described in the above-mentioned patent documents do not meet the recent demand for higher performance of batteries. With the progress of development of active materials in the technical field, binders are also required to have higher performance than the prior art. In addition, from the viewpoint of increasing the capacity and resistance of a battery, it is also required to exhibit a high function while reducing the amount of binder added.

本発明者らは、上記課題に鑑み、バインダーに含まれる共重合体ラテックス粒子のメジアン径を特定の範囲とすると、性状良好な電極の形成に寄与し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。   In view of the above problems, the present inventors have found that if the median diameter of the copolymer latex particles contained in the binder is within a specific range, it can contribute to the formation of an electrode with good properties, and the present invention is completed. It came.

すなわち本発明の実施形態では以下を提供する。   That is, the embodiment of the present invention provides the following.

[1]
(a)エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位と、
(b)エチレン性不飽和スルホン酸化合物に由来する単量体単位と、
(c)エチレン性不飽和カルボン酸化合物に由来する単量体単位と
を有する共重合体ラテックス粒子を、水性溶媒中に分散した形態として含み、
(a)成分と(c)成分の質量比が99.9:0.1〜99.0:1.0の範囲であり、
前記水性溶媒中の固形分が0.2〜70質量%の範囲であり、
前記共重合体ラテックス粒子のメジアン径が、50nm以上200nm以下の範囲である
ことを特徴とする、電極用バインダー。
[1]
(A) a monomer unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound;
(B) a monomer unit derived from an ethylenically unsaturated sulfonic acid compound;
(C) including copolymer latex particles having monomer units derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid compound as a form dispersed in an aqueous solvent,
The mass ratio of the component (a) and the component (c) is in the range of 99.9: 0.1 to 99.0: 1.0,
The solid content in the aqueous solvent is in the range of 0.2 to 70% by mass,
The binder for an electrode, wherein a median diameter of the copolymer latex particles is in a range of 50 nm to 200 nm.

[2]
(c)成分の含有量が、(a)成分と(b)成分と(c)成分の合計量に対して0.1〜1.0質量%である、[1]に記載の電極用バインダー。
[2]
The binder for electrodes as described in [1] whose content of (c) component is 0.1-1.0 mass% with respect to the total amount of (a) component, (b) component, and (c) component. .

[3]
(b)成分の含有量が、(a)成分と(b)成分と(c)成分の合計量に対して0.03〜3質量%である、[1]または[2]に記載の電極用バインダー。
[3]
The electrode according to [1] or [2], wherein the content of the component (b) is 0.03 to 3% by mass with respect to the total amount of the component (a), the component (b), and the component (c). Binder.

[4]
[1]から[3]の何れか1項に記載の電極用バインダーと導電助剤と活物質とを含有する電極材スラリー。
[4]
The electrode material slurry containing the binder for electrodes of any one of [1] to [3], a conductive support agent, and an active material.

[5]
前記電極用バインダーの含有量が、固形分として、前記活物質100質量部に対して、0.1〜10質量部である[4]に記載の電極材スラリー。
[5]
The electrode material slurry according to [4], wherein the content of the electrode binder is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material as a solid content.

[6]
[4]または[5]に記載の電極材スラリーの塗布乾燥層を含む、電極。
[6]
The electrode containing the application | coating drying layer of the electrode material slurry as described in [4] or [5].

[7]
[6]に記載の電極を含む、二次電池。
[7]
A secondary battery comprising the electrode according to [6].

[8]
[6]に記載の電極を含む、電気二重層キャパシタ。
[8]
An electric double layer capacitor comprising the electrode according to [6].

[9]
(a)エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物と(b)エチレン性不飽和スルホン酸化合物と(c)エチレン性不飽和カルボン酸化合物とを、質量比(a):(c)=99.9:0.1〜99.0:1.0の範囲となるように用意するステップと、
水性溶媒中に、(a)成分と(b)成分と(c)成分の合計の全量のうちの1〜15質量%を添加して、初期重合を行うステップと、
初期重合した系に対し、(a)成分と(b)成分と(c)成分の残余量を添加して、本重合を行い、メジアン径が50nm以上200nm以下の範囲である共重合体ラテックス粒子を調製するステップと、
前記共重合体ラテックス粒子を、固形分が0.2〜70質量%の範囲となるようにして前記水性溶媒中に分散させるステップと
を含むことを特徴とする、電極用バインダーの製造方法。
[9]
The mass ratio (a) :( c) = 99.9: (a) ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound, (b) ethylenically unsaturated sulfonic acid compound and (c) ethylenically unsaturated carboxylic acid compound. Preparing to be in the range of 0.1 to 99.0: 1.0;
Adding 1 to 15% by mass of the total amount of the component (a), the component (b) and the component (c) in the aqueous solvent, and performing initial polymerization;
Copolymer latex particles having a median diameter in the range of 50 nm or more and 200 nm or less by adding the remaining amount of component (a), component (b) and component (c) to the initially polymerized system. Preparing a step;
And a step of dispersing the copolymer latex particles in the aqueous solvent so that the solid content is in the range of 0.2 to 70% by mass.

本発明によれば、結着力が高く、少量の添加量であっても電極構成物質との高い結着力を有する電極用バインダーを提供することができ、これによって性状良好な電極材スラリーと性状良好な電極板、ひいては電池内部抵抗特性(DCR特性)が低いなどのより高性能を呈する電池を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to provide a binder for an electrode having a high binding force and a high binding force with an electrode constituent material even with a small amount of addition, whereby an electrode material slurry with good properties and good properties can be provided. And a battery exhibiting higher performance such as a low battery internal resistance characteristic (DCR characteristic).

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.

本明細書では「(メタ)アクリル」とは、「アクリル及びメタクリル」の両方が含まれることを意味し、また「(メタ)アリル」とは、「アリル及びメタリル」の両方が含まれることを意味する。また「(メタ)アクリル基」は、(メタ)アクリロイル基とも称される。この「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基(CH2=CH−C(=O)−)及びメタクリロイル基(CH2=C(CH3)−C(=O)−)の両方が含まれることを意味する。また、「(メタ)アリル基」とは、アリル基(CH2=CH−CH2−、2−プロペニル基とも称される)及びメタリル基(CH2=C(CH3)−CH2−)の両方が含まれることを意味する。 In this specification, “(meth) acryl” means that both “acryl and methacryl” are included, and “(meth) allyl” means that both “allyl and methallyl” are included. means. The “(meth) acryl group” is also referred to as a (meth) acryloyl group. This “(meth) acryloyl group” includes both an acryloyl group (CH 2 ═CH—C (═O) —) and a methacryloyl group (CH 2 ═C (CH 3 ) —C (═O) —). Means that. The “(meth) allyl group” means an allyl group (CH 2 ═CH—CH 2 —, also referred to as 2-propenyl group) and a methallyl group (CH 2 ═C (CH 3 ) —CH 2 —). Means both are included.

本明細書における数値範囲は、別段の断わりがないかぎりは下限値と上限値を含むものとする。また本明細書における「部」「%」は、別段の断わりがないかぎりは質量基準のものとする。   The numerical range in this specification shall include a lower limit value and an upper limit value unless otherwise specified. In the present specification, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

本明細書ではわかりやすさのため、ポリマー(重合体)に含まれる単量体単位(成分)を指す記号を、原料化合物にも流用することがある。   In the present specification, for easy understanding, a symbol indicating a monomer unit (component) contained in a polymer (polymer) may also be used for a raw material compound.

1.電極用バインダー
本発明の実施形態に係る電極用バインダー(以下、単に「バインダー」とも称することがある。)は、後述する(a)エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位と、(b)エチレン性不飽和スルホン酸化合物に由来する単量体単位と、(c)エチレン性不飽和カルボン酸化合物に由来する単量体単位とを有する共重合体ラテックス粒子を含むものである。
1. Electrode Binder An electrode binder according to an embodiment of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “binder”) includes a monomer unit derived from (a) an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound, which will be described later. And (b) copolymer latex particles having monomer units derived from an ethylenically unsaturated sulfonic acid compound and (c) monomer units derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid compound.

[粒子径]
当該共重合体ラテックス粒子のメジアン径は、50nm〜200nmの範囲である。このメジアン径は、JIS Z8825:2013に則って動的光散乱法により測定した粒子径(体積基準の累積頻度50%径、以下「D50」とも呼ぶ)である。より好ましくはD50は、60nm〜190nmの範囲、70nm〜180nmの範囲、80nm〜170nmの範囲、または90nm〜160nmの範囲とすることができ、さらに好ましくは100nm〜150nmの範囲とすることもできる。D50が50nm未満と小さすぎると、共重合体ラテックス粒子のコロイド安定性が劣り、電極材スラリー作製時に凝集物が発生してしまい、好ましくない。一方でD50が200nm超と大きすぎると、活物質への結着性が弱まって剥離が生じるおそれがあり、さらには共重合体ラテックス粒子が活物質を覆ってしまい電池内部抵抗が増加するおそれもあり、電池特性の低下が生じるために好ましくない。また、粒子径分布は単峰性であることが望ましい。
[Particle size]
The median diameter of the copolymer latex particles is in the range of 50 nm to 200 nm. The median diameter is a particle diameter (volume-based cumulative frequency 50% diameter, hereinafter also referred to as “D50”) measured by a dynamic light scattering method in accordance with JIS Z8825: 2013. More preferably, D50 can be in the range of 60 nm to 190 nm, in the range of 70 nm to 180 nm, in the range of 80 nm to 170 nm, or in the range of 90 nm to 160 nm, and more preferably in the range of 100 nm to 150 nm. If the D50 is too small, less than 50 nm, the colloidal stability of the copolymer latex particles is inferior, and aggregates are generated during preparation of the electrode material slurry, which is not preferable. On the other hand, if D50 is too large, more than 200 nm, the binding to the active material may be weakened and peeling may occur, and further, the copolymer latex particles may cover the active material and increase the battery internal resistance. In addition, it is not preferable because battery characteristics are deteriorated. The particle size distribution is preferably unimodal.

[共重合体ラテックス粒子の形態および製造方法]
本実施形態に係るバインダーは、共重合体ラテックス粒子を水性溶媒中に分散した形態(いわゆるポリマーエマルジョンの形態)として含む。当該形態における水性溶媒中の固形分(樹脂分)は例えば0.2〜70質量%の範囲が好ましく、0.5〜70質量%の範囲がより好ましく、1〜65質量%の範囲がさらに好ましく、10〜60質量%の範囲がなおもさらに好ましい。
[Form and production method of copolymer latex particles]
The binder according to this embodiment includes copolymer latex particles dispersed in an aqueous solvent (so-called polymer emulsion form). The solid content (resin content) in the aqueous solvent in the form is preferably, for example, in the range of 0.2 to 70% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 70% by mass, and still more preferably in the range of 1 to 65% by mass. The range of 10 to 60% by mass is still more preferable.

分散媒体としては、分散性の良さの観点から水が好ましい。また分散媒体には、水以外にも、エチルアルコール、イソプロピルアルコール及びn−プロピルアルコール等のアルコール類、ダイアセトンアルコール及びγ−ブチロラクトン等のケトン類、エーテル類、並びにグリコールエーテル類等を用いることもでき、これらを主分散媒体としての水に混合して用いることもできる。   The dispersion medium is preferably water from the viewpoint of good dispersibility. In addition to water, alcohols such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol and n-propyl alcohol, ketones such as diacetone alcohol and γ-butyrolactone, ethers and glycol ethers may be used as the dispersion medium. These can be used by mixing with water as the main dispersion medium.

分散した共重合体ラテックス粒子の製造方法は特に制限されず、乳化重合法や懸濁重合法、乳化分散法等の公知方法によって製造することができるが、このとき、初期重合における原料(単量体、モノマー)の配合量、界面活性剤の添加量などを調整することにより、反応場の数を多くするように条件を設定することが望ましい。原料を重合し、共重合体ラテックス粒子を得るために重合開始剤を使用する他に、さらに分子量調整剤、乳化剤等の添加剤を使用してもよい。製造の簡便性、および得られる結果物の性状の良さという観点からは、乳化重合法を用いることが好ましく、また特には、原料モノマー、水、乳化剤の一部を事前に混合分散し重合中に添加するエマルジョン滴下法による乳化重合法を用いることがより好ましい。   The method for producing the dispersed copolymer latex particles is not particularly limited, and can be produced by a known method such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion dispersion method, etc. It is desirable to set conditions so as to increase the number of reaction fields by adjusting the blending amount of the body, monomer), the addition amount of the surfactant, and the like. In addition to using a polymerization initiator to polymerize raw materials and obtain copolymer latex particles, additives such as a molecular weight modifier and an emulsifier may be used. From the viewpoint of ease of production and good properties of the resulting product, it is preferable to use an emulsion polymerization method. In particular, a part of the raw material monomer, water, and emulsifier are mixed and dispersed in advance during the polymerization. It is more preferable to use an emulsion polymerization method by an emulsion dropping method to be added.

重合開始剤の例としては、過酸化ラウロイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシピバレート及び3,3,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド等の有機過酸化物、α,α’−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、過硫酸アンモニウム、並びに過硫酸カリウム等が挙げられる。重合開始剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of polymerization initiators include organic compounds such as lauroyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxypivalate and 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide. Examples thereof include peroxides, azo compounds such as α, α′-azobisisobutyronitrile, ammonium persulfate, and potassium persulfate. A polymerization initiator may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

本実施形態に係るバインダーは、集電体金属の腐食性や活物質の分散安定性等の観点からpH5〜10の範囲であるのが好ましく、より好ましくはpH5〜9の範囲である。バインダーのpHの調整のために、アンモニア、アルカリ金属水酸化物等の塩基性水溶液を含んでもよい。そうしたアルカリ金属水酸化物としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。   The binder according to this embodiment is preferably in the range of pH 5 to 10 and more preferably in the range of pH 5 to 9 from the viewpoint of the corrosivity of the current collector metal, the dispersion stability of the active material, and the like. In order to adjust the pH of the binder, a basic aqueous solution such as ammonia or alkali metal hydroxide may be included. Examples of such alkali metal hydroxides include sodium hydroxide and potassium hydroxide.

好ましい実施形態においては、バインダーの製造方法として以下の工程を含むものを実施可能である。すなわち、
(a)エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物と(b)エチレン性不飽和スルホン酸化合物と(c)エチレン性不飽和カルボン酸化合物とを、質量比(a):(c)=99.9:0.1〜99.0:1.0の範囲となるように用意する工程と、
水性溶媒中に、(a)成分と(b)成分と(c)成分の合計の全量のうちの1〜15質量%を添加して、初期重合を行う工程と、
初期重合した系に対し、(a)成分と(b)成分と(c)成分の残余量を添加して、本重合を行い、メジアン粒子径が50nm以上200nm以下の範囲である共重合体ラテックス粒子を調製する工程と、
前記共重合体ラテックス粒子を、固形分が0.2〜70質量%の範囲となるようにして前記水性溶媒中に分散させる工程と
を含むことができる。
In preferable embodiment, what includes the following processes can be implemented as a manufacturing method of a binder. That is,
The mass ratio (a) :( c) = 99.9: (a) ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound, (b) ethylenically unsaturated sulfonic acid compound and (c) ethylenically unsaturated carboxylic acid compound. Preparing to be in the range of 0.1 to 99.0: 1.0;
In the aqueous solvent, adding 1 to 15% by mass of the total amount of the component (a), the component (b) and the component (c), and performing initial polymerization,
A copolymer latex having a median particle diameter in the range of 50 nm or more and 200 nm or less by adding the remaining amounts of the component (a), the component (b), and the component (c) to the initially polymerized system. Preparing the particles;
And dispersing the copolymer latex particles in the aqueous solvent so that the solid content is in the range of 0.2 to 70% by mass.

さらに好ましい実施形態においては、上述した初期重合にて用いる原料の量を、1〜14質量%の範囲、より好ましくは2〜10質量%の範囲としてもよい。また初期重合における温度は、使用する重合開始剤の種類に応じて設定できるが、例えば過硫酸アンモニウムを重合開始剤として使用する場合に、70〜90℃の範囲、より好ましくは75〜83℃の範囲、さらに好ましくは78〜80℃の範囲とすることができる。   In a more preferred embodiment, the amount of the raw material used in the initial polymerization described above may be in the range of 1 to 14% by mass, more preferably in the range of 2 to 10% by mass. The temperature in the initial polymerization can be set according to the type of polymerization initiator to be used. For example, when ammonium persulfate is used as the polymerization initiator, it is in the range of 70 to 90 ° C, more preferably in the range of 75 to 83 ° C. More preferably, it can be set in the range of 78 to 80 ° C.

上述した本重合における温度も、使用する重合開始剤の種類に応じて設定できる。さらに好ましい実施形態においては、過硫酸アンモニウムを重合開始剤として使用する場合の本重合における温度を、70〜90℃の範囲、より好ましくは75〜85℃の範囲、さらに好ましくは80℃とすることができる。   The temperature in the main polymerization described above can also be set according to the type of polymerization initiator used. In a more preferred embodiment, the temperature in the main polymerization when ammonium persulfate is used as a polymerization initiator is in the range of 70 to 90 ° C, more preferably in the range of 75 to 85 ° C, and still more preferably 80 ° C. it can.

このように初期重合と本重合を分けて行うことにより、望ましい物性を有する共重合体ラテックス粒子を得ることができる。   Thus, by carrying out the initial polymerization and the main polymerization separately, copolymer latex particles having desirable physical properties can be obtained.

[共重合体ラテックス粒子を構成する原料モノマーの配合比]
共重合体ラテックス粒子の粒子径を前記特定範囲とするために、(a)成分と(c)成分の質量比は、99.9:0.1〜99.0:1.0の範囲とし、好ましくは99.5:0.5〜99.1:0.9の範囲である。また(a)、(b)、(c)成分の合計量に対する(a)成分の含有量は、50質量%以上100質量%未満の範囲であるのが好ましく、60〜98質量%の範囲であるのがより好ましく、70〜98質量%の範囲であるのがより好ましい。
[Blend ratio of raw material monomers constituting copolymer latex particles]
In order to make the particle diameter of the copolymer latex particles in the specific range, the mass ratio of the component (a) and the component (c) is in the range of 99.9: 0.1 to 99.0: 1.0, Preferably it is the range of 99.5: 0.5-99.1: 0.9. The content of the component (a) relative to the total amount of the components (a), (b), and (c) is preferably in the range of 50% by mass to less than 100% by mass, and in the range of 60 to 98% by mass. More preferably, it is more preferably in the range of 70 to 98% by mass.

また、(a)、(b)、(c)成分の合計量に対する(c)の含有量は、0.1〜1.0質量%の範囲であるのが好ましく、0.2〜1.0質量%の範囲であるのがより好ましく、0.5〜1.0質量%の範囲であるのがさらに好ましい。このように(c)成分の含有量が小さいことにより、本実施形態のバインダーを含有する電極材スラリーは、貯蔵安定性に優れ、該スラリーを塗工した際には塗膜の平滑性に優れたものとなる。また(a)成分と(c)成分との合計量は、(a)、(b)、(c)成分の合計量に対して70質量%以上であることが好ましい。   In addition, the content of (c) with respect to the total amount of components (a), (b), and (c) is preferably in the range of 0.1 to 1.0% by mass, and 0.2 to 1.0. The range is more preferably in the range of mass%, and further preferably in the range of 0.5 to 1.0 mass%. Thus, due to the small content of the component (c), the electrode material slurry containing the binder of this embodiment is excellent in storage stability, and excellent in the smoothness of the coating film when the slurry is applied. It will be. Moreover, it is preferable that the total amount of (a) component and (c) component is 70 mass% or more with respect to the total amount of (a), (b), (c) component.

好ましい実施形態においては、(a)、(b)、(c)成分の合計量に対する(b)成分の含有量を0.03〜3質量%の範囲とすることができ、1〜2質量%、または1〜1.5質量%の範囲とすることがより好ましい。また(a)、(b)、(c)成分の合計に対する(a)成分と(b)成分の合計量の比率は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましい。   In preferable embodiment, content of (b) component with respect to the total amount of (a), (b), (c) component can be made into the range of 0.03-3 mass%, and 1-2 mass% Or in the range of 1 to 1.5 mass%. Further, the ratio of the total amount of the component (a) and the component (b) to the total of the components (a), (b), and (c) is preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. More preferably, it is 90 mass% or more, More preferably, it is 95 mass% or more.

[(a)成分:エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位]
(a)成分の原料となるエチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物は、特に限定されない。エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物は、エチレン性不飽和カルボン酸と(モノ又はジ)アルコールとから公知の製法で得ることが可能であるが、当該エステル化合物は、エチレン性不飽和カルボン酸に由来する部位とアルコール由来の部位とから構成されている。また、当該エステル化合物は、斯様に製造したものを使用することも可能であり、また市販品を使用してもよい。
[Component (a): Monomer unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound]
The ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound that is a raw material for the component (a) is not particularly limited. The ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound can be obtained from an ethylenically unsaturated carboxylic acid and (mono or di) alcohol by a known production method, but the ester compound is derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid. And a portion derived from alcohol. Moreover, what was manufactured in this way can also be used for the said ester compound, and a commercial item may be used for it.

(a)成分は、後述する(a1)〜(a4)のうちの一種または二種以上の組み合わせを含むことが好ましい。すなわち、(a1)エステル構造におけるアルコール由来の部位に水酸基を有するアルキル基を持つエチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位、(a2)(メタ)アクリル基及び/又は(メタ)アリル基を複数有するエチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位、(a3)エステル構造におけるアルコール由来の部位に炭素数8以上のアルキル基を有するエチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位、および(a4)エステル構造におけるアルコール由来の部位に炭素数1〜7のアルキル基を有するエチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位、である。最も好ましくは、(a)成分は上記(a1)、(a2)、(a3)、および(a4)を共に含む。   The component (a) preferably includes one or a combination of two or more of (a1) to (a4) described later. That is, (a1) a monomer unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound having an alkyl group having a hydroxyl group at an alcohol-derived site in the ester structure, (a2) a (meth) acryl group and / or (meth) A monomer unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound having a plurality of allyl groups; (a3) an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound having an alkyl group having 8 or more carbon atoms in an alcohol-derived site in the ester structure; And (a4) a monomer unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound having an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms in the alcohol-derived site in the ester structure. Most preferably, component (a) includes both (a1), (a2), (a3), and (a4).

なお、本開示において「エステル構造におけるアルコール由来の部位」とは、カルボン酸エステル(R−COO−R’)が典型的にはカルボン酸(R−COOH)とアルコール(R’−OH)の反応により生成されることに基づく、このアルコールに由来する側の部位をいう。   In the present disclosure, “the site derived from the alcohol in the ester structure” means that the carboxylic acid ester (R—COO—R ′) is typically a reaction between the carboxylic acid (R—COOH) and the alcohol (R′—OH). This refers to the site on the side derived from this alcohol, based on being generated by

(a1)成分では、当該水酸基を有するアルキル基が、直鎖及び分岐鎖であるのが好ましく、直鎖であるのがより好ましい。さらに、前記アルキル基の炭素数は、1〜8の範囲であるのが好ましく、1〜3の範囲であるのがより好ましい。また、前記水酸基の数は、特に限定されないが、1〜2の範囲であるのが好ましい。エチレン性不飽和カルボン酸に由来する部位はアクリル酸であるのが好ましい。   In the component (a1), the alkyl group having a hydroxyl group is preferably linear and branched, and more preferably linear. Further, the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms. The number of hydroxyl groups is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 2. The site derived from the ethylenically unsaturated carboxylic acid is preferably acrylic acid.

(a1)成分としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシシクロヘキシルのうちの一種以上を含むことが好ましく、アクリル酸2−ヒドロキシエチルを含むことがより好ましい。(a1)成分が含まれる場合の含有量は、原料モノマー全量(すなわち(a)、(b)、(c)成分の合計量。以下同様)中、1〜10質量%が好ましく、2〜8質量%がより好ましく、3〜7質量%がさらに好ましい。   As the component (a1), 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, (meth) It is preferable to include one or more of hydroxycyclohexyl acrylate, and it is more preferable to include 2-hydroxyethyl acrylate. When the component (a1) is contained, the content is preferably 1 to 10% by mass in the total amount of raw material monomers (that is, the total amount of the components (a), (b) and (c), the same applies hereinafter), and 2 to 8%. The mass% is more preferable, and 3 to 7 mass% is more preferable.

(a2)成分は、(メタ)アクリル基及び(メタ)アリル基のうち、何れか一方を2個以上有するか、両方を合わせて2個以上有するエチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物である。(a2)成分は、(メタ)アクリル基及び/又は(メタ)アリル基を2個有することが好ましく、(メタ)アクリル基を2個有するか、1つの(メタ)アクリル基と1つの(メタ)アリル基を有することがより好ましい。   The component (a2) is an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound having two or more of either (meth) acryl group or (meth) allyl group, or two or more of both. The component (a2) preferably has two (meth) acryl groups and / or (meth) allyl groups, has two (meth) acryl groups, or one (meth) acryl group and one (meth) It is more preferable to have an allyl group.

(a2)成分の構造は例えば、「(メタ)アクリル基及び/又は(メタ)アリル基」−O−「アルキレン基−O」n−「(メタ)アクリル基及び/又は(メタ)アリル基」として表すことができる。 The structure of the component (a2) is, for example, “(meth) acryl group and / or (meth) allyl group” —O— “alkylene group—O” n — “(meth) acryl group and / or (meth) allyl group”. Can be expressed as

ここで、アルコール由来の部位である「アルキレン基−O」のうちの「アルキレン基」は、直鎖及び分岐鎖であることが好ましく、直鎖であるのがより好ましい。また、該「アルキレン基」の炭素数は、1〜5の範囲であるのが好ましく、1〜2の範囲であるのがより好ましい。なお上記nは、0〜4の範囲の整数であるのが好ましく、0〜2の範囲の整数であるのがより好ましく、0又は1であるのがさらに好ましい。   Here, the “alkylene group” in the “alkylene group-O” which is a site derived from alcohol is preferably linear or branched, and more preferably linear. Further, the “alkylene group” preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms. The n is preferably an integer in the range of 0 to 4, more preferably an integer in the range of 0 to 2, and even more preferably 0 or 1.

(a2)成分としては、(メタ)アクリル酸(メタ)アリル、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール(例えば、エチレングリコールジメタクリレート)、ジ(メタ)アクリル酸プロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラメチレングリコール、及びジメタクリル酸−1,3−ブチレングリコール等のうちの一種以上を含むことが好ましく、ジメタクリル酸エチレングリコール(エチレングリコールジメタクリレート)を含むことがより好ましい。(a2)成分が用いられる場合の含有量は、原料モノマー全量中、1〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましく、2〜5質量%がさらに好ましい。   As the component (a2), (meth) acrylic acid (meth) allyl, di (meth) acrylic acid ethylene glycol (for example, ethylene glycol dimethacrylate), di (meth) acrylic acid propylene glycol, di (meth) acrylic acid tetra It is preferable to include one or more of methylene glycol, dimethacrylic acid-1,3-butylene glycol and the like, and it is more preferable to include ethylene glycol dimethacrylate (ethylene glycol dimethacrylate). When the component (a2) is used, the content is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, and further preferably 2 to 5% by mass in the total amount of raw material monomers.

(a3)成分は、前記成分(a1)に該当するものを除くものとする。(a3)成分としては、エステル構造におけるアルコール由来の部位にあるアルキル基の炭素数が8〜18のものが好ましく、8〜12のものがより好ましく、8〜10のものがさらに好ましい。このアルキル基が直鎖及び分岐鎖であるのが好ましく、分岐鎖であるのがより好ましい。   The component (a3) excludes the component corresponding to the component (a1). As the component (a3), those having 8 to 18 carbon atoms in the alkyl group at the alcohol-derived site in the ester structure are preferable, those having 8 to 12 are more preferable, and those having 8 to 10 are more preferable. The alkyl group is preferably linear or branched, and more preferably branched.

(a3)成分としては、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、アクリル酸n−オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、および(メタ)アクリル酸イソデシルのうちの一種以上を含むことが好ましく(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルを含むことがより好ましく、メタクリル酸2−エチルヘキシルを含むことがとりわけ好ましい。(a3)成分が用いられる場合の含有量は、原料モノマー全量中、10〜95質量%が好ましく、60〜90質量%がより好ましく、70〜85質量%がさらに好ましい。   As the component (a3), 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, t-octyl (meth) acrylate, n-dodecyl (meth) acrylate, n-octadecyl acrylate, ( It preferably contains one or more of nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, and isodecyl (meth) acrylate, and more preferably contains 2-ethylhexyl (meth) acrylate. It is particularly preferable to contain 2-ethylhexyl methacrylate. When the component (a3) is used, the content is preferably 10 to 95% by mass, more preferably 60 to 90% by mass, and still more preferably 70 to 85% by mass in the total amount of raw material monomers.

(a4)成分は、前記成分(a1)に該当するものを除くものとする。(a4)成分としては、エステル構造におけるアルコール由来の部位に炭素数1〜7のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。このアルキル基は直鎖及び分岐鎖が好ましく、直鎖がより好ましい。さらに、前記アルキル基の炭素数は、1〜3が好ましい。またエステル構造におけるエチレン性不飽和カルボン酸に由来する部位は、メタクリル酸が好ましく、メタクリル酸メチルがより好ましい。   The component (a4) excludes the component corresponding to the component (a1). (A4) As a component, the (meth) acrylic acid ester which has a C1-C7 alkyl group in the site | part derived from the alcohol in ester structure is mentioned. The alkyl group is preferably a straight chain or branched chain, and more preferably a straight chain. Furthermore, as for carbon number of the said alkyl group, 1-3 are preferable. The site derived from the ethylenically unsaturated carboxylic acid in the ester structure is preferably methacrylic acid, more preferably methyl methacrylate.

(a4)成分の好適な具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、及び(メタ)アクリル酸ヘプチルからなる群から選択される1種又は2種以上が挙げられる。(a4)成分が用いられる場合の含有量は、原料モノマー全量中、1〜30質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましく、2〜8質量%がさらに好ましい。   Preferred examples of the component (a4) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, (meth) Examples thereof include one or more selected from the group consisting of hexyl acrylate and heptyl (meth) acrylate. When the component (a4) is used, the content is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, and further preferably 2 to 8% by mass in the total amount of raw material monomers.

上述した(a)成分により、本実施形態のバインダーから製造される電極材スラリーの貯蔵安定性が優れ、該スラリーを塗工した際には塗膜の結着性に優れたものとなる効果が奏される。   With the component (a) described above, the storage stability of the electrode material slurry produced from the binder of the present embodiment is excellent, and when the slurry is applied, the coating film has excellent binding properties. Played.

[(b)エチレン性不飽和スルホン酸化合物に由来する単量体単位]
(b)成分としては例えば、ビニルスルホン酸、p−スチレンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、ポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルスルホン酸エステル、ポリオキシエチレンアリルオキシメチルアルコキシエチルスルホン酸エステル、アルキルアリルスルホコハク酸、及びポリオキシアルキレン(メタ)アクリレートスルホン酸エステル等から選ばれる1種又は2種以上のもの並びにそれらの塩等が挙げられる。この塩としては、アルカリ金属塩(Na、K等)、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩等が挙げられる。
[(B) Monomer unit derived from ethylenically unsaturated sulfonic acid compound]
Examples of the component (b) include vinyl sulfonic acid, p-styrene sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl sulfonate, polyoxyalkylene alkenyl ether sulfonate, Examples thereof include one or more selected from polyoxyethylene allyloxymethylalkoxyethyl sulfonate, alkyl allyl sulfosuccinate, polyoxyalkylene (meth) acrylate sulfonate, and the like, and salts thereof. Examples of the salt include alkali metal salts (Na, K, etc.), alkaline earth metal salts, ammonium salts, and the like.

(b)成分の上記例示物のうち、p−スチレンスルホン酸、ポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルスルホン酸エステル、ポリオキシエチレンアリルオキシメチルアルコキシエチルスルホン酸エステル、及びそれらの塩のうちの一種以上を含むことが好ましく、ポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステル及びその塩を含むのがより好ましい。   Among the above-mentioned examples of the component (b), p-styrene sulfonic acid, polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl sulfonate, polyoxyalkylene alkenyl ether sulfonate, polyoxyethylene allyloxymethylalkoxyethyl It is preferable to include one or more of sulfonic acid esters and salts thereof, and it is more preferable to include polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkylsulfonic acid esters and salts thereof.

[(c)エチレン性不飽和カルボン酸]
(c)成分としては例えば(メタ)アクリル酸等が挙げられる。
[(C) ethylenically unsaturated carboxylic acid]
Examples of the component (c) include (meth) acrylic acid.

以上述べたような原料モノマーをバインダーの原料として用いることで、バインダー中に架橋を生じ易くすることが可能となる。例えば、バインダーを構成するモノマー原料として、(a1)〜(a4)、(b)、および(c)成分を用いた場合、(a1)成分とそれ以外のモノマーとが架橋すると考えられる。   By using the raw material monomer as described above as the raw material of the binder, it becomes possible to easily cause crosslinking in the binder. For example, when the components (a1) to (a4), (b), and (c) are used as monomer raw materials constituting the binder, it is considered that the component (a1) and other monomers are cross-linked.

2.電極材スラリー
本発明の実施形態に係る電極材スラリーは、上述のバインダーと導電助剤と活物質とを含有する。このとき、さらに添加剤等を混合してもよい。また、本実施形態の電極材スラリーは、リチウムイオン二次電池及びニッケル水素二次電池等の二次電池、並びに電気二重層キャパシタ等における電極の形成に用いられるのが好ましく、より好ましくはリチウムイオン二次電池の電極の形成に用いられる。
2. Electrode Material Slurry An electrode material slurry according to an embodiment of the present invention contains the above-described binder, conductive additive, and active material. At this time, additives and the like may be further mixed. Further, the electrode material slurry of the present embodiment is preferably used for forming electrodes in secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel metal hydride secondary batteries, and electric double layer capacitors, and more preferably lithium ion. Used to form secondary battery electrodes.

(活物質)
活物質は、通常の二次電池やキャパシタで使用されるものであれば、何れも使用可能である。この活物質としては、正極活物質及び負極活物質が用いられる。
(Active material)
Any active material can be used as long as it is used in an ordinary secondary battery or capacitor. As this active material, a positive electrode active material and a negative electrode active material are used.

正極活物質としては、一般式として、Aamzonf(Aはアルカリ金属元素;Mは遷移金属元素(Fe、Mn、V、Ti、Mo、W、Zn)又はその複合物;Zは非金属元素(P、S、Se、As、Si、Ge、B);Oは酸素元素;Nは窒素元素;Fはフッ素元素;a、m、z、n、f≧0;o>0)で表される化合物が挙げられる。 As the positive electrode active material, as a general formula, A a M m Z z O o N n F f (A is an alkali metal element; M is a transition metal element (Fe, Mn, V, Ti , Mo, W, Zn) or Z is a non-metallic element (P, S, Se, As, Si, Ge, B); O is an oxygen element; N is a nitrogen element; F is a fluorine element; a, m, z, n, f ≧ 0; o> 0).

また、リチウムイオン二次電池の正極活物質としては、例えば、LixMetO2を主体とするリチウム金属複合酸化物が挙げられる。この場合のMetは1種又は2種以上の遷移金属であり、例えば、コバルト、ニッケル、マンガン及び鉄から選ばれる1種又は2種以上であり、xは通常、0.05≦x≦1.0の範囲である。このようなリチウム金属複合酸化物の具体例としては、LiCoO2、LiNiO2、LiMn24、LiFeO2等が挙げられる。 Moreover, as a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery, for example, a lithium metal composite oxide mainly composed of Li x MetO 2 can be given. Met in this case is one or more transition metals, for example, one or more selected from cobalt, nickel, manganese and iron, and x is usually 0.05 ≦ x ≦ 1. A range of zero. Specific examples of such a lithium metal composite oxide include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFeO 2 and the like.

また、例えば、オリビン形リン酸鉄リチウム(LiFePO4)、LiMetPO4(Met=V、Fe、Ni、Mn)で表されるオリビン形リン酸リチウム化合物等のオリビン形リチウム化合物、TiS2、MoS2、NbS2、V25等のリチウムを含有しない金属硫化物及び金属酸化物、NbSe2等の複合金属等、公知の正極活物質が挙げられる。これらの正極活物質のうち、LiFePO4が、本実施形態のバインダーに対して好適である。 Further, for example, olivine-type lithium compounds such as olivine-type lithium phosphate compounds represented by olivine-type lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) and LiMetPO 4 (Met = V, Fe, Ni, Mn), TiS 2 , MoS 2 Well-known positive electrode active materials such as metal sulfides and metal oxides not containing lithium, such as NbS 2 and V 2 O 5 , and composite metals such as NbSe 2 . Of these positive electrode active materials, LiFePO 4 is suitable for the binder of the present embodiment.

リチウムイオン二次電池の負極活物質としては、リチウム金属や、Liと、Pb、Bi及びSn等の低融点金属との合金、Li−Al合金等のリチウム合金、炭素質材料等から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。炭素質負極活物質としては、電池動作の主体となるリチウムイオンを吸蔵、放出できる物質ならば使用可能であり、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、ポリアセン、ポリアセチレン等の炭素系化合物、ピレン、ペリレン等のアセン構造を含む芳香族炭化水素化合物が好ましく用いられる。各種の炭素質材料が使用できる。また、LixTiyz等で表されるチタン酸リチウム、SiOxやSnOx等の金属酸化物系化合物も用いることができる。 The negative electrode active material of the lithium ion secondary battery is selected from lithium metal, Li and alloys of low melting point metals such as Pb, Bi and Sn, lithium alloys such as Li-Al alloys, carbonaceous materials, etc. A seed | species or 2 or more types is mentioned. As the carbonaceous negative electrode active material, any material that can occlude and release lithium ions, which are the main components of battery operation, can be used. Carbon-based compounds such as graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, polyacene, polyacetylene, pyrene, An aromatic hydrocarbon compound containing an acene structure such as perylene is preferably used. Various carbonaceous materials can be used. Further, lithium titanate represented by Li x Ti y O z or the like, or a metal oxide compound such as SiO x or SnO x can also be used.

ニッケル水素二次電池の正極活物質としては、例えば、水酸化ニッケル等が挙げられる。ニッケル水素二次電池の負極活物質としては、例えば、水素吸蔵合金が挙げられる。電気二重層キャパシタの正極活物質や負極活物質としては、活性炭等が挙げられる。   Examples of the positive electrode active material of the nickel metal hydride secondary battery include nickel hydroxide. Examples of the negative electrode active material of the nickel metal hydride secondary battery include a hydrogen storage alloy. Examples of the positive electrode active material and the negative electrode active material of the electric double layer capacitor include activated carbon.

本実施形態の電極材スラリー中のバインダーの量は、当該バインダーの固形分(すなわち、バインダーの樹脂分)として、活物質100質量部に対して、0.1〜10質量部の範囲とすることが好ましい。バインダー量が0.1質量部以上であると、塗工液中にLiFePO4等の活物質が均一に分散し易くなり、塗工後の乾燥皮膜の強度が出やすい。また、バインダー量が10質量部以下であると正極中の活物質量が減るのを抑制できるので、充電容量が減ることを抑えることが可能である。 The amount of the binder in the electrode material slurry of the present embodiment is in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material as the solid content of the binder (that is, the resin content of the binder). Is preferred. When the amount of the binder is 0.1 parts by mass or more, an active material such as LiFePO 4 is easily dispersed uniformly in the coating solution, and the strength of the dried film after coating is easily obtained. Moreover, since it can suppress that the amount of active materials in a positive electrode reduces that the amount of binders is 10 mass parts or less, it can suppress that charging capacity decreases.

(導電助剤)
本実施形態の電極材スラリーは、導電助剤を含有することができる。そうした導電助剤としては、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック及びサーマルブラック等のカーボンブラック、カーボンナノチューブ、黒鉛粉末、並びに各種グラファイトが挙げられる。これらの導電助剤は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Conductive aid)
The electrode material slurry of this embodiment can contain a conductive additive. Examples of such conductive aids include carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black and thermal black, carbon nanotubes, graphite powder, and various graphites. These conductive assistants may be used in combination of two or more.

(複合材)
本実施形態の電極材スラリーは、導電助剤及び活物質の導電性付与能力、導電性の向上の為、複数種の導電助剤や活物質を連結した複合材を含有してもよい。この複合材は、例えば、リチウムイオン二次電池電極材スラリーの場合、繊維状炭素とカーボンブラックが連結されたカーボンブラック複合体、この複合体にさらにカーボンコートされたオリビン形リン酸鉄リチウムを複合一体化させた複合材等が挙げられる。繊維状炭素とカーボンブラックが連結されたカーボンブラック複合体は、例えば、繊維状炭素とカーボンブラックとの混合物を焼成することにより得られる。また、このカーボンブラック複合体と、オリビン形リン酸鉄リチウム等の正極活物質との混合物を焼成した複合材とすることもできる。
(Composite material)
The electrode material slurry of the present embodiment may contain a composite material in which a plurality of conductive assistants and active materials are connected in order to improve the conductivity imparting ability of the conductive assistant and the active material and the conductivity. For example, in the case of a lithium ion secondary battery electrode material slurry, this composite material is a composite of a carbon black composite in which fibrous carbon and carbon black are connected, and a olivine-type lithium iron phosphate further coated with carbon on this composite. Examples include an integrated composite material. A carbon black composite in which fibrous carbon and carbon black are linked can be obtained, for example, by firing a mixture of fibrous carbon and carbon black. Moreover, it can also be set as the composite material which baked the mixture of this carbon black composite and positive electrode active materials, such as olivine type lithium iron phosphate.

前記カーボンブラック複合体及びこのカーボンブラック複合体にさらにカーボンコートされたオリビン形リン酸鉄リチウムを複合一体化させた複合材は、従来、一般的に分散性の問題等で性状良好な水系の電極材スラリーを得ることが難しかった。しかし、前記バインダーを用いることで良好な電極材スラリーを得ることができる。   The carbon black composite and the composite material obtained by combining and integrating the carbon black composite and the olivine-type lithium iron phosphate further coated with carbon are generally water-based electrodes having generally good properties due to the problem of dispersibility. It was difficult to obtain a material slurry. However, a good electrode material slurry can be obtained by using the binder.

(添加剤)
本実施形態の前記電極材スラリーは、必要に応じて、粘度調整剤及び流動化剤等を含有してもよい。このような添加剤として、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、及びポリメタクリル酸等の水溶性ポリマー等が挙げられる。
(Additive)
The electrode material slurry of the present embodiment may contain a viscosity modifier, a fluidizing agent, and the like as necessary. Examples of such additives include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, and polymethacrylic acid.

3.電極
本発明の実施形態に係る電極は、前記電極材スラリーを用いて製造されるものである。具体的には、本実施形態の電極は、前記電極材スラリーを集電体上に塗布し、乾燥して電極合剤層を積層して得ることが可能である。なお、前記正極活物質を含む電極材スラリーにより正極が製造され、前記負極活物質を含む電極材スラリーにより負極が製造される。また、本実施形態の電極は、リチウムイオン二次電池及びニッケル水素二次電池等の二次電池、並びに電気二重層キャパシタの製造に用いられるのが好ましく、リチウムイオン二次電池の製造に用いられるのがより好ましい。
3. Electrode The electrode which concerns on embodiment of this invention is manufactured using the said electrode material slurry. Specifically, the electrode of the present embodiment can be obtained by applying the electrode material slurry on a current collector and drying to laminate an electrode mixture layer. In addition, a positive electrode is manufactured with the electrode material slurry containing the said positive electrode active material, and a negative electrode is manufactured with the electrode material slurry containing the said negative electrode active material. The electrode of the present embodiment is preferably used for the production of secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel hydride secondary batteries, and electric double layer capacitors, and is used for the production of lithium ion secondary batteries. Is more preferable.

(集電体)
正極集電体には、通常、アルミニウムが好ましく用いられる。負極集電体には、通常、銅又はアルミニウムが好ましく用いられる。集電体の形状は、特に限定するものではないが、箔状、網状、エクスパンドメタル等が使用可能である。集電体の形状は、接着後の電解液保持を容易にする点から、網状やエクスパンドメタル等の空隙面積の大きいものが好ましく、厚さは0.001〜0.03mm程度のものが好ましい。
(Current collector)
In general, aluminum is preferably used for the positive electrode current collector. Usually, copper or aluminum is preferably used for the negative electrode current collector. The shape of the current collector is not particularly limited, but a foil shape, a net shape, an expanded metal, or the like can be used. The shape of the current collector is preferably one having a large void area such as a net or an expanded metal, and the thickness is preferably about 0.001 to 0.03 mm from the viewpoint of facilitating holding of the electrolytic solution after bonding.

(電極の製造方法)
電極材スラリーの塗布方法としては、一般的な方法を採用することができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法及びスクイーズ法を挙げることができる。そのなかでもブレード法(コンマロール又はダイカット)、ナイフ法及びエクストルージョン法が好ましい。この際、バインダーの溶液物性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定することにより、良好な塗布層の表面状態を得ることができる。塗布は片面に施しても、両面に施してもよく、両面の場合、片面ずつ逐次でも両面同時でもよい。また、塗布は連続でも間欠でもストライプ方式でもよい。電極材スラリーの塗布厚みや長さ、巾は、電池の大きさに合わせて適宜決定すればよい。例えば、電極材スラリーの塗布厚み、すなわち、合剤層の厚さは、10μm〜500μmの範囲とすることができる。
(Method for manufacturing electrode)
As a method for applying the electrode material slurry, a general method can be employed. Examples thereof include a reverse roll method, a direct roll method, a blade method, a knife method, an extrusion method, a curtain method, a gravure method, a bar method, a dip method, and a squeeze method. Of these, blade method (comma roll or die cut), knife method and extrusion method are preferable. Under the present circumstances, the surface state of a favorable coating layer can be obtained by selecting the said coating method according to the solution physical property and drying property of a binder. The application may be performed on one side or both sides, and in the case of both sides, each side may be sequentially or simultaneously. Further, the application may be continuous, intermittent, or striped. The application thickness, length, and width of the electrode material slurry may be appropriately determined according to the size of the battery. For example, the application thickness of the electrode material slurry, that is, the thickness of the mixture layer can be in the range of 10 μm to 500 μm.

電極材スラリーの乾燥方法は、一般に採用されている方法を利用することができる。特に、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線及び低温風を単独又は組み合わせて用いることが好ましい。本実施形態においては、水を溶媒として調製した電極材スラリーを用いることで、50〜130℃程度の温度で乾燥を行うことができ、乾燥のためのエネルギーを少なくできる。   As a method for drying the electrode material slurry, a generally adopted method can be used. In particular, it is preferable to use hot air, vacuum, infrared rays, far-infrared rays, electron beams and low-temperature air alone or in combination. In this embodiment, by using an electrode material slurry prepared using water as a solvent, drying can be performed at a temperature of about 50 to 130 ° C., and energy for drying can be reduced.

電極は、必要に応じてプレスすることができる。プレス法は、一般に採用されている方法を用いることができるが、特に金型プレス法やカレンダープレス法(冷間又は熱間ロール)が好ましい。プレス圧は、特に限定されないが、0.2〜3t/cm2が好ましい。 The electrode can be pressed as needed. As the pressing method, a generally adopted method can be used, and a die pressing method and a calendar pressing method (cold or hot roll) are particularly preferable. Although a press pressure is not specifically limited, 0.2-3 t / cm < 2 > is preferable.

4.二次電池及びキャパシタ
本発明の実施形態に係る二次電池及びキャパシタは、それぞれ前記電極を備える。二次電池としては、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池等が挙げられ、キャパシタとしては、電気二重層キャパシタ等が挙げられる。これらのうち、前記電極は、リチウムイオン二次電池への利用が好適である。
4). Secondary battery and capacitor A secondary battery and a capacitor according to an embodiment of the present invention each include the electrode. Examples of the secondary battery include a lithium ion secondary battery and a nickel hydride secondary battery, and examples of the capacitor include an electric double layer capacitor. Among these, the electrode is preferably used for a lithium ion secondary battery.

また、本実施形態の二次電池及びキャパシタは、前記電極(正極及び負極)と、セパレーターと、電解質溶液(以下、単に「電解液」ということがある)とを有して構成されるものが好適である。なお、前記実施形態に係る正極又は負極は、少なくとも一方が本発明の電極であればよく、その場合、もう一方の電極としては前記実施形態以外の電極を用いてもよい。   In addition, the secondary battery and the capacitor of the present embodiment are configured to include the electrode (positive electrode and negative electrode), a separator, and an electrolyte solution (hereinafter sometimes simply referred to as “electrolyte solution”). Is preferred. Note that at least one of the positive electrode and the negative electrode according to the above embodiment may be the electrode of the present invention, and in this case, an electrode other than the above embodiment may be used as the other electrode.

(セパレーター)
セパレーターには、電気絶縁性の多孔質膜、網、不織布等、充分な強度を有するものであればどのようなものでも使用可能である。特に、電解液のイオン移動に対して低抵抗であり、かつ、溶液保持に優れたものを使用するとよい。材質は特に限定しないが、ガラス繊維等の無機物繊維又は有機物繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフロオロエチレン、ポリフロン等の合成樹脂又はこれらの層状複合体等を挙げることができる。接着性及び安全性の観点からポリエチレン、ポリプロピレン又はこれらの層状複合膜が望ましい。
(separator)
Any separator can be used as long as it has sufficient strength, such as an electrically insulating porous film, a net, and a nonwoven fabric. In particular, it is preferable to use a material that has low resistance to ion migration of the electrolytic solution and excellent in solution holding. The material is not particularly limited, and examples thereof include inorganic fibers such as glass fibers or organic fibers, synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, polyester, polytetrafluoroethylene, and polyflon, and layered composites thereof. From the viewpoint of adhesion and safety, polyethylene, polypropylene, or a layered composite film thereof is desirable.

(電解液)
リチウムイオン二次電池の場合の電解液としては、リチウム塩の支持電解質(以下、単に「電解質」ということがある)を含む有機溶媒等の非水溶液系溶媒を有して構成されるものが好適である。この場合の電解液中の電解質は、公知のリチウム塩がいずれも使用でき、LiClO4、LiBF4,LiBF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiB10Cl10、LiAlCl4、LiCl、LiBr、LiI、LiB(C254、LiCF3SO3、LiCH3SO3、LiC49SO3、LiN(CF3SO22、LiN(C25SO22、LiC(CF3SO23、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
(Electrolyte)
As the electrolytic solution in the case of a lithium ion secondary battery, one having a non-aqueous solvent such as an organic solvent containing a lithium salt supporting electrolyte (hereinafter sometimes simply referred to as “electrolyte”) is preferable. It is. The electrolyte in the electrolyte solution in this case, any known lithium salt can be used, LiClO 4, LiBF 4, LiBF 6, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiB 10 Cl 10 , LiAlCl 4 , LiCl, LiBr, LiI, LiB (C 2 H 5 ) 4 , LiCF 3 SO 3 , LiCH 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , lithium lower fatty acid carboxylate and the like can be mentioned, but are not particularly limited.

ニッケル水素電池の場合の電解液としては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等の電解質の水溶液が挙げられる。電気二重層キャパシタの場合の電解液としては、アンモニウム塩、スルホニウム塩等の電解質を含む有機溶媒等の非水溶液系溶媒を有して構成される。この場合の有機溶媒としては、カーボネート類、アルコール類、ニトリル類、アミド類、エーテル類等の1種又は2種以上の混合溶媒を用いることができる。   Examples of the electrolytic solution in the case of a nickel metal hydride battery include aqueous solutions of electrolytes such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide. The electrolytic solution in the case of the electric double layer capacitor is configured to have a non-aqueous solvent such as an organic solvent containing an electrolyte such as an ammonium salt or a sulfonium salt. As the organic solvent in this case, one kind or two or more kinds of mixed solvents such as carbonates, alcohols, nitriles, amides and ethers can be used.

リチウムイオン二次電池の場合の電解質を溶解する前記有機溶媒としては、例えば、カーボネート類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類、エーテル類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、オキソラン類、含窒素化合物類、エステル類、無機酸エステル類、アミド類、グライム類、ケトン類、スルホラン等のスルホラン類、3−メチル−2−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類、スルトン類等の1種又は2種以上の混合溶媒を用いることができる。   Examples of the organic solvent for dissolving the electrolyte in the case of a lithium ion secondary battery include carbonates, lactones such as γ-butyrolactone, ethers, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, oxolanes, nitrogen-containing compounds, and esters. , Inorganic acid esters, amides, glymes, ketones, sulfolanes such as sulfolane, oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone, and one or more mixed solvents such as sultone Can do.

具体的には、カーボネート類としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等が挙げられる。   Specific examples of carbonates include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate.

エーテル類としては、トリメトキシメタン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、2−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等が挙げられる。   Examples of ethers include trimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, 2-ethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran and the like.

オキソラン類としては、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン等が挙げられる。   Examples of oxolanes include 1,3-dioxolane and 4-methyl-1,3-dioxolane.

含窒素化合物類としては、アセトニトリル、ニトロメタン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。   Nitrogen-containing compounds include acetonitrile, nitromethane, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.

エステル類としては、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、リン酸トリエステル等が挙げられる。   Examples of the esters include methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and phosphoric acid triester.

無機酸エステル類としては、硫酸エステル、硝酸エステル等が挙げられる。   Examples of inorganic acid esters include sulfate esters and nitrate esters.

アミド類としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。   Examples of amides include dimethylformamide and dimethylacetamide.

グライム類としては、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等が挙げられる。   Examples of the glymes include diglyme, triglyme, and tetraglyme.

ケトン類としては、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。   Examples of ketones include acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.

スルトン類としては、1,3−プロパンスルトン、4−ブタンスルトン、ナフタスルトン等が挙げられる。   Examples of sultone include 1,3-propane sultone, 4-butane sultone, naphtha sultone and the like.

これらの非水電解液としては、リチウムイオン二次電池の場合、カーボネート類にLiPF6を溶解した非水電解液が好ましく、電解質濃度は使用する電極、電解液によって異なるが、0.5〜3モル/lが好ましい。 As these non-aqueous electrolytes, in the case of lithium ion secondary batteries, non-aqueous electrolytes in which LiPF 6 is dissolved in carbonates are preferred, and the electrolyte concentration varies depending on the electrode and electrolyte used, but 0.5-3 Mole / l is preferred.

以下、本発明の実施形態に関わる実施例及び比較例を挙げて、実施形態をさらに詳細に説明するが、前記実施形態はこれらによって限定されない。   Hereinafter, although an example and a comparative example in connection with an embodiment of the present invention are given and an embodiment is described still in detail, the above-mentioned embodiment is not limited by these.

(1)バインダーの調製
<実施例1>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100質量部(以下、単に「部」という)、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてアクリル酸2−エチルヘキシル84部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール2部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(第一工業製薬株式会社製、商品名「アクアロンKH−10」)3部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意した。用意した(a)、(b)、および(c)成分の合計のうちの2質量%にあたる量(以下、「2%量」などのように略記する)を添加して、78〜80℃の温度で初期重合を行った。その後、残りの(a)、(b)、および(c)成分を加えて80℃で6時間本重合を行った。本重合後の重合転化率は99%であった。その後に10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%のポリマーエマルジョン(溶媒分散)型のバインダーを得た。
(1) Preparation of binder <Example 1>
A temperature-controllable container equipped with a stirrer was charged with 100 parts by mass of purified water (hereinafter simply referred to as “parts”) and 0.2 part of ammonium persulfate. 84 parts of 2-ethylhexyl acrylate as component (a3), 5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate as component (a1), 2 parts of ethylene glycol dimethacrylate as component (a2), 5 parts of methyl methacrylate as component (a4) , (B) 3 parts polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl sulfonate ammonium salt (trade name “Aqualon KH-10” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.8 parts of acid was prepared. An amount corresponding to 2% by mass (hereinafter abbreviated as “2% amount”, etc.) of the total of the prepared components (a), (b), and (c) was added, Initial polymerization was performed at temperature. Thereafter, the remaining components (a), (b), and (c) were added, and main polymerization was performed at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion after the main polymerization was 99%. Thereafter, the mixture was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a polymer emulsion (solvent dispersion) type binder having a solid content of 50% by mass.

<実施例2>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100部、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてアクリル酸2−エチルヘキシル84部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール2部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(上記「アクアロンKH−10」)3部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意した。用意した(a)、(b)、および(c)成分の合計のうちの5%量を添加して、78〜80℃の温度で初期重合を行った。その後、残りの(a)、(b)、および(c)成分を加えて80℃で6時間本重合を行った。本重合後の重合転化率は99%であった。その後に10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%の溶媒分散型のバインダーを得た。
<Example 2>
100 parts of purified water and 0.2 part of ammonium persulfate were charged into a temperature-controllable container equipped with a stirrer. 84 parts of 2-ethylhexyl acrylate as component (a3), 5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate as component (a1), 2 parts of ethylene glycol dimethacrylate as component (a2), 5 parts of methyl methacrylate as component (a4) 3 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkylsulfonic acid ester ammonium salt (above “Aqualon KH-10”) as component (b) and 0.8 parts of methacrylic acid as component (c) were prepared. 5% of the total of the prepared components (a), (b), and (c) was added, and initial polymerization was performed at a temperature of 78 to 80 ° C. Thereafter, the remaining components (a), (b), and (c) were added, and main polymerization was performed at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion after the main polymerization was 99%. Thereafter, the solution was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a solvent-dispersed binder having a solid content of 50% by mass.

<実施例3>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100部、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてアクリル酸2−エチルヘキシル84部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール2部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(上記「アクアロンKH−10」)3部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意した。用意した(a)、(b)、および(c)成分の合計のうち10%量を添加して、78〜80℃の温度で初期重合を行った。その後、残りの(a)、(b)、および(c)成分を加えて80℃で6時間本重合を行った。本重合後の重合転化率は99%であった。その後に10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%の溶媒分散型のバインダーを得た。
<Example 3>
100 parts of purified water and 0.2 part of ammonium persulfate were charged into a temperature-controllable container equipped with a stirrer. 84 parts of 2-ethylhexyl acrylate as component (a3), 5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate as component (a1), 2 parts of ethylene glycol dimethacrylate as component (a2), 5 parts of methyl methacrylate as component (a4) 3 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkylsulfonic acid ester ammonium salt (above “Aqualon KH-10”) as component (b) and 0.8 parts of methacrylic acid as component (c) were prepared. 10% of the total of the prepared components (a), (b), and (c) was added, and initial polymerization was performed at a temperature of 78 to 80 ° C. Thereafter, the remaining components (a), (b), and (c) were added, and main polymerization was performed at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion after the main polymerization was 99%. Thereafter, the solution was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a solvent-dispersed binder having a solid content of 50% by mass.

<実施例4>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100部、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてメタクリル酸2−エチルヘキシル82部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール5部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(上記「アクアロンKH−10」)3部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意した。用意した(a)、(b)、および(c)成分の合計のうち2%量を添加して、78〜80℃の温度で初期重合を行った。その後、残りの(a)、(b)、および(c)成分を加えて80℃で6時間本重合を行った。本重合後の重合転化率は99%であった。その後に10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%の溶媒分散型のバインダーを得た。
<Example 4>
100 parts of purified water and 0.2 part of ammonium persulfate were charged into a temperature-controllable container equipped with a stirrer. 82 parts of 2-ethylhexyl methacrylate as component (a3), 5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate as component (a1), 5 parts of ethylene glycol dimethacrylate as component (a2), 5 parts of methyl methacrylate as component (a4) 3 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkylsulfonic acid ester ammonium salt (above “Aqualon KH-10”) as component (b) and 0.8 parts of methacrylic acid as component (c) were prepared. 2% of the total of the prepared components (a), (b), and (c) was added, and initial polymerization was performed at a temperature of 78 to 80 ° C. Thereafter, the remaining components (a), (b), and (c) were added, and main polymerization was performed at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion after the main polymerization was 99%. Thereafter, the solution was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a solvent-dispersed binder having a solid content of 50% by mass.

<実施例5>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100部、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてメタクリル酸2−エチルヘキシル82部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール5部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(上記「アクアロンKH−10」)3部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意した。用意した(a)、(b)、および(c)成分の合計のうち10%量を添加して、78〜80℃の温度で初期重合を行った。その後、残りの(a)、(b)、および(c)成分を加えて80℃で6時間本重合を行った。本重合後の重合転化率は99%であった。その後に10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%の溶媒分散型のバインダーを得た。
<Example 5>
100 parts of purified water and 0.2 part of ammonium persulfate were charged into a temperature-controllable container equipped with a stirrer. 82 parts of 2-ethylhexyl methacrylate as component (a3), 5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate as component (a1), 5 parts of ethylene glycol dimethacrylate as component (a2), 5 parts of methyl methacrylate as component (a4) 3 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkylsulfonic acid ester ammonium salt (above “Aqualon KH-10”) as component (b) and 0.8 parts of methacrylic acid as component (c) were prepared. 10% of the total of the prepared components (a), (b), and (c) was added, and initial polymerization was performed at a temperature of 78 to 80 ° C. Thereafter, the remaining components (a), (b), and (c) were added, and main polymerization was performed at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion after the main polymerization was 99%. Thereafter, the solution was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a solvent-dispersed binder having a solid content of 50% by mass.

<実施例6>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100部、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてメタクリル酸2−エチルヘキシル79部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール8部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(上記「アクアロンKH−10」)3部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意した。用意した(a)、(b)、および(c)成分の合計のうち10%量を添加して、78〜80℃の温度で初期重合を行った。その後、残りの(a)、(b)、および(c)成分を加えて80℃で6時間本重合を行った。本重合後の重合転化率は99%であった。その後に10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%の溶媒分散型のバインダーを得た。
<Example 6>
100 parts of purified water and 0.2 part of ammonium persulfate were charged into a temperature-controllable container equipped with a stirrer. 79 parts of 2-ethylhexyl methacrylate as component (a3), 5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate as component (a1), 8 parts of ethylene glycol dimethacrylate as component (a2), 5 parts of methyl methacrylate as component (a4) 3 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkylsulfonic acid ester ammonium salt (above “Aqualon KH-10”) as component (b) and 0.8 parts of methacrylic acid as component (c) were prepared. 10% of the total of the prepared components (a), (b), and (c) was added, and initial polymerization was performed at a temperature of 78 to 80 ° C. Thereafter, the remaining components (a), (b), and (c) were added, and main polymerization was performed at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion after the main polymerization was 99%. Thereafter, the solution was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a solvent-dispersed binder having a solid content of 50% by mass.

<実施例7>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100部、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてメタクリル酸2−エチルヘキシル83部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール5部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(上記「アクアロンKH−10」)1.5部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意した。用意した(a)、(b)、および(c)成分の合計のうち10%量を添加して、78〜80℃の温度で初期重合を行った。その後、残りの(a)、(b)、および(c)成分を加えて80℃で6時間本重合を行った。本重合後の重合転化率は99%であった。その後に10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%の溶媒分散型のバインダーを得た。
<Example 7>
100 parts of purified water and 0.2 part of ammonium persulfate were charged into a temperature-controllable container equipped with a stirrer. (A3) component 2-ethylhexyl methacrylate 83 parts, (a1) component 2-hydroxyethyl acrylate 5 parts, (a2) component ethylene glycol dimethacrylate 5 parts, (a4) component methyl methacrylate 5 parts , 1.5 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl sulfonate ammonium salt (above “Aqualon KH-10”) as component (b) and 0.8 parts of methacrylic acid as component (c) are prepared. did. 10% of the total of the prepared components (a), (b), and (c) was added, and initial polymerization was performed at a temperature of 78 to 80 ° C. Thereafter, the remaining components (a), (b), and (c) were added, and main polymerization was performed at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion after the main polymerization was 99%. Thereafter, the solution was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a solvent-dispersed binder having a solid content of 50% by mass.

<比較例1>
攪拌機付きの温度調節の可能な容器に、精製水100部、過硫酸アンモニウム0.2部を仕込んだ。(a3)成分としてメタクリル酸2−エチルヘキシル83部、(a1)成分としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部、(a2)成分としてジメタクリル酸エチレングリコール5部、(a4)成分としてメタクリル酸メチル5部、(b)成分としてポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルスルホン酸エステルアンモニウム塩(上記「アクアロンKH−10」)1.5部、(c)成分としてメタクリル酸0.8部を用意し、その全量を80℃で6時間重合させた。重合転化率は99%であった。10%水酸化カリウム水溶液でpH7に中和し、固形分50質量%の溶媒分散型のバインダーを得た。
<Comparative Example 1>
100 parts of purified water and 0.2 part of ammonium persulfate were charged into a temperature-controllable container equipped with a stirrer. (A3) component 2-ethylhexyl methacrylate 83 parts, (a1) component 2-hydroxyethyl acrylate 5 parts, (a2) component ethylene glycol dimethacrylate 5 parts, (a4) component methyl methacrylate 5 parts , 1.5 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl sulfonate ammonium salt (above “Aqualon KH-10”) as component (b) and 0.8 parts of methacrylic acid as component (c) are prepared. The whole amount was polymerized at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion rate was 99%. The solution was neutralized to pH 7 with a 10% aqueous potassium hydroxide solution to obtain a solvent-dispersed binder having a solid content of 50% by mass.

(2)共重合体ラテックス粒子の評価
(粒子径の測定)
共重合体ラテックス粒子の粒度分布を、JIS Z8825:2013に則って動的光散乱法により測定した。測定装置にはHORIBA社製 LA−950V2を用い、累積分布曲線から体積基準のメジアン径(50%粒子径、D50)を算出した。測定は以下の手順にて行った。
(2) Evaluation of copolymer latex particles (Measurement of particle diameter)
The particle size distribution of the copolymer latex particles was measured by a dynamic light scattering method in accordance with JIS Z8825: 2013. LA-950V2 manufactured by HORIBA was used as the measuring device, and the volume-based median diameter (50% particle diameter, D50) was calculated from the cumulative distribution curve. The measurement was performed according to the following procedure.

(測定手順)
まず、共重合体ラテックス粒子を純水約150mL中にサンプル濃度:0.1〜1.0質量%となるように希釈する。希釈後、200メッシュの金網でろ過した。このろ過液を用いて上記測定装置にて測定を行った。測定はレーザー光の透過率(R):93.5〜94.5%の範囲で行った。
(Measurement procedure)
First, the copolymer latex particles are diluted in about 150 mL of pure water so that the sample concentration is 0.1 to 1.0% by mass. After dilution, it was filtered through a 200 mesh wire mesh. Using this filtrate, the measurement was performed with the above measuring apparatus. The measurement was performed in the range of laser light transmittance (R): 93.5 to 94.5%.

(3)正極材スラリーの調製
得られたバインダーを固形分で5部、カルボキシメチルセルロース2部、LiFePO4を84部、アセチレンブラック7部、繊維状炭素2部を混合し固形分42%の正極材スラリーを調製した。
(3) Preparation of positive electrode material slurry 5 parts of the obtained binder, 2 parts of carboxymethyl cellulose, 84 parts of LiFePO 4 , 7 parts of acetylene black and 2 parts of fibrous carbon were mixed to produce a positive electrode material having a solid content of 42%. A slurry was prepared.

(4)正極材スラリーの評価
スラリーの貯蔵安定性
調製した正極材スラリーを密封して静置し、1週間後にスラリー性状の確認を行った。ゲル化や粗粒の発生、極端な粘度変化が生じるものを「不可」、粘度変化はあるが粗粒の発生はないものを「可」、性状良好で粗粒の発生もなく粘度変化の小さいものを「良」として、スラリーの貯蔵安定性に関して目視評価を行った。
(4) Evaluation of positive electrode material slurry Storage stability of slurry The prepared positive electrode material slurry was sealed and allowed to stand, and the properties of the slurry were confirmed after one week. “No” for gelation, coarse grain generation, and extreme viscosity change, “No” for viscosity change but no coarse grain generation, good properties, no coarse grain generation, small viscosity change The product was evaluated as “good” and visually evaluated for the storage stability of the slurry.

塗膜の平滑性
調製した正極材スラリーを、厚さ200μmの正極集電体(アルミニウム箔)に塗工した。その際に、粗い粒子で塗工面に筋状の跡が付くものを「不可」、若干跡が付くものを「可」、筋状の跡が付かないものを「良」として、目視評価を行った。
Smoothness of coating film The prepared positive electrode material slurry was applied to a positive electrode current collector (aluminum foil) having a thickness of 200 μm. At that time, perform the visual evaluation with coarse particles that have streaks on the coated surface as `` impossible '', those that have some traces as `` good '', and those that do not have streaks as `` good ''. It was.

(5)正極の作製
次に、厚さ20μmの正極集電体(アルミニウム箔)の片面に、調製した正極材スラリーを合剤塗布量が140g/m2となるように塗布し、これを乾燥して正極合剤層を形成した。これをロールプレス機で正極合剤層の厚さが64μmになるようにプレスし、直径14mmの大きさの円形に切り抜き、合剤電極板を作製した。残留溶媒や不揮発分を完全に除去するため、120℃で14時間真空乾燥を行い、正極を得た。作製した正極について、以下の方法により、正極合剤層の付着性(結着性)を評価した。
(5) Production of positive electrode Next, the prepared positive electrode material slurry was applied to one side of a positive electrode current collector (aluminum foil) having a thickness of 20 μm so that the mixture application amount was 140 g / m 2 and dried. Thus, a positive electrode mixture layer was formed. This was pressed with a roll press so that the thickness of the positive electrode mixture layer was 64 μm, and cut into a circle with a diameter of 14 mm to produce a mixture electrode plate. In order to completely remove the residual solvent and non-volatile components, vacuum drying was performed at 120 ° C. for 14 hours to obtain a positive electrode. About the produced positive electrode, the adhesiveness (binding property) of the positive mix layer was evaluated with the following method.

(6)正極の評価
ピール試験
作製した正極を用い、塗布方向に長さ200cm、幅15mmの長方形を切り出して試験片とした。試験片の電極材層側前面に粘着テープ(3M社製 895T)を貼りつけた。集電体箔端を固定し、試験片の一端のテープ端を上方へ引張り速度200mm/minで引張って剥がした時の応力を測定した。応力が大きいほど電極材層の集電体への結着力が大きいと判断した。単位はN/mである。
(6) Evaluation of positive electrode Peel test Using the prepared positive electrode, a rectangle having a length of 200 cm and a width of 15 mm was cut out in the coating direction to obtain a test piece. An adhesive tape (895M manufactured by 3M) was attached to the front surface of the test piece on the electrode material layer side. The end of the current collector foil was fixed, and the stress when the tape end at one end of the test piece was pulled upward at a pulling speed of 200 mm / min and peeled was measured. It was judged that the greater the stress, the greater the binding force of the electrode material layer to the current collector. The unit is N / m.

捲回屈曲試験
太さの異なるステンレス棒(10〜2φ)を地面と平行になるようにクランプに設置し、作成した正極をステンレス棒に掛け電極両端に重り200gずつを吊り下げた。電極材層にクラックが現れないステンレス棒の太さを観測した。ステンレス棒の太さが小さいほど電極材層中の様々な物質との結着力が大きいと判断した。単位はφである。
Winding bending test A stainless steel rod (10 to 2φ) having a different thickness was placed on a clamp so as to be parallel to the ground, and the prepared positive electrode was hung on the stainless steel rod and suspended at both ends by 200 g. The thickness of the stainless bar where no cracks appeared in the electrode material layer was observed. It was judged that the smaller the thickness of the stainless bar, the greater the binding force with various substances in the electrode material layer. The unit is φ.

(7)リチウムイオン電池の作製
前述の作製した正極と、負極として直径15mmの円板状のリチウム金属を用いて、リチウムイオン電池を作製した。正極及び負極をコインセルに挿入し、そのコインセルに、電解質としてLiPF6、及び電解液としてエチレンカーボネート:ジエチレンカーボネート:ジメチレンカーボネート=1:1:1(体積比)の混合液を注入した。コインセルをかしめて密封し、コイン型ハーフセルリチウムイオン電池を作製した。
(7) Production of Lithium Ion Battery A lithium ion battery was produced using the positive electrode produced as described above and a disc-shaped lithium metal having a diameter of 15 mm as the negative electrode. The positive electrode and negative electrode were inserted into a coin cell, and LiPF 6 as an electrolyte and a mixed solution of ethylene carbonate: diethylene carbonate: dimethylene carbonate = 1: 1: 1 (volume ratio) as an electrolyte were injected into the coin cell. The coin cell was crimped and sealed to produce a coin-type half-cell lithium ion battery.

(8)DCR特性(電池内部抵抗)
作製したリチウムイオン電池を用いて、25℃において、0.2、0.4、0.6、0.8、及び1.0mAの電流を流した際の10秒後の電圧を測定した。この時、SOC(充電深度)は25%とした。R=V/Iより、電池内部抵抗Rを算出し、Rの平均値を求めた。同様の測定を−10℃の環境下においても行った。
(8) DCR characteristics (battery internal resistance)
Using the produced lithium ion battery, the voltage after 10 seconds when currents of 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0 mA were passed at 25 ° C. was measured. At this time, the SOC (depth of charge) was 25%. The battery internal resistance R was calculated from R = V / I, and the average value of R was determined. The same measurement was performed in an environment of −10 ° C.

(9)極板抵抗
電極をφ10mmの円盤状に切断・加工した。得られた円盤状の電極をφ13mm、長さ5mmの円柱状SUS製電極に挟み込み、SUS製2極セル内に固定した。次いで、25℃に設定した恒温槽内にSUS製2極セルを設置し、ソーラトロン12608W型電気化学測定システムを用いて、印加電流値 0.2、0.4、0.6、0.8および1.0mAで各10秒間、定電流分極試験を行った。試験結果からI−Vプロットを行い、得られた近似直線の傾きから、下記数式(1)より電極抵抗値を算出した。
電極抵抗値=(I−Vプロットの傾き)×(電極の面積) ・・・数式(1)
(9) Electrode resistance The electrode was cut and processed into a disk shape of φ10 mm. The obtained disc-shaped electrode was sandwiched between cylindrical SUS electrodes having a diameter of 13 mm and a length of 5 mm, and was fixed in a SUS bipolar cell. Next, a SUS bipolar cell was installed in a thermostat set at 25 ° C., and an applied current value of 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and a Solartron 12608W electrochemical measurement system was used. A constant current polarization test was performed at 1.0 mA for 10 seconds each. An IV plot was performed from the test results, and an electrode resistance value was calculated from the following equation (1) from the slope of the obtained approximate straight line.
Electrode resistance value = (slope of IV plot) × (electrode area) (1)

実施例1〜7および比較例1について、重合処方と評価結果を下記の表1にまとめた。   For Examples 1 to 7 and Comparative Example 1, polymerization formulations and evaluation results are summarized in Table 1 below.

上記の結果から、共重合体ラテックス粒子のメジアン径が条件を満たさない比較例において、塗膜の平滑性が劣るだけでは無く、ピール評価・捲回屈曲評価・電池内部抵抗・極板抵抗のいずれも実施例に比べて劣ることが実証された。   From the above results, in the comparative example in which the median diameter of the copolymer latex particles does not satisfy the conditions, not only the smoothness of the coating film is inferior, but also any of peel evaluation, winding bending evaluation, battery internal resistance, and electrode plate resistance Was also inferior to the examples.

本実施形態のバインダーによれば、貯蔵安定性及び塗膜の平滑性が非常に良好な電極材スラリーが提供される。また、共重合体ラテックス粒子のメジアン径を適切に調整することにより、本実施形態の電極材スラリーを集電体上に塗工して合剤層を形成した際に、該合剤層の結着性(付着性)に優れた電極を得ることが可能となる。   According to the binder of this embodiment, an electrode material slurry having very good storage stability and smoothness of the coating film is provided. In addition, by appropriately adjusting the median diameter of the copolymer latex particles, when the electrode material slurry of the present embodiment is coated on the current collector to form the mixture layer, the mixture layer is bonded. It is possible to obtain an electrode excellent in adherence (adhesiveness).

また、この電極を利用することでDCR特性及び極板抵抗特性に優れたリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、電気二重層キャパシタ等を得ることが可能となる。さらに、本実施形態のバインダーによれば、電池サイクル特性が良好な二次電池を得ることにも寄与し得ると考えられる。   Further, by using this electrode, it is possible to obtain a lithium ion secondary battery, a nickel hydride secondary battery, an electric double layer capacitor, and the like that are excellent in DCR characteristics and electrode plate resistance characteristics. Furthermore, according to the binder of this embodiment, it is thought that it can contribute also to obtaining a secondary battery with favorable battery cycle characteristics.

Claims (9)

(a)エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物に由来する単量体単位と、
(b)エチレン性不飽和スルホン酸化合物に由来する単量体単位と、
(c)エチレン性不飽和カルボン酸化合物に由来する単量体単位と
を有する共重合体ラテックス粒子を、水性溶媒中に分散した形態として含み、
(a)成分と(c)成分の質量比が99.9:0.1〜99.0:1.0の範囲であり、
前記水性溶媒中の固形分が0.2〜70質量%の範囲であり、
前記共重合体ラテックス粒子のメジアン径が、50nm以上200nm以下の範囲である
ことを特徴とする、電極用バインダー。
(A) a monomer unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound;
(B) a monomer unit derived from an ethylenically unsaturated sulfonic acid compound;
(C) including copolymer latex particles having monomer units derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid compound as a form dispersed in an aqueous solvent,
The mass ratio of the component (a) and the component (c) is in the range of 99.9: 0.1 to 99.0: 1.0,
The solid content in the aqueous solvent is in the range of 0.2 to 70% by mass,
The binder for an electrode, wherein a median diameter of the copolymer latex particles is in a range of 50 nm to 200 nm.
(c)成分の含有量が、(a)成分と(b)成分と(c)成分の合計量に対して0.1〜1.0質量%である、請求項1に記載の電極用バインダー。   The binder for electrodes according to claim 1 whose content of (c) ingredient is 0.1-1.0 mass% to the total amount of (a) ingredient, (b) ingredient, and (c) ingredient. . (b)成分の含有量が、(a)成分と(b)成分と(c)成分の合計量に対して0.03〜3質量%である、請求項1または2に記載の電極用バインダー。   The binder for electrodes according to claim 1 or 2, wherein the content of the component (b) is 0.03 to 3% by mass with respect to the total amount of the component (a), the component (b) and the component (c). . 請求項1から3の何れか1項に記載の電極用バインダーと導電助剤と活物質とを含有する電極材スラリー。   The electrode material slurry containing the binder for electrodes of any one of Claim 1 to 3, a conductive support agent, and an active material. 前記電極用バインダーの含有量が、固形分として、前記活物質100質量部に対して、0.1〜10質量部である請求項4に記載の電極材スラリー。   The electrode material slurry according to claim 4, wherein the content of the electrode binder is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material as a solid content. 請求項4または5に記載の電極材スラリーの塗布乾燥層を含む、電極。   The electrode containing the application | coating drying layer of the electrode material slurry of Claim 4 or 5. 請求項6に記載の電極を含む、二次電池。   A secondary battery comprising the electrode according to claim 6. 請求項6に記載の電極を含む、電気二重層キャパシタ。   An electric double layer capacitor comprising the electrode according to claim 6. (a)エチレン性不飽和カルボン酸エステル化合物と(b)エチレン性不飽和スルホン酸化合物と(c)エチレン性不飽和カルボン酸化合物とを、質量比(a):(c)=99.9:0.1〜99.0:1.0の範囲となるように用意するステップと、
水性溶媒中に、(a)成分と(b)成分と(c)成分の合計の全量のうちの1〜15質量%を添加して、初期重合を行うステップと、
初期重合した系に対し、(a)成分と(b)成分と(c)成分の残余量を添加して、本重合を行い、メジアン径が50nm以上200nm以下の範囲である共重合体ラテックス粒子を調製するステップと、
前記共重合体ラテックス粒子を、固形分が0.2〜70質量%の範囲となるようにして前記水性溶媒中に分散させるステップと
を含むことを特徴とする、電極用バインダーの製造方法。
The mass ratio (a) :( c) = 99.9: (a) ethylenically unsaturated carboxylic acid ester compound, (b) ethylenically unsaturated sulfonic acid compound and (c) ethylenically unsaturated carboxylic acid compound. Preparing to be in the range of 0.1 to 99.0: 1.0;
Adding 1 to 15% by mass of the total amount of the component (a), the component (b) and the component (c) in the aqueous solvent, and performing initial polymerization;
Copolymer latex particles having a median diameter in the range of 50 nm or more and 200 nm or less by adding the remaining amount of component (a), component (b) and component (c) to the initially polymerized system. Preparing a step;
And a step of dispersing the copolymer latex particles in the aqueous solvent so that the solid content is in the range of 0.2 to 70% by mass.
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