JP2021102710A - 非水系二次電池用重合体組成物及び非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池用重合体組成物及び非水系二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021102710A JP2021102710A JP2019234381A JP2019234381A JP2021102710A JP 2021102710 A JP2021102710 A JP 2021102710A JP 2019234381 A JP2019234381 A JP 2019234381A JP 2019234381 A JP2019234381 A JP 2019234381A JP 2021102710 A JP2021102710 A JP 2021102710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- secondary battery
- polymer particles
- aqueous secondary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 135
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 106
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 56
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 36
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 19
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 12
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 9
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- GUUULVAMQJLDSY-UHFFFAOYSA-N 4,5-dihydro-1,2-thiazole Chemical compound C1CC=NS1 GUUULVAMQJLDSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 9
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 229940100555 2-methyl-4-isothiazolin-3-one Drugs 0.000 description 5
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- BEGLCMHJXHIJLR-UHFFFAOYSA-N methylisothiazolinone Chemical compound CN1SC=CC1=O BEGLCMHJXHIJLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 5
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 5
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DODWKYAKHGELRI-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoylperoxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOOC(=O)C=C DODWKYAKHGELRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000002388 carbon-based active material Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002409 silicon-based active material Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229910021561 transition metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- LGJCFVYMIJLQJO-UHFFFAOYSA-N 1-dodecylperoxydodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCOOCCCCCCCCCCCC LGJCFVYMIJLQJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZMXCENGODLQED-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylpropyl)-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CC(C)C)SC2=C1 JZMXCENGODLQED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOMBMAZVMBPWSN-UHFFFAOYSA-N 2-(3-methylbutyl)-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCC(C)C)SC2=C1 SOMBMAZVMBPWSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHVBLSNVXDSMEB-UHFFFAOYSA-N 2-(diethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C=C QHVBLSNVXDSMEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHZLNKMZPYTFB-UHFFFAOYSA-N 2-(oxiran-2-yl)acetamide Chemical compound NC(=O)CC1CO1 GYHZLNKMZPYTFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVYJSOSGTDINLW-UHFFFAOYSA-N 2-[dimethyl(octadecyl)azaniumyl]acetate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O HVYJSOSGTDINLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000022 2-aminoethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])N([H])[H] 0.000 description 1
- UGIJCMNGQCUTPI-UHFFFAOYSA-N 2-aminoethyl prop-2-enoate Chemical compound NCCOC(=O)C=C UGIJCMNGQCUTPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGXGAFMOKQMVDG-UHFFFAOYSA-N 2-but-2-enyl-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CC=CC)SC2=C1 YGXGAFMOKQMVDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUYIHWDYPAZCNN-UHFFFAOYSA-N 2-butyl-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCCC)SC2=C1 LUYIHWDYPAZCNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical compound ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYUNTGBISCIYPW-UHFFFAOYSA-N 2-chloroprop-2-enenitrile Chemical compound ClC(=C)C#N OYUNTGBISCIYPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTMDCQYUXWCPQG-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CC)SC2=C1 RTMDCQYUXWCPQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASKFWACWQQZSSS-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1,2-thiazol-3-one Chemical compound CCN1SC=CC1=O ASKFWACWQQZSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMPRACBTLZVYQS-UHFFFAOYSA-N 2-hexyl-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCCCCC)SC2=C1 YMPRACBTLZVYQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RDWXSJCICPOOKO-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(C)SC2=C1 RDWXSJCICPOOKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940044120 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one Drugs 0.000 description 1
- UALOUGGZTAKDCT-UHFFFAOYSA-N 2-pentyl-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCCCC)SC2=C1 UALOUGGZTAKDCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIZCWSJDCWBINO-UHFFFAOYSA-N 2-propyl-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCC)SC2=C1 CIZCWSJDCWBINO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEDQNOLIADXSBB-UHFFFAOYSA-N 3-(dodecylazaniumyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCNCCC(O)=O AEDQNOLIADXSBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BKTMEKOLXCZRFW-UHFFFAOYSA-N 3-(octadecylamino)propanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCNCCC(O)=O BKTMEKOLXCZRFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRQLZCFSWYQHPI-UHFFFAOYSA-N 4,5-dichloro-2-cyclohexyl-1,2-thiazol-3-one Chemical compound O=C1C(Cl)=C(Cl)SN1C1CCCCC1 JRQLZCFSWYQHPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PORQOHRXAJJKGK-UHFFFAOYSA-N 4,5-dichloro-2-n-octyl-3(2H)-isothiazolone Chemical compound CCCCCCCCN1SC(Cl)=C(Cl)C1=O PORQOHRXAJJKGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-Methylstyrene Chemical compound CC1=CC=C(C=C)C=C1 JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PHXZQPLQBTYCFV-UHFFFAOYSA-N 4-chloro-2-octyl-1,2-thiazol-3-one Chemical compound CCCCCCCCN1SC=C(Cl)C1=O PHXZQPLQBTYCFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKEKPBPHPFSSIT-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-2-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-1,2-thiazol-3-one Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)N1SC(Cl)=CC1=O NKEKPBPHPFSSIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MMONDPHQMXRZDG-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-2-ethyl-1,2-thiazol-3-one Chemical compound CCN1SC(Cl)=CC1=O MMONDPHQMXRZDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940100484 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one Drugs 0.000 description 1
- PTMXFIUOGSODQW-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-2-octyl-1,2-thiazol-3-one Chemical compound CCCCCCCCN1SC(Cl)=CC1=O PTMXFIUOGSODQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910016509 CuF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPHIMRFTNFDTED-UHFFFAOYSA-N NC(=O)C=CC1=CC(C=C)=CC=N1 Chemical compound NC(=O)C=CC1=CC(C=C)=CC=N1 QPHIMRFTNFDTED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000008360 acrylonitriles Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005336 allyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N butyronitrile Chemical compound CCCC#N KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- DHNRXBZYEKSXIM-UHFFFAOYSA-N chloromethylisothiazolinone Chemical compound CN1SC(Cl)=CC1=O DHNRXBZYEKSXIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010281 constant-current constant-voltage charging Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- UJKWLAZYSLJTKA-UHFFFAOYSA-N edma Chemical compound O1CCOC2=CC(CC(C)NC)=CC=C21 UJKWLAZYSLJTKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- ZKVLEFBKBNUQHK-UHFFFAOYSA-N helium;molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound [He].N#N.O=O ZKVLEFBKBNUQHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004029 hydroxymethyl group Chemical group [H]OC([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- MGIYRDNGCNKGJU-UHFFFAOYSA-N isothiazolinone Chemical compound O=C1C=CSN1 MGIYRDNGCNKGJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 229940094506 lauryl betaine Drugs 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- UTSYWKJYFPPRAP-UHFFFAOYSA-N n-(butoxymethyl)prop-2-enamide Chemical compound CCCCOCNC(=O)C=C UTSYWKJYFPPRAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N n-dodecyl-n,n-dimethylglycinate Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- JPMIIZHYYWMHDT-UHFFFAOYSA-N octhilinone Chemical compound CCCCCCCCN1SC=CC1=O JPMIIZHYYWMHDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001927 ruthenium tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007601 warm air drying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
- C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/52—Amides or imides
- C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
- C08F265/04—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
- C08F265/06—Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/34—Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
- C09D133/26—Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
Description
[1]
重合体粒子を含む非水系二次電池用重合体組成物であって、
前記重合体粒子のヤング率が1.5GPa以下であり、
前記重合体粒子の弾性変形仕事率が50%以下であり、
前記重合体粒子の電解液膨潤度が1.5倍以下である、非水系二次電池用重合体組成物。
[2]
前記重合体粒子がコア部とシェル部からなるコアシェル構造を有し、
前記コア部のヤング率が0.1GPa以下である、[1]に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[3]
前記シェル部の電解液膨潤度が1.10倍以下である、[2]に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[4]
前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量%としたとき、前記コア部が40質量%以上80質量%以下のエチレン性不飽和カルボン酸エステルを含み、かつ、前記シェル部が15質量%以上60質量%以下のエチレン性不飽和カルボン酸又はそのアルカリ金属塩と、0質量%以上45質量%以下のN原子含有エチレン性不飽和単量体とを含み、
前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量部としたとき、0.1質量部以下のアルキレンオキサイド構造と、0.3質量部以下のスルホン酸又はその塩を含む、[2]又は[3]に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[5]
前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量%としたとき、前記シェル部が15質量%以上30質量%以下のN原子含有エチレン性不飽和単量体を含む、[2]〜[4]のいずれかに記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[6]
DSCにて測定される前記重合体粒子のガラス転移温度の最大値が20℃以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[7]
前記重合体粒子の平均粒子径が50nm以上800nm以下である、[1]〜[6]のいずれかに記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[8]
前記コアシェル構造におけるコア部の質量比が、0.4以上0.8以下である、[2]〜[7]のいずれかに記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[9]
前記重合体粒子を100質量部に対して0.0001質量部以上1.0質量部以下のイソチアゾリン系化合物を更に含む、[1]〜[8]のいずれかに記載の非水系二次電池用重合体組成物。
[10]
[1]〜[9]のいずれかに記載の非水系二次電池用重合体組成物を含む、非水系二次電池。
本実施形態の非水系二次電池用重合体組成物(以下、「本実施形態の組成物」ともいう。)は、重合体粒子を含む非水系二次電池用重合体組成物であって、前記重合体粒子のヤング率が1.5GPa以下であり、前記重合体粒子の弾性変形仕事率が50%以下であり、前記重合体粒子の電解液膨潤度が1.5倍以下である。このように構成されているため、本実施形態の組成物は、取り扱い性に優れると共に良好な電池特性を発現できる。
本実施形態における重合体粒子は、ヤング率が1.5GPa以下となっている。ここで、ヤング率は、重合体粒子の柔軟性を評価する指標となり、その値が1.5GPa以下であることにより、柔軟性に優れるものとなる。かかる観点から、ヤング率は1.3GPa以下であることが好ましく、より好ましくは1.0GPa以下である。
ヤング率は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
また、重合体粒子の構成成分として後述する好ましい単量体成分を好ましい量含むこと等により、ヤング率を上記範囲に調整できる。
弾性変形仕事率は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
また、重合体粒子の構成成分として後述する好ましい単量体成分を好ましい量含むこと等により、弾性変形仕事率を上記範囲に調整できる。
電解液膨潤度は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
また、重合体粒子の構成成分として後述する好ましい単量体成分を好ましい量含むこと等により、電解液膨潤度を上記範囲に調整できる。
上記のとおり、本実施形態における重合体粒子のコア部において、ヤング率が所定の範囲を満たす場合、応力緩和により優れる傾向にある。
コア部のヤング率は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
また、重合体粒子の構成成分として後述する好ましい単量体成分を好ましい量含むこと等により、コア部のヤング率を上記範囲に調整できる。
シェル部の電解液膨潤度は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
また、重合体粒子の構成成分として後述する好ましい単量体成分を好ましい量含むこと等により、シェル部の電解液膨潤度を上記範囲に調整できる。
また、本実施形態において、重合体粒子の柔軟性をより高める観点から、コア部のガラス転移温度の最大値は、20℃以下であることが好ましく、より好ましくは10℃以下であり、さらに好ましくは0℃以下である。
また、本実施形態において、高温下における信頼性向上の観点から、シェル部のガラス転移温度の最小値は、200℃以上であることが好ましく、より好ましくは250℃以上であり、さらに好ましくは300℃以上である。
上記した各ガラス転移温度は、後述する実施例に記載の方法により測定することができ、重合体粒子の構成成分として後述する好ましい単量体成分を好ましい量含むこと等により、各々上記範囲に調整できる。
上記した平均粒子径は、後述する実施例に記載の方法により測定することができ、重合体粒子の構成成分の単量体組成比、重合温度、乳化剤等により、各々上記範囲に調整できる。
上記した質量比は、後述する実施例に記載の方法により測定することができ、重合体粒子の単量体成分の配合比等により、各々上記範囲に調整できる。
本実施形態における重合体粒子は、ヤング率、弾性変形仕事率及び電解液膨潤度を好ましい範囲に調整する観点から、前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量%としたとき、前記コア部が40質量%以上80質量%以下のエチレン性不飽和カルボン酸エステルを含み、かつ、前記シェル部が15質量%以上60質量%以下のエチレン性不飽和カルボン酸又はそのアルカリ金属塩と、0質量%以上45質量%以下のN原子含有エチレン性不飽和単量体とを含み、前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量部としたとき、0.1質量部以下のアルキレンオキサイド構造と、0.3質量部以下のスルホン酸又はその塩を含むことが好ましい。
各単位の含有量については、重合体粒子を常法により分析して特定することもできるが、各単量体の仕込み比として特定することもできる。
以下、各単位の含有量について詳細に説明する。
上記した中でも、柔軟性の観点から、ホモポリマーとした際にガラス転移温度が20℃以下のエチレン性不飽和カルボン酸エステルを用いることが好ましく、また、弾性変形仕事率を好ましい範囲に調整する観点からは単官能性のエチレン性不飽和カルボン酸エステルを用いることが好ましい。本実施形態においては、さらに重合体粒子の安定性を考慮すると、エチルアクリレートがとりわけ好ましい。
上記した中でも、重合体粒子の安定性の観点から、メタクリル酸が好ましい。
上記した中でも、重合体粒子の安定性の観点から、アクリルアミド及びメタクリルアミドが好ましい。
芳香族ビニル化合物としては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられ、1種単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
シアン化ビニル系化合物としては、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル等が挙げられ、これらの単量体を1種単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
本実施形態の組成物は、その用途に応じ、本実施形態における重合体粒子の他、種々公知の任意成分を含むことができる。本実施形態の組成物の用途としては、非水系二次電池の一材料として使用されるものであれば特に限定されず、負極用材料、正極用材料及びセパレータ用材料等として用いることができるが、負極用材料として用いることがとりわけ好ましい。
一方、本実施形態の組成物が、負極活物質、正極活物質及びセパレータ原料のいずれも含まない場合、電池材料製造用の添加剤として適用することができる。すなわち、本実施形態の組成物をバインダー用途に用いる場合は「バインダー用組成物」と、増粘剤用途に用いる場合は「増粘剤用組成物」と、それぞれ称するものとする。
上記のとおり、「本実施形態の組成物」との用語は、「電池材料製造用組成物」、「バインダー用組成物」及び「増粘剤用組成物」を包含するものということができ、いずれの用途においても、本実施形態における重合体粒子が含まれているという点において共通する。また、いずれの用途においても、本実施形態の組成物が任意成分を含む場合、その種類や配合割合等は特に限定されず、用途に応じて適宜決定すればよい。
炭素系活物質としては、特に限定されないが、例えば、黒鉛、炭素繊維、コークス、ハードカーボン、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、フルフリルアルコール樹脂焼成体(PFA)、導電性高分子(ポリ−p−フェニレン等)等が挙げられる。
シリコン系活物質としては、特に限定されないが、例えば、ケイ素、SiOx(0.01≦x<2)、ケイ素と遷移金属との合金等が挙げられる。
リチウム含有複合酸化物としては、特に限定されないが、例えば、LiCoO2、LiMnO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiXCoYSnZO2、LiFePO4、LiXCoYSnZO2等が挙げられる。
遷移金属酸化物としては、特に限定されないが、例えば、MnO2、MoO3、V2O5、V6O13、Fe2O3、Fe3O4等が挙げられる。
遷移金属フッ化物としては、特に限定されないが、例えば、CuF2、NiF2等が挙げられる。
遷移金属硫化物としては、特に限定されないが、例えば、TiS2、TiS3、MoS3、FeS2等が挙げられる。
その他、本実施形態のバインダー用組成物は、任意成分として消泡剤を含むことができる。
消泡剤としては、ミネラルオイル系、シリコーン系、アクリル系、ポリエーテル系の各種消泡剤が挙げられる。消泡剤を含む場合、より脱泡性に優れる傾向にある。
この場合において、任意成分の種類や配合割合等は特に限定されない。
本実施形態の組成物を製造するための方法としては、特に限定されないが、次の製造方法(以下、「本実施形態の製法」ともいう。)にて好ましく製造することができる。すなわち、コアシェル構造を有する重合体粒子を含む組成物を得るべく、上述した原料モノマー等を用いて乳化重合を行う方法が好ましい。重合時には適当なシード粒子を用いることができ、シード粒子も通常の乳化重合により得ることができる。また、乳化重合に際しては公知の方法を採用することができ、水性媒体中で重合開始剤、分子量調整剤、キレート化剤、pH調整剤、乳化剤等を適宜用いて製造することができる。
本実施形態の非水系二次電池は、本実施形態の組成物を用いて製造することができる。換言すると、本実施形態の非水系二次電池は、本実施形態の組成物を含むものである。
本実施形態の非水系二次電池がリチウムイオン二次電池である場合、その典型的な構成部材としては、負極、負極集電体、正極、正極集電体、セパレータ及び電解液を挙げることができ、本実施形態の非水系二次電池は、その主要部材(負極、正極及びセパレータ)の少なくとも1つが本実施形態の組成物を用いて得られたもの、すなわち、その主要部材の少なくとも1つが、本実施形態の組成物を含むものであればよい。
各部材が本実施形態の組成物を含むことについては、本実施形態における重合体粒子が当該部材に含まれているか否かにより特定することができる。
反応器に、イオン交換水を加え、撹拌しながら65℃に昇温して保持した。ここへ、重合開始剤として過硫酸ナトリウム(以下、「NPS」ともいう。)を加えた後に、単量体(以下、「モノマー」ともいう。)成分として、メタクリル酸(以下、「MAA」ともいう。)及びメタクリルアミド(以下、「MAAm」ともいう。)をイオン交換水に溶解させた溶液と、10%水酸化ナトリウム水溶液とを滴下し、温度65℃に保ちながら2時間で滴下を終了した後、1時間重合を継続させた。次いで、エチルアクリレート(以下、「EA」ともいう。)を滴下し、1時間重合を継続させた。このときの各成分の配合量としては、単量体成分の合計(全エチレン性不飽和単量体に由来する単位:EA、MAA、MAAm)を100質量部としたとき、EAは80質量部、MAAは10質量部、MAAmは10質量部となるように配合し、イオン交換水の配合量は830質量部であった。
その後、温度を65℃から80℃へ昇温し、1.5時間保持して重合を完結させた。
次いで、得られた重合体粒子100質量部に対し、添加剤として2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン0.0005質量部を加えた後に、200μmメッシュを用いて濾過を行った。
得られた組成物は、重合率が98%、pH7、固形分(重合体粒子)が9.8%であった。なお、重合率は、全仕込み成分量に対する残渣量の比率に固形分率を加えて算出した。この組成物を用い、次のとおり二次電池負極を作成した。具体的には以下のように作製した。
得られた組成物1.5固形分質量部に対して、更に増粘剤成分としてカルボキシメチルセルロース1.0固形分質量部と、さらに負極活物質として天然黒鉛100質量部を加え、そこへイオン交換水を添加し、メカニカルスターラーで攪拌して総固形分が60%になるように調製した。これをプレミックスとし、その後、薄膜旋回型高速ミキサー(PRIMIX社製、T.K.フィルミックス FM56−L型(製品名)」)を用いて周速20m/秒にて30秒分散し、二次電池負極用の塗工液とした。
上記塗工液を用いて、乾燥後の厚みが100μmになるように銅箔の片面にダイコーターで塗布した後、60℃で60分乾燥した。120℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形した。負極活物質塗布量は106g/m2、負極活物質嵩密度は1.35g/cm3になるようにした。
各例において、モノマー及び2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンの配合量を表1に示すとおりに変更した。
実施例5では、コアを構成するモノマーとして、EAを添加するタイミングでMAAも表1に示す配合量にて添加した。
実施例6では、シェルを構成するモノマーとして、MAA及びMAAmを添加するタイミングでオキシエチレンジアクリレートも表1に示す配合量にて添加した。
実施例8では、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンを添加しなかった。
比較例1では、コアを構成するモノマーとして、EAを添加するタイミングでメタクリル酸メチル(以下、「MMA」ともいう。)も表1に示す配合量にて添加した。
上記した点を除き、実施例1と同様にして、実施例2〜10及び比較例1〜2の組成物を調製し、二次電池負極を作成した。
上記のようにして得られた組成物及び二次電池負極を用い、後述する各種物性評価に供した。結果を表1に示す。
比較例3では、特許文献1(特許第6436078号公報)の実施例I−5を参考に、次のとおりに組成物を調製し、二次電池負極を作成した。
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、コア部の製造に用いるモノマー成分として、MMA55質量部、2−エチルヘキシルアクリレート(以下、「2−EHA」ともいう。)20質量部、MAA4質量部及びエチレンジメタクリレート(以下、「EDMA」ともいう。)1質量部;乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1質量部;イオン交換水150質量部並びに、重合開始剤として過硫酸カリウム0.5質量部を入れ、十分に攪拌した。その後、60℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になるまで重合を継続させることにより、コア部を構成する粒子状の重合体を含む水分散液を得た。
次いで、この水分散液を70℃に加温した。前記水分散液に、シェル部の製造に用いるモノマーとしてスチレン20質量部を30分かけて連続で供給し、重合を継続した。重合転化率が96%になった時点で冷却して反応を停止することにより、重合体粒子を含む組成物を製造した。
上記のようにして得られた組成物を用いた点を除き、実施例1と同様にして二次電池負極を用い、後述する各種物性評価に供した。結果を表1に示す。
比較例4では、特許文献1(特許第6436078号公報)の比較例I−4を参考に、次のとおりに組成物を調製し、二次電池負極を作成した。
コア部の製造に用いるモノマー成分として、2−EHA60質量部、MAA5質量部、及びスチレン15質量部を用いたこと以外は、比較例3と同様にして、重合体粒子を含む組成物を製造した。
上記のようにして得られた組成物を用いた点を除き、実施例1と同様にして二次電池負極を用い、後述する各種物性評価に供した。結果を表1に示す。
重合体粒子の平均粒子径を、粒子径測定装置(日機装株式会社製、Microtrac UPA150)を使用して測定した。測定条件としては、ローディングインデックス=0.15〜0.3、測定時間300秒とし、得られたデータにおける50%粒子径の数値を動的光散乱法による平均粒子径とした。
次式により算出した。
コアシェル比=コアの体積/重合体粒子の体積×100
なお、重合体粒子の体積は上記平均粒子径から算出した。また、コアの体積は透過型電子顕微鏡観察の結果より見積もられるシェル厚みと平均粒子径から以下のように算出した。
コアの体積={4π×(平均粒子径/2−シェルの厚み)^3}/3
上式のシェル厚みは透過型電子顕微鏡を用いて観察した。具体的な手法を以下に示す。
重合体粒子を、熱硬化性樹脂に十分分散させた後、包埋し、重合体粒子を含有するブロック片を作製した。次に、ブロック片を、ダイヤモンド刃を備えたミクロトームで厚さ100nmの薄片状に切り出して、測定用試料を作製した。その後、四酸化ルテニウムを用いて測定用試料に染色処理を施した。
次に、染色した測定用試料を、透過型電子顕微鏡にセットして、加速電圧80kVにて、重合体粒子の断面構造を写真撮影した。電子顕微鏡の倍率、視野に粒子状重合体1個の断面が入るように倍率を設定した。
観察された重合体粒子の断面構造から、シェル部を構成する重合体の粒子の最長径を測定した。任意に選択した20個の重合体粒子について、前記の方法でシェル部を構成する重合体の粒子の最長径を測定し、その最長径の平均値をシェルの厚みとした。
重合体粒子を含む組成物を130℃のオーブン中に1時間静置して乾燥させた。乾燥させて得られた重合体粒子の膜を0.5gになるように切り取った。切り取ったサンプルを、エチレンカーボネート:ジエチルカーボネート=1:1(質量比)の混合溶媒10gと一緒に50mLのバイアル瓶に入れ、60℃で1日混合溶媒を浸透させた後、サンプルを取り出し、上記混合溶媒にて洗浄し、質量(Wa:g)を測定した。その後、サンプルを150℃のオーブン中に1時間静置してから、質量を測定し(Wb:g)、下記式より共重合体の電解液に対する膨潤度を算出した。
重合体粒子の電解液に対する膨潤度(倍)=(Wa−Wb)/(Wb)
なお、シェル部の電解液膨潤度については、次のように算出した。
実施例1〜5、実施例7〜10、及び比較例1〜3については、以下の方法でシェル部に対応するポリマーを作成し、当該ポリマーを用いて上記と同様に製膜し、評価を行った。
反応器に、イオン交換水を加え、撹拌しながら65℃に昇温して保持した。ここへ、重合開始剤としてNPSを加えた後に、モノマー成分として、MAA及びMAAmをイオン交換水に溶解させた溶液と、10%水酸化ナトリウム水溶液とを滴下し、温度65℃に保ちながら2時間で滴下を終了した後、1時間重合を継続させた。
このときの各成分の配合量としては、単量体成分の合計(全エチレン性不飽和単量体に由来する単位:MAA、MAAm)を100質量部としたとき、MAAは50質量部、MAAmは50質量部となるように配合し、イオン交換水の配合量は830質量部であった。
その後、温度を65℃から80℃へ昇温し、1.5時間保持して重合を完結させた。
実施例6では、上記ポリマーの製造方法にてモノマーとして、MAA及びMAAmを添加するタイミングでさらにオキシエチレンジアクリレートを20質量部添加した。
比較例4及び5は市販のポリスチレンを酢酸エチルに溶解したものを準備した。
平滑なアルミ板上に横30mm×縦100mm×高さ10mmの型枠を設置した。そこに固形分5%に調整した重合体粒子を含む組成物(水分散液)を12g流し込んだ。これを室温で24時間乾燥させたのち、100℃で1時間乾燥させることで200μm厚のフィルムを得た。微小硬度計を用いて、当該フィルムに対して探針を荷重負荷30mN/20sにて押し込んだ後、5s保持した。さらに荷重増加と同条件にて除荷し押し込み深さを評価した。得られた荷重変位曲線よりヤング率を算出した。
なお、コア部のヤング率については、次のように算出した。
実施例1〜4、実施例6〜10、及び比較例2は以下の方法でコア部に対応するポリマーを作成し、当該ポリマーを用いて200μm厚に調整したフィルムを製造し、当該フィルムを用いて上記と同様に評価を行った。
反応器に、イオン交換水を加え、撹拌しながら65℃に昇温して保持した。ここへ、重合開始剤としてNPSを加えた後に、EAを滴下し、1時間重合を行った。このときのEAの配合量としては、EA配合量を100質量部としたとき、イオン交換水の配合量は830質量部であった。
その後、温度を65℃から80℃へ昇温し、1.5時間保持して重合を完結させた。
実施例5では、モノマーとして、EAを添加するタイミングでMAA50質量部を添加した。
比較例1では、モノマーとして、EAを添加するタイミングでMMA100質量部を添加した。
比較例3では、EA100質量部の代わりに、2−EHA20質量部、MMA55質量部、MAA4質量部及びEDMA1質量部を添加した。
比較例4では、EA100質量部の代わりに、2−EHA60質量部、MAA5質量部及びスチレン15質量部を添加した。
平滑なアルミ板上に横30mm×縦100mm×高さ10mmの型枠を設置した。そこに固形分5%に調整した重合体粒子を含む組成物(水分散液)を12g流し込んだ。これを室温で24時間乾燥させたのち、100℃で1時間乾燥させることで200μm厚のフィルムを得た。微小硬度計を用いて、当該フィルムに対して探針を荷重負荷30mN/20sにて押し込んだ後、5s保持した。さらに荷重増加と同条件にて除荷し押し込み深さを評価した。得られた荷重変位曲線より弾性変形仕事率を算出した。
重合体粒子を含む組成物をpH7.0に調整し、130℃で30分乾燥し、乾燥物を得た。示差走査熱量測定(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製;DSC6220)を使用し、ASTM法(D3418−97)に従い、温度−50℃から+200℃まで、20℃/minの速度で昇温し、重合体粒子の示差走査熱量曲線を得て、付属のソフトウエアでガラス転移温度を求めた。ガラス転移温度が1つあるいは2つ以上であるかないかはソフトウエアの判定によってピークを求めて決めた。
なお、コア部のガラス転移温度は、上記(ヤング率)の項にて記載した方法にて得られるコア部に対応するポリマーを用いたことを除き、上記と同様に測定した。
また、シェル部のガラス転移温度は、上記(電解液膨潤度)の項にて記載した方法にて得られるシェル部に対応するポリマーを用いたことを除き、上記と同様に測定した。
得られた二次電池負極から幅2cm×長さ12cmの試験片を切り出し、この試験片の集電体側の表面を両面テープでアルミ板に貼り付けた。JIS Z 1522に準拠し、試験片の電極層側に幅18mmのテープ(商品名「セロテープ(登録商標)」(ニチバン社製))を貼り付け、180°方向に100mm/minの速度でテープを剥離したときの強度を6回測定し、その平均値(N/18mm)をピール強度(電解液浸漬前)として算出した。次いで、二次電池負極から幅2cm×長さ12cmの試験片を別途切り出し、この試験片をエチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/2(体積比)の混合溶媒に80℃で1週間浸した。その後、80℃で試験片を1日乾燥させたものを用い、上記と同様にしてピール強度(電解液浸漬後)を測定した。これらの値が大きいほど集電体と電極層の接着強度が高く、集電体から電極層が剥離しがたいと評価でき、具体的には、以下の基準に基づきピール強度を評価した。
◎:40N/m以上
〇:30N/m以上40N/m未満
△:20N/m以上30N/m未満
×:20N/m未満
(二次電池負極の作製)の項で記載した方法により得られた直後の二次電池負極(負極活物質嵩密度1.35g/cm3)の厚みと1日放置した後の厚みを測定して、その差分をスプリングバックとし、以下の基準に基づき評価した。
◎:5μm未満
〇:5μm以上10μm未満
△:10μm以上15μm未満
×:15μm以上
得られた二次電池負極をプレスして1日放置した後の厚みから、後述する電解液を注入し充放電を100サイクル繰り返した後の電極層の厚みを測定した。
リバウンド性=(充放電100サイクル後の電極層の厚み)ー(プレスして1日放置した後の厚み)
以下の基準に基づき評価した。
◎:10μm未満
〇:10μm以上15μm未満
△:15μm以上20μm未満
×:20μm以上
二次電池負極を使用し、次の方法にて製造した二次電池に関して、60℃で2Cの定電流定電圧充電法にて、4.2Vになるまで定電流で充電し、その後、定電圧で充電し、次いで、2Cの定電流で3.0Vまで放電する充放電サイクルを行った。サイクル試験は100サイクルまで行い、初期放電容量に対する100サイクル目の放電容量の比を容量維持率とし、下記基準で判定した。この値が大きいほど繰り返し充放電による容量減が少ないことを示す。
◎:容量維持率が90%以上
〇:容量維持率が80%以上、90%未満
△:容量維持率が70%以上、80%未満
×:容量維持率が70%未満
二次電池正極及び負極を円形に打抜き、当該正極と負極との活物質面が対向するよう、正極、セパレータ及び負極の順に積層した後に、蓋付きステンレス金属製容器に収納した。この容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極の銅箔と、蓋は正極のアルミニウム箔と、それぞれ接するように配置した。そして、この容器内に電解液を注入して密閉し、その状態で室温にて1日放置して二次電池を作製した。
ここで使用した上記電解液には、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPF6を濃度1.0mol/Lとなるように溶解させることにより調製したものを使用した。
また、上記セパレータには、ポリエチレン多孔膜製のものを使用し、上記二次電池負極には、上記実施例1〜10及び比較例1〜5で得られた二次電池負極を使用した。
さらに、上記二次電池正極には、以下のようにして作製されたものを使用した。
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO2)92.2質量%、導電材としてリン片状グラファイトとアセチレンブラックそれぞれ2.3質量%、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)3.2質量%を、N−メチルピロリドン(NMP)中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを正極集電体となる厚さ20μmのアルミニウム箔の片面にダイコーターで塗布し、130℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形した。この時、正極の活物質塗布量は250g/m2、活物質嵩密度は3.00g/cm3になるようにした。このようにして得られた電極を二次電池正極として使用した。
Claims (10)
- 重合体粒子を含む非水系二次電池用重合体組成物であって、
前記重合体粒子のヤング率が1.5GPa以下であり、
前記重合体粒子の弾性変形仕事率が50%以下であり、
前記重合体粒子の電解液膨潤度が1.5倍以下である、非水系二次電池用重合体組成物。 - 前記重合体粒子がコア部とシェル部からなるコアシェル構造を有し、
前記コア部のヤング率が0.1GPa以下である、請求項1に記載の非水系二次電池用重合体組成物。 - 前記シェル部の電解液膨潤度が1.10倍以下である、請求項2に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
- 前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量%としたとき、前記コア部が40質量%以上80質量%以下のエチレン性不飽和カルボン酸エステルを含み、かつ、前記シェル部が15質量%以上60質量%以下のエチレン性不飽和カルボン酸又はそのアルカリ金属塩と、0質量%以上45質量%以下のN原子含有エチレン性不飽和単量体とを含み、
前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量部としたとき、0.1質量部以下のアルキレンオキサイド構造と、0.3質量部以下のスルホン酸又はその塩を含む、請求項2又は3に記載の非水系二次電池用重合体組成物。 - 前記コアシェル構造を構成する全エチレン性単量体を100質量%としたとき、前記シェル部が15質量%以上30質量%以下のN原子含有エチレン性不飽和単量体を含む、請求項2〜4のいずれか1項に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
- DSCにて測定される前記重合体粒子のガラス転移温度の最大値が20℃以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
- 前記重合体粒子の平均粒子径が50nm以上800nm以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
- 前記コアシェル構造におけるコア部の質量比が、0.4以上0.8以下である、請求項2〜7のいずれか1項に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
- 前記重合体粒子を100質量部に対して0.0001質量部以上1.0質量部以下のイソチアゾリン系化合物を更に含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の非水系二次電池用重合体組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の非水系二次電池用重合体組成物を含む、非水系二次電池。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019234381A JP7511343B2 (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 非水系二次電池用重合体組成物及び非水系二次電池 |
KR1020200137813A KR102486608B1 (ko) | 2019-12-25 | 2020-10-22 | 비수계 이차 전지용 중합체 조성물 및 비수계 이차 전지 |
CN202011531655.3A CN113036132B (zh) | 2019-12-25 | 2020-12-22 | 非水系二次电池用聚合物组合物和非水系二次电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019234381A JP7511343B2 (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 非水系二次電池用重合体組成物及び非水系二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021102710A true JP2021102710A (ja) | 2021-07-15 |
JP7511343B2 JP7511343B2 (ja) | 2024-07-05 |
Family
ID=76460469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019234381A Active JP7511343B2 (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 非水系二次電池用重合体組成物及び非水系二次電池 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7511343B2 (ja) |
KR (1) | KR102486608B1 (ja) |
CN (1) | CN113036132B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024004420A1 (ja) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Dic株式会社 | リチウムイオン二次電池セパレータ用水性樹脂組成物、リチウムイオン二次電池セパレータ機能層用スラリー、及びリチウムイオン二次電池用セパレータ |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010080221A (ja) | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Sekisui Chem Co Ltd | 電池用負極材料及び電池用負極 |
US10141557B2 (en) * | 2013-07-10 | 2018-11-27 | Zeon Corporation | Adhesive for lithium ion secondary batteries, separator for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery |
JP6436079B2 (ja) | 2013-07-10 | 2018-12-12 | 日本ゼオン株式会社 | リチウムイオン二次電池用多孔膜組成物、リチウムイオン二次電池用セパレータ、リチウムイオン二次電池用電極、及びリチウムイオン二次電池 |
JP6398431B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-10-03 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池 |
WO2016035286A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | 日本ゼオン株式会社 | 二次電池電極用バインダー組成物、二次電池電極用スラリー組成物、二次電池用電極および二次電池 |
JP2017084475A (ja) | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 積水化学工業株式会社 | 電極材料及び電極 |
JP6808931B2 (ja) | 2015-11-27 | 2021-01-06 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用接着層、及び非水系二次電池 |
JP6908032B2 (ja) * | 2016-05-10 | 2021-07-21 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層、及び非水系二次電池 |
KR101960924B1 (ko) * | 2017-07-10 | 2019-03-22 | 울산대학교 산학협력단 | 바인더, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 이차 전지 또는 커패시터 |
-
2019
- 2019-12-25 JP JP2019234381A patent/JP7511343B2/ja active Active
-
2020
- 2020-10-22 KR KR1020200137813A patent/KR102486608B1/ko active IP Right Grant
- 2020-12-22 CN CN202011531655.3A patent/CN113036132B/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024004420A1 (ja) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Dic株式会社 | リチウムイオン二次電池セパレータ用水性樹脂組成物、リチウムイオン二次電池セパレータ機能層用スラリー、及びリチウムイオン二次電池用セパレータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210082341A (ko) | 2021-07-05 |
JP7511343B2 (ja) | 2024-07-05 |
KR102486608B1 (ko) | 2023-01-10 |
CN113036132A (zh) | 2021-06-25 |
CN113036132B (zh) | 2024-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7695821B2 (en) | Composite binder for an electrode with dispersants chemically bound | |
KR101868240B1 (ko) | 비수 이차전지용 바인더, 비수 이차전지용 수지 조성물, 비수 이차전지 세퍼레이터, 비수 이차전지 전극 및 비수 이차전지 | |
JP4988967B2 (ja) | 二次電池用水系電極バインダー | |
JP3721727B2 (ja) | 電池電極用バインダー | |
KR20210041097A (ko) | 정극 구조체 및 이차 전지 | |
KR20190039993A (ko) | 아크릴로니트릴 공중합체 접착제 및 리튬 이온 전지에서의 이의 응용 | |
JP7064881B2 (ja) | 二次電池電極用水系バインダー組成物、二次電池電極用スラリー、バインダー、二次電池電極、および二次電池 | |
JP2012151108A (ja) | 電気化学セル用アクリル系水分散体および水性ペースト、それからなる電極・電池の製造方法 | |
KR20120027457A (ko) | 리튬 이차 전지의 전극 합제용 슬러리, 상기 슬러리를 사용한 전극 및 리튬 이차 전지 | |
WO2001029917A1 (en) | Binder composition for electrodes of lithium ion secondary batteries and use thereof | |
KR20200018804A (ko) | 조성물, 정극용 바인더 조성물 | |
JP2004281055A (ja) | カルボキシル基含有樹脂を用いた電池用バインダ樹脂組成物、合剤スラリー、電極および電池 | |
CN112279981A (zh) | 一种含有软相区和硬相区的聚合物粘结剂及其制备方法和应用 | |
JP2015041576A (ja) | リチウムイオン二次電池用セパレータ、及びリチウムイオン二次電池 | |
JP2013004229A (ja) | リチウム二次電池電極用バインダー、リチウム二次電池電極用バインダーの製造方法、リチウム二次電池電極およびリチウム二次電池 | |
JP2011049177A (ja) | 二次電池電極用スラリー、電池用電極および二次電池 | |
KR102486608B1 (ko) | 비수계 이차 전지용 중합체 조성물 및 비수계 이차 전지 | |
JPWO2019155980A1 (ja) | 非水系電池電極用スラリー、並びに非水系電池電極及び非水系電池の製造方法 | |
JPH11297328A (ja) | リチウムイオン二次電池用電極および二次電池 | |
JP2017168213A (ja) | 蓄電デバイス用樹脂微粒子、蓄電デバイス電極、蓄電デバイス。 | |
CN114142176B (zh) | 一种电池 | |
JP2022149954A (ja) | 非水系二次電池用重合体組成物、非水系二次電池用負極及び非水系二次電池 | |
WO2022131253A1 (ja) | 非水系二次電池用重合体組成物及び非水系二次電池 | |
CN113036133A (zh) | 非水系二次电池用聚合物组合物、以及非水系二次电池 | |
JP7502859B2 (ja) | 非水系二次電池用重合体組成物、非水系二次電池及び非水系二次電池用重合体組成物の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240603 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240625 |