JP2022152671A - Manufacturing method for lithium-ion battery - Google Patents

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Yusuke Emori
勇輔 中嶋
Yusuke Nakajima
佑弥 田中
Yuya Tanaka
英明 堀江
Hideaki Horie
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Abstract

To provide a manufacturing method for a lithium-ion battery capable of efficiently spreading an electrolyte to an electrode active material layer in a short time.SOLUTION: The manufacturing method for a lithium-ion battery includes: a step of forming an electrode active material layer which forms the electrode active material layer 10 including coated electrode active material particles in which at least part of the surface of the electrode active material particles is coated with a coating layer containing a polymer compound; and a step of pouring electrolyte which pours an electrolyte 30 into the electrode active material layer 10. In the electrolyte pouring step, the electrolyte 30 is discharged at a discharge rate of 1200 to 3500 mm2/s to pour the electrolyte.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、リチウムイオン電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a lithium ion battery.

リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、高出力密度な二次電池として、近年様々な用途に多用されている。特に、電極の導電性を向上させることを目的として、高分子化合物を含む被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を有する電極活物質層を備えるリチウムイオン電池(例えば、特許文献1)は、その電極の作製方法上、大面積(200cm以上)の電極作製が可能であり、定置型の大型電池としての利用も検討されている。 Lithium ion batteries have been widely used in recent years as secondary batteries with high energy density and high power density. In particular, for the purpose of improving the conductivity of the electrode, a lithium ion battery comprising an electrode active material layer having coated electrode active material particles coated with a coating layer containing a polymer compound (for example, Patent Document 1), Due to the method of manufacturing the electrodes, it is possible to manufacture electrodes with a large area (200 cm 2 or more), and their use as stationary large-sized batteries is also under study.

特開2017-054703号公報JP 2017-054703 A

電極の大型化が進む昨今、作業効率向上の要請はますます強くなっている。しかし、電極の大型化に伴い、電極に電解液を注液する工程に必要な設備が大きくなり工程時間も長くなるため、製造コストが高くなるという課題があった。 In recent years, with the increasing size of electrodes, the demand for improving work efficiency is becoming stronger. However, as the size of the electrode increases, the equipment required for the process of injecting the electrolyte solution into the electrode becomes larger and the process time becomes longer, resulting in an increase in the manufacturing cost.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、短時間で効率良く電解液を電極活物質層に行き渡らせることができるリチウムイオン電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lithium-ion battery that can efficiently spread an electrolytic solution over an electrode active material layer in a short period of time.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
本発明は、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を有する電極活物質層を形成する電極活物質層形成工程と、上記電極活物質層に電解液を注液する電解液注液工程とを備え、上記電解液注液工程において、上記電解液を吐出速度1200~3500mm/sで吐出させて注液を行うことを特徴とするリチウムイオン電池の製造方法に関する。
The present inventors arrived at the present invention as a result of intensive studies in order to solve the above problems.
The present invention comprises an electrode active material layer forming step of forming an electrode active material layer having coated electrode active material particles in which at least a portion of the surface of the electrode active material particles is coated with a coating layer containing a polymer compound; an electrolytic solution injection step of injecting an electrolytic solution into the material layer, and in the electrolytic solution injection step, injection is performed by discharging the electrolytic solution at a discharge speed of 1200 to 3500 mm 2 /s. The present invention relates to a method for manufacturing a lithium ion battery.

本発明によれば、短時間で効率良く電解液を電極活物質層に行き渡らせることができるリチウムイオン電池の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the lithium ion battery which can spread an electrolyte solution efficiently over an electrode active material layer in a short time can be provided.

図1は、電解液注液工程の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the electrolyte injection process. 図2は、実施例1で電解液を注液した状態を模式的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing a state in which an electrolytic solution is injected in Example 1. FIG. 図3は、比較例1及び比較例3で電解液を注液した状態を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a state in which an electrolytic solution is injected in Comparative Examples 1 and 3. FIG. 図4は、比較例2で電解液を注液した状態を模式的に示す平面図である。4 is a plan view schematically showing a state in which an electrolytic solution is injected in Comparative Example 2. FIG. 図5は、実施例1でセパレータを設置した後の電極活物質層が濡れている状態を模式的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing a wet state of the electrode active material layer after installing the separator in Example 1. FIG. 図6は、比較例1及び比較例3でセパレータを設置した後の電極活物質層が濡れている状態を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a wet state of the electrode active material layer after installing the separator in Comparative Examples 1 and 3. FIG. 図7は、比較例2でセパレータを設置した後の電極活物質層が濡れている状態を模式的に示す平面図である。FIG. 7 is a plan view schematically showing a wet state of the electrode active material layer after installing the separator in Comparative Example 2. FIG.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、リチウムイオン電池の製造方法に関する。
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。
The present invention will be described in detail below.
The present invention relates to a method for manufacturing a lithium ion battery.
In addition, in this specification, when describing a lithium ion battery, the concept includes a lithium ion secondary battery.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法により製造されるリチウムイオン電池は、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位と電解液とを含むことが好ましい。上記のリチウムイオン電池は、単電池としての構成例である。
本明細書では、正極集電体及び負極集電体の両方、又は正極集電体及び負極集電体のいずれか一方を指して「集電体」と記載することがある。
また、本明細書では、正極活物質層及び負極活物質層の両方、又は正極活物質層及び負極活物質層のいずれか一方を指して「電極活物質層」と記載することがある。
A lithium-ion battery manufactured by the method for manufacturing a lithium-ion battery of the present invention is a laminate unit composed of a set of positive electrode current collector, positive electrode active material layer, separator, negative electrode active material layer, and negative electrode current collector which are stacked in order. and an electrolytic solution. The lithium-ion battery described above is a configuration example of a single battery.
In this specification, both the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, or either one of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector may be referred to as "current collector".
In addition, in this specification, both the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer, or either one of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer may be referred to as an “electrode active material layer”.

上記正極活物質層及び上記負極活物質層はそれぞれ、正極活物質粒子表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆された被覆正極活物質粒子、負極活物質粒子表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆された被覆負極活物質粒子を有する。
本明細書では、正極活物質粒子及び負極活物質粒子の両方、又は正極活物質粒子及び負極活物質粒子のいずれか一方を指して「電極活物質粒子」と記載することがある。
また、本明細書では、被覆正極活物質粒子及び被覆負極活物質粒子の両方、又は被覆正極活物質粒子及び被覆負極活物質粒子のいずれか一方を指して「被覆電極活物質粒子」と記載することがある。
The positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are respectively coated positive electrode active material particles in which at least part of the surface of the positive electrode active material particles is coated with a coating layer containing a polymer compound, and at least part of the surface of the negative electrode active material particles. has coated negative electrode active material particles coated with a coating layer containing a polymer compound.
In this specification, both the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles, or either one of the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles may be referred to as "electrode active material particles".
In this specification, both coated positive electrode active material particles and coated negative electrode active material particles, or either one of the coated positive electrode active material particles and the coated negative electrode active material particles are referred to as “coated electrode active material particles”. Sometimes.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法は、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を有する電極活物質層を形成する電極活物質層形成工程と、上記電極活物質層に電解液を注液する電解液注液工程とを備え、上記電解液注液工程において、上記電解液を吐出速度1200~3500mm/sで吐出させて注液を行うことを特徴とする。
本発明のリチウムイオン電池の製造方法は、電解液を吐出速度1200~3500mm/sで吐出させて電極活物質層に注液を行うことにより、短時間で効率良く電解液を電極活物質層に行き渡らせることができるので、大面積の電極作製を効率的に行うことが可能である。本発明の製造方法により、正極活物質層及び負極活物質層のいずれか一方に電解液を注液してもよいし、正極活物質層及び負極活物質層の両方に電解液を注液してもよい。
The method for producing a lithium ion battery of the present invention comprises an electrode active material layer having coated electrode active material particles in which at least a part of the surface of the electrode active material particles is coated with a coating layer containing a polymer compound. and an electrolytic solution injection step of injecting an electrolytic solution into the electrode active material layer. It is characterized by performing liquid.
In the method for producing a lithium-ion battery of the present invention, the electrolytic solution is discharged at a discharge speed of 1200 to 3500 mm 2 /s to inject the electrolytic solution into the electrode active material layer, thereby efficiently discharging the electrolytic solution into the electrode active material layer in a short time. Therefore, it is possible to efficiently fabricate a large-area electrode. According to the manufacturing method of the present invention, the electrolytic solution may be injected into either the positive electrode active material layer or the negative electrode active material layer, or the electrolytic solution may be injected into both the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. may

まず電極活物質層を形成する電極活物質層形成工程について説明する。
電極活物質層が有する被覆電極活物質粒子は、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆されている。
上記被覆電極活物質粒子は、例えば、高分子化合物及び電極活物質粒子を混合する方法によって製造してもよく、被覆層に高分子化合物と導電剤を用いる場合には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、該被覆材と電極活物質粒子とを混合する方法により製造してもよく、高分子化合物、導電剤、及び電極活物質粒子を一度に混合する方法によって製造してもよい。なお、電極活物質粒子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が、電極活物質粒子と高分子化合物とを混合した後、導電剤を加えて更に混合することが好ましい。
上記方法により、高分子化合物を含む被覆層によって電極活物質粒子の表面の少なくとも一部が被覆される。
First, the electrode active material layer forming step for forming the electrode active material layer will be described.
In the coated electrode active material particles of the electrode active material layer, at least part of the surface of the electrode active material particles is coated with a coating layer containing a polymer compound.
The coated electrode active material particles may be produced, for example, by a method of mixing a polymer compound and an electrode active material particle. After preparing the coating material by mixing the coating material and the electrode active material particles, the polymer compound, the conductive agent, and the electrode active material particles can be mixed at once. may be manufactured. When the electrode active material particles, the polymer compound, and the conductive agent are mixed, the mixing order is not particularly limited, but after mixing the electrode active material particles and the polymer compound, the conductive agent is added and further mixed. preferably.
At least part of the surface of the electrode active material particles is coated with the coating layer containing the polymer compound by the above method.

上記電極活物質層を形成する方法は特に限定されないが、例えば被覆電極活物質粒子を含む電極組成物を用いて形成することができる。
電極活物質層は、例えば、被覆電極活物質粒子及び少量の電解液を含む電極組成物を集電体又は基材の表面に塗布し、余分な電解液を除去する方法、被覆電極活物質粒子及び少量の電解液を含む電極組成物を基材の上で圧力を加える等して成形する方法等によって作製することができる。基材の表面に電極活物質層を形成した場合、転写等の方法によって電極活物質層を集電体と組み合わせることもできる。
電極組成物には、必要に応じて、導電助剤、溶液乾燥型の公知の電極用バインダー(結着剤ともいう)及び粘着性樹脂が更に含まれていてもよい。なお、電極活物質層の製造に用いる導電助剤は、被覆層が含む導電剤とは別であり、被覆電極活物質粒子が有する被覆層の外部に存在し、電極活物質層中において被覆電極活物質粒子表面からの電子伝導性を向上する機能を有する。なお、電極組成物には溶液乾燥型の電極用バインダーを含まないことが好ましい。
Although the method for forming the electrode active material layer is not particularly limited, it can be formed, for example, using an electrode composition containing coated electrode active material particles.
The electrode active material layer can be formed, for example, by applying an electrode composition containing coated electrode active material particles and a small amount of electrolytic solution to the surface of a current collector or substrate and removing excess electrolytic solution, or by a method of removing excess electrolytic solution. and a method of molding an electrode composition containing a small amount of electrolytic solution on a substrate by applying pressure or the like. When the electrode active material layer is formed on the surface of the substrate, the electrode active material layer can be combined with the current collector by a method such as transfer.
If necessary, the electrode composition may further contain a conductive aid, a known solution-drying type binder for electrodes (also referred to as a binder), and an adhesive resin. In addition, the conductive agent used for producing the electrode active material layer is different from the conductive agent contained in the coating layer, exists outside the coating layer of the coated electrode active material particles, and is present in the electrode active material layer. It has the function of improving electron conductivity from the surface of the active material particles. The electrode composition preferably does not contain a solution-drying electrode binder.

次に、上記電極活物質層に電解液を注液する電解液注液工程について説明する。
電解液注液工程では、上記電解液を吐出速度1200~3500mm/sで吐出させて電極活物質層に注液する。この吐出速度であれば、大型のリチウムイオン電池を製造する場合であっても、短時間で効率的に電解液を注液することができる。好ましい吐出速度は1400~3300mm/sである。
Next, the electrolyte injection step of injecting the electrolyte into the electrode active material layer will be described.
In the electrolytic solution injection step, the electrolytic solution is discharged at a discharge speed of 1200 to 3500 mm 2 /s to be injected into the electrode active material layer. With this ejection speed, the electrolytic solution can be efficiently injected in a short time even in the case of manufacturing a large-sized lithium ion battery. A preferable ejection speed is 1400 to 3300 mm 2 /s.

電極活物質層に電解液を注液する手段としては、上記の吐出速度で電解液を注液することができれば特に限定されないが、スプレーコーター、ディスペンサー、ダイコーター及びロールコーターからなる群から選択される少なくとも1種の注液手段を用いることが好ましい。これらの注液手段を用いると、電極活物質層に均一かつ効率的に電解液を注液することができる。
スプレーコーターとしては、エアスプレー方式、エアレススプレー方式、静電スプレー方式のいずれであってもよく、例えばスプレー状に塗布可能なバルブを含むシリンジを定量吐出装置と組み合わせたシステム等が挙げられる。
スプレー状に塗布可能なバルブとしては、例えばSV91、SV70、SV71、SV97MS(いずれもサンエイテック社製)等が挙げられる。
定量吐出装置としては、コンフォーマルコーティングに一般に使用されている装置、例えばディスペンサーSDP520(株式会社サンエイテック製)等を用いることができる。
The means for injecting the electrolytic solution into the electrode active material layer is not particularly limited as long as it can inject the electrolytic solution at the above-mentioned ejection speed, but it is selected from the group consisting of a spray coater, a dispenser, a die coater and a roll coater. It is preferable to use at least one kind of liquid injection means. By using these injection means, it is possible to uniformly and efficiently inject the electrolytic solution into the electrode active material layer.
The spray coater may be an air spray system, an airless spray system, or an electrostatic spray system, and examples thereof include a system in which a syringe including a valve capable of spray coating is combined with a metered discharge device.
Valves that can be applied in a spray form include, for example, SV91, SV70, SV71, and SV97MS (all manufactured by Sanei Tech Co., Ltd.).
As a fixed amount discharge device, a device generally used for conformal coating, for example, a dispenser SDP520 (manufactured by Sanei Tech Co., Ltd.) can be used.

本明細書において、ディスペンサーは定量吐出装置のみでなく、定量吐出装置にアダプタチューブ、シリンジ、プランジャ、ニードル等を組み合わせたシステム全体を指す。
ディスペンサーとしては、コンフォーマルコーティングに一般的に使用されるシステムを用いることができる。
定量吐出装置としては、スプレーコーターで使用可能なものと同じもの等が挙げられる。
ディスペンサーのシリンジに用いられるバルブとしては、例えばSV70、SV71、SV91MS、SV91CD、SV97MS(いずれもサンエイテック社製)等が挙げられる。
ディスペンサーでの吐出形態としては、例えば、ドット状、ライン状等が挙げられる。
In this specification, the dispenser refers not only to a fixed quantity discharge device, but also to a whole system in which an adapter tube, a syringe, a plunger, a needle and the like are combined with a fixed quantity discharge device.
As dispensers, systems commonly used for conformal coating can be used.
As the fixed amount discharge device, the same device as that usable in the spray coater can be used.
Examples of valves used for dispenser syringes include SV70, SV71, SV91MS, SV91CD, and SV97MS (all manufactured by Sanei Tech Co., Ltd.).
Examples of the form of ejection from the dispenser include dots, lines, and the like.

ダイコーターとしては、株式会社松岡機械製作所製ダイコーター等が挙げられる。
ロールコーターとしては、500mm幅ロールコーター(ウェブコーター)(株式会社富士アールアンドディー製)等が挙げられる。
Examples of the die coater include a die coater manufactured by Matsuoka Kikai Seisakusho Co., Ltd., and the like.
Examples of the roll coater include a 500 mm width roll coater (web coater) (manufactured by Fuji R&D Co., Ltd.).

注液手段としては、スプレーコーター、ディスペンサー、ダイコーター及びロールコーターのいずれか1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、例えば注液手段としてスプレーコーター、ディスペンサーを利用する場合、異なるバルブを利用して複数回に分けて注液すること等も可能である。 Any one of a spray coater, a dispenser, a die coater and a roll coater may be used as the injection means, or two or more of them may be used in combination. Further, for example, when a spray coater or a dispenser is used as the injection means, it is possible to divide the injection into multiple times using different valves.

電解液注液工程において、電極活物質層に注液する電解液の温度は特に限定されないが、10~70℃が好ましく、20~60℃がより好ましい。電解液の温度が上記範囲であれば、電解液が電極活物質層に浸透しやすい粘度になる。 In the electrolytic solution injection step, the temperature of the electrolytic solution injected into the electrode active material layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 70°C, more preferably 20 to 60°C. When the temperature of the electrolytic solution is within the above range, the electrolytic solution has a viscosity that facilitates permeation of the electrode active material layer.

本発明の製造方法においては、基材上に形成された電極活物質層に電解液を注液することも可能であるが、集電体上に電極活物質層を形成し、集電体と接している電極活物質層に対して電解液を注液することが好ましい。より好ましくは、樹脂集電体上に電極活物質層を形成し、樹脂集電体と接している電極活物質層に対して電解液を注液する。 In the production method of the present invention, it is possible to inject the electrolytic solution into the electrode active material layer formed on the substrate. It is preferable to inject the electrolytic solution into the contacting electrode active material layer. More preferably, an electrode active material layer is formed on a resin current collector, and an electrolytic solution is injected into the electrode active material layer in contact with the resin current collector.

図1は、電解液注液工程の一例を模式的に示す斜視図である。図1では、スプレーコーター40を用いて集電体20上に形成された電極活物質層10に電解液30を注液している。図1におけるスプレーコーター40は上述の定量吐出装置を利用したシステムであり、電極活物質層10にスプレーコーター40が接触しない状態で電解液30を注液することができる。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the electrolyte injection process. In FIG. 1, the electrolytic solution 30 is injected into the electrode active material layer 10 formed on the current collector 20 using the spray coater 40 . The spray coater 40 shown in FIG. 1 is a system using the above-described fixed quantity discharge device, and can inject the electrolytic solution 30 in a state where the spray coater 40 does not contact the electrode active material layer 10 .

本発明のリチウムイオン電池の製造方法において、上記電解液注液工程で電極活物質層に電解液を注液したのち、必要に応じて集電体、セパレータ等を組み合わせた後、外周を封止することによりリチウムイオン電池を得ることができる。 In the method for producing a lithium ion battery of the present invention, after injecting the electrolyte into the electrode active material layer in the electrolyte injection step, if necessary, a current collector, a separator, etc. are combined, and then the outer periphery is sealed. By doing so, a lithium ion battery can be obtained.

次に、本発明のリチウムイオン電池の製造方法により製造されるリチウムイオン電池の好ましい構成について説明する。
正極集電体及び負極集電体としては、樹脂集電体又は金属集電体を使用することができる。特に樹脂集電体であることが好ましい。
樹脂集電体としては、導電性フィラーと樹脂集電体の母体を構成する樹脂(マトリックス樹脂ともいう)とを含むことが好ましい。
マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)及びポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン(PMP)である。
Next, a preferable configuration of the lithium ion battery manufactured by the lithium ion battery manufacturing method of the present invention will be described.
A resin current collector or a metal current collector can be used as the positive electrode current collector and the negative electrode current collector. A resin current collector is particularly preferred.
The resin current collector preferably contains a conductive filler and a resin (also referred to as a matrix resin) that constitutes the base of the resin current collector.
Examples of matrix resins include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polycycloolefin (PCO), polyethylene terephthalate (PET), polyethernitrile (PEN), polytetrafluoroethylene (PTFE ), styrene-butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), epoxy resins, silicone resins or mixtures thereof.
From the viewpoint of electrical stability, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) and polycycloolefin (PCO) are preferred, and polyethylene (PE), polypropylene (PP) and polymethylpentene are more preferred. (PMP).

導電性フィラーは、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。
これらの導電性フィラーは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。またこれらの導電性フィラーとしては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料(上記した導電性フィラー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。
樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分(分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等)を含んでいてもよい。
The conductive filler is selected from materials having electrical 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 fillers may be used singly or in combination of two or more. Also, alloys or metal oxides thereof may be used. From the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, carbon, silver, copper, titanium and mixtures thereof are preferred, silver, aluminum, stainless steel and carbon are more preferred, and carbon is even more preferred. These conductive fillers may be those obtained by coating a conductive material (a metal material among the conductive filler materials described above) around a particulate ceramic material or a resin material by plating or the like.
The resin current collector may contain other components (dispersant, cross-linking accelerator, cross-linking agent, colorant, ultraviolet absorber, plasticizer, etc.) in addition to the matrix resin and the conductive filler.

正極活物質層に含まれる正極活物質粒子としては、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ビニルカルバゾール)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。
Examples of positive electrode active material particles contained in the positive electrode active material layer include composite oxides of lithium and transition metals {composite oxides containing one type of transition metal (LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiAlMnO 4 , LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 etc.), composite oxides containing two transition metal elements (eg, 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 composite oxides containing three or more metal elements [for example, LiM a M′ b M″ c O 2 (M, M′ and M '' are respectively different transition metal elements and satisfy a+ b + c = 1 . LiCoPO4 , LiMnPO4 and LiNiPO4 ), transition metal oxides ( e.g. MnO2 and V2O5 ), transition metal sulfides ( e.g. MoS2 and TiS2 ) and conductive polymers (e.g. polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, poly-p-phenylene and polyvinylcarbazole) and the like, and two or more of them may be used in combination.
The lithium-containing transition metal phosphate may have a transition metal site partially substituted with another transition metal.

負極活物質層に含まれる負極活物質粒子としては、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)等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
上記負極活物質粒子のうち、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、予め負極活物質粒子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 particles contained in the negative electrode active material layer include carbon-based materials [graphite, non-graphitizable carbon, amorphous carbon, baked resin bodies (for example, carbonized products obtained by baking phenolic resins and furan resins, etc.), Cokes (e.g. pitch coke, needle coke, petroleum coke, etc.) and carbon fibers, etc.], silicon-based materials [silicon, silicon oxide (SiOx), silicon-carbon composites (surface of carbon particles with silicon and / or silicon carbide silicon particles, silicon oxide particles coated with carbon and/or silicon carbide, silicon carbide, etc.) and silicon alloys (silicon-aluminum alloys, silicon-lithium alloys, silicon-nickel alloys, silicon-iron alloys, silicon-titanium alloys, silicon-manganese alloys, silicon-copper alloys and silicon-tin alloys, etc.)], conductive polymers (e.g., polyacetylene and polypyrrole, etc.), metals (tin, aluminum, zirconium, titanium, etc.), Metal oxides (titanium oxides, lithium-titanium oxides, etc.), metal alloys (e.g., lithium-tin alloys, lithium-aluminum alloys, lithium-aluminum-manganese alloys, etc.), etc., and mixtures of these with carbonaceous materials, etc. mentioned.
Among the negative electrode active material particles described above, those that do not contain lithium or lithium ions inside may be subjected to a pre-doping treatment in which lithium or lithium ions are contained in part or all of the negative electrode active material particles in advance.

上記電極活物質粒子表面の少なくとも一部を被覆する被覆層は、高分子化合物を含む。
高分子化合物としては、例えば、アクリルモノマー(a)を必須構成単量体とする重合体を含む樹脂であることが好ましい。
具体的には、被覆正極活物質粒子の被覆層を構成する高分子化合物は、アクリルモノマー(a)として、アクリル酸(a0)を含む単量体組成物の重合体であることが好ましい。上記単量体組成物において、アクリル酸(a0)の含有量は、単量体全体の重量を基準として90重量%を超え、98重量%以下であることが好ましい。被覆層の柔軟性の観点から、アクリル酸(a0)の含有量は、単量体全体の重量を基準として93.0~97.5重量%であることがより好ましく、95.0~97.0重量%であることがさらに好ましい。
被覆負極活物質粒子の被覆層を構成する高分子化合物は、アクリルモノマー(a)として、アクリル酸(a0)を含む単量体組成物の重合体であることが好ましい。上記単量体組成物において、被覆層の柔軟性の観点から、アクリル酸(a0)の含有量は、単量体全体の重量を基準として90重量%以上、95重量%以下であることが好ましい。
The coating layer that covers at least part of the surface of the electrode active material particles contains a polymer compound.
The polymer compound is preferably, for example, a resin containing a polymer having the acrylic monomer (a) as an essential constituent monomer.
Specifically, the polymer compound constituting the coating layer of the coated positive electrode active material particles is preferably a polymer of a monomer composition containing acrylic acid (a0) as the acrylic monomer (a). In the monomer composition, the content of acrylic acid (a0) is preferably more than 90% by weight and 98% by weight or less based on the total weight of the monomers. From the viewpoint of flexibility of the coating layer, the content of acrylic acid (a0) is more preferably 93.0 to 97.5% by weight, more preferably 95.0 to 97.5% by weight, based on the total weight of the monomers. More preferably 0% by weight.
The polymer compound constituting the coating layer of the coated negative electrode active material particles is preferably a polymer of a monomer composition containing acrylic acid (a0) as the acrylic monomer (a). In the monomer composition, from the viewpoint of flexibility of the coating layer, the content of acrylic acid (a0) is preferably 90% by weight or more and 95% by weight or less based on the weight of the entire monomer. .

被覆層を構成する高分子化合物は、アクリルモノマー(a)として、アクリル酸(a0)以外のカルボキシル基又は酸無水物基を有するモノマー(a1)を含有してもよい。 The polymer compound constituting the coating layer may contain, as the acrylic monomer (a), a monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group other than acrylic acid (a0).

アクリル酸(a0)以外のカルボキシル基又は酸無水物基を有するモノマー(a1)としては、メタクリル酸、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。 Examples of the monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group other than acrylic acid (a0) include monocarboxylic acids having 3 to 15 carbon atoms such as methacrylic acid, crotonic acid and cinnamic acid; (anhydride) maleic acid and fumaric acid; acids, (anhydrous) itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, and other dicarboxylic acids with 4 to 24 carbon atoms; trivalent to tetravalent or higher valent polycarboxylic acids with 6 to 24 carbon atoms, such as aconitic acid, etc. are mentioned.

被覆層を構成する高分子化合物は、アクリルモノマー(a)として、下記一般式(1)で表されるモノマー(a2)を含有してもよい。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)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3~36の分岐アルキル基である。]
The polymer compound constituting the coating layer may contain a monomer (a2) represented by the following general formula (1) as the acrylic monomer (a).
CH2 =C( R1 ) COOR2 (1)
[In formula (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 or 3 to 36 carbon atoms. ]

上記一般式(1)で表されるモノマー(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 monomer (a2) represented by the general formula (1), R1 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.

モノマー(a2)は、Rの基によって(a21)と(a22)に分類される。
(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。これらの中では、特に、2-エチルヘキシル基が好ましい。
Monomers (a2) are classified into (a21) and (a22) depending on the group of R2 .
(a21) Ester compounds in which R 2 is a linear or branched alkyl group having 4 to 12 carbon atoms Examples of linear alkyl groups having 4 to 12 carbon atoms include butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
Examples of branched alkyl groups 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-methy 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, 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 -ethyldecyl group, 2-ethyldecyl group and the like. Among these, a 2-ethylhexyl group is particularly preferred.

(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) Ester compound in which R 2 is a branched alkyl group having 13 to 36 carbon atoms Examples of the branched alkyl group having 13 to 36 carbon atoms include 1-alkylalkyl groups [1-methyldodecyl group, 1-butyleicosyl group, 1-hexyloctadecyl group, 1-octylhexadecyl group, 1-decyltetradecyl group, 1-undecyltridecyl group, etc.], 2-alkylalkyl group [2-methyldodecyl group, 2-hexyloctadecyl group, 2- Octylhexadecyl group, 2-decyltetradecyl group, 2-undecyltridecyl group, 2-dodecylhexadecyl group, 2-tridecylpentadecyl group, 2-decyloctadecyl group, 2-tetradecyloctadecyl group, 2- hexadecyloctadecyl group, 2-tetradecyleicosyl group, 2-hexadecyleicosyl group, etc.], 3-34-alkylalkyl groups (3-alkylalkyl groups, 4-alkylalkyl groups, 5-alkylalkyl groups, 32 -alkylalkyl group, 33-alkylalkyl group and 34-alkylalkyl group, etc.), propylene oligomer (7 to 11-mer), ethylene/propylene (molar ratio 16/1 to 1/11) oligomer, isobutylene oligomer ( 7-8mers) and α-olefin (C5-20) oligomers (4-8mers) containing one or more branched alkyl groups such as residues obtained by removing hydroxyl groups from oxoalcohols. mixed alkyl group containing and the like.

被覆層を構成する高分子化合物は、アクリルモノマー(a)として、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)を含有してもよい。
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。
なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
The polymer compound constituting the coating layer may contain an ester compound (a3) of a monohydric aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms and (meth)acrylic acid as the acrylic monomer (a).
Methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and the like can be mentioned as the monohydric aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms constituting the ester compound (a3).
(Meth)acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid.

被覆層を構成する高分子化合物は、アクリル酸(a0)と、モノマー(a1)、モノマー(a2)及びエステル化合物(a3)のうちの少なくとも1つとを含む単量体組成物の重合体であることが好ましく、アクリル酸(a0)と、モノマー(a1)、エステル化合物(a21)及びエステル化合物(a3)のうちの少なくとも1つとを含む単量体組成物の重合体であることがより好ましく、アクリル酸(a0)と、モノマー(a1)、モノマー(a2)及びエステル化合物(a3)のうちのいずれか1つとを含む単量体組成物の重合体であることがさらに好ましく、アクリル酸(a0)と、モノマー(a1)、エステル化合物(a21)及びエステル化合物(a3)のうちのいずれか1つとを含む単量体組成物の重合体であることが最も好ましい。
被覆層を構成する高分子化合物としては、例えば、モノマー(a1)としてマレイン酸を用いた、アクリル酸及びマレイン酸の共重合体、モノマー(a2)としてメタクリル酸2-エチルヘキシルを用いた、アクリル酸及びメタクリル酸2-エチルヘキシルの共重合体、エステル化合物(a3)としてメタクリル酸メチルを用いた、アクリル酸及びメタクリル酸メチルの共重合体等が挙げられる。
The polymer compound constituting the coating layer is a polymer of a monomer composition containing acrylic acid (a0) and at least one of monomer (a1), monomer (a2) and ester compound (a3). Preferably, it is a polymer of a monomer composition containing acrylic acid (a0) and at least one of the monomer (a1), the ester compound (a21) and the ester compound (a3), It is more preferably a polymer of a monomer composition containing acrylic acid (a0) and any one of monomer (a1), monomer (a2) and ester compound (a3), and acrylic acid (a0 ) and any one of the monomer (a1), the ester compound (a21) and the ester compound (a3).
Examples of the polymer compound constituting the coating layer include, for example, a copolymer of acrylic acid and maleic acid using maleic acid as the monomer (a1), and acrylic acid using 2-ethylhexyl methacrylate as the monomer (a2). and a copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate, a copolymer of acrylic acid and methyl methacrylate using methyl methacrylate as the ester compound (a3), and the like.

モノマー(a1)、モノマー(a2)及びエステル化合物(a3)の合計含有量は、正極活物質粒子及び負極活物質粒子の体積変化抑制等の観点から、単量体全体の重量を基準として2.0~9.9重量%であることが好ましく、2.5~7.0重量%であることがより好ましい。 The total content of the monomer (a1), the monomer (a2) and the ester compound (a3) is 2.0% based on the total weight of the monomers, from the viewpoint of suppressing the volume change of the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles. It is preferably 0 to 9.9% by weight, more preferably 2.5 to 7.0% by weight.

被覆層を構成する高分子化合物は、アクリルモノマー(a)として、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)を含有しないことが好ましい。 The polymer compound constituting the coating layer preferably does not contain a salt (a4) of an anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group as the acrylic monomer (a).

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。
Structures having polymerizable unsaturated double bonds include vinyl groups, allyl groups, styrenyl groups, and (meth)acryloyl groups.
Examples of anionic groups include sulfonic acid groups and carboxyl groups.
An anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group is a compound obtained by combining these, examples of which include vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, styrenesulfonic acid and (meth)acrylic acid. be done.
In addition, a (meth)acryloyl group means an acryloyl group or a methacryloyl group.
Examples of cations constituting the anionic monomer salt (a4) include lithium ions, sodium ions, potassium ions and ammonium ions.

また、被覆層を構成する高分子化合物は、物性を損なわない範囲で、アクリルモノマー(a)として、アクリル酸(a0)、モノマー(a1)、モノマー(a2)及びエステル化合物(a3)と共重合可能であるラジカル重合性モノマー(a5)を含有してもよい。
ラジカル重合性モノマー(a5)としては、活性水素を含有しないモノマーが好ましく、下記(a51)~(a58)のモノマーを用いることができる。
Further, the polymer compound constituting the coating layer is copolymerized with acrylic acid (a0), monomer (a1), monomer (a2) and ester compound (a3) as acrylic monomer (a) within a range that does not impair physical properties. It may contain a radically polymerizable monomer (a5), which is possible.
As the radically polymerizable monomer (a5), a monomer containing no active hydrogen is preferable, and the following monomers (a51) to (a58) can be used.

(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。
(a51) A hydroformed from a linear aliphatic monol having 13 to 20 carbon atoms, an alicyclic monool having 5 to 20 carbon atoms, or an araliphatic monool having 7 to 20 carbon atoms and (meth)acrylic acid Carvyl (meth)acrylate Examples of the monools include (i) linear aliphatic monools (tridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, cetyl alcohol, heptadecyl alcohol, stearyl alcohol, nonadecyl alcohol, arachidyl alcohol etc.), (ii) alicyclic monools (cyclopentyl alcohol, cyclohexyl alcohol, cycloheptyl alcohol, cyclooctyl alcohol, etc.), (iii) araliphatic monools (benzyl alcohol, etc.) and mixtures of two or more thereof 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 = 2-30) oxyalkylene (2-4 carbon atoms) alkyl (1-18 carbon atoms) ether (meth) acrylate [ethylene oxide of methanol (hereinafter abbreviated as EO) 10 mol adduct (meth ) acrylate, methanol propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO) 10 mol adduct (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) (meth)acrylamide compounds having 3 to 30 carbon atoms, such as N,N-dialkyl (1 to 6 carbon atoms) or dialkyl (carbon atoms) 7-15) (meth)acrylamide (N,N-dimethylacrylamide, N,N-dibenzylacrylamide, etc.), diacetoneacrylamide (ii) amide group containing 4 to 20 carbon atoms, excluding the above (meth)acrylamide compounds Vinyl compounds such as N-methyl-N-vinylacetamide, cyclic amides [pyrrolidone compounds (C6-C13, such as N-vinylpyrrolidone, etc.)]

(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 (1 to 4 carbon atoms) aminoalkyl (1 to 4 carbon atoms) (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 {tertiary amino group-containing (meth)acrylate [N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylate, etc.] compounds (those quaternized using a quaternizing agent such as methyl chloride, dimethyl sulfate, benzyl chloride, and 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 compounds pyridine compounds (having 7 to 14 carbon atoms, such as 2- or 4-vinylpyridine), imidazole compounds (having 5 to 12 carbon atoms, such as N-vinylimidazole), pyrrole compounds (having carbon atoms 6-13, such as N-vinylpyrrole), pyrrolidone compounds (C6-13, 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 compounds Nitrile group-containing vinyl compounds having 3 to 15 carbon atoms, such as (meth)acrylonitrile, cyanostyrene, cyanoalkyl (1 to 4 carbon atoms) acrylates

(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 (carbon number 8-16, 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 having 2 to 18 or more carbon atoms (ethylene, propylene, butene, isobutylene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, etc.), Dienes having 4 to 10 or more carbon atoms (butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,7-octadiene, etc.), 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) cyclic unsaturated compounds having 4 to 18 or more alicyclic vinyl hydrocarbon carbon atoms, such as cycloalkene (e.g. cyclohexene), (di)cycloalkadiene [e.g. (di)cyclopentadiene], terpene ( e.g. 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 unsaturated compounds having 8 to 20 or more aromatic vinyl hydrocarbon carbon atoms, such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butyl Styrene, phenylstyrene, cyclohexylstyrene, benzylstyrene

(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 esters aliphatic vinyl esters [having 4 to 15 carbon atoms, e.g. alkenyl esters of aliphatic carboxylic acids (mono- or dicarboxylic acids) (e.g. vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, vinyl methoxy acetate)]
Aromatic vinyl esters [C 9-20, e.g. alkenyl esters of aromatic carboxylic acids (mono- or dicarboxylic acids) (e.g. vinyl benzoate, diallyl phthalate, methyl-4-vinyl benzoate), aromatic ring-containing aliphatic carboxylic acids ester (e.g. 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-C15, such as vinyl alkyl (C1-10) ether (vinyl methyl ether, vinyl butyl ether, vinyl 2-ethylhexyl ether, etc.), vinyl alkoxy (C1-6) Alkyl (C 1-4) ethers (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)allyloxyalkanes (having 2-6 carbon atoms) (diallyloxyethane, triaryloxyethane, tetraallyloxybutane, tetramethallyloxyethane, etc.)], Aromatic vinyl ethers (8-20 carbon atoms, 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 ketones aliphatic vinyl ketones (4-25 carbon atoms, eg vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone), aromatic vinyl ketones (9-21 carbon atoms, eg 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, such as dialkyl fumarate (the two alkyl groups are linear, branched or alicyclic groups having 1 to 22 carbon atoms) ), dialkyl maleates (wherein the two alkyl groups are linear, branched or alicyclic groups having 1 to 22 carbon atoms)

ラジカル重合性モノマー(a5)を含有する場合、その含有量は、単量体全体の重量を基準として0.1~3.0重量%であることが好ましい。 When the radically polymerizable monomer (a5) is contained, its content is preferably 0.1 to 3.0% by weight based on the total weight of the monomers.

被覆層を構成する高分子化合物の重量平均分子量の好ましい下限は3,000、より好ましい下限は5,000、さらに好ましい下限は7,000である。一方、上記高分子化合物の重量平均分子量の好ましい上限は100,000、より好ましい上限は70,000である。 A preferable lower limit of the weight average molecular weight of the polymer compound constituting the coating layer is 3,000, a more preferable lower limit is 5,000, and a further preferable lower limit is 7,000. On the other hand, the upper limit of the weight average molecular weight of the polymer compound is preferably 100,000, more preferably 70,000.

被覆層を構成する高分子化合物の重量平均分子量は、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、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記する)、テトラヒドロフラン
標準物質:ポリスチレン
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 weight average molecular weight of the polymer compound constituting the coating layer can be determined by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) measurement under the following conditions.
Apparatus: Alliance GPC V2000 (manufactured by Waters)
Solvent: orthodichlorobenzene, N,N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF), tetrahydrofuran Standard material: polystyrene Sample concentration: 3 mg/ml
Column stationary phase: PLgel 10 μm, MIXED-B 2 in series (manufactured by Polymer Laboratories)
Column temperature: 135°C

被覆層を構成する高分子化合物は、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)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)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。
重合開始剤の使用量は、重量平均分子量を好ましい範囲に調整する等の観点から、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%であり、重合温度及び重合時間は重合開始剤の種類等に応じて調整されるが、重合温度は好ましくは-5~150℃、(より好ましくは30~120℃)、反応時間は好ましくは0.1~50時間(より好ましくは2~24時間)で行われる。
The polymer compound constituting the coating layer is a known polymerization initiator {azo initiator [2,2′-azobis(2-methylpropionitrile), 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile ), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), etc.], peroxide-based initiators (benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, lauryl peroxide, etc.), etc.). It can be produced by a polymerization method (bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc.).
The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight, based on the total weight of the monomers, from the viewpoint of adjusting the weight average molecular weight to a preferred range. It is more preferably 0.1 to 1.5% by weight, and the polymerization temperature and polymerization time are adjusted according to the type of polymerization initiator. 30 to 120° C.), and the reaction time is preferably 0.1 to 50 hours (more preferably 2 to 24 hours).

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)、アミド(例えばDMF)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、重量平均分子量を好ましい範囲に調整する等の観点から、その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 solvents used in solution polymerization include esters (having 2 to 8 carbon atoms, such as ethyl acetate and butyl acetate), alcohols (having 1 to 8 carbon atoms, such as methanol, ethanol and octanol), hydrocarbons (having 4 to 8, such as n-butane, cyclohexane and toluene), amides (such as DMF) and ketones (having 3 to 9 carbon atoms, such as methyl ethyl ketone). The amount used is preferably 5 to 900% by weight, more preferably 10 to 400% by weight, still more preferably 30 to 300% by weight based on the total weight of the monomers, and the monomer concentration is preferably 10 to 95% by weight. , more preferably 20 to 90% by weight, more 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。
Dispersion media in emulsion polymerization and suspension polymerization include water, alcohols (eg, ethanol), esters (eg, ethyl propionate), light naphtha, etc. Emulsifiers include higher fatty acid (C10-24) metal salts. (e.g. sodium oleate and sodium stearate), higher alcohol (C10-24) sulfate metal salt (e.g. sodium lauryl sulfate), ethoxylated tetramethyldecyndiol, sodium sulfoethyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, etc. is mentioned. Furthermore, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, etc. 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, still more preferably 15 to 85% by weight, and the amount of the polymerization initiator used is based on the total weight of the monomers. 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. .

被覆層を構成する高分子化合物は、該高分子化合物をカルボキシル基と反応する反応性官能基を有する架橋剤(A’){好ましくはポリエポキシ化合物(a’1)[ポリグリシジルエーテル(ビスフェノールAジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル及びグリセリントリグリシジルエーテル等)及びポリグリシジルアミン(N,N-ジグリシジルアニリン及び1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル))等]及び/又はポリオール化合物(a’2)(エチレングリコール等)}で架橋してなる架橋重合体であってもよい。 The polymer compound constituting the coating layer is a cross-linking agent (A') {preferably a polyepoxy compound (a'1) [polyglycidyl ether (bisphenol A diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether and glycerol triglycidyl ether) and polyglycidylamines (N,N-diglycidylaniline and 1,3-bis(N,N-diglycidylaminomethyl)) and/or It may be a crosslinked polymer obtained by crosslinking with a polyol compound (a'2) (ethylene glycol, etc.).

架橋剤(A’)を用いて被覆層を構成する高分子化合物を架橋する方法としては、電極活物質粒子を、被覆層を構成する高分子化合物で被覆した後に架橋する方法が挙げられる。具体的には、電極活物質粒子と被覆層を構成する高分子化合物を含む樹脂溶液を混合し脱溶剤することにより、被覆電極活物質粒子を製造した後に、架橋剤(A’)を含む溶液を該被覆電極活物質粒子に混合して加熱することにより、脱溶剤と架橋反応を生じさせて、被覆層を構成する高分子化合物が架橋剤(A’)によって架橋される反応を電極活物質粒子の表面で起こす方法が挙げられる。
加熱温度は、架橋剤の種類に応じて調整されるが、架橋剤としてポリエポキシ化合物(a’1)を用いる場合は好ましくは70℃以上であり、ポリオール化合物(a’2)を用いる場合は好ましくは120℃以上である。
Examples of the method of cross-linking the polymer compound forming the coating layer using the cross-linking agent (A′) include a method in which the electrode active material particles are coated with the polymer compound forming the coating layer and then cross-linked. Specifically, the electrode active material particles and a resin solution containing a polymer compound constituting the coating layer are mixed and the solvent is removed to produce coated electrode active material particles, and then a solution containing a cross-linking agent (A′) is mixed with the coated electrode active material particles and heated to cause removal of the solvent and a cross-linking reaction, and the reaction in which the polymer compound constituting the coating layer is cross-linked by the cross-linking agent (A') is the electrode active material A method of raising on the surface of particles can be mentioned.
The heating temperature is adjusted according to the type of cross-linking agent, and is preferably 70° C. or higher when using the polyepoxy compound (a′1) as the cross-linking agent, and when using the polyol compound (a′2) It is preferably 120° C. or higher.

被覆層は、高分子化合物の他に、更に導電剤とセラミック粒子とを含んでいてもよい。
導電剤としては、樹脂集電体に含まれる導電性フィラーとして例示したものと同じもの等を用いることができる。
The coating layer may further contain a conductive agent and ceramic particles in addition to the polymer compound.
As the conductive agent, the same materials as those exemplified as the conductive filler contained in the resin current collector can be used.

セラミック粒子としては、金属炭化物粒子、金属酸化物粒子、ガラスセラミック粒子等が挙げられる。 Ceramic particles include metal carbide particles, metal oxide particles, glass ceramic particles, and the like.

金属炭化物粒子としては、例えば、炭化ケイ素(SiC)、炭化タングステン(WC)、炭化モリブデン(MoC)、炭化チタン(TiC)、炭化タンタル(TaC)、炭化ニオブ(NbC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ジルコニウム(ZrC)等が挙げられる。 Examples of metal carbide particles include silicon carbide (SiC), tungsten carbide (WC), molybdenum carbide (Mo 2 C), titanium carbide (TiC), tantalum carbide (TaC), niobium carbide (NbC), vanadium carbide (VC ), zirconium carbide (ZrC), and the like.

金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(Al)、二酸化ケイ素(SiO)、酸化スズ(SnO)、チタニア(TiO)、ジルコニア(ZrO)、酸化インジウム(In)、Li、LiTi12、LiTi、LiTaO、LiNbO、LiAlO、LiZrO、LiWO、LiTiO、LiPO、LiMoO、LiBO、LiBO、LiCO、LiSiOや、ABO(但し、Aは、Ca、Sr、Ba、La、Pr及びYからなる群より選択される少なくとも1種であり、Bは、Ni、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ru、Rh、Pd及びReからなる群より選択される少なくとも1種)で表されるペロブスカイト型酸化物粒子等が挙げられる。
金属酸化物粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(Al)、二酸化ケイ素(SiO)、及び、四ほう酸リチウム(Li)が好ましい。
Examples of metal oxide particles include zinc oxide (ZnO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), titania (TiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), Indium oxide ( In2O3 ), Li2B4O7 , Li4Ti5O12 , Li2Ti2O5 , LiTaO3 , LiNbO3 , LiAlO2 , Li2ZrO3 , Li2WO4 , Li 2 TiO 3 , Li 3 PO 4 , Li 2 MoO 4 , Li 3 BO 3 , LiBO 2 , Li 2 CO 3 , Li 2 SiO 3 and ABO 3 (where A is Ca, Sr, Ba, La, Pr and Y, and B is at least one selected from the group consisting of Ni, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Mo, Ru, Rh, Pd and Re. species), and the like.
As the metal oxide particles, zinc oxide (ZnO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ).

セラミック粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、ガラスセラミック粒子であることが好ましい。
これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The ceramic particles are preferably glass-ceramic particles from the viewpoint of suitably suppressing side reactions occurring between the electrolytic solution and the coated positive electrode active material particles.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

ガラスセラミック粒子としては、菱面体晶系を有するリチウム含有リン酸化合物であることが好ましく、その化学式は、LiM”12(X=1~1.7)で表される。
ここでM”はZr、Ti、Fe、Mn、Co、Cr、Ca、Mg、Sr、Y、Sc、Sn、La、Ge、Nb、Alからなる群より選ばれた1種以上の元素である。また、Pの一部をSi又はBに、Oの一部をF、Cl等で置換してもよい。例えば、Li1.15Ti1.85Al0.15Si0.052.9512、Li1.2Ti1.8Al0.1Ge0.1Si0.052.9512等を用いることができる。
また、異なる組成の材料を混合又は複合してもよく、ガラス電解質等で表面をコートしてもよい。又は、熱処理によりNASICON型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の結晶相を析出するガラスセラミック粒子を用いることが好ましい。
ガラス電解質としては、特開2019-96478号公報に記載のガラス電解質が挙げられる。
The glass-ceramic particles are preferably a lithium-containing phosphate compound having a rhombohedral system, and the chemical formula thereof is Li x M″ 2 P 3 O 12 (X=1 to 1.7).
Here, M″ is one or more elements selected from the group consisting of Zr, Ti, Fe, Mn, Co, Cr, Ca, Mg, Sr, Y, Sc, Sn, La, Ge, Nb and Al. Also, part of P may be replaced with Si or B, and part of O may be replaced with F, Cl, etc. For example , Li1.15Ti1.85Al0.15Si0.05P2 . 95 O 12 , Li 1.2 Ti 1.8 Al 0.1 Ge 0.1 Si 0.05 P 2.95 O 12 and the like can be used.
Also, materials with different compositions may be mixed or combined, and the surface may be coated with a glass electrolyte or the like. Alternatively, it is preferable to use glass-ceramic particles that precipitate a crystal phase of a lithium-containing phosphate compound having a NASICON-type structure by heat treatment.
Glass electrolytes include the glass electrolytes described in JP-A-2019-96478.

ここで、ガラスセラミック粒子におけるLiOの配合割合は酸化物換算で8質量%以下であることが好ましい。
NASICON型構造でなくとも、Li、La、Mg、Ca、Fe、Co、Cr、Mn、Ti、Zr、Sn、Y、Sc、P、Si、O、In、Nb、Fからなり、LISICON型、ぺロブスカイト型、β-Fe(SO型、LiIn(PO型の結晶構造を、持ち、Liイオンを室温で1×10-5S/cm以上伝導する固体電解質を用いても良い。
Here, the mixing ratio of Li 2 O in the glass-ceramic particles is preferably 8 mass % or less in terms of oxide.
Even if it is not a NASICON type structure, it consists of Li, La, Mg, Ca, Fe, Co, Cr, Mn, Ti, Zr, Sn, Y, Sc, P, Si, O, In, Nb, F, LISICON type, A solid electrolyte that has perovskite-type, β-Fe 2 (SO 4 ) 3 -type, and Li 3 In 2 (PO 4 ) 3 -type crystal structures and conducts Li ions at room temperature at a rate of 1×10 −5 S/cm or more. may be used.

上述したセラミック粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The ceramic particles described above may be used singly or in combination of two or more.

セラミック粒子の体積平均粒子径は、エネルギー密度の観点及び電気抵抗値の観点から、1~1000nmであることが好ましく、1~500nmであることがより好ましく、1~150nmであることがさらに好ましい。
本明細書において体積平均粒子径は、マイクロトラック法(レーザー回折・散乱法)によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径(Dv50)を意味する。マイクロトラック法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法である。なお、体積平均粒子径の測定には、日機装(株)製のマイクロトラック等を用いることができる。
The volume average particle diameter of the ceramic particles is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 1 to 500 nm, even more preferably 1 to 150 nm, from the viewpoints of energy density and electrical resistance.
In the present specification, the volume average particle size means the particle size (Dv50) at 50% integrated value in the particle size distribution determined by the microtrack method (laser diffraction/scattering method). The microtrack method is a method of obtaining a particle size distribution by utilizing scattered light obtained by irradiating particles with laser light. For the measurement of the volume average particle size, a Microtrac manufactured by Nikkiso Co., Ltd. or the like can be used.

セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として0.5~5.0重量%であることが好ましい。
セラミック粒子を上記範囲で含有することにより、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制することができる。
セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として2.0~4.0重量%であることがより好ましい。
The weight ratio of the ceramic particles is preferably 0.5 to 5.0% by weight based on the weight of the coated positive electrode active material particles.
By containing the ceramic particles in the above range, side reactions that occur between the electrolytic solution and the coated positive electrode active material particles can be suitably suppressed.
More preferably, the weight ratio of the ceramic particles is 2.0 to 4.0% by weight based on the weight of the coated positive electrode active material particles.

上記電極活物質層には、必要に応じて、導電助剤、溶液乾燥型の公知の電極用バインダー(結着剤ともいう)及び粘着性樹脂が更に含まれていてもよい。
導電助剤としては、樹脂集電体に含まれる導電性フィラーの具体例として上述したもの等が挙げられる。
If necessary, the electrode active material layer may further contain a conductive aid, a solution-drying type known electrode binder (also referred to as a binder), and an adhesive resin.
Examples of the conductive aid include those mentioned above as specific examples of the conductive filler contained in the resin current collector.

溶液乾燥型の電極用バインダー(PVDF系バインダー、SBR系バインダー及びCMC系バインダー等)は、高分子化合物を溶媒に溶解または分散して用いられるものであって、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士及び活物質と集電体とを強固に接着固定するものであり、溶媒成分を揮発させた電極用バインダーは粘着性を有さない。
従って、溶液乾燥型の電極用バインダーと粘着性樹脂とは異なる材料である。
また、電極活物質層には溶液乾燥型の電極用バインダーを含まないことが好ましい。
溶液乾燥型の電極用バインダーを含まない電極活物質層は、被覆電極活物質の非結着体からなるといえる。
Solution-drying binders for electrodes (such as PVDF-based binders, SBR-based binders, and CMC-based binders) are used by dissolving or dispersing a polymer compound in a solvent. It solidifies and firmly adheres and fixes the active materials together and the active material and the current collector, and the electrode binder from which the solvent component has been volatilized does not have stickiness.
Therefore, the solution-drying electrode binder and the adhesive resin are different materials.
Moreover, it is preferable that the electrode active material layer does not contain a solution-drying electrode binder.
It can be said that the electrode active material layer that does not contain a solution-drying type electrode binder is composed of a non-bound body of the coated electrode active material.

粘着性樹脂としては、例えば、特開2017-054703号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平10-255805公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。
なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を含まない状態で粘着性(水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質)を有する樹脂を意味する。
As the adhesive resin, for example, a non-aqueous secondary battery active material coating resin described in JP-A-2017-054703 is mixed with a small amount of an organic solvent to adjust its glass transition temperature to room temperature or lower. Also, those described as adhesives in JP-A-10-255805 can be preferably used.
The tacky resin means a resin that has tackiness (property of adhering by applying a slight pressure without using water, solvent, heat, etc.) in a state that does not contain a solvent component.

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。 Separators include microporous films made of polyethylene or polypropylene, multilayer films of porous polyethylene film and polypropylene, non-woven fabrics made of polyester fiber, aramid fiber, glass fiber, etc., and silica, alumina, titania, etc. on their surfaces. known lithium-ion battery separators, such as those to which ceramic fine particles are attached.

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, a known electrolytic solution containing an electrolyte and a solvent, which is used for manufacturing known lithium ion batteries, can be used.

電解質としては、公知の電解液に用いられている電解質が使用でき、例えば、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiClO及びLiN(FSO等の無機アニオンのリチウム塩、LiN(CFSO、LiN(CSO及びLiC(CFSO等の有機アニオンのリチウム塩が挙げられる。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LiN(FSOである。 As the electrolyte , electrolytes used in known electrolytic solutions can be used. Lithium salts of organic anions such as (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiC(CF 3 SO 2 ) 3 are included. Among these, LiN(FSO 2 ) 2 is preferable from the viewpoint of battery output and charge/discharge cycle characteristics.

溶媒としては、公知の電解液に用いられている非水溶媒が使用でき、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、スルホラン及びこれらの混合物を用いることができる。 As the solvent, non-aqueous solvents used in known electrolytic solutions can be used. , amide compounds, sulfones, sulfolane and mixtures thereof can be used.

ラクトン化合物としては、5員環(γ-ブチロラクトン及びγ-バレロラクトン等)及び6員環(δ-バレロラクトン等)のラクトン化合物等が挙げられる。 Examples of lactone compounds include 5-membered ring (γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc.) and 6-membered ring (δ-valerolactone, etc.) lactone compounds.

環状炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート(EC)及びブチレンカーボネート(BC)等が挙げられる。
鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート(DMC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチル-n-プロピルカーボネート、エチル-n-プロピルカーボネート及びジ-n-プロピルカーボネート等が挙げられる。
Cyclic carbonates include propylene carbonate, ethylene carbonate (EC) and butylene carbonate (BC).
Chain carbonates include dimethyl carbonate (DMC), methyl ethyl carbonate (MEC), diethyl carbonate (DEC), methyl-n-propyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate and di-n-propyl carbonate. .

鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル及びプロピオン酸メチル等が挙げられる。 Chain carboxylic acid esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate and methyl propionate.

環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキソラン及び1,4-ジオキサン等が挙げられる。鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタン及び1,2-ジメトキシエタン等が挙げられる。 Cyclic ethers include tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane and 1,4-dioxane. Chain ethers include dimethoxymethane and 1,2-dimethoxyethane.

リン酸エステルとしては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリ(トリフルオロメチル)、リン酸トリ(トリクロロメチル)、リン酸トリ(トリフルオロエチル)、リン酸トリ(トリパーフルオロエチル)、2-エトキシ-1,3,2-ジオキサホスホラン-2-オン、2-トリフルオロエトキシ-1,3,2-ジオキサホスホラン-2-オン及び2-メトキシエトキシ-1,3,2-ジオキサホスホラン-2-オン等が挙げられる。 Phosphate esters include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, ethyldimethyl phosphate, diethylmethyl phosphate, tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tri(trifluoromethyl) phosphate, tri(trichloromethyl) phosphate, Tri(trifluoroethyl) phosphate, tri(triperfluoroethyl) phosphate, 2-ethoxy-1,3,2-dioxaphospholan-2-one, 2-trifluoroethoxy-1,3,2- dioxaphospholan-2-one, 2-methoxyethoxy-1,3,2-dioxaphospholan-2-one and the like.

ニトリル化合物としては、アセトニトリル等が挙げられる。アミド化合物としては、DMF等が挙げられる。スルホンとしては、ジメチルスルホン及びジエチルスルホン等が挙げられる。 Acetonitrile etc. are mentioned as a nitrile compound. DMF etc. are mentioned as an amide compound. Sulfones include dimethylsulfone, diethylsulfone, and the like.

これらの溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

電解液中の電解質の濃度は、1.2~5.0mol/Lであることが好ましく、1.5~4.5mol/Lであることがより好ましく、1.8~4.0mol/Lであることがさらに好ましく、2.0~3.5mol/Lであることが特に好ましい。
このような電解液は、適当な粘性を有するので、被覆電極活物質粒子間に液膜を形成することができ、被覆電極活物質粒子に潤滑効果(被覆電極活物質粒子の位置調整能力)を付与することができる。
The concentration of the electrolyte in the electrolytic solution is preferably 1.2 to 5.0 mol/L, more preferably 1.5 to 4.5 mol/L, and 1.8 to 4.0 mol/L. more preferably 2.0 to 3.5 mol/L.
Since such an electrolytic solution has an appropriate viscosity, a liquid film can be formed between the coated electrode active material particles, and the coated electrode active material particles have a lubricating effect (position adjustment ability of the coated electrode active material particles). can be granted.

次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特記しない限り部は重量部、%は重量%を意味する。 EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to Examples unless it departs from the gist of the present invention. Unless otherwise specified, parts means parts by weight and % means % by weight.

<被覆用高分子化合物の作製>
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコにDMF150部を仕込み、75℃に昇温した。次いで、アクリル酸91部、メタクリル酸メチル9部及びDMF50部を配合した単量体組成物と、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.3部及び2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)0.8部をDMF30部に溶解した開始剤溶液とを4つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで2時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、75℃で反応を3時間継続した。次いで、80℃に昇温して反応を3時間継続し、樹脂濃度30%の共重合体溶液を得た。得られた共重合体溶液はテフロン(登録商標)製のバットに移して150℃、0.01MPaで3時間の減圧乾燥を行い、DMFを留去して共重合体を得た。この共重合体をハンマーで粗粉砕した後、乳鉢にて追加粉砕して、粉末状の被覆用高分子化合物を得た。
<Preparation of polymer compound for coating>
150 parts of DMF was charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping funnel and nitrogen gas introduction tube, and the temperature was raised to 75°C. Next, a monomer composition containing 91 parts of acrylic acid, 9 parts of methyl methacrylate and 50 parts of DMF, 0.3 parts of 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2′- An initiator solution prepared by dissolving 0.8 parts of azobis(2-methylbutyronitrile) in 30 parts of DMF was continuously added dropwise over 2 hours with a dropping funnel under stirring while blowing nitrogen into a four-necked flask. radical polymerization was carried out. After the dropwise addition was completed, the reaction was continued at 75° C. for 3 hours. Then, the temperature was raised to 80° C. and the reaction was continued for 3 hours to obtain a copolymer solution with a resin concentration of 30%. The resulting copolymer solution was transferred to a Teflon (registered trademark) vat and dried under reduced pressure at 150° C. and 0.01 MPa for 3 hours, and DMF was distilled off to obtain a copolymer. After roughly pulverizing this copolymer with a hammer, it was additionally pulverized with a mortar to obtain a powdery polymer compound for coating.

<電解液の作製>
エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の混合溶媒(EC:PCの体積比率3:7)にLiFSI(LiN(FSO)を2.0mol/Lの割合で溶解させて電解液を作製した。
<Preparation of electrolytic solution>
LiFSI (LiN(FSO 2 ) 2 ) was dissolved at a ratio of 2.0 mol/L in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) (volume ratio of EC:PC: 3:7) to prepare an electrolytic solution. made.

[樹脂集電体の作製]
2軸押出機にて、ポリプロピレン[商品名「サンアロマーPL500A」、サンアロマー(株)製]70部、カーボンナノチューブ[商品名「FloTube9000」、CNano社製]25部及び分散剤[商品名「ユーメックス1001」、三洋化成工業(株)製]5部を200℃、200rpmの条件で溶融混練して樹脂混合物を得た。
得られた樹脂混合物を、Tダイ押出しフィルム成形機に通して、それを延伸圧延することで、膜厚100μmの樹脂集電体用導電性フィルムを得た。次いで、得られた樹脂集電体用導電性フィルムを400mm×500mmとなるように切断し、片面にニッケル蒸着を施し、樹脂集電体を得た。
[Preparation of resin current collector]
Using a twin-screw extruder, 70 parts of polypropylene [trade name “SunAllomer PL500A”, manufactured by SunAllomer Co., Ltd.], 25 parts of carbon nanotubes [trade name “FloTube9000”, manufactured by CNano] and a dispersing agent [trade name “Umex 1001” , manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.] were melt-kneaded at 200° C. and 200 rpm to obtain a resin mixture.
The resulting resin mixture was passed through a T-die extrusion film forming machine and stretch-rolled to obtain a conductive film for a resin current collector having a thickness of 100 μm. Next, the obtained conductive film for a resin current collector was cut into a size of 400 mm×500 mm, nickel deposition was performed on one side, and a resin current collector was obtained.

[被覆負極活物質粒子の作製]
被覆用高分子化合物1部をDMF3部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
負極活物質粒子(ハードカーボン粉末、体積平均粒子径25μm)76部を万能混合機ハイスピードミキサーFS25[(株)アーステクニカ製]に入れ、室温、720rpmで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液9部を2分間かけて滴下し、さらに5分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電剤であるアセチレンブラック[デンカ(株)製デンカブラック(登録商標)]9部、カーボンナノファイバー[帝人(株)製]2部及びガラスセラミック粒子(商品名「リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスLICGCTMPW-01(1μm)」[株式会社オハラ製]、体積平均粒子径1000nm)4部を分割しながら2分間で投入し、30分撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま0.01MPaまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を140℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を8時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き200μmの篩いで分級し、被覆負極活物質粒子を得た。
[Production of coated negative electrode active material particles]
One part of the coating polymer compound was dissolved in 3 parts of DMF to obtain a solution of the coating polymer compound.
76 parts of negative electrode active material particles (hard carbon powder, volume average particle size 25 μm) are placed in a universal mixer High Speed Mixer FS25 [manufactured by Earth Technica Co., Ltd.] and stirred at room temperature and 720 rpm. 9 parts of the solution was added dropwise over 2 minutes and stirred for an additional 5 minutes.
Next, while stirring, 9 parts of acetylene black [Denka Black (registered trademark) manufactured by Denka Co., Ltd.], which is a conductive agent, 2 parts of carbon nanofiber [manufactured by Teijin Limited] and glass ceramic particles (trade name “lithium ion Conductive glass-ceramics LICGC TM PW-01 (1 μm)” [manufactured by Ohara Co., Ltd.], volume average particle size 1000 nm) was added in 2 minutes while being divided, and stirring was continued for 30 minutes.
Thereafter, the pressure was reduced to 0.01 MPa while maintaining stirring, then the temperature was raised to 140°C while stirring and the degree of pressure reduction were maintained, and the volatile matter was distilled off while maintaining the stirring, the degree of pressure reduction, and the temperature for 8 hours. .
The obtained powder was classified with a sieve having an opening of 200 μm to obtain coated negative electrode active material particles.

[リチウムイオン電池用負極の作製]
電解液42部と炭素繊維[大阪ガスケミカル(株)製ドナカーボ・ミルドS-243:平均繊維長500μm、平均繊維径13μm:電気伝導度200mS/cm]4.2部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}を用いて2000rpmで5分間混合し、続いて上記電解液30部と上記の被覆負極活物質粒子206部を追加した後、更にあわとり練太郎で2000rpmで2分間混合し、上記電解液20部を更に追加した後、あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで1分間行い、更に上記電解液を2.3部追加した後あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで2分間行い、負極活物質層用スラリーを作製した。得られた負極活物質層用スラリーを目付量が80mg/cmとなるよう、上記樹脂集電体の片面に塗布し、1.4MPaの圧力で約10秒プレスし、厚さが340μmの実施例1に係るリチウムイオン電池用負極(370mm×470mm)を作製した。
[Preparation of negative electrode for lithium ion battery]
42 parts of the electrolytic solution and 4.2 parts of carbon fiber [Donacarb Milled S-243 manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.: average fiber length 500 μm, average fiber diameter 13 μm: electrical conductivity 200 mS / cm] and planetary stirring type mixing and kneading. Mixed for 5 minutes at 2000 rpm using a device {Thubber Mixer [manufactured by Thinky Co., Ltd.]}, then 30 parts of the electrolytic solution and 206 parts of the coated negative electrode active material particles were added, and then further mixed. Mix with Taro at 2000 rpm for 2 minutes, add 20 parts of the above electrolytic solution, stir with a mixing mixer at 2000 rpm for 1 minute, add 2.3 parts of the electrolytic solution, and then mix with a mixing mixer. Stirring was performed at 2000 rpm for 2 minutes to prepare a negative electrode active material layer slurry. The obtained negative electrode active material layer slurry was applied to one side of the resin current collector so that the basis weight was 80 mg/cm 2 and pressed at a pressure of 1.4 MPa for about 10 seconds to obtain a thickness of 340 μm. A negative electrode for a lithium ion battery (370 mm×470 mm) according to Example 1 was produced.

<実施例1>
上記で作製したリチウムイオン電池用負極の負極活物質層が上面になるように載置した。注液装置としてディスペンサーSDP520(株式会社サンエイテック製)にスプレーバルブSV91(株式会社サンエイテック製)を組み合わせて、上記で作製した電解液35mLを40℃、2500mm/sの吐出速度で、図2に示すようにスプレー状に負極活物質層に塗布した。なお注液装置への電解液の供給は、ヘイシンモーノポンプ(兵神装備株式会社製、汎用シリーズNE型)を用いて、ポンプ圧0.2MPaで行った。注液の作業時間は1分だった。
<Example 1>
The negative electrode active material layer of the lithium ion battery negative electrode prepared above was placed on the upper surface. As an injection device, a dispenser SDP520 (manufactured by San-ei Tech Co., Ltd.) was combined with a spray valve SV91 (manufactured by San-ei Tech Co., Ltd.), and 35 mL of the electrolytic solution prepared above was discharged at 40 ° C. and a discharge rate of 2500 mm 2 /s. was applied to the negative electrode active material layer in the form of a spray as shown in FIG. The electrolytic solution was supplied to the injection device using a Heishin mono pump (manufactured by Hyoshinso Co., Ltd., general-purpose series NE type) at a pump pressure of 0.2 MPa. The working time for injection was 1 minute.

評価は、電極活物質層の表面濡れ率(%)と作業時間(分)で行った。電極活物質層の濡れが目視ではわかりにくいこと、セパレータの設置により表面濡れ率が上昇することから、表面濡れ率の評価は電極活物質層の上にセパレータ(セルガード製#3501)を設置した後に目視で行った。結果を表1に示す。
図5に示すように、電解液を注液した後にセパレータを設置すると、電極活物質層の濡れている面積が注液時より大きくなる。
The evaluation was performed based on the surface wettability (%) of the electrode active material layer and working time (minutes). Since it is difficult to see the wetting of the electrode active material layer visually, and the surface wettability increases due to the placement of the separator, the surface wettability is evaluated after placing a separator (#3501 manufactured by Celgard) on the electrode active material layer. I went by sight. Table 1 shows the results.
As shown in FIG. 5, when the separator is installed after the electrolytic solution is injected, the wetted area of the electrode active material layer becomes larger than that during the injection.

<実施例2>
注液装置としてダイコーター(株式会社松岡機械製作所製ダイコーター)を使用し、吐出速度を3200mm/sに変更した以外は、実施例1と同様の条件で電解液を負極活物質層に塗布し、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 2>
The electrolytic solution was applied to the negative electrode active material layer under the same conditions as in Example 1, except that a die coater (manufactured by Matsuoka Kikai Seisakusho Co., Ltd.) was used as the injection device, and the ejection speed was changed to 3200 mm 2 /s. and evaluated. Table 1 shows the results.

<実施例3>
スプレーバルブSV91の代わりにコンフォーマルバルブSV70(株式会社サンエイテック)を使用し、2300mm/sの吐出速度でドット状に塗布する以外は、実施例1と同様の条件で電解液を負極活物質層に塗布し、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 3>
A conformal valve SV70 (Sanei Tech Co., Ltd.) was used instead of the spray valve SV91, and the electrolytic solution was applied to the negative electrode active material under the same conditions as in Example 1 except that the droplets were applied in dots at an ejection speed of 2300 mm 2 /s. A layer was applied and evaluated. Table 1 shows the results.

<実施例4>
注液装置としてロールコーター[株式会社富士アールアンドディー製、500mm幅ロールコーター(ウェブコーター)]を使用し、吐出速度を1500mm/sに変更した以外は、実施例1と同様の条件で電解液を負極活物質層に塗布し、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 4>
Electrolysis was performed under the same conditions as in Example 1, except that a roll coater [manufactured by Fuji R&D Co., Ltd., 500 mm width roll coater (web coater)] was used as the injection device, and the ejection speed was changed to 1500 mm 2 /s. The liquid was applied to the negative electrode active material layer and evaluated. Table 1 shows the results.

<実施例5>
電解液の温度を20℃、吐出速度を2000mm/s、ポンプ圧を0.4MPaに変更した以外は、実施例1と同様の条件で電解液を負極活物質層に塗布し、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 5>
The electrolytic solution was applied to the negative electrode active material layer under the same conditions as in Example 1, except that the temperature of the electrolytic solution was changed to 20° C., the ejection speed was changed to 2000 mm 2 /s, and the pump pressure was changed to 0.4 MPa, and evaluation was performed. rice field. Table 1 shows the results.

<実施例6>
電解液の温度を20℃、吐出速度を1800mm/s、ポンプ圧を0.3MPaに変更した以外は、実施例3と同様の条件で電解液を負極活物質層に塗布し、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 6>
The electrolytic solution was applied to the negative electrode active material layer under the same conditions as in Example 3, except that the temperature of the electrolytic solution was changed to 20° C., the ejection speed was changed to 1800 mm 2 /s, and the pump pressure was changed to 0.3 MPa. rice field. Table 1 shows the results.

<実施例7>
電解液の温度を60℃、吐出速度を3000mm/s、ポンプ圧を0.1MPaに変更した以外は、実施例1と同様の条件で電解液を負極活物質層に塗布し、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 7>
The electrolytic solution was applied to the negative electrode active material layer under the same conditions as in Example 1, except that the temperature of the electrolytic solution was changed to 60° C., the ejection speed was changed to 3000 mm 2 /s, and the pump pressure was changed to 0.1 MPa, and evaluation was performed. rice field. Table 1 shows the results.

<比較例1>
上記で作製したリチウムイオン電池用負極の負極活物質層が上面になるように載置した。上記で作製した電解液35mLを、スポイト(サンプラテック製、スポイト2mL)を用いて手作業で、図3に示すように負極活物質層にドット状に塗布した。電解液の温度は40℃、吐出速度は500mm/s、注液の作業時間は5分だった。結果を表1に示す。図6では、セパレータを設置した後の電極活物質層の濡れている状態を模式的に示す。
<Comparative Example 1>
The negative electrode active material layer of the lithium ion battery negative electrode prepared above was placed on the upper surface. 35 mL of the electrolytic solution prepared above was manually applied to the negative electrode active material layer in dots as shown in FIG. The temperature of the electrolytic solution was 40° C., the discharge speed was 500 mm 2 /s, and the working time for the injection was 5 minutes. Table 1 shows the results. FIG. 6 schematically shows a wet state of the electrode active material layer after installing the separator.

<比較例2>
スポイトの代わりに8連ピペット(ピペットPALプラス8ch PALP-8-10、東京硝子器械製)を用いた以外は比較例1と同様の条件で、手作業で図4に示すように負極活物質層に電解液をドット状に塗布し、評価を行った。吐出速度は50mm/s、注液の作業時間は50分だった。結果を表1に示す。図7では、セパレータを設置した後の、電極活物質層の濡れている状態を模式的に示す。
<Comparative Example 2>
Manually under the same conditions as in Comparative Example 1 except that an 8-channel pipette (Pipette PAL Plus 8ch PALP-8-10, manufactured by Tokyo Glass Instruments) was used instead of the dropper, the negative electrode active material layer was manually formed as shown in FIG. The electrolytic solution was applied in a dot pattern on the surface and evaluated. The ejection speed was 50 mm 2 /s, and the work time for liquid injection was 50 minutes. Table 1 shows the results. FIG. 7 schematically shows a wet state of the electrode active material layer after the separator is installed.

<比較例3>
電解液の温度を20℃に変更した以外は比較例1と同じ条件で電解液を負極活物質層に塗布し、評価を行った。結果を表1に示す。図6では、セパレータを設置した後の、電極活物質層の濡れている状態を模式的に示す。
<Comparative Example 3>
The electrolytic solution was applied to the negative electrode active material layer under the same conditions as in Comparative Example 1, except that the temperature of the electrolytic solution was changed to 20° C., and evaluation was performed. Table 1 shows the results. FIG. 6 schematically shows a wet state of the electrode active material layer after the separator is installed.

Figure 2022152671000002
Figure 2022152671000002

表1に示すように、注液装置としてスプレーコーター、ディスペンサー、ダイコーター及びロールコーターのいずれかを用いて、吐出速度1200~3500mm/sで電解液を吐出させて注液を行った実施例1~7は、手作業でスポイト又は8連ピペットを用いて注液を行った比較例1~3と比べて、短い作業時間でより広い面積の電極活物質層に電解液を注液することができ、セパレータ設置後の表面濡れ率も高かった。 As shown in Table 1, an example in which a spray coater, a dispenser, a die coater, or a roll coater was used as the injection device, and the electrolytic solution was discharged at a discharge speed of 1200 to 3500 mm 2 /s to perform injection. In 1 to 7, compared to Comparative Examples 1 to 3, in which the liquid was manually injected using a dropper or an 8-channel pipette, the electrolytic solution was injected into the electrode active material layer with a wider area in a short working time. and the surface wettability after installing the separator was high.

本発明のリチウムイオン電池の製造方法は、特に、大型のリチウムイオン電池の電極に電解液を効率よく注液する方法として有用である。 The method for producing a lithium ion battery of the present invention is particularly useful as a method for efficiently injecting an electrolytic solution into electrodes of a large lithium ion battery.

10 電極活物質層
20 集電体
30 電解液
40 スプレーコーター(注液手段)
50 セパレータ

10 electrode active material layer 20 current collector 30 electrolytic solution 40 spray coater (liquid injection means)
50 Separator

Claims (3)

電極活物質粒子表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を有する電極活物質層を形成する電極活物質層形成工程と、
前記電極活物質層に電解液を注液する電解液注液工程とを備え、
前記電解液注液工程において、前記電解液を吐出速度1200~3500mm/sで吐出させて注液を行うことを特徴とするリチウムイオン電池の製造方法。
an electrode active material layer forming step of forming an electrode active material layer having coated electrode active material particles in which at least a portion of the surface of the electrode active material particles is coated with a coating layer containing a polymer compound;
an electrolytic solution injection step of injecting an electrolytic solution into the electrode active material layer;
A method for manufacturing a lithium ion battery, wherein in the electrolyte injection step, the electrolyte is discharged at a discharge speed of 1200 to 3500 mm 2 /s.
前記電解液注液工程において、スプレーコーター、ディスペンサー、ダイコーター及びロールコーターからなる群から選択される少なくとも1種の注液手段により電解液を注液する請求項1に記載のリチウムイオン電池の製造方法。 2. The manufacture of a lithium ion battery according to claim 1, wherein in the electrolyte pouring step, the electrolyte is poured by at least one pouring means selected from the group consisting of a spray coater, a dispenser, a die coater and a roll coater. Method. 前記電極活物質層は樹脂集電体上に形成されており、
前記電解液注液工程において、前記樹脂集電体と接している前記電極活物質層に対して電解液が注液される請求項1又は2に記載のリチウムイオン電池の製造方法。

The electrode active material layer is formed on a resin current collector,
3. The method of manufacturing a lithium ion battery according to claim 1, wherein in said electrolyte injection step, an electrolyte is injected into said electrode active material layer in contact with said resin current collector.

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