JP2020087851A - Active material recycle system - Google Patents

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Abstract

To effectively use an active material using an expensive metal by repeatedly reusing it at plural times.SOLUTION: An active material recycle system is an active material recycle system that repeatedly uses a coated active material in a lithium ion battery having an electrode active material layer formed by a non-binding body of the coated active material of which each of active material particles is coated with a coating material. The active material recycle system comprises: a step of determining a recycle period as a primary product by comparing a battery capacitance which is defined in a specification as the battery capacitance and the primary product by transmitting the battery capacitance measured by a battery capacitance measurement part on a computer connected via an electric communication line is transmitted from the battery capacitance measurement part measuring the battery capacitance of the lithium ion battery as a primary product; a step of decomposing the lithium ion battery as a primary product to fetch the coated active material; and a step of producing the lithium ion battery as a secondary product by using the coated active material to be fetched.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、活物質リサイクルシステムに関する。 The present invention relates to an active material recycling system.

リチウムイオン(二次)電池は、高容量で小型軽量な二次電池として、近年様々な用途
に多用されている。一般的なリチウムイオン電池は、正極活物質、バインダ樹脂及び電
解液を含む正極活物質層と、同様に負極活物質、バインダ樹脂及び電解液を含む負極活
物質層とがセパレータを挾んで積層された状態で容器に収納されて構成されている(例え
ば特許文献1参照)。
BACKGROUND ART Lithium ion (secondary) batteries have been widely used in various applications in recent years as high-capacity, small-sized and lightweight secondary batteries. In a general lithium ion battery, a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material, a binder resin and an electrolytic solution, and a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, a binder resin and an electrolytic solution are laminated with a separator interposed therebetween. It is housed in a container in a closed state (see, for example, Patent Document 1).

正極活物質の材料には、ニッケルの酸化物やコバルトの酸化物が使用される。これらの金属は価格が高価であり、その埋蔵量が限られていることから価格変動も大きい。
そのため、これらの金属を含む活物質をリサイクルして使用することによりリチウムイオン電池を安定的に製造することが望まれている。
Nickel oxide or cobalt oxide is used as the material of the positive electrode active material. The prices of these metals are expensive, and their reserves are limited, so price fluctuations are large.
Therefore, it is desired to stably manufacture a lithium ion battery by recycling and using an active material containing these metals.

特開2006−324118号公報JP, 2006-324118, A

従来のリチウムイオン電池では、正極活物質層及び負極活物質層にはバインダ樹脂が含まれており、このバインダ樹脂により正極活物質層及び負極活物質層が固化され、活物質層が集電体と強固に結着しているため、リチウムイオン電池から活物質を取り出すことは困難であった。 In a conventional lithium-ion battery, the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer contain a binder resin, and the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are solidified by the binder resin, and the active material layer is a current collector. It was difficult to take out the active material from the lithium-ion battery because it was strongly bound to.

また、このようなリチウムイオン電池から活物質を取り出すことができたとしても、その取り出しに要するコストが高く、リサイクルを含むシステムを構築することは現実的ではなかった。 Further, even if the active material could be taken out from such a lithium ion battery, the cost required for taking it out was high, and it was not realistic to construct a system including recycling.

また、活物質をリサイクルしたとしても、リサイクル後の活物質を使用して製造される電池の電池容量は、新品の電池の電池容量よりも低くなることがあり、リサイクル前に使用されていた電池と同じ用途には使用できないことがあった。
そのため、リサイクル後の活物質を使用して製造されるリサイクル済み電池を有効に使用する方法も必要とされていた。
Even if the active material is recycled, the battery capacity of a battery manufactured using the recycled active material may be lower than the battery capacity of a new battery. It could not be used for the same purpose as.
Therefore, there is also a need for a method of effectively using a recycled battery manufactured by using an active material after recycling.

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、高価な金属を使用した活物質を複数回にわたって繰り返し再利用することで有効に利用することのできる活物質リサイクルシステムを提供することを目標とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an active material recycling system that can be effectively used by repeatedly reusing an active material using an expensive metal a plurality of times. The target is.

本発明の活物質リサイクルシステムは、リチウムイオン電池用活物質粒子が被覆材で被覆された被覆活物質を含み、被覆活物質の非結着体からなる電極活物質層を備えるリチウムイオン電池における被覆活物質を繰り返し使用する、活物質リサイクルシステムであって、
1次製品としてのリチウムイオン電池につき、電池容量を計測する電池容量測定部と、リサイクル時期を判断するコンピュータとが電気通信回線を通じて接続されており、上記電池容量測定部で測定した電池容量が上記コンピュータに送られて、上記コンピュータが受信した電池容量と上記1次製品としての仕様で定められた電池容量を比較することによりリサイクル時期を判断するリサイクル時期判断手段を使用して、上記1次製品としてのリチウムイオン電池のリサイクル時期を判断するステップ、
上記1次製品としてのリチウムイオン電池を解体し、被覆活物質を取り出すステップ、
上記1次製品から取り出した活物質を含む被覆活物質を使用して、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造するステップ、を備えることを特徴とする。
The active material recycling system of the present invention includes a coating active material in which active material particles for a lithium ion battery are coated with a coating material, and a coating in a lithium ion battery including an electrode active material layer formed of a non-bound body of the coating active material. An active material recycling system that uses active materials repeatedly,
Regarding the lithium-ion battery as the primary product, a battery capacity measuring unit that measures the battery capacity and a computer that determines the recycling time are connected through an electric communication line, and the battery capacity measured by the battery capacity measuring unit is the above. The primary product is sent to a computer and compared with the battery capacity received by the computer and the battery capacity defined in the specifications of the primary product to determine the recycling time. To determine when to recycle the lithium-ion battery as
Disassembling the lithium ion battery as the primary product and taking out the coated active material,
And a step of producing a lithium ion battery as a secondary product using the coated active material containing the active material taken out from the primary product.

本発明によれば、高価な金属を使用した活物質を複数回にわたって繰り返し再利用することで有効に利用することのできる活物質リサイクルシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an active material recycling system that can be effectively used by repeatedly reusing an active material using an expensive metal a plurality of times.

図1は、活物質リサイクルシステムの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing the flow of processing of the active material recycling system.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において、リチウムイオン電池と記載する場合、リチウムイオン二次電池も含む概念とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, in this specification, when describing as a lithium ion battery, it is a concept including a lithium ion secondary battery.

本発明の活物質リサイクルシステムは、リチウムイオン電池用活物質粒子が被覆材で被覆された被覆活物質を含み、被覆活物質の非結着体からなる電極活物質層を備えるリチウムイオン電池における被覆活物質を繰り返し使用する、活物質リサイクルシステムであって、1次製品としてのリチウムイオン電池につき、電池容量を計測する電池容量測定部と、リサイクル時期を判断するコンピュータとが電気通信回線を通じて接続されており、上記電池容量測定部で測定した電池容量が上記コンピュータに送られて、上記コンピュータが受信した電池容量と上記1次製品としての仕様で定められた電池容量を比較することによりリサイクル時期を判断するリサイクル時期判断手段を使用して、上記1次製品としてのリチウムイオン電池のリサイクル時期を判断するステップ、上記1次製品としてのリチウムイオン電池を解体し、被覆活物質を取り出すステップ、上記1次製品から取り出した活物質を含む被覆活物質を使用して、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造するステップ、を備えることを特徴とする。 The active material recycling system of the present invention includes a coating active material in which active material particles for a lithium ion battery are coated with a coating material, and a coating in a lithium ion battery including an electrode active material layer formed of a non-bound body of the coating active material. In an active material recycling system that repeatedly uses active materials, a battery capacity measuring unit that measures the battery capacity of a lithium-ion battery as a primary product and a computer that determines when to recycle are connected through a telecommunication line. The battery capacity measured by the battery capacity measuring unit is sent to the computer, and the battery capacity received by the computer is compared with the battery capacity defined in the specifications as the primary product to determine the recycling time. A step of determining the recycling time of the lithium ion battery as the primary product using a recycling time determining means for determining, a step of disassembling the lithium ion battery as the primary product and taking out the coated active material, the step 1 A step of producing a lithium ion battery as a secondary product using the coated active material containing the active material taken out from the next product.

まず、本発明の活物質リサイクルシステムでリサイクルの対象となるリチウムイオン電池について説明する。
リチウムイオン電池は、リチウムイオン電池用活物質粒子が被覆材で被覆された被覆活物質を含み、被覆活物質の非結着体からなる電極活物質層を備える。
First, a lithium ion battery to be recycled in the active material recycling system of the present invention will be described.
The lithium-ion battery includes a coated active material in which active material particles for a lithium-ion battery are coated with a coating material, and includes an electrode active material layer formed of a non-bound body of the coated active material.

リチウムイオン電池用活物質粒子としては、リチウムイオン電池用正極活物質又はリチウムイオン電池用負極活物質の粒子を使用することができる。
リチウムイオン電池用正極活物質としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物{遷移金属が1種である複合酸化物(LiCoO、LiNiO、LiAlMnO、LiMnO及びLiMn等)、遷移金属元素が2種である複合酸化物(例えばLiFeMnO、LiNi1−xCo、LiMn1−yCo、LiNi1/3Co1/3Al1/3及びLiNi0.8Co0.15Al0.05)及び金属元素が3種類以上である複合酸化物[例えばLiMM’M’’(M、M’及びM’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、a+b+c=1を満たす。例えばLiNi1/3Mn1/3Co1/3)等]等}、リチウム含有遷移金属リン酸塩(例えばLiFePO、LiCoPO、LiMnPO及びLiNiPO)、遷移金属酸化物(例えばMnO及びV)、遷移金属硫化物(例えばMoS及びTiS)及び導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリフッ化ビニリデン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ−p−フェニレン及びポリカルバゾール)等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
As the lithium-ion battery active material particles, particles of a lithium-ion battery positive electrode active material or a lithium-ion battery negative electrode active material can be used.
As a positive electrode active material for a lithium ion battery, a composite oxide of lithium and a transition metal {a composite oxide having one kind of transition metal (LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiAlMnO 4 , LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 etc.), A composite oxide having two transition metal elements (for example, LiFeMnO 4 , LiNi 1-x Co x O 2 , LiMn 1-y Co y O 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Al 1/3 O 2 and LiNi. 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) and a complex oxide having three or more kinds of metal elements [for example, LiM a M′ b M″ c O 2 (M, M′ and M″ are respectively It is a different transition metal element and satisfies a+b+c=1. For example, LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ) etc.], lithium-containing transition metal phosphate (eg, LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiMnPO 4) 4 and LiNiPO 4 ), transition metal oxides (eg MnO 2 and V 2 O 5 ), transition metal sulfides (eg MoS 2 and TiS 2 ) and conductive polymers (eg polyaniline, polyvinylidene fluoride, polypyrrole, polythiophene, Polyacetylene, poly-p-phenylene, polycarbazole) and the like, and two or more kinds may be used in combination.
The lithium-containing transition metal phosphate may have a part of the transition metal site replaced with another transition metal.

リチウムイオン電池用負極活物質としては、炭素系材料[黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)及び炭素繊維等]、珪素系材料[珪素、酸化珪素(SiOx)、珪素−炭素複合体(炭素粒子の表面を珪素及び/又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び/又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等)及び珪素合金(珪素−アルミニウム合金、珪素−リチウム合金、珪素−ニッケル合金、珪素−鉄合金、珪素−チタン合金、珪素−マンガン合金、珪素−銅合金及び珪素−スズ合金等)等]、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリピロール等)、金属(スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等)、金属酸化物(チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等)及び金属合金(例えばリチウム−スズ合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金)等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
上記リチウムイオン電池用負極活物質のうち、内部にリチウム又はリチウムイオンを含まないものについては、予め負極活物質の一部又は全部にリチウム又はリチウムイオンを含ませるプレドープ処理を施してもよい。
Examples of the negative electrode active material for lithium ion batteries include carbonaceous materials [graphite, non-graphitizable carbon, amorphous carbon, resin fired bodies (for example, those obtained by firing phenol resin and furan resin etc. to carbonize them), cokes (for example, Pitch coke, needle coke, petroleum coke, etc.) and carbon fiber, etc.], silicon-based materials [silicon, silicon oxide (SiOx), silicon-carbon composite (carbon particles whose surface is coated with silicon and/or silicon carbide, Silicon particles or silicon oxide particles whose surface is coated with carbon and/or silicon carbide, and silicon carbide) and silicon alloys (silicon-aluminum alloys, silicon-lithium alloys, silicon-nickel alloys, silicon-iron alloys, silicon- Titanium alloy, silicon-manganese alloy, silicon-copper alloy, silicon-tin alloy, etc.), conductive polymer (for example, polyacetylene and polypyrrole, etc.), metal (tin, aluminum, zirconium, titanium, etc.), metal oxide ( Examples thereof include titanium oxides and lithium/titanium oxides), metal alloys (for example, lithium-tin alloys, lithium-aluminum alloys and lithium-aluminum-manganese alloys) and the like, and mixtures of these with carbonaceous materials.
Among the negative electrode active materials for lithium ion batteries, those that do not contain lithium or lithium ions inside may be pre-doped to preliminarily contain lithium or lithium ions in part or all of the negative electrode active material.

被覆材は高分子化合物を含む。
また、被覆材は好ましくはさらに導電剤を含むことが好ましい。
リチウムイオン電池用活物質の周囲が被覆材で被覆されている被覆活物質であると、活物質粒子の体積変化が緩和され、電極の膨張を抑制することができる。
The coating material contains a polymer compound.
In addition, the coating material preferably further contains a conductive agent.
With a coated active material in which the periphery of the active material for a lithium ion battery is coated with a coating material, the volume change of the active material particles is alleviated, and the expansion of the electrode can be suppressed.

続いて、被覆材を構成する高分子化合物について具体的に説明する。
被覆材を構成する高分子化合物としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられ、例えば、ビニル樹脂(A)、ウレタン樹脂(B)、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート、ポリサッカロイド(アルギン酸ナトリウム等)及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの中では、電解液に浸漬した際の吸液率が10%以上であり、飽和吸液状態での引張破断伸び率が10%以上である高分子化合物がより好ましい。
Next, the polymer compound that constitutes the coating material will be specifically described.
Examples of the polymer compound forming the coating material include thermoplastic resins and thermosetting resins. Examples thereof include vinyl resin (A), urethane resin (B), polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyimide resin, Examples thereof include silicone resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, polycarbonates, polysaccharides (sodium alginate) and mixtures thereof.
Among these, polymer compounds having a liquid absorption rate of 10% or more when immersed in an electrolytic solution and a tensile elongation at break of 10% or more in a saturated liquid absorption state are more preferable.

ビニル樹脂(A)は、ビニルモノマー(a)を必須構成単量体とする重合体(A1)を含んでなる樹脂である。
特に、重合体(A1)は、ビニルモノマー(a)としてカルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)又は下記一般式(2)で表されるビニルモノマー(a2)を含むことが好ましい。
CH=C(R)COOR (2)
[式(2)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数4〜12の直鎖又は炭素数4〜36の分岐アルキル基である。]
ビニル樹脂(A)のうち、電解液に浸漬した際の吸液率が10%以上であり、飽和吸液状態での引張破断伸び率が10%以上であるものがより好ましい。
The vinyl resin (A) is a resin containing a polymer (A1) containing the vinyl monomer (a) as an essential constituent monomer.
In particular, the polymer (A1) preferably contains a vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group as the vinyl monomer (a) or a vinyl monomer (a2) represented by the following general formula (2). ..
CH 2 =C(R 1 )COOR 2 (2)
[In the formula (2), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is a linear alkyl group having 4 to 12 carbon atoms or a branched alkyl group having 4 to 36 carbon atoms. ]
Among the vinyl resins (A), those having a liquid absorption rate of 10% or more when immersed in an electrolytic solution and a tensile elongation at break of 10% or more in a saturated liquid absorption state are more preferable.

カルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)としては、(メタ)アクリル酸(a11)、クロトン酸、桂皮酸等の炭素数3〜15のモノカルボン酸;(無水)マレイン酸、フマル酸、(無水)イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等の炭素数4〜24のジカルボン酸;アコニット酸等の炭素数6〜24の3価〜4価又はそれ以上の価数のポリカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも(メタ)アクリル酸(a11)が好ましく、メタクリル酸がより好ましい。 Examples of the vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group include (meth)acrylic acid (a11), monocarboxylic acids having 3 to 15 carbon atoms such as crotonic acid and cinnamic acid; (anhydrous) maleic acid and fumaric acid. Acids, (anhydrous) itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid and other dicarboxylic acids having 4 to 24 carbon atoms; aconitic acid and other polycarboxylic acids having 6 to 24 carbon atoms and 3 to 4 or more valences Is mentioned. Among these, (meth)acrylic acid (a11) is preferable, and methacrylic acid is more preferable.

上記一般式(2)で表されるビニルモノマー(a2)において、Rは水素原子又はメチル基を表す。Rはメチル基であることが好ましい。
は、炭素数4〜12の直鎖若しくは分岐アルキル基、又は、炭素数13〜36の分岐アルキル基であることが好ましい。
In the vinyl monomer (a2) represented by the general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 is preferably a methyl group.
R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms or a branched alkyl group having 13 to 36 carbon atoms.

(a21)Rが炭素数4〜12の直鎖又は分岐アルキル基であるエステル化合物
炭素数4〜12の直鎖アルキル基としては、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、ドデシル基が挙げられる。
炭素数4〜12の分岐アルキル基としては、1−メチルプロピル基(sec−ブチル基)、2−メチルプロピル基、1,1−ジメチルエチル基(tert−ブチル基)、1−メチルブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1,2−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基(ネオペンチル基)、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、1,1−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、4−メチルヘキシル基、5−メチルヘキシル基、1−エチルペンチル基、2−エチルペンチル基、3−エチルペンチル基、1,1−ジメチルペンチル基、1,2−ジメチルペンチル基、1,3−ジメチルペンチル基、2,2−ジメチルペンチル基、2,3−ジメチルペンチル基、2−エチルペンチル基、1−メチルヘプチル基、2−メチルヘプチル基、3−メチルヘプチル基、4−メチルヘプチル基、5−メチルヘプチル基、6−メチルヘプチル基、1,1−ジメチルヘキシル基、1,2−ジメチルヘキシル基、1,3−ジメチルヘキシル基、1,4−ジメチルヘキシル基、1,5−ジメチルヘキシル基、1−エチルヘキシル基、2−エチルヘキシル基、1−メチルオクチル基、2−メチルオクチル基、3−メチルオクチル基、4−メチルオクチル基、5−メチルオクチル基、6−メチルオクチル基、7−メチルオクチル基、1,1−ジメチルヘプチル基、1,2−ジメチルヘプチル基、1,3−ジメチルヘプチル基、1,4−ジメチルヘプチル基、1,5−ジメチルヘプチル基、1,6−ジメチルヘプチル基、1−エチルヘプチル基、2−エチルヘプチル基、1−メチルノニル基、2−メチルノニル基、3−メチルノニル基、4−メチルノニル基、5−メチルノニル基、6−メチルノニル基、7−メチルノニル基、8−メチルノニル基、1,1−ジメチルオクチル基、1,2−ジメチルオクチル基、1,3−ジメチルオクチル基、1,4−ジメチルオクチル基、1,5−ジメチルオクチル基、1,6−ジメチルオクチル基、1,7−ジメチルオクチル基、1−エチルオクチル基、2−エチルオクチル基、1−メチルデシル基、2−メチルデシル基、3−メチルデシル基、4−メチルデシル基、5−メチルデシル基、6−メチルデシル基、7−メチルデシル基、8−メチルデシル基、9−メチルデシル基、1,1−ジメチルノニル基、1,2−ジメチルノニル基、1,3−ジメチルノニル基、1,4−ジメチルノニル基、1,5−ジメチルノニル基、1,6−ジメチルノニル基、1,7−ジメチルノニル基、1,8−ジメチルノニル基、1−エチルノニル基、2−エチルノニル基、1−メチルウンデシル基、2−メチルウンデシル基、3−メチルウンデシル基、4−メチルウンデシル基、5−メチルウンデシル基、6−メチルウンデシル基、7−メチルウンデシル基、8−メチルウンデシル基、9−メチルウンデシル基、10−メチルウンデシル基、1,1−ジメチルデシル基、1,2−ジメチルデシル基、1,3−ジメチルデシル基、1,4−ジメチルデシル基、1,5−ジメチルデシル基、1,6−ジメチルデシル基、1,7−ジメチルデシル基、1,8−ジメチルデシル基、1,9−ジメチルデシル基、1−エチルデシル基、2−エチルデシル基等が挙げられる。
(A21) Ester compound in which R 2 is a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms As the linear alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, Examples thereof include nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
Examples of the branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms include 1-methylpropyl group (sec-butyl group), 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group (tert-butyl group), 1-methylbutyl group, 1 ,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group (neopentyl group), 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group , 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group , 1-methylhexyl group, 2-methylhexyl group, 2-methylhexyl group, 4-methylhexyl group, 5-methylhexyl group, 1-ethylpentyl group, 2-ethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 1 ,1-Dimethylpentyl group, 1,2-dimethylpentyl group, 1,3-dimethylpentyl group, 2,2-dimethylpentyl group, 2,3-dimethylpentyl group, 2-ethylpentyl group, 1-methylheptyl group , 2-methylheptyl group, 3-methylheptyl group, 4-methylheptyl group, 5-methylheptyl group, 6-methylheptyl group, 1,1-dimethylhexyl group, 1,2-dimethylhexyl group, 1,3 -Dimethylhexyl group, 1,4-dimethylhexyl group, 1,5-dimethylhexyl group, 1-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, 1-methyloctyl group, 2-methyloctyl group, 3-methyloctyl group, 4 -Methyloctyl group, 5-methyloctyl group, 6-methyloctyl group, 7-methyloctyl group, 1,1-dimethylheptyl group, 1,2-dimethylheptyl group, 1,3-dimethylheptyl group, 1,4 -Dimethylheptyl group, 1,5-dimethylheptyl group, 1,6-dimethylheptyl group, 1-ethylheptyl group, 2-ethylheptyl group, 1-methylnonyl group, 2-methylnonyl group, 3-methylnonyl group, 4- Methylnonyl group, 5-methylnonyl group, 6-methylnonyl group, 7-methylnonyl group, 8-methylnonyl group, 1,1-dimethyloctyl group, 1,2-dimethyloctyl group, 1,3-dimethyloctyl group, 1,4 -Dimethyloctyl group, 1,5-dimethyloctyl group, 1,6-dimethyloctyl group, 1,7-dimethyloctyl group, 1-ethyloctyl group, 2-ethyloctyl group, 1-methyldecyl group, 2-methyldecyl group , 3-meth Rudecyl group, 4-methyldecyl group, 5-methyldecyl group, 6-methyldecyl group, 7-methyldecyl group, 8-methyldecyl group, 9-methyldecyl group, 1,1-dimethylnonyl group, 1,2-dimethylnonyl group, 1 ,3-Dimethylnonyl group, 1,4-dimethylnonyl group, 1,5-dimethylnonyl group, 1,6-dimethylnonyl group, 1,7-dimethylnonyl group, 1,8-dimethylnonyl group, 1-ethylnonyl group Group, 2-ethylnonyl group, 1-methylundecyl group, 2-methylundecyl group, 3-methylundecyl group, 4-methylundecyl group, 5-methylundecyl group, 6-methylundecyl group, 7 -Methylundecyl group, 8-methylundecyl group, 9-methylundecyl group, 10-methylundecyl group, 1,1-dimethyldecyl group, 1,2-dimethyldecyl group, 1,3-dimethyldecyl group , 1,4-dimethyldecyl group, 1,5-dimethyldecyl group, 1,6-dimethyldecyl group, 1,7-dimethyldecyl group, 1,8-dimethyldecyl group, 1,9-dimethyldecyl group, 1 Examples include -ethyldecyl group and 2-ethyldecyl group.

(a22)Rが炭素数13〜36の分岐アルキル基であるエステル化合物
炭素数13〜36の分岐アルキル基としては、1−アルキルアルキル基[1−メチルドデシル基、1−ブチルエイコシル基、1−ヘキシルオクタデシル基、1−オクチルヘキサデシル基、1−デシルテトラデシル基、1−ウンデシルトリデシル基等]、2−アルキルアルキル基[2−メチルドデシル基、2−ヘキシルオクタデシル基、2−オクチルヘキサデシル基、2−デシルテトラデシル基、2−ウンデシルトリデシル基、2−ドデシルヘキサデシル基、2−トリデシルペンタデシル基、2−デシルオクタデシル基、2−テトラデシルオクタデシル基、2−ヘキサデシルオクタデシル基、2−テトラデシルエイコシル基、2−ヘキサデシルエイコシル基等]、3〜34−アルキルアルキル基(3−アルキルアルキル基、4−アルキルアルキル基、5−アルキルアルキル基、32−アルキルアルキル基、33−アルキルアルキル基及び34−アルキルアルキル基等)、並びに、プロピレンオリゴマー(7〜11量体)、エチレン/プロピレン(モル比16/1〜1/11)オリゴマー、イソブチレンオリゴマー(7〜8量体)及びα−オレフィン(炭素数5〜20)オリゴマー(4〜8量体)等から得られるオキソアルコールから水酸基を除いた残基のような1又はそれ以上の分岐アルキル基を含有する混合アルキル基等が挙げられる。
(A22) R 2 is preferably a branched alkyl group of the ester compound having a carbon number of 13-36 is a branched alkyl group having 13 to 36 carbon atoms, 1-alkyl group [1-methyl-dodecyl group, 1-butyl eicosyl group, 1-hexyl octadecyl group, 1-octyl hexadecyl group, 1-decyl tetradecyl group, 1-undecyl tridecyl group, etc.], 2-alkylalkyl group [2-methyldodecyl group, 2-hexyl octadecyl group, 2- Octyl hexadecyl group, 2-decyl tetradecyl group, 2-undecyl tridecyl group, 2-dodecyl hexadecyl group, 2-tridecyl pentadecyl group, 2-decyl octadecyl group, 2-tetradecyl octadecyl group, 2- Hexadecyl octadecyl group, 2-tetradecyl eicosyl group, 2-hexadecyl eicosyl group, etc.], 3 to 34-alkylalkyl group (3-alkylalkyl group, 4-alkylalkyl group, 5-alkylalkyl group, 32 -Alkylalkyl group, 33-alkylalkyl group and 34-alkylalkyl group, etc.), and propylene oligomer (7-11 mer), ethylene/propylene (molar ratio 16/1 to 1/11) oligomer, isobutylene oligomer ( 7 to 8 mer) and α-olefin (5 to 20 carbon atoms) oligomer (4 to 8 mer) and the like, and one or more branched alkyl groups such as a residue obtained by removing a hydroxyl group from an oxo alcohol. The mixed alkyl group etc. which it contains are mentioned.

重合体(A1)は、炭素数1〜3の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物(a3)をさらに含んでいることが好ましい。
エステル化合物(a3)を構成する炭素数1〜3の1価の脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、1−プロパノール及び2−プロパノール等が挙げられる。
The polymer (A1) preferably further contains an ester compound (a3) of a monovalent aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms and (meth)acrylic acid.
Examples of the monohydric aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms which constitutes the ester compound (a3) include methanol, ethanol, 1-propanol, and 2-propanol.

エステル化合物(a3)の含有量は、正極活物質の体積変化抑制等の観点から、重合体(A1)の合計重量に基づいて、10〜60重量%であることが好ましく、15〜55重量%であることがより好ましく、20〜50重量%であることがさらに好ましい。 The content of the ester compound (a3) is preferably 10 to 60% by weight, and preferably 15 to 55% by weight, based on the total weight of the polymer (A1), from the viewpoint of suppressing the change in volume of the positive electrode active material. Is more preferable and 20 to 50% by weight is further preferable.

また、重合体(A1)は、さらに重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを有するアニオン性単量体の塩(a4)を含有することが好ましい。
重合性不飽和二重結合を有する構造としてはビニル基、アリル基、スチレニル基及び(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。
アニオン性基としては、スルホン酸基及びカルボキシル基等が挙げられる。
重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを有するアニオン性単量体はこれらの組み合わせにより得られる化合物であり、例えばビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸及び(メタ)アクリル酸が挙げられる。
なお、(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を意味する。
アニオン性単量体の塩(a4)を構成するカチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン及びアンモニウムイオン等が挙げられる。
Further, the polymer (A1) preferably further contains a salt (a4) of an anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group.
Examples of the structure having a polymerizable unsaturated double bond include a vinyl group, an allyl group, a styrenyl group and a (meth)acryloyl group.
Examples of the anionic group include a sulfonic acid group and a carboxyl group.
The anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group is a compound obtained by these combinations, and examples thereof include vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid and (meth)acrylic acid. Be done.
The (meth)acryloyl group means an acryloyl group and/or a methacryloyl group.
Examples of the cation that constitutes the salt (a4) of the anionic monomer include lithium ion, sodium ion, potassium ion, and ammonium ion.

アニオン性単量体の塩(a4)の含有量は、内部抵抗等の観点から、高分子化合物の合計重量に基づいて0.1〜15重量%であることが好ましく、1〜15重量%であることがより好ましく、2〜10重量%であることがさらに好ましい。 The content of the salt (a4) of the anionic monomer is preferably 0.1 to 15% by weight, and preferably 1 to 15% by weight based on the total weight of the polymer compound, from the viewpoint of internal resistance and the like. It is more preferable that the amount is 2 to 10% by weight.

重合体(A1)は、(メタ)アクリル酸(a11)とエステル化合物(a21)とを含むことが好ましく、さらにエステル化合物(a3)を含むことがより好ましく、さらにアニオン性単量体の塩(a4)を含むことが特に好ましい。 The polymer (A1) preferably contains (meth)acrylic acid (a11) and an ester compound (a21), more preferably an ester compound (a3), and further a salt of an anionic monomer ( It is particularly preferable to include a4).

高分子化合物は、(メタ)アクリル酸(a11)、下記一般式(1)で示されるエステル化合物(a21)、炭素数1〜3の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物(a3)及び重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを有するアニオン性単量体の塩(a4)を含んでなる単量体組成物を重合してなり、上記エステル化合物(a21)と上記(メタ)アクリル酸(a11)の重量比[上記エステル化合物(a21)/上記(メタ)アクリル酸(a11)]が10/90〜90/10であることが好ましい。
CH=C(R)COOR (1)
[Rは水素原子又はメチル基、Rは炭素数4〜12の直鎖又は分岐アルキル基である。]
エステル化合物(a21)と(メタ)アクリル酸(a11)の重量比が10/90〜90/10であると、これを重合してなる重合体は、正極活物質との接着性が良好で剥離しにくくなる。
上記重量比は、30/70〜85/15であることが好ましく、40/60〜70/30であることがさらに好ましい。
The polymer compound is (meth)acrylic acid (a11), an ester compound (a21) represented by the following general formula (1), an ester of a monovalent aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms and (meth)acrylic acid. The ester compound (a21) obtained by polymerizing a monomer composition containing the compound (a3) and a salt (a4) of an anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group. It is preferable that the weight ratio of [(meth)acrylic acid (a11)] and [(ester compound (a21)/(meth)acrylic acid (a11)]] be 10/90 to 90/10.
CH 2 =C(R 1 )COOR 2 (1)
[R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. ]
When the weight ratio of the ester compound (a21) and the (meth)acrylic acid (a11) is 10/90 to 90/10, the polymer obtained by polymerizing the same has good adhesiveness to the positive electrode active material and is peeled off. Hard to do.
The weight ratio is preferably 30/70 to 85/15, and more preferably 40/60 to 70/30.

また、重合体(A1)を構成する単量体には、カルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)、上記一般式(2)で表されるビニルモノマー(a2)、炭素数1〜3の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物(a3)及び重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを有するアニオン性単量体の塩(a4)の他に、活性水素を含有しない共重合性ビニルモノマー(a5)が含まれていてもよい。
活性水素を含有しない共重合性ビニルモノマー(a5)としては、下記(a51)〜(a58)が挙げられる。
(a51)炭素数13〜20の直鎖脂肪族モノオール、炭素数5〜20の脂環式モノオール又は炭素数7〜20の芳香脂肪族モノオールと(メタ)アクリル酸から形成されるハイドロカルビル(メタ)アクリレート
上記モノオールとしては、(i)直鎖脂肪族モノオール(トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、アラキジルアルコール等)、(ii)脂環式モノオール(シクロペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、シクロヘプチルアルコール、シクロオクチルアルコール等)、(iii)芳香脂肪族モノオール(ベンジルアルコール等)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
Further, the monomer constituting the polymer (A1) includes a vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group, a vinyl monomer (a2) represented by the general formula (2), and a carbon number of 1 To an ester compound (a3) of monohydric aliphatic alcohol with (meth)acrylic acid of (3) and a salt of an anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group (a4) The copolymerizable vinyl monomer (a5) containing no active hydrogen may be contained.
Examples of the copolymerizable vinyl monomer (a5) containing no active hydrogen include the following (a51) to (a58).
(A51) Hydrocarbon formed from linear aliphatic monool having 13 to 20 carbon atoms, alicyclic monool having 5 to 20 carbon atoms or araliphatic monool having 7 to 20 carbon atoms and (meth)acrylic acid Carbyl (meth)acrylate Examples of the monool include (i) straight-chain aliphatic monool (tridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, cetyl alcohol, heptadecyl alcohol, stearyl alcohol, nonadecyl alcohol, arachidyl alcohol). Etc.), (ii) alicyclic monool (cyclopentyl alcohol, cyclohexyl alcohol, cycloheptyl alcohol, cyclooctyl alcohol, etc.), (iii) araliphatic monool (benzyl alcohol, etc.) and mixtures of two or more thereof. Can be mentioned.

(a52)ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(炭素数2〜4)アルキル(炭素数1〜18)エーテル(メタ)アクリレート[メタノールのエチレンオキサイド(以下EOと略記)10モル付加物(メタ)アクリレート、メタノールのプロピレンオキサイド(以下POと略記)10モル付加物(メタ)アクリレート等] (A52) Poly(n=2 to 30) oxyalkylene (C2 to C4) alkyl (C1 to C18) ether (meth)acrylate [ethylene oxide of methanol (hereinafter abbreviated as EO) 10 mol adduct (meta) ) Acrylate, propylene oxide of methanol (hereinafter abbreviated as PO) 10 mol addition product (meth)acrylate, etc.]

(a53)窒素含有ビニル化合物
(a53−1)アミド基含有ビニル化合物
(i)炭素数3〜30の(メタ)アクリルアミド化合物、例えばN,N−ジアルキル(炭素数1〜6)又はジアラルキル(炭素数7〜15)(メタ)アクリルアミド(N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド等)、ジアセトンアクリルアミド
(ii)上記(メタ)アクリルアミド化合物を除く、炭素数4〜20のアミド基含有ビニル化合物、例えばN−メチル−N−ビニルアセトアミド、環状アミド[ピロリドン化合物(炭素数6〜13、例えば、N−ビニルピロリドン等)]
(A53) Nitrogen-containing vinyl compound (a53-1) Amido group-containing vinyl compound (i) C3-C30 (meth)acrylamide compound, for example, N,N-dialkyl (C1-C6) or diaralkyl (carbon number) 7 to 15) (meth)acrylamide (N,N-dimethylacrylamide, N,N-dibenzylacrylamide, etc.), diacetone acrylamide (ii) containing an amide group having 4 to 20 carbon atoms excluding the above (meth)acrylamide compound Vinyl compounds such as N-methyl-N-vinylacetamide, cyclic amides [pyrrolidone compounds (C6 to C13, such as N-vinylpyrrolidone)]

(a53−2)(メタ)アクリレート化合物
(i)ジアルキル(炭素数1〜4)アミノアルキル(炭素数1〜4)(メタ)アクリレート[N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート等]
(ii)4級アンモニウム基含有(メタ)アクリレート{3級アミノ基含有(メタ)アクリレート[N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]の4級化物(メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネート等の4級化剤を用いて4級化したもの)等}
(A53-2) (meth)acrylate compound (i) dialkyl (C1-4) aminoalkyl (C1-4) (meth)acrylate [N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N -Diethylaminoethyl (meth)acrylate, t-butylaminoethyl (meth)acrylate, morpholinoethyl (meth)acrylate, etc.]
(Ii) Quaternary ammonium group-containing (meth)acrylate {quaternary amino group-containing (meth)acrylate [N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylate, etc.] Compounds (quaternized with a quaternizing agent such as methyl chloride, dimethyl sulfate, benzyl chloride, dimethyl carbonate), etc.}

(a53−3)複素環含有ビニル化合物
ピリジン化合物(炭素数7〜14、例えば2−又は4−ビニルピリジン)、イミダゾール化合物(炭素数5〜12、例えばN−ビニルイミダゾール)、ピロール化合物(炭素数6〜13、例えばN−ビニルピロール)、ピロリドン化合物(炭素数6〜13、例えばN−ビニル−2−ピロリドン)
(A53-3) Heterocycle-containing vinyl compound Pyridine compound (having 7 to 14 carbon atoms, such as 2- or 4-vinylpyridine), imidazole compound (having 5 to 12 carbon atoms, such as N-vinylimidazole), pyrrole compound (having carbon atoms) 6 to 13, such as N-vinylpyrrole), pyrrolidone compound (having 6 to 13 carbon atoms, such as N-vinyl-2-pyrrolidone)

(a53−4)ニトリル基含有ビニル化合物
炭素数3〜15のニトリル基含有ビニル化合物、例えば(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアルキル(炭素数1〜4)アクリレート
(A53-4) Nitrile group-containing vinyl compound A nitrile group-containing vinyl compound having 3 to 15 carbon atoms, for example, (meth)acrylonitrile, cyanostyrene, cyanoalkyl (C1 to 4) acrylate

(a53−5)その他の窒素含有ビニル化合物
ニトロ基含有ビニル化合物(炭素数8〜16、例えばニトロスチレン)等
(A53-5) Other nitrogen-containing vinyl compounds Nitro group-containing vinyl compounds (having 8 to 16 carbon atoms, such as nitrostyrene), etc.

(a54)ビニル炭化水素
(a54−1)脂肪族ビニル炭化水素
炭素数2〜18又はそれ以上のオレフィン(エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン等)、炭素数4〜10又はそれ以上のジエン(ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等)等
(A54) vinyl hydrocarbon (a54-1) aliphatic vinyl hydrocarbon olefin having 2 to 18 carbon atoms or more (ethylene, propylene, butene, isobutylene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, etc.), Diene having 4 to 10 or more carbon atoms (butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,7-octadiene, etc.)

(a54−2)脂環式ビニル炭化水素
炭素数4〜18又はそれ以上の環状不飽和化合物、例えばシクロアルケン(例えばシクロヘキセン)、(ジ)シクロアルカジエン[例えば(ジ)シクロペンタジエン]、テルペン(例えばピネン及びリモネン)、インデン
(A54-2) alicyclic vinyl hydrocarbon, a cyclic unsaturated compound having 4 to 18 carbon atoms or more, such as cycloalkene (for example, cyclohexene), (di)cycloalkadiene [for example (di)cyclopentadiene], terpene ( Pinene and limonene), indene

(a54−3)芳香族ビニル炭化水素
炭素数8〜20又はそれ以上の芳香族不飽和化合物、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン
(A54-3) Aromatic vinyl hydrocarbon An aromatic unsaturated compound having 8 to 20 carbon atoms or more, for example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butyl. Styrene, phenyl styrene, cyclohexyl styrene, benzyl styrene

(a55)ビニルエステル
脂肪族ビニルエステル[炭素数4〜15、例えば脂肪族カルボン酸(モノ−又はジカルボン酸)のアルケニルエステル(例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメトキシアセテート)]
芳香族ビニルエステル[炭素数9〜20、例えば芳香族カルボン酸(モノ−又はジカルボン酸)のアルケニルエステル(例えばビニルベンゾエート、ジアリルフタレート、メチル−4−ビニルベンゾエート)、脂肪族カルボン酸の芳香環含有エステル(例えばアセトキシスチレン)]
(A55) Vinyl ester Aliphatic vinyl ester [C4-15, for example, alkenyl ester of aliphatic carboxylic acid (mono- or dicarboxylic acid) (for example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, Vinyl methoxyacetate)]
Aromatic vinyl ester [C9-20, for example, alkenyl ester of aromatic carboxylic acid (mono- or dicarboxylic acid) (for example, vinyl benzoate, diallyl phthalate, methyl-4-vinyl benzoate), aromatic carboxylic acid containing aromatic ring] Ester (eg acetoxystyrene)]

(a56)ビニルエーテル
脂肪族ビニルエーテル[炭素数3〜15、例えばビニルアルキル(炭素数1〜10)エーテル(ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル2−エチルヘキシルエーテル等)、ビニルアルコキシ(炭素数1〜6)アルキル(炭素数1〜4)エーテル(ビニル−2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、3,4−ジヒドロ−1,2−ピラン、2−ブトキシ−2’−ビニロキシジエチルエーテル、ビニル−2−エチルメルカプトエチルエーテル等)、ポリ(2〜4)(メタ)アリロキシアルカン(炭素数2〜6)(ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン等)]、芳香族ビニルエーテル(炭素数8〜20、例えばビニルフェニルエーテル、フェノキシスチレン)
(A56) Vinyl ether Aliphatic vinyl ether [C3 to C15, for example, vinyl alkyl (C1 to C10) ether (vinyl methyl ether, vinyl butyl ether, vinyl 2-ethylhexyl ether, etc.), vinyl alkoxy (C1 to C6). Alkyl (C1-4) ether (vinyl-2-methoxyethyl ether, methoxybutadiene, 3,4-dihydro-1,2-pyran, 2-butoxy-2'-vinyloxydiethyl ether, vinyl-2-ethyl Mercaptoethyl ether, etc.), poly(2-4)(meth)allyloxyalkane (carbon number 2-6) (dialyloxyethane, triaryloxyethane, tetraallyloxybutane, tetramethallyloxyethane, etc.)], Aromatic vinyl ether (C8-20, eg vinyl phenyl ether, phenoxystyrene)

(a57)ビニルケトン
脂肪族ビニルケトン(炭素数4〜25、例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン)、芳香族ビニルケトン(炭素数9〜21、例えばビニルフェニルケトン)
(A57) Vinyl ketone Aliphatic vinyl ketone (4 to 25 carbon atoms, for example, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone), aromatic vinyl ketone (9 to 21 carbon atoms, for example, vinyl phenyl ketone)

(a58)不飽和ジカルボン酸ジエステル
炭素数4〜34の不飽和ジカルボン酸ジエステル、例えばジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、炭素数1〜22の、直鎖、分岐鎖又は脂環式の基)、ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は、炭素数1〜22の、直鎖、分岐鎖又は脂環式の基)
(A58) Unsaturated dicarboxylic acid diester Unsaturated dicarboxylic acid diester having 4 to 34 carbon atoms, for example, dialkyl fumarate (two alkyl groups are straight chain, branched chain or alicyclic groups having 1 to 22 carbon atoms. ), dialkyl maleate (two alkyl groups are linear, branched or alicyclic groups having 1 to 22 carbon atoms)

上記(a5)として例示したもののうち耐電圧の観点から好ましいのは、(a51)、(a52)及び(a53)である。 Among the examples exemplified as (a5) above, (a51), (a52) and (a53) are preferable from the viewpoint of withstand voltage.

重合体(A1)において、カルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)、上記一般式(2)で表されるビニルモノマー(a2)、炭素数1〜3の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物(a3)、重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを有するアニオン性単量体の塩(a4)及び活性水素を含有しない共重合性ビニルモノマー(a5)の含有量は、重合体(A1)の重量を基準として、(a1)が0.1〜80重量%、(a2)が0.1〜99.9重量%、(a3)が0〜60重量%、(a4)が0〜15重量%、(a5)が0〜99.8重量%であることが好ましい。
モノマーの含有量が上記範囲内であると、電解液への吸液性が良好となる。
より好ましい含有量は、(a1)が15〜60重量%、(a2)が5〜60重量%、(a3)が10〜60重量%、(a4)が0.1〜15重量%、(a5)が5〜69.9重量%であり、さらに好ましい含有量は、(a1)が25〜49重量%、(a2)が15〜39重量%、(a3)が15〜39重量%、(a4)が1〜15重量%、(a5)が20〜44重量%である。
In the polymer (A1), a vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group, a vinyl monomer (a2) represented by the general formula (2), and a monovalent aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms. And (meth)acrylic acid ester compound (a3), a salt of an anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group (a4), and a copolymerizable vinyl monomer containing no active hydrogen ( The content of a5) is 0.1 to 80% by weight of (a1), 0.1 to 99.9% by weight of (a2), and 0 to (a3) based on the weight of the polymer (A1). It is preferable that 60% by weight, (a4) is 0 to 15% by weight, and (a5) is 0 to 99.8% by weight.
When the content of the monomer is within the above range, the liquid absorbability into the electrolytic solution becomes good.
More preferable contents are (a1) 15 to 60% by weight, (a2) 5 to 60% by weight, (a3) 10 to 60% by weight, (a4) 0.1 to 15% by weight, (a5) ) Is 5 to 69.9% by weight, and more preferable contents are (a1) 25 to 49% by weight, (a2) 15 to 39% by weight, (a3) 15 to 39% by weight, (a4) ) Is 1 to 15% by weight, and (a5) is 20 to 44% by weight.

重合体(A1)の数平均分子量の好ましい下限は3,000、より好ましくは50,000、さらに好ましくは100,000、特に好ましくは200,000であり、好ましい上限は2,000,000、より好ましくは1,500,000、さらに好ましくは1,000,000、特に好ましくは800,000である。 The preferable lower limit of the number average molecular weight of the polymer (A1) is 3,000, more preferably 50,000, further preferably 100,000, particularly preferably 200,000, and the preferable upper limit is 2,000,000. It is preferably 1,500,000, more preferably 1,000,000, and particularly preferably 800,000.

重合体(A1)の数平均分子量は、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下GPCと略記)測定により求めることができる。
装置:Alliance GPC V2000(Waters社製)
溶媒:オルトジクロロベンゼン
標準物質:ポリスチレン
検出器:RI
サンプル濃度:3mg/ml
カラム固定相:PLgel 10μm、MIXED−B 2本直列(ポリマーラボラトリーズ社製)
カラム温度:135℃
The number average molecular weight of the polymer (A1) can be determined by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) measurement under the following conditions.
Device: Alliance GPC V2000 (manufactured by Waters)
Solvent: Orthodichlorobenzene Standard substance: Polystyrene Detector: RI
Sample concentration: 3mg/ml
Column stationary phase: PLgel 10 μm, MIXED-B 2 in series (manufactured by Polymer Laboratories)
Column temperature: 135℃

重合体(A1)は、公知の重合方法(塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等)により製造することができる。
重合に際しては、公知の重合開始剤{アゾ系開始剤[2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル等)]、パーオキサイド系開始剤(ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド等)等}を使用して行なうことができる。
重合開始剤の使用量は、モノマーの全重量に基づいて好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜2重量%、さらに好ましくは0.1〜1.5重量%である。
The polymer (A1) can be produced by a known polymerization method (bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc.).
At the time of polymerization, known polymerization initiators [azo initiators [2,2′-azobis(2-methylpropionitrile), 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile, etc.)], peroxides System initiator (benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, lauryl peroxide, etc.) and the like}.
The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight, further preferably 0.1 to 1.5% by weight, based on the total weight of the monomers. ..

溶液重合の場合に使用される溶媒としては、例えばエステル(炭素数2〜8、例えば酢酸エチル及び酢酸ブチル)、アルコール(炭素数1〜8、例えばメタノール、エタノール及びオクタノール)、炭化水素(炭素数4〜8、例えばn−ブタン、シクロヘキサン及びトルエン)及びケトン(炭素数3〜9、例えばメチルエチルケトン)が挙げられ、使用量はモノマーの合計重量に基づいて好ましくは5〜900重量%、より好ましくは10〜400重量%、さらに好ましくは30〜300重量%であり、モノマー濃度としては、好ましくは10〜95重量%、より好ましくは20〜90重量%、さらに好ましくは30〜80重量%である。 Examples of the solvent used in the case of solution polymerization include esters (C2-8, such as ethyl acetate and butyl acetate), alcohols (C1-8, such as methanol, ethanol and octanol), hydrocarbons (carbon number). 4 to 8, such as n-butane, cyclohexane and toluene) and ketones (having 3 to 9 carbon atoms, such as methyl ethyl ketone), and the amount used is preferably 5 to 900% by weight, more preferably based on the total weight of the monomers. It is 10 to 400% by weight, more preferably 30 to 300% by weight, and the monomer concentration is preferably 10 to 95% by weight, more preferably 20 to 90% by weight, and further preferably 30 to 80% by weight.

乳化重合及び懸濁重合における分散媒としては、水、アルコール(例えばエタノール)、エステル(例えばプロピオン酸エチル)、軽ナフサ等が挙げられ、乳化剤としては、高級脂肪酸(炭素数10〜24)金属塩(例えばオレイン酸ナトリウム及びステアリン酸ナトリウム)、高級アルコール(炭素数10〜24)硫酸エステル金属塩(例えばラウリル硫酸ナトリウム)、エトキシ化テトラメチルデシンジオール、メタクリル酸スルホエチルナトリウム、メタクリル酸ジメチルアミノメチル等が挙げられる。さらに安定剤としてポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を加えてもよい。
溶液又は分散液のモノマー濃度は好ましくは5〜95重量%、より好ましくは10〜90重量%、さらに好ましくは15〜85重量%であり、重合開始剤の使用量は、モノマーの全重量に基づいて好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜2重量%である。
重合に際しては、公知の連鎖移動剤、例えばメルカプト化合物(ドデシルメルカプタン、n−ブチルメルカプタン等)及び/又はハロゲン化炭化水素(四塩化炭素、四臭化炭素、塩化ベンジル等)を使用することができる。使用量はモノマーの全重量に基づいて好ましくは2重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、さらに好ましくは0.3重量%以下である。
Examples of the dispersion medium in emulsion polymerization and suspension polymerization include water, alcohols (eg ethanol), esters (eg ethyl propionate), light naphtha, etc., and emulsifiers are higher fatty acid (C 10-24) metal salts. (For example, sodium oleate and sodium stearate), higher alcohol (having 10 to 24 carbon atoms) sulfate metal salt (for example, sodium lauryl sulfate), ethoxylated tetramethyldecynediol, sodium sulfoethyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, etc. Is mentioned. Further, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or the like may be added as a stabilizer.
The monomer concentration of the solution or dispersion is preferably 5 to 95% by weight, more preferably 10 to 90% by weight, further preferably 15 to 85% by weight, and the amount of the polymerization initiator used is based on the total weight of the monomers. It is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight.
In the polymerization, known chain transfer agents such as mercapto compounds (dodecyl mercaptan, n-butyl mercaptan, etc.) and/or halogenated hydrocarbons (carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, benzyl chloride, etc.) can be used. .. The amount used is preferably 2% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, still more preferably 0.3% by weight or less, based on the total weight of the monomers.

続いて、被覆材に含まれる導電剤について説明する。
被覆材に含まれる導電剤は、導電性を有する材料から選択される。
具体的には、金属[ニッケル、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、銅及びチタン等]、カーボン[グラファイト及びカーボンブラック(アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)等]、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
これらの導電剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物を用いてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料(上記した導電剤の材料のうち金属のもの)をめっき等でコーティングしたものでもよい。
Next, the conductive agent contained in the covering material will be described.
The conductive agent contained in the coating material is selected from materials having conductivity.
Specifically, metal [nickel, aluminum, stainless steel (SUS), silver, copper, titanium, etc.], carbon [graphite and carbon black (acetylene black, ketjen black, furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.), etc. ], and mixtures thereof, but are not limited thereto.
These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use these alloys or metal oxides. From the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, carbon, silver, copper, titanium and a mixture thereof are preferable, silver, aluminum, stainless steel and carbon are more preferable, and carbon is still more preferable. Further, as the conductive agent, a conductive material (a metal material among the above-mentioned conductive material materials) may be coated around the particle ceramic material or the resin material by plating or the like.

導電剤の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、電池の電気特性の観点から、0.01〜10μmであることが好ましく、0.02〜5μmであることがより好ましく、0.03〜1μmであることがさらに好ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、導電剤の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離Lを意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)等の観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。 The average particle diameter of the conductive agent is not particularly limited, but from the viewpoint of the electrical characteristics of the battery, it is preferably 0.01 to 10 μm, more preferably 0.02 to 5 μm, and 0.1. It is more preferably from 03 to 1 μm. In addition, in this specification, a "particle diameter" means the largest distance L among the distances between arbitrary two points on the outline of a conductive agent. The value of the “average particle diameter” is an average value of particle diameters of particles observed in several to several tens of visual fields by using an observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). The calculated value shall be adopted.

導電剤の形状(形態)は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電性樹脂組成物として実用化されている形態であってもよい。 The shape (form) of the conductive agent is not limited to the particle form, and may be a form other than the particle form, or may be a form that has been put into practical use as a so-called filler-based conductive resin composition such as carbon nanotubes. ..

導電剤は、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。
導電性繊維としては、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。また、グラフェンを練りこんだポリプロピレン樹脂も好ましい。
導電剤が導電性繊維である場合、その平均繊維径は0.1〜20μmであることが好ましい。
The conductive agent may be a conductive fiber having a fibrous shape.
As the conductive fibers, carbon fibers such as PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers, conductive fibers obtained by uniformly dispersing metal with good conductivity or graphite in synthetic fibers, metals such as stainless steel, etc. Examples include fibrous metal fibers, conductive fibers obtained by coating the surface of organic fibers with a metal, and conductive fibers obtained by coating the surface of organic fibers with a resin containing a conductive substance. Among these conductive fibers, carbon fiber is preferable. A polypropylene resin in which graphene is kneaded is also preferable.
When the conductive agent is a conductive fiber, its average fiber diameter is preferably 0.1 to 20 μm.

リチウムイオン電池用被覆活物質は、高分子化合物、導電剤及びリチウムイオン電池用活物質を混合することによって製造してもよく、高分子化合物と導電剤とを混合して被覆材を準備したのち、該被覆材とリチウムイオン電池用活物質とを混合することにより製造してもよい。
なお、リチウムイオン電池用活物質と高分子化合物と導電剤とを混合する場合、混合順序には特に制限はない。
The coating active material for a lithium ion battery may be produced by mixing a polymer compound, a conductive agent and an active material for a lithium ion battery, and after preparing a coating material by mixing a polymer compound and a conductive agent. Alternatively, it may be manufactured by mixing the coating material and a lithium-ion battery active material.
When the active material for lithium-ion batteries, the polymer compound and the conductive agent are mixed, the order of mixing is not particularly limited.

リチウムイオン電池用被覆活物質は、例えば、リチウムイオン電池用活物質を万能混合機に入れて30〜50rpmで撹拌した状態で、高分子化合物を含む高分子溶液を1〜90分かけて滴下混合し、さらに導電剤を混合し、撹拌したまま50〜200℃に昇温し、0.007〜0.04MPaまで減圧した後に10〜150分保持することにより得ることができる。 The coated active material for a lithium ion battery is, for example, a mixture of a polymer solution containing a polymer compound added dropwise over 1 to 90 minutes in a state where the active material for a lithium ion battery is placed in a universal mixer and stirred at 30 to 50 rpm. Then, the conductive agent is further mixed, the temperature is raised to 50 to 200° C. with stirring, the pressure is reduced to 0.007 to 0.04 MPa, and then the temperature is maintained for 10 to 150 minutes.

リチウムイオン電池用被覆活物質を電極活物質層とする際は、リチウムイオン電池用被覆活物質及び導電材料を、分散媒(水、電解液又は溶剤)の重量に基づいて30〜60重量%の濃度で分散してスラリー化した分散液を、集電体にバーコーター等の塗工装置で塗布後、分散媒として水又は溶剤を用いた場合には乾燥することによって、分散媒として電解液を用いた場合には過剰の電解液をスポンジ等の吸収体に吸収させたり、メッシュを介して吸引することよって分散媒を除去して、必要によりプレス機でプレスすればよい。
上記分散液には、電極用バインダは添加しないことが好ましい。活物質として被覆活物質を用いていないリチウムイオン電池用電極においては、電極用バインダで活物質を電極内に固定することで導電経路を維持する必要がある。しかし、リチウムイオン電池用被覆活物質を用いた場合は、被覆材の働きによって活物質を電極内に固定することなく導電経路を維持することができるため、電極用バインダを添加する必要がない。電極用バインダを添加しないことによって、活物質が電極活物質層内で固定化されないため活物質の体積変化に対する緩和能力が更に良好となる。
このようにして得られる電極活物質層は、被覆活物質の非結着体からなるといえる。
なお、電極活物質層の製造に用いる導電材料は、被覆材が含む導電剤とは別であり、被覆活物質が有する被覆材の外部に存在し、電極活物質層中において被覆活物質表面からの電子伝導性を向上する機能を有する。
When the coating active material for a lithium ion battery is used as the electrode active material layer, the coating active material for a lithium ion battery and the conductive material are contained in an amount of 30 to 60% by weight based on the weight of the dispersion medium (water, electrolytic solution or solvent). The dispersion liquid which is dispersed at a concentration to form a slurry, is applied to a current collector with a coating device such as a bar coater, and then dried when water or a solvent is used as a dispersion medium, thereby forming an electrolyte solution as a dispersion medium. When used, the excess electrolyte may be absorbed by an absorber such as a sponge, or the dispersion medium may be removed by suction through a mesh, and if necessary, may be pressed by a pressing machine.
It is preferable that the electrode binder is not added to the dispersion liquid. In a lithium-ion battery electrode that does not use a coated active material as an active material, it is necessary to maintain a conductive path by fixing the active material in the electrode with an electrode binder. However, when a coated active material for a lithium ion battery is used, it is not necessary to add a binder for an electrode because the conductive material can maintain a conductive path without fixing the active material in the electrode by the action of the coating material. By not adding the electrode binder, the active material is not fixed in the electrode active material layer, so that the ability to relax the volume change of the active material is further improved.
It can be said that the electrode active material layer thus obtained is composed of a non-binder of the coated active material.
Note that the conductive material used for manufacturing the electrode active material layer is different from the conductive agent contained in the coating material, is present outside the coating material that the coating active material has, and from the surface of the coating active material in the electrode active material layer. Has the function of improving the electronic conductivity of.

リチウムイオン電池用被覆活物質を含む電極活物質層を用いてリチウムイオン電池を作製する際には、対極となる電極を組み合わせて、セパレータと共にセル容器に収容し、電解液を注入し、セル容器を密封する方法等により製造することができる。
また、集電体の一方の面に正極を形成し、もう一方の面に負極を形成して双極型電極を作製し、双極型電極をセパレータと積層してセル容器に収容し、電解液を注入し、セル容器を密閉することでも得られる。
When a lithium ion battery is manufactured using an electrode active material layer containing a coated active material for a lithium ion battery, a counter electrode is combined and housed in a cell container together with a separator, and an electrolytic solution is injected into the cell container. Can be manufactured by a method of sealing
In addition, a positive electrode is formed on one surface of the current collector and a negative electrode is formed on the other surface to produce a bipolar electrode, and the bipolar electrode is stacked with a separator and housed in a cell container to store an electrolyte solution. It can also be obtained by injecting and sealing the cell container.

セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン製フィルムの微多孔膜、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等の公知のリチウムイオン電池用セパレータが挙げられる。 As the separator, polyethylene, a microporous film of a polypropylene film, a multilayer film of a porous polyethylene film and polypropylene, a nonwoven fabric composed of polyester fiber, aramid fiber, glass fiber, and the like, and silica, alumina, titania, etc. on the surface thereof. Known lithium-ion battery separators such as those to which the ceramic fine particles are attached are mentioned.

セル容器に注入する電解液としては、公知のリチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する公知の電解液を使用することができる。 As the electrolytic solution to be injected into the cell container, a known electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent used for manufacturing a known lithium ion battery can be used.

電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、LiN(FSO、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF及びLiClO等の無機酸のリチウム塩、LiN(CFSO、LiN(CSO及びLiC(CFSO等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはイミド系電解質[LiN(FSO、LiN(CFSO及びLiN(CSO等]及びLiPFである。 As the electrolyte, those used in known electrolytic solutions can be used, and for example, lithium salts of inorganic acids such as LiN(FSO 2 ) 2 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 and LiClO 4 , Examples thereof include lithium salts of organic acids such as LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiC(CF 3 SO 2 ) 3 . Of these, imide-based electrolytes [LiN(FSO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 and LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 ] and the like are preferable from the viewpoint of battery output and charge/discharge cycle characteristics. It is LiPF 6 .

非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物を用いることができる。 As the non-aqueous solvent, those used in known electrolytic solutions can be used, and examples thereof include lactone compounds, cyclic or chain carbonic acid esters, chain carboxylic acid esters, cyclic or chain ethers, phosphoric acid esters, and nitriles. Compounds, amide compounds, sulfones, sulfolanes, etc. and mixtures thereof can be used.

電解液の電解質濃度は、1〜5mol/Lであることが好ましく、1.5〜4mol/Lであることがより好ましく、2〜3mol/Lであることがさらに好ましい。
電解液の電解質濃度が1mol/L未満であると、電池の充分な入出力特性が得られないことがあり、5mol/Lを超えると、電解質が析出してしまうことがある。
なお、電解液の電解質濃度は、リチウムイオン電池用電極又はリチウムイオン電池を構成する電解液を、溶媒などを用いずに抽出して、その濃度を測定することで確認することができる。
The electrolyte concentration of the electrolytic solution is preferably 1 to 5 mol/L, more preferably 1.5 to 4 mol/L, and further preferably 2 to 3 mol/L.
When the electrolyte concentration of the electrolytic solution is less than 1 mol/L, sufficient input/output characteristics of the battery may not be obtained, and when it exceeds 5 mol/L, the electrolyte may be deposited.
The electrolyte concentration of the electrolytic solution can be confirmed by extracting the electrolytic solution forming the lithium ion battery electrode or the lithium ion battery without using a solvent and measuring the concentration.

本発明の活物質リサイクルシステムでリサイクルの対象となる活物質は、正極活物質、負極活物質のいずれでもよいが、高価な活物質をリサイクルすることが効果的であるため、正極活物質を対象にすることが好ましい。
以下の説明では、活物質が高価な正極活物質であることを前提にしているが、負極活物質を対象としてもよい。
The active material to be recycled in the active material recycling system of the present invention may be either a positive electrode active material or a negative electrode active material, but since it is effective to recycle an expensive active material, the positive electrode active material is targeted. Is preferred.
In the following description, it is assumed that the active material is an expensive positive electrode active material, but the negative electrode active material may be the target.

1次製品としてのリチウムイオン電池の用途は、特に限定されるものではないが、単位体積当たりの電池容量が大きいことが要求される用途に使用することができる。例えば、車載用途、モバイル端末(ノートパソコン、タブレット、スマートフォン、携帯電話等)が挙げられる。
特に、車載用途には、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車等の台数増加に伴って、これらの車の駆動用に多くのリチウムイオン電池が使用されることが予想される。このことから、車載用途に使用されるリチウムイオン電池のリサイクルをすることが望まれているため、車載用途に使用することがより好ましい。
1次製品としては、その電池容量が300Wh/L以上であることが必要とされる用途であることが好ましい。
車載用途に使用されるリチウムイオン電池は、複数のセルを組み込んだモジュールにまとめられているものであってもよい。
The application of the lithium-ion battery as a primary product is not particularly limited, but it can be used for applications requiring a large battery capacity per unit volume. Examples include in-vehicle applications and mobile terminals (notebook computers, tablets, smartphones, mobile phones, etc.).
In particular, for in-vehicle applications, it is expected that a large number of lithium-ion batteries will be used to drive electric vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, and the like as the number of these vehicles increases. For this reason, since it is desired to recycle the lithium-ion battery used for in-vehicle use, it is more preferable to use it for in-vehicle use.
It is preferable that the primary product is an application that requires a battery capacity of 300 Wh/L or more.
The lithium-ion battery used for in-vehicle use may be one assembled into a module incorporating a plurality of cells.

2次製品としてのリチウムイオン電池の用途は、特に限定されるものではないが、リサイクル後には1次製品よりも単位体積当たりの電池容量が小さくなることから、必要とされる単位体積当たりの電池容量が1次製品よりも小さくてもよい用途に使用することが好ましい。
例えば、家庭用、業務用の定置用電源、非常用電源が挙げられる。
2次製品としては、その電池容量が200Wh/L以上であることが必要とされる用途であることが好ましい。また、その電池容量が200Wh/L未満であってもよい用途に使用しても構わない。
The application of the lithium ion battery as the secondary product is not particularly limited, but after recycling, the battery capacity per unit volume becomes smaller than that of the primary product, so the required battery per unit volume is It is preferably used in applications where the capacity may be less than the primary product.
For example, stationary power supplies for home use and business use, and emergency power supplies are included.
As a secondary product, it is preferable that the secondary battery has a battery capacity of 200 Wh/L or more. Further, the battery capacity may be used for an application that may be less than 200 Wh/L.

そして、本発明のリサイクルシステムにおける1次製品としてのリチウムイオン電池の用途と2次製品としてのリチウムイオン電池の用途が異なることが好ましい。
1次製品の用途が車載用途であり、2次製品の用途が定置用電源用途であることが好ましい。
Further, it is preferable that the use of the lithium ion battery as the primary product and the use of the lithium ion battery as the secondary product in the recycling system of the present invention are different.
It is preferable that the primary product is used for in-vehicle use and the secondary product is used for stationary power supply.

図1は、活物質リサイクルシステムの処理の流れを示すフローチャートである。
活物質リサイクルシステムにおいて、リサイクル時期を判断するステップS1では、以下のようにして1次製品として使用可能な期限を判断する。
まず、1次製品としてのリチウムイオン電池の用途でリチウムイオン電池を使用する(S11)。
リチウムイオン電池は、充電と放電(電池の使用)を繰り返して使用される。
リチウムイオン電池の充電の際に、電池容量測定部10において電池容量を計測する(S12)。
電池容量測定部は、リチウムイオン電池の一部品として組み込まれていることが多い。リチウムイオン電池が、複数のセルを組み込んだモジュールにまとめられているものである場合、モジュールの一部品として組み込まれることが多い。
FIG. 1 is a flowchart showing the flow of processing of the active material recycling system.
In step S1 of determining the recycling time in the active material recycling system, the expiration date when the primary product can be used is determined as follows.
First, a lithium ion battery is used for the purpose of the lithium ion battery as a primary product (S11).
Lithium-ion batteries are used by repeating charging and discharging (using batteries).
When the lithium ion battery is charged, the battery capacity measuring unit 10 measures the battery capacity (S12).
The battery capacity measuring unit is often incorporated as a part of a lithium ion battery. When a lithium ion battery is assembled in a module that incorporates a plurality of cells, it is often incorporated as one component of the module.

電池容量測定部10は、コンピュータ20と電気通信回線を通じて接続されている。電池容量測定部において計測された電池容量はコンピュータ20に送られる。
コンピュータ20には、1次製品としてのリチウムイオン電池の用途において仕様で定められた電池容量が記憶されており、受信した電池容量の数値と比較される(S13)。
The battery capacity measuring unit 10 is connected to the computer 20 through an electric communication line. The battery capacity measured by the battery capacity measuring unit is sent to the computer 20.
The computer 20 stores the battery capacity defined by the specifications in the use of the lithium ion battery as the primary product, and is compared with the received numerical value of the battery capacity (S13).

コンピュータが受信した電池容量と1次製品としての仕様で定められた電池容量を比較し、受信した電池容量が1次製品としての仕様で定められた電池容量以上である場合は、まだ1次製品として使用可能と判断し、1次製品としてリチウムイオン電池を使用するステップS11に戻る。 If the battery capacity received by the computer is compared with the battery capacity defined in the specifications for the primary product, and the received battery capacity is greater than or equal to the battery capacity specified in the specifications for the primary product, it is still the primary product. And the lithium ion battery is used as the primary product, the process returns to step S11.

コンピュータが受信した電池容量と1次製品としての仕様で定められた電池容量を比較し、受信した電池容量が1次製品としての仕様で定められた電池容量未満である場合、1次製品としての使用はできないと判断し、1次製品としてのリチウムイオン電池を解体し、被覆活物質を取り出すステップS2へ移る。 The battery capacity received by the computer is compared with the battery capacity defined by the specifications of the primary product, and if the received battery capacity is less than the battery capacity defined by the specifications of the primary product, it is determined as a primary product. When it is determined that the lithium ion battery cannot be used, the lithium ion battery as the primary product is disassembled, and the process proceeds to step S2 for taking out the coated active material.

被覆活物質を取り出すステップS2では、1次製品としてのリチウムイオン電池を解体して被覆活物質を取り出す(S21)。リチウムイオン電池を解体して被覆活物質を取り出す手順及び方法は特に限定されるものではないが、例えば以下のようにすることができる。
リチウムイオン電池は、通常は外装容器に覆われているので、外装容器を取り外す。外装容器を取り外して電極活物質層を露出させる。
電極活物質層における被覆活物質は、バインダ(結着剤)で固められていない非結着体からなる。この場合、電極活物質層中において、例え被覆活物質同士が接触したとしても、接触面において被覆材同士が不可逆的に接着することはなく、接着は一時的なものであるから、被覆活物質同士が不可逆的に被覆材によって固定されておらず、被覆活物質を破壊することなくほぐすことができる。被覆活物質を含む混合物の非結着体を含んでなる電極活物質層は、被覆活物質が互いに結着されているものではなく、非結着体である被覆活物質を手や道具でほぐして分離して取り出すことができる。また、シャワーノズル等を用いて電解液を注ぐことによってスラリー状にして、被覆活物質を活物質スラリーとして取り出してもよい。
In step S2 of taking out the coated active material, the lithium ion battery as the primary product is disassembled and the coated active material is taken out (S21). The procedure and method for disassembling the lithium-ion battery and taking out the coated active material are not particularly limited, but can be, for example, as follows.
The lithium ion battery is usually covered with an outer container, so the outer container is removed. The outer container is removed to expose the electrode active material layer.
The coated active material in the electrode active material layer is a non-binder that is not solidified with a binder (binder). In this case, in the electrode active material layer, even if the coated active materials contact each other, the coating materials do not irreversibly adhere to each other on the contact surface, and the adhesion is temporary, so the coated active material They are not irreversibly fixed to each other by the coating material and can be disentangled without destroying the coated active material. The electrode active material layer containing the non-binder of the mixture containing the coated active material is not one in which the coated active materials are bound to each other, and the uncoated bound active material is loosened by hand or tool. Can be separated and taken out. Alternatively, the coating active material may be taken out as an active material slurry by pouring the electrolytic solution using a shower nozzle or the like to form a slurry.

1次製品としてのリチウムイオン電池を解体して取り出した被覆活物質は、そのまま2次製品としてのリチウムイオン電池の製造に使用してもよい。
被覆活物質をそのまま使用するとは、被覆活物質から被覆材を除去せずに使用することを意味しており、被覆活物質に対して必要な洗浄処理等を行ったのちに使用することは許容される。
The coated active material obtained by disassembling the lithium-ion battery as the primary product and taking it out may be used as it is for the production of the lithium-ion battery as the secondary product.
To use the coated active material as it is means to use it without removing the coating material from the coated active material, and it is permissible to use it after performing the necessary cleaning treatment etc. on the coated active material. To be done.

また、1次製品としてのリチウムイオン電池を解体し、被覆活物質を取り出すステップの後に、取り出した被覆活物質から被覆材を除去し、再度被覆材でリチウムイオン電池用活物質粒子を再被覆することにより被覆活物質をリサイクルするステップを行い、再被覆した被覆活物質を2次製品としてのリチウムイオン電池の製造に使用してもよい(S4、S41)。被覆材を構成する高分子化合物の変性等によって被覆活物質の表面状態が変化し、電池容量の低下の原因になる場合があり、このような場合には被覆材を再被覆することによって被覆活物質の性能を回復させることができる。
被覆材の除去方法としては、被覆材を構成する高分子化合物を溶解させることのできる溶剤中で高分子化合物を溶解除去する方法や、高分子化合物の焼失温度以上に被覆活物質を加熱する方法が挙げられる。
活物質の再被覆方法は、最初の被覆活物質の製造工程において活物質を被覆材で被覆する方法と同様にすることができる。
Also, after the step of disassembling the lithium ion battery as the primary product and taking out the coated active material, the coating material is removed from the taken out coated active material, and the active material particles for lithium ion battery are recoated with the coating material. Therefore, the step of recycling the coated active material may be performed, and the recoated coated active material may be used for manufacturing a lithium ion battery as a secondary product (S4, S41). The surface state of the coated active material may change due to modification of the polymer compound that constitutes the coating material, which may cause a decrease in battery capacity.In such a case, recoating the coating material may reduce the coating activity. The performance of the substance can be restored.
As the method for removing the coating material, a method of dissolving and removing the polymer compound in a solvent capable of dissolving the polymer compound constituting the coating material, or a method of heating the coating active material to a temperature above the burning temperature of the polymer compound Is mentioned.
The method for re-coating the active material can be the same as the method for coating the active material with the coating material in the first step of producing the coated active material.

上記1次製品から取り出した活物質を含む被覆活物質を使用して、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造するステップS3では、上記被覆活物質を使用して、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造する(S31)。
1次製品から取り出した活物質を含む被覆活物質としては、1次製品から取り出した被覆活物質をそのまま使用してもよく、1次製品から取り出した被覆活物質から被覆材を除去し、再度被覆材でリチウムイオン電池用活物質粒子を再被覆することにより得られた被覆活物質を使用してもよい。
In step S3 of manufacturing a lithium-ion battery as a secondary product using the coated active material containing the active material taken out from the primary product, the coated active material is used to form a lithium ion battery as a secondary product. A battery is manufactured (S31).
As the coated active material containing the active material taken out from the primary product, the coated active material taken out from the primary product may be used as it is, and the coating material is removed from the coated active material taken out from the primary product, and the coated active material is removed again. A coated active material obtained by recoating the active material particles for a lithium ion battery with a coating material may be used.

上記被覆活物質を使用して、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造する際には、1次製品としてのリチウムイオン電池と同様にバインダを使用せずにリチウムイオン電池用電極を製造してもよい。また、バインダを使用してリチウムイオン電池用電極を製造するようにしてもよい。 When a lithium-ion battery as a secondary product is manufactured using the above coated active material, a lithium-ion battery electrode is manufactured without using a binder like the lithium-ion battery as a primary product. Good. Moreover, you may make it manufacture a lithium ion battery electrode using a binder.

2次製品としてのリチウムイオン電池が、バインダを使用せずに製造されたリチウムイオン電池である場合、1次製品としてのリチウムイオン電池と同様に、2次製品としてのリチウムイオン電池を解体してさらに3次製品としてのリチウムイオン電池を製造するリサイクルを行うことができる。
この場合、2次製品としてのリチウムイオン電池について電池容量測定部で測定した電池容量と、2次製品としての仕様で定められた電池容量を比較することにより、リサイクル時期を判断すればよい。
2次製品としての仕様で定められた電池容量は、1次製品としての仕様で定められた電池容量より小さい。
When the lithium ion battery as the secondary product is a lithium ion battery manufactured without using a binder, the lithium ion battery as the secondary product is disassembled in the same manner as the lithium ion battery as the primary product. Further, it can be recycled to manufacture a lithium ion battery as a tertiary product.
In this case, the recycling time may be determined by comparing the battery capacity measured by the battery capacity measuring unit for the lithium ion battery as the secondary product with the battery capacity defined by the specifications as the secondary product.
The battery capacity defined by the specifications of the secondary product is smaller than the battery capacity defined by the specifications of the primary product.

2次製品としてのリチウムイオン電池をさらにリサイクルして、3次製品、さらに4次製品・・・としてのリチウムイオン電池として使用すると、高価な金属を使用した活物質を有効にかつ複数回にわたって使用することができるので、資源保護の観点及び経済的な観点から非常に有益である。 If the lithium-ion battery as a secondary product is further recycled and used as a lithium-ion battery as a tertiary product or a quaternary product, an active material using an expensive metal can be effectively and repeatedly used. Therefore, it is very beneficial from the viewpoint of resource conservation and economical viewpoint.

また、本発明の活物質リサイクルシステムに関連して、高価な活物質の価格変動によりリチウムイオン電池の製造者及び使用者が受ける影響を緩和するため、被覆活物質の所有権を証券化する枠組みを利用することも好ましい。
例えば、1次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、上記被覆活物質の所有権を証券化して資金調達し、1次製品としてのリチウムイオン電池を購入して使用する使用者は、リチウムイオン電池の使用後に活物質リサイクルシステムにリチウムイオン電池のリサイクルを委託し、2次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、証券化された被覆活物質の所有権を購入する、又は、証券化された被覆活物質の賃借権を得て、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造するようにすることが好ましい。
Further, in connection with the active material recycling system of the present invention, a framework for securitizing the ownership of the coated active material in order to mitigate the influence of the price fluctuation of the expensive active material on the manufacturer and the user of the lithium ion battery. It is also preferable to utilize.
For example, a manufacturer of a lithium ion battery as a primary product securitizes the ownership of the coated active material and raises funds, and a user who purchases and uses a lithium ion battery as a primary product is a lithium ion battery. After the battery is used, the recycling of the lithium-ion battery is entrusted to the active material recycling system, and the manufacturer of the lithium-ion battery as a secondary product purchases the ownership of the securitized coated active material or is securitized. It is preferable to obtain a leased right of the coated active material and manufacture a lithium ion battery as a secondary product.

1次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、上記被覆活物質の所有権を証券化して資金調達することができる。被覆活物質の所有権を証券化することで、活物質の購入にかかる費用の一部を証券の購入者(銀行、保険会社等の投資家)が負担することになるので好ましい。費用の一部を証券の購入者が負担することでリチウムイオン電池の製造者は、実質的に市場価格よりも安い価格で活物質を使用して1次製品としてのリチウムイオン電池を製造することができる。 A manufacturer of a lithium-ion battery as a primary product can securitize the ownership of the coated active material and raise funds. By securitizing the ownership of the coated active material, it is preferable that the purchaser of the security (an investor such as a bank or an insurance company) bears part of the cost of purchasing the active material. Since the purchaser of the securities bears a part of the cost, the manufacturer of the lithium-ion battery uses the active material at a price substantially lower than the market price to manufacture the lithium-ion battery as the primary product. You can

1次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、市場価格よりも安い価格で活物質の調達ができたことから、リチウムイオン電池の販売価格を安くすることができる。
1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者は、安い価格でリチウムイオン電池を購入して使用することができる。ここで、被覆活物質の所有権は証券の購入者が有しているので、リチウムイオン電池の使用者は被覆活物質の所有権は有していないことになり、証券の購入者から被覆活物質を借りている状態となる。そのため、1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者は何らかの形で証券の購入者に費用を払うようにする。
費用を払う指標としては、月ぎめの費用のように使用期間に応じた費用とする方法や、リチウムイオン電池の使用により得た便益(例えば、使用した電力量、車載用であれば走行距離等の指標)に応じて費用を支払う方法が挙げられる。
このようにすることで、証券の購入者は利益を享受することができる。
The manufacturer of the lithium-ion battery as the primary product can procure the active material at a price lower than the market price, so that the selling price of the lithium-ion battery can be reduced.
A user of a lithium-ion battery as a primary product can purchase and use the lithium-ion battery at a low price. Here, since the purchaser of the security has the ownership of the coated active material, the user of the lithium-ion battery does not have the ownership of the coated active material. You are in a state of borrowing a substance. Therefore, the user of the lithium-ion battery as the primary product will somehow pay the purchaser of the securities.
As an index to pay the cost, the method of using the cost according to the usage period such as monthly cost, the benefit obtained by using the lithium-ion battery (for example, the amount of power used, the distance traveled for in-vehicle use, etc.) There is a method of paying the cost according to the index).
By doing so, the purchaser of the security can enjoy the profit.

1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者は、リチウムイオン電池の使用の際に測定した電池容量が1次製品としてのリチウムイオン電池の用途において仕様で定められた電池容量未満となった場合に、活物質リサイクルシステムにリチウムイオン電池のリサイクルを委託する。
1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者は、リサイクルを委託することで実質的には被覆活物質を返却することとなる。
A user of a lithium-ion battery as a primary product shall be advised that if the battery capacity measured when using the lithium-ion battery is less than the battery capacity specified in the specifications for the application of the lithium-ion battery as a primary product. Entrusts the recycling of lithium-ion batteries to the active material recycling system.
The user of the lithium-ion battery as the primary product substantially returns the coated active material by entrusting the recycling.

リサイクルを実施するのは、1次製品としてのリチウムイオン電池の製造者、1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者、2次製品としてのリチウムイオン電池の製造者、又は、他の第三者(リサイクルのみを行う者)であってもよい。
リサイクルの実施者は、具体的には、1次製品としてのリチウムイオン電池を解体して被覆活物質を取り出す。リサイクルの実施者は、取り出した被覆活物質から被覆材を除去し、活物質に被覆材を再被覆してもよい。
以下の説明では、1次製品から取り出した活物質を含む被覆活物質について、取り出した被覆活物質がそのまま使用される場合の被覆活物質と、活物質に被覆材を再被覆した被覆活物質が使用される場合の被覆活物質をまとめて、「リサイクル済みの被覆活物質」とする。
リサイクルの実施者は、証券の購入者(被覆活物質の所有者)からリサイクルに係る作業費用を得ることができる。
Recycling is performed by the manufacturer of the lithium-ion battery as the primary product, the user of the lithium-ion battery as the primary product, the manufacturer of the lithium-ion battery as the secondary product, or another third party. (Person who only recycles).
Specifically, the recycler disassembles the lithium ion battery as the primary product and takes out the coated active material. The recycler may remove the coating material from the taken-out coated active material and recoat the active material with the coating material.
In the following description, regarding the coated active material containing the active material taken out from the primary product, the coated active material in the case where the taken coated active material is used as it is and the coated active material obtained by re-coating the active material with the coating material are described. The coated active materials when used are collectively referred to as “recycled coated active material”.
The recycler can obtain the operation cost for recycling from the purchaser of the securities (owner of the coated active material).

1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者がリサイクルを実施する場合、リチウムイオン電池の使用後にリチウムイオン電池を解体し被覆活物質を取り出して、リサイクル済みの被覆活物質を市場に戻す。
1次製品としてのリチウムイオン電池の製造者又は他の第三者(リサイクルのみを行う者)がリサイクルを実施する場合は、1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者が被覆活物質の所有者に返却した1次製品としてのリチウムイオン電池を入手して、リチウムイオン電池の使用後にリチウムイオン電池を解体し被覆活物質を取り出して、リサイクル済みの被覆活物質を市場に戻す。
When a user of a lithium-ion battery as a primary product carries out recycling, the lithium-ion battery is disassembled after use of the lithium-ion battery, the coated active material is taken out, and the recycled coated active material is returned to the market.
When the manufacturer of the lithium-ion battery as the primary product or another third party (those who only recycle) carries out the recycling, the user of the lithium-ion battery as the primary product is the owner of the coated active material. The lithium-ion battery as the primary product returned to the company is obtained, the lithium-ion battery is disassembled after the use of the lithium-ion battery, the coated active material is taken out, and the recycled coated active material is returned to the market.

2次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、証券化された被覆活物質の所有権を購入する、又は、証券化された被覆活物質の賃借権を得て、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造する。
2次製品としてのリチウムイオン電池が最終用途である場合は被覆活物質の所有権を購入することが好ましいが、さらに3次製品としてのリチウムイオン電池に被覆活物質を使用することを予定している場合は、証券化された被覆活物質の賃借権を得るようにすることが好ましい。
また、2次製品としてのリチウムイオン電池の製造者がリサイクルを実施する場合は、証券化された被覆活物質の所有権を購入する、又は、証券化された被覆活物質の賃借権を得たのちに、1次製品としてのリチウムイオン電池を入手し、解体して被覆活物質を取り出し、リサイクル済みの被覆活物質を用いて2次製品としてのリチウムイオン電池を製造する。
The manufacturer of the lithium-ion battery as a secondary product purchases the ownership of the securitized coated active material or obtains the leased right of the securitized coated active material to obtain a lithium-ion battery as a secondary product. Manufacture batteries.
If the lithium-ion battery as the secondary product is the final application, it is preferable to purchase the ownership of the coated active material, but it is planned to further use the coated active material for the lithium-ion battery as the tertiary product. If so, it is preferable to obtain the lease right of the securitized coated active material.
In addition, when a manufacturer of a lithium-ion battery as a secondary product recycles, it purchases the ownership of the securitized coated active material or obtains a lease right of the securitized coated active material. After that, a lithium-ion battery as a primary product is obtained, disassembled and the coated active material is taken out, and a lithium-ion battery as a secondary product is manufactured using the recycled coated active material.

2次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、市場から新しい活物質を購入してリチウムイオン電池を製造する場合に比べて、安価にリチウムイオン電池を製造することができる。
2次製品としてのリチウムイオン電池は、その用途から、新しい活物質を使用することは必須ではなくリサイクル済みの被覆活物質を使用しても電池容量の値がその仕様を満たすことができるので、安価であるリサイクル済みの被覆活物質を使用することができる。
Manufacturers of lithium-ion batteries as secondary products can manufacture lithium-ion batteries at a lower cost than when purchasing new active materials from the market to manufacture lithium-ion batteries.
Due to its application, it is not necessary to use a new active material for the lithium-ion battery as a secondary product, and the value of the battery capacity can meet the specifications even if a recycled coated active material is used. Recycled coated active materials that are inexpensive can be used.

証券の購入者は、この枠組みの中で、活物質の価格変動によるメリットとリスクを背負うことになる。活物質の市場価格が証券の購入時より上昇した場合は証券価格が上昇するので証券を売却することで利益を得ることができるが、活物質の市場価格が証券の購入時よりも低下した場合は証券価格も低下するので損失を被ることとなる。 Under this framework, securities buyers bear the benefits and risks of price fluctuations of active materials. If the market price of the active material is higher than when the security was purchased, the security price will rise, so you can make a profit by selling the security, but if the market price of the active material is lower than when the security was purchased. Will suffer a loss because the security price will also fall.

また、証券の購入者は、当該証券に係る被覆活物質を使用したリチウムイオン電池が使用されている限り、その使用に係る費用の支払いを受けることができる。
最終製品としてのリチウムイオン電池の使用が終了した時点で、その証券に係る被覆活物質の価値は実質的にゼロとなる。そのため、証券の価格も実質的にゼロとなる。
そこで、1次製品としてのリチウムイオン電池から、最終製品としてのリチウムイオン電池まで、被覆活物質の使用開始から使用終了までに得られる費用支払い額が、証券の購入額より高くなるように被覆活物質の使用に係る価格を設定することで、証券の購入者がより確実に利益を得ることができる。
Further, the purchaser of the security can be paid for the use of the lithium-ion battery using the coated active material according to the security.
When the use of the lithium ion battery as the final product is finished, the value of the coated active material in the security becomes substantially zero. Therefore, the price of the security is virtually zero.
Therefore, from the lithium-ion battery as the primary product to the lithium-ion battery as the final product, the amount of expenses paid from the start to the end of use of the coated active material should be higher than the purchase price of the securities. By setting the price related to the use of the substance, the purchaser of the security can surely make a profit.

この枠組みに参加する各事業者は以下のようなメリットを得ることができる。
1次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は市場価格よりも安い価格で活物質を調達してリチウムイオン電池を製造することができる。
1次製品としてのリチウムイオン電池の使用者は市場価格よりも安い価格でリチウムイオン電池を調達することができる。
2次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は市場価格よりも安い価格で被覆活物質を調達してリチウムイオン電池を製造することができる。
そして、各事業者は活物質の価格変動に係るリスクを低減させることができる。
また、証券化された被覆活物質の所有権を購入する投資家は、被覆活物質がリサイクルされて使用される過程でその使用に係る費用の支払いを受けることができる。
すなわち、この枠組みに参加する事業者のそれぞれが、被覆活物質のリサイクルによる便益を享受することができる。
Each company participating in this framework can obtain the following merits.
A manufacturer of a lithium-ion battery as a primary product can procure an active material at a price lower than a market price to manufacture a lithium-ion battery.
Users of the lithium-ion battery as the primary product can procure the lithium-ion battery at a price lower than the market price.
Manufacturers of lithium-ion batteries as secondary products can procure the coated active material at a price lower than the market price to manufacture lithium-ion batteries.
And each business operator can reduce the risk associated with the price fluctuation of the active material.
Further, an investor who purchases the ownership of the securitized coated active material can be paid for the use of the coated active material in the process of being recycled and used.
That is, each of the businesses participating in this framework can enjoy the benefits of recycling the coated active material.

本発明の活物質リサイクルシステムは、高価な金属を使用した活物質を有効にかつ複数回にわたってリチウムイオン電池の活物質として使用することができるので、資源保護の観点及び経済的な観点から非常に有用である。 Since the active material recycling system of the present invention can effectively use an active material using an expensive metal as the active material of a lithium ion battery multiple times, it is very useful from the viewpoint of resource protection and economical viewpoint. It is useful.

10 電池容量測定部
20 コンピュータ
10 Battery Capacity Measuring Unit 20 Computer

Claims (6)

リチウムイオン電池用活物質粒子が被覆材で被覆された被覆活物質を含み、被覆活物質の非結着体からなる電極活物質層を備えるリチウムイオン電池における被覆活物質を繰り返し使用する、活物質リサイクルシステムであって、
1次製品としてのリチウムイオン電池につき、電池容量を計測する電池容量測定部と、リサイクル時期を判断するコンピュータとが電気通信回線を通じて接続されており、前記電池容量測定部で測定した電池容量が前記コンピュータに送られて、前記コンピュータが受信した電池容量と前記1次製品としての仕様で定められた電池容量を比較することによりリサイクル時期を判断するリサイクル時期判断手段を使用して、前記1次製品としてのリチウムイオン電池のリサイクル時期を判断するステップ、
前記1次製品としてのリチウムイオン電池を解体し、被覆活物質を取り出すステップ、
前記1次製品から取り出した活物質を含む被覆活物質を使用して、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造するステップ、を備えることを特徴とする活物質リサイクルシステム。
An active material comprising a coated active material in which active material particles for a lithium ion battery are coated with a coating material, and the coated active material in a lithium ion battery including an electrode active material layer composed of a non-bound body of the coated active material is repeatedly used. A recycling system,
Regarding a lithium ion battery as a primary product, a battery capacity measuring unit that measures the battery capacity and a computer that determines the recycling time are connected through an electric communication line, and the battery capacity measured by the battery capacity measuring unit is Using the recycle time determination means for determining the recycle time by comparing the battery capacity sent to the computer and received by the computer with the battery capacity defined in the specifications as the primary product, the primary product is used. To determine when to recycle the lithium-ion battery as
Disassembling the lithium-ion battery as the primary product and taking out the coated active material,
A step of producing a lithium ion battery as a secondary product by using the coated active material containing the active material taken out from the primary product, the active material recycling system.
1次製品としてのリチウムイオン電池の用途と2次製品としてのリチウムイオン電池の用途が異なる請求項1に記載の活物質リサイクルシステム。 The active material recycling system according to claim 1, wherein the usage of the lithium ion battery as the primary product and the usage of the lithium ion battery as the secondary product are different. 1次製品としてのリチウムイオン電池の用途が車載用途である請求項2に記載の活物質リサイクルシステム。 The active material recycling system according to claim 2, wherein the use of the lithium-ion battery as the primary product is in-vehicle use. 前記1次製品としてのリチウムイオン電池を解体し、被覆活物質を取り出すステップの後に、取り出した被覆活物質から被覆材を除去し、再度被覆材でリチウムイオン電池用活物質粒子を再被覆することにより被覆活物質をリサイクルするステップを行い、再被覆した被覆活物質を2次製品としてのリチウムイオン電池の製造に使用する請求項1〜3のいずれかに記載の活物質リサイクルシステム。 After disassembling the lithium ion battery as the primary product and taking out the coated active material, the coating material is removed from the taken out coated active material, and the active material particles for lithium ion battery are recoated with the coating material again. The active material recycling system according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of recycling the coated active material is performed, and the recoated coated active material is used for manufacturing a lithium ion battery as a secondary product. 前記1次製品としてのリチウムイオン電池を解体し、被覆活物質を取り出すステップの後に、取り出した被覆活物質をそのまま2次製品としてのリチウムイオン電池の製造に使用する請求項1〜3のいずれかに記載の活物質リサイクルシステム。 The lithium ion battery as the primary product is disassembled, and after the step of taking out the coated active material, the taken out coated active material is used as it is for the production of a lithium ion battery as a secondary product. Active material recycling system described in. 1次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、前記被覆活物質の所有権を証券化して資金調達し、
1次製品としてのリチウムイオン電池を購入して使用する使用者は、リチウムイオン電池の使用後に活物質リサイクルシステムにリチウムイオン電池のリサイクルを委託し、
2次製品としてのリチウムイオン電池の製造者は、証券化された被覆活物質の所有権を購入する、又は、証券化された被覆活物質の賃借権を得て、2次製品としてのリチウムイオン電池を製造する、請求項1〜5のいずれかに記載の活物質リサイクルシステム。
The manufacturer of the lithium-ion battery as the primary product securitizes the ownership of the coated active material and raises funds,
The user who purchases and uses the lithium-ion battery as the primary product entrusts the recycling of the lithium-ion battery to the active material recycling system after using the lithium-ion battery,
The manufacturer of the lithium-ion battery as a secondary product purchases the ownership of the securitized coated active material or obtains the leased right of the securitized coated active material to obtain a lithium-ion battery as a secondary product. The active material recycling system according to claim 1, which manufactures a battery.
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