JP6052528B1 - Slurry for lithium ion secondary battery negative electrode, lithium ion secondary battery negative electrode and lithium ion secondary battery - Google Patents

Slurry for lithium ion secondary battery negative electrode, lithium ion secondary battery negative electrode and lithium ion secondary battery Download PDF

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Abstract

【課題】ケイ素原子を含有する活物質を含む場合でも、充放電容量が大きく、かつ、充放電サイクルの繰り返しによる容量劣化が小さい蓄電デバイスを与える、蓄電デバイス電極用バインダー組成物を提供する。【解決手段】本発明に係る蓄電デバイス電極用バインダー組成物は、(A)ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体、及びこれらのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体と、(B)脂肪族エーテル及び脂肪族アルコールよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物と、を含有することを特徴とする。【選択図】なしProvided is a binder composition for an electricity storage device electrode which provides an electricity storage device having a large charge / discharge capacity and a small capacity deterioration due to repeated charge / discharge cycles even when an active material containing a silicon atom is contained. The power storage device electrode binder composition according to the present invention comprises (A) at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid derivatives, and imidized polymers thereof; B) at least one compound selected from the group consisting of aliphatic ethers and aliphatic alcohols. [Selection figure] None

Description

本発明は、蓄電デバイス電極用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイスに関する。   The present invention relates to a binder composition for an electricity storage device electrode, a slurry for an electricity storage device electrode, an electricity storage device electrode, and an electricity storage device.

近年、電子機器の駆動用電源として高電圧、高エネルギー密度を有する蓄電デバイスが要求されている。特にリチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタは、高電圧、高エネルギー密度を有する蓄電デバイスとして期待されている。   In recent years, a power storage device having a high voltage and a high energy density has been required as a power source for driving electronic equipment. In particular, lithium ion batteries and lithium ion capacitors are expected as power storage devices having high voltage and high energy density.

蓄電デバイスに使用される電極は、通常、活物質と、電極バインダーとして機能する重合体とを含有する組成物(電極用スラリー)を集電体表面へ塗布及び乾燥することにより製造される。電極用バインダーとして使用される重合体に要求される特性としては、活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力、電極を巻き取る工程における耐擦性、その後の裁断などによっても、塗布及び乾燥された組成物塗膜(以下、単に「活物質層」ともいう。)から活物質の微粉などが脱落しない粉落ち耐性などを挙げることができる。重合体がこれらの種々の要求特性を満足することにより、得られる電極の折り畳み方法、捲回半径の設定などの蓄電デバイスの構造設計の自由度が高くなり、デバイスの小型化を達成することができる。   The electrode used for an electrical storage device is normally manufactured by apply | coating and drying the composition (slurry for electrodes) containing an active material and the polymer which functions as an electrode binder to the collector surface. The properties required for the polymer used as the binder for the electrode include the ability to bind the active materials and the adhesion between the active material and the current collector, the abrasion resistance in the step of winding the electrode, and subsequent cutting. In addition, there can be mentioned powder-off resistance, etc., in which fine powder of the active material does not fall off from the applied and dried composition coating film (hereinafter also simply referred to as “active material layer”). When the polymer satisfies these various required characteristics, the degree of freedom in structural design of the electricity storage device such as the method of folding the obtained electrode and setting the winding radius is increased, and the device can be miniaturized. it can.

なお、上記の活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力、並びに粉落ち耐性については、性能の良否がほぼ比例関係にあることが経験上明らかになっている。従って本明細書では、以下、これらを包括して「密着性」という用語を用いて表す場合がある。   In addition, it has been empirically clarified that the quality of the active materials is substantially proportional to the ability to bond the active materials to each other, the ability to adhere the active material to the current collector, and the powder-off resistance. Therefore, in the present specification, hereinafter, the term “adhesiveness” may be used in a comprehensive manner.

近年、このような蓄電デバイスの高出力化及び高エネルギー密度化の要求を達成するために、リチウム吸蔵力の大きい材料を適用する検討が進められている。例えばケイ素は、リチウムと金属間化合物を形成することにより、リチウムを可逆的に吸蔵・放出することができる。このケイ素の理論容量は最大で約4,200mAh/gであり、従来用いられていた炭素材料の理論容量約370mAh/gと比較して極めて大きいから、ケイ素材料を負極活物質として用いることによって蓄電デバイスの容量が大幅に向上するはずである。しかしながら、ケイ素材料は充放電に伴う体積変化が大きいことから、従来の電極バインダーをケイ素材料に適用すると、初期密着性を維持することができずに充放電に伴って顕著な容量低下が発生する。   In recent years, in order to achieve the demand for higher output and higher energy density of such an electricity storage device, studies are being made to apply a material having a large lithium storage capacity. For example, silicon can reversibly occlude and release lithium by forming an intermetallic compound with lithium. The theoretical capacity of silicon is about 4,200 mAh / g at the maximum, which is extremely large compared with the theoretical capacity of about 370 mAh / g of the conventionally used carbon material. Device capacity should be greatly improved. However, since the volume change due to charging / discharging is large in silicon materials, when the conventional electrode binder is applied to the silicon material, the initial adhesion cannot be maintained, and a significant capacity reduction occurs due to charging / discharging. .

このようなケイ素材料を活物質層に保持するための電極バインダーとして、ポリイミドを使用する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。これらの技術は、ポリイミドの剛直な分子構造でケイ素材料を束縛することによって、ケイ素材料の体積変化を抑え込もうという技術思想である。特許文献1〜3には、ポリアミック酸を含有する電極用スラリーを集電体表面へ塗布して塗膜を形成した後、該塗膜を高温で加熱してポリアミック酸を熱イミド化することによりポリイミドを形成する技術が開示されている。   A method of using polyimide as an electrode binder for holding such a silicon material in an active material layer has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). These techniques are technical ideas of restraining the volume change of a silicon material by constraining the silicon material with a rigid molecular structure of polyimide. In Patent Documents 1 to 3, by applying a slurry for an electrode containing polyamic acid to the current collector surface to form a coating film, the coating film is heated at a high temperature to thermally imidize the polyamic acid. Techniques for forming polyimide are disclosed.

特開2007−95670号公報JP 2007-95670 A 特開2011−192563号公報JP 2011-192563 A 特開2011−204592号公報JP 2011-205942 A

しかしながら、上述の特許文献1〜3に開示されているポリイミドを用いたバインダーは密着性が不十分であるため、充放電サイクルの繰り返しにより電極が劣化し、十分な耐久性が得られないという問題があった。   However, since the binder using the polyimide disclosed in Patent Documents 1 to 3 described above has insufficient adhesion, the electrode deteriorates due to repeated charge / discharge cycles, and sufficient durability cannot be obtained. was there.

そこで、本発明に係る幾つかの態様は、ケイ素原子を含有する活物質を含む場合でも、充放電容量が大きく、かつ、充放電サイクルの繰り返しによる容量劣化が小さい蓄電デバイスを与える、蓄電デバイス電極用バインダー組成物を提供する。   Therefore, some embodiments according to the present invention provide a power storage device electrode that provides a power storage device having a large charge / discharge capacity and a small capacity deterioration due to repeated charge / discharge cycles even when an active material containing silicon atoms is included. A binder composition is provided.

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.

[適用例1]
本発明に係る蓄電デバイス電極用バインダー組成物の一態様は、
(A)ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体、及びこれらのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体と、
(B)脂肪族エーテル及び脂肪族アルコールよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物と、
を含有することを特徴とする。
[Application Example 1]
One aspect of the binder composition for an electricity storage device electrode according to the present invention is:
(A) at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid, a polyamic acid derivative, and an imidized polymer thereof;
(B) at least one compound selected from the group consisting of aliphatic ethers and aliphatic alcohols;
It is characterized by containing.

[適用例2]
適用例1の蓄電デバイス電極用バインダー組成物において、
前記(B)成分の含有量をMb質量部、前記(A)成分の含有量をMa質量部としたときに、Mb/Maの値が0.00001〜1であることができる。
[Application Example 2]
In the binder composition for an electricity storage device electrode of Application Example 1,
When the content of the component (B) is Mb parts by mass and the content of the component (A) is Ma parts by mass, the value of Mb / Ma can be 0.00001 to 1.

[適用例3]
本発明に係る蓄電デバイス電極用スラリーの一態様は、
適用例1または適用例2の蓄電デバイス電極用バインダー組成物と、活物質と、を含有することを特徴とする。
[Application Example 3]
One aspect of the slurry for the electricity storage device electrode according to the present invention is:
It contains the binder composition for electrical storage device electrodes of the application example 1 or the application example 2, and an active material.

[適用例4]
適用例3の蓄電デバイス電極用スラリーにおいて、
前記活物質が、ケイ素原子を含有する活物質を含むことができる。
[Application Example 4]
In the slurry for the electricity storage device electrode of Application Example 3,
The active material may include an active material containing a silicon atom.

[適用例5]
本発明に係る蓄電デバイス電極の一態様は、
集電体と、前記集電体の表面に適用例3または適用例4の蓄電デバイス電極用スラリーを用いて作成された活物質層とを含むことを特徴とする。
[Application Example 5]
One aspect of the electricity storage device electrode according to the present invention is:
It includes a current collector and an active material layer formed on the surface of the current collector using the slurry for an electricity storage device electrode of Application Example 3 or Application Example 4.

[適用例6]
本発明に係る蓄電デバイス一態様は、
適用例5の蓄電デバイス電極を含むことを特徴とする。
[Application Example 6]
One aspect of the electricity storage device according to the present invention is:
The power storage device electrode of Application Example 5 is included.

本発明に係る蓄電デバイス電極用バインダー組成物によれば、ケイ素原子を含有する活物質を含む場合でも、充放電容量が大きく、かつ、充放電サイクルの繰り返しによる容量劣化が小さい蓄電デバイスを製造することができる。   According to the binder composition for an electricity storage device electrode according to the present invention, an electricity storage device having a large charge / discharge capacity and a small capacity deterioration due to repeated charge / discharge cycles is produced even when an active material containing a silicon atom is contained. be able to.

以下、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に記載された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含むものとして理解されるべきである。   Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail. It should be understood that the present invention is not limited to only the embodiments described below, and includes various modifications that are implemented without departing from the scope of the present invention.

1.蓄電デバイス電極用バインダー組成物
本実施形態に係る蓄電デバイス電極用バインダー組成物(以下、単に「バインダー組成物」ともいう。)は、(A)ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体、及びこれらのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体(以下、単に「(A)成分」ともいう。)と、(B)脂肪族エーテル及び脂肪族アルコールよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物(以下、単に「(B)成分」ともいう。)とを含有する。本実施形態に係るバインダー組成物は、活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力並びに粉落ち耐性を向上させた蓄電デバイス電極(活物質層)を作製するための材料として使用することができる。以下、本実施形態に係るバインダー組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
1. Binder composition for an electricity storage device electrode The binder composition for an electricity storage device electrode according to the present embodiment (hereinafter also simply referred to as “binder composition”) includes (A) a polyamic acid, a polyamic acid derivative, and an imidized weight thereof. And at least one polymer selected from the group consisting of (B) aliphatic ethers and aliphatic alcohols, and at least one polymer selected from the group consisting of coalesced (hereinafter also referred to simply as “component (A)”). (Hereinafter also simply referred to as “component (B)”). The binder composition according to the present embodiment is a material for producing an electricity storage device electrode (active material layer) having improved binding ability between active materials, adhesion ability between an active material and a current collector, and powder fall resistance. Can be used. Hereinafter, each component contained in the binder composition according to the present embodiment will be described in detail.

1.1.(A)成分
本実施形態に係るバインダー組成物は、(A)ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体、及びこれらのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体を含有する。(A)成分としては、ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のみでもよいが、該ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体を加熱または触媒を用いて脱水閉環反応(イミド化反応)を進めたイミド化重合体を含んでいてもよい。(A)成分は、蓄電デバイス電極を構成する活物質層において、活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力並びに粉落ち耐性を向上させるためのバインダーとしての機能を有する。
1.1. (A) Component The binder composition according to the present embodiment contains (A) at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid derivatives, and imidized polymers thereof. The component (A) may be only a polyamic acid and / or a polyamic acid derivative, but the imidized polymer obtained by subjecting the polyamic acid and / or the polyamic acid derivative to a dehydration ring-closing reaction (imidation reaction) by heating or using a catalyst. Coalescence may be included. The component (A) has a function as a binder for improving the binding ability between the active materials, the adhesion ability between the active material and the current collector, and the powder fall resistance in the active material layer constituting the power storage device electrode.

ポリアミック酸誘導体としては、例えば、ポリアミック酸のエステル化等により合成されるポリアミック酸エステルの他、ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの塩が挙げられる。   Examples of the polyamic acid derivative include polyamic acid esters synthesized by esterification of polyamic acid and the like, as well as polyamic acids and salts of polyamic acid esters.

本実施形態に係るバインダー組成物に含まれるポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体の一部がイミド化されている場合、該ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のイミド化率は、特に限定されるものではないが、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下、さらにより好ましくは70%以下、特に好ましくは50%以下である。バインダー組成物に含まれるポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のイミド化率を上記の範囲とすることにより、該バインダー組成物を用いて調製される蓄電デバイス電極用スラリーの安定性が良好となるので、密着性及び充放電特性に優れる蓄電デバイス電極を製造することができることとなり好ましい。   When a part of the polyamic acid and / or polyamic acid derivative contained in the binder composition according to this embodiment is imidized, the imidization ratio of the polyamic acid and / or polyamic acid derivative is particularly limited However, it is preferably 90% or less, more preferably 80% or less, even more preferably 70% or less, and particularly preferably 50% or less. By setting the imidization rate of the polyamic acid and / or polyamic acid derivative contained in the binder composition within the above range, the stability of the slurry for an electricity storage device electrode prepared using the binder composition is improved. It is preferable because an electricity storage device electrode having excellent adhesion and charge / discharge characteristics can be produced.

なお、本実施形態に係るバインダー組成物がポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のイミド化重合体を含有する場合、イミド化率は80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることが特に好ましい。イミド化率が上記の範囲にあるイミド化重合体は高弾性となるので、密着性及び充放電特性に優れる蓄電デバイス電極を製造することができる。   In addition, when the binder composition which concerns on this embodiment contains the imidation polymer of a polyamic acid and / or a polyamic acid derivative, it is preferable that an imidation rate is 80% or more, and it is more preferable that it is 85% or more. It is preferably 90% or more. Since an imidized polymer having an imidization ratio in the above range has high elasticity, an electricity storage device electrode excellent in adhesion and charge / discharge characteristics can be produced.

(A)成分として、ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のイミド化重合体を含有する場合、イミド化重合体のイミド化率が上記の好ましい範囲にあれば、ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸とそのイミド化重合体との使用割合は任意の割合とすることができる。   When the component (A) contains an imidized polymer of polyamic acid and / or polyamic acid derivative, if the imidization ratio of the imidized polymer is in the above preferred range, the polyamic acid and / or polyamic acid and its The ratio of use with the imidized polymer can be any ratio.

このイミド化率とは、ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のイミド化率は、H−NMRを用いて求めることができる。 This imidation ratio represents the ratio of the number of imide ring structures to the total of the number of amic acid structures and the number of imide ring structures of the polyamic acid and / or polyamic acid derivative, expressed as a percentage. The imidation ratio of a polyamic acid and / or a polyamic acid derivative can be determined using 1 H-NMR.

ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることができる。ポリアミック酸誘導体の1種であるポリアミック酸エステルは、ポリアミック酸が有するカルボキシル基の少なくとも一部をエステル化することにより合成することができる。ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のイミド化重合体は、上記ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のアミック酸構造の一部を加熱または触媒を用いて脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。   A polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine. A polyamic acid ester which is one type of polyamic acid derivative can be synthesized by esterifying at least a part of the carboxyl group of the polyamic acid. The imidized polymer of the polyamic acid and / or polyamic acid derivative can be obtained by imidization by subjecting a part of the amic acid structure of the polyamic acid and / or polyamic acid derivative to dehydration ring closure using a catalyst or a catalyst. it can.

ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。上記脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物などを;上記脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、例えば1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシメチルノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオンなどを;上記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えばピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物などを、それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。   Examples of tetracarboxylic dianhydrides used to synthesize polyamic acids or polyamic acid derivatives include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, and aromatic tetracarboxylic dianhydrides. And so on. Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include butanetetracarboxylic dianhydride; and examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride. Anhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1 , 2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1 , 2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione) , 5- (2 5-Dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6 Dianhydride, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3. 1.02,6] undecane-3,5,8,10-tetraone, etc .; Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′- Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3′4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′ , 4'-biphenyltetracarbo Acid dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and the like can be mentioned, respectively, and tetracarboxylic dianhydride described in JP 2010-97188 A is used. be able to.

これらのポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物の中でも、芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましい。本発明で用いられるポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、芳香族テトラカルボン酸二無水物のみからなるか、あるいは芳香族テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物の混合物のみからなるものであることが、バインダー組成物の安定性の観点から好ましい。後者の場合、脂環式テトラカルボン酸二無水物の使用割合は、全テトラカルボン酸二無水物100モル%に対して、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましい。   Among tetracarboxylic dianhydrides used for synthesizing these polyamic acids or polyamic acid derivatives, those containing aromatic tetracarboxylic dianhydrides are preferred. The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid or polyamic acid derivative used in the present invention is composed of only the aromatic tetracarboxylic dianhydride, or the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the fat. It is preferable from a viewpoint of stability of a binder composition that it consists only of the mixture of cyclic tetracarboxylic dianhydride. In the latter case, the use ratio of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride is preferably 30 mol% or less and preferably 20 mol% or less with respect to 100 mol% of all tetracarboxylic dianhydrides. More preferred.

ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を合成するために用いられるジアミンとしては、例えば脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。上記脂肪族ジアミンとしては、例えば1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを;上記脂環式ジアミンとしては、例えば1,4
−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを;上記芳香族ジアミンとしては、例えばp−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン、1,4−ビス−(4−アミノフェニル)−ピペラジン、3,5−ジアミノ安息香酸などを;ジアミノオルガノシロキサンとしては、例えば1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンなどを、それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を合成する際に用いられるジアミンは、芳香族ジアミンを、全ジアミン100モル%に対して、30モル%以上含むものであることが好ましく、50モル%以上含むものであることがより好ましく、80モル%以上含むものであることが特に好ましい。
Examples of the diamine used for synthesizing the polyamic acid or the polyamic acid derivative include an aliphatic diamine, an alicyclic diamine, an aromatic diamine, and a diaminoorganosiloxane. Examples of the aliphatic diamine include 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, and hexamethylene diamine. Examples of the alicyclic diamine include 1,4.
-Diaminocyclohexane, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane and the like; examples of the aromatic diamine include p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4 , 4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2- Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-amino Phenyl) hexafluoropropane, 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4 , 4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N- Methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N′-bis (4-aminophenyl) -benzidine, N, N ′ -Bis (4-aminophenyl) -N, N'-dimethylbenzidine, 1,4-bis- (4-aminophenyl) -pi Perazine, 3,5-diaminobenzoic acid and the like; Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane, respectively, and JP 2010-97188 A The diamine described in the publication can be used. The diamine used when synthesizing the polyamic acid or the polyamic acid derivative is preferably an aromatic diamine containing 30 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, based on 100 mol% of the total diamine. 80 mol% or more is particularly preferable.

ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を合成するに際して、テトラカルボン酸二無水物及びジミアンとともに、適当な分子量調節剤を用いて末端修飾型の重合体を合成してもよい。   When synthesizing a polyamic acid or polyamic acid derivative, a terminal-modified polymer may be synthesized using a suitable molecular weight regulator together with tetracarboxylic dianhydride and dimian.

上記分子量調節剤としては、例えば酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを挙げることができる。酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルコハク酸無水物、n−ドデシルコハク酸無水物、n−テトラデシルコハク酸無水物、n−ヘキサデシルコハク酸無水物などを;モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミンなどを;モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを、それぞれ挙げることができる。   As said molecular weight regulator, an acid monoanhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound etc. can be mentioned, for example. Examples of the acid monoanhydride include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decyl succinic anhydride, n-dodecyl succinic anhydride, n-tetradecyl succinic anhydride, n-hexadecyl succinic acid. Examples of monoamine compounds include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, and n-octylamine; examples of monoisocyanate compounds include phenyl Examples thereof include isocyanate and naphthyl isocyanate.

分子量調節剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましく、10質量部以下とすることがより好ましい。   The use ratio of the molecular weight regulator is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass in total of the tetracarboxylic dianhydride and diamine to be used.

ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.9〜1.2当量となる割合が好ましく、1.0〜1.1当量となる割合がより好ましい。   The proportion of tetracarboxylic dianhydride and diamine used for the synthesis reaction of the polyamic acid or polyamic acid derivative is such that the acid anhydride group of tetracarboxylic dianhydride is 0 with respect to 1 equivalent of amino group of diamine. The ratio which becomes 0.9-1.2 equivalent is preferable, and the ratio which becomes 1.0-1.1 equivalent is more preferable.

ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において、好ましくは−20℃〜150℃、より好ましくは0〜100℃において、好ましくは0.1〜24時間、より好ましくは0.5〜12時間行われる。   The synthesis reaction of the polyamic acid or polyamic acid derivative is preferably performed in an organic solvent, preferably at −20 ° C. to 150 ° C., more preferably at 0 to 100 ° C., preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0. 5 to 12 hours.

ここで、有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール及びその誘導体、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、炭化水素など一般的にポリアミック酸の合成反応に使用できる有機溶媒を使用することができる。上記非プロトン性極性溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−t−ブチル−2−ピロリドン、N−メトキシエチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどを;上記フェノール誘導体としては、例えばm−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノールなどを;アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどを;上記ケトンとしては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどを;上記エーテルとしては、例えばジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−モノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコール−ジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、フランなどを、それぞれ挙げることができる。上記エステルとしては、例えば乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチルなどを;上記炭化水素としては、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを、それぞれ挙げることができる。これらの有機溶媒は1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   Here, as the organic solvent, for example, an aprotic polar solvent, a phenol and a derivative thereof, an alcohol, a ketone, an ether, an ester, a hydrocarbon, or the like, which can be generally used for a polyamic acid synthesis reaction, can be used. . Examples of the aprotic polar solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, Nt-butyl-2-pyrrolidone, N-methoxyethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethyl. Acetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide and the like; examples of the phenol derivative include m-cresol, xylenol, halogenated phenol and the like; For example, methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, etc .; And ether such as dimethyl ether, methyl ethyl ether, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i- Propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl Examples include ruether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and furan. Examples of the ester include ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diethyl oxalate, and malon. Examples of the hydrocarbon include diethyl acid and the like. Examples of the hydrocarbon include hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like. These organic solvents may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体の脱水閉環反応は、好ましくはポリアミック酸もしくはポリアミック酸誘導体を加熱する方法またはポリアミック酸もしくはポリアミック酸誘導体を有機溶媒に溶解した溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。   The dehydration ring closure reaction of the polyamic acid or polyamic acid derivative is preferably a method of heating the polyamic acid or polyamic acid derivative or adding a dehydrating agent and a dehydrating ring closure catalyst in a solution in which the polyamic acid or polyamic acid derivative is dissolved in an organic solvent. Depending on the heating method.

上記ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を加熱する方法における反応温度は、好ましくは140〜250℃であり、より好ましくは180℃〜220℃である。反応温度が140℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が250℃を超えると得られるイミド化重合体の分子量が低下する場合がある。ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体を加熱する方法における反応時間は、好ましくは0.5〜20時間であり、より好ましくは2〜10時間である。   The reaction temperature in the method of heating the polyamic acid or polyamic acid derivative is preferably 140 to 250 ° C, more preferably 180 to 220 ° C. When the reaction temperature is less than 140 ° C., the dehydration ring-closing reaction does not proceed sufficiently, and when the reaction temperature exceeds 250 ° C., the molecular weight of the imidized polymer obtained may decrease. The reaction time in the method of heating the polyamic acid or polyamic acid derivative is preferably 0.5 to 20 hours, more preferably 2 to 10 hours.

上記ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体の溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用割合は、ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体のアミック酸構造の1モルに対して0.01〜1.0モルとすることが好ましい。脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用割合は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜1.0モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反
応温度は好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は好ましくは1〜10時間であり、より好ましくは2〜5時間である。
In the method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst in the polyamic acid and / or polyamic acid derivative solution, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent. Can do. It is preferable that the usage-amount of a dehydrating agent shall be 0.01-1.0 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of a polyamic acid and / or a polyamic acid derivative. As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used. The use ratio of the dehydration ring closure catalyst is preferably 0.01 to 1.0 mol per 1 mol of the dehydrating agent to be used. Examples of the organic solvent used for the dehydration ring closure reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid or polyamic acid derivatives. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 2 to 5 hours.

以上のようにして得られる(A)成分は、これを濃度10質量%の水溶液としたときに、100〜100,000mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、500〜50,0000mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。この(A)成分の溶液粘度(mPa・s)は、イオン交換水を用いて調製した濃度10質量%の溶液について、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。   The component (A) obtained as described above preferably has a solution viscosity of 100 to 100,000 mPa · s, when it is made into an aqueous solution having a concentration of 10% by mass, and is preferably 500 to 50,000 mPa. More preferably, it has a solution viscosity of s. The solution viscosity (mPa · s) of the component (A) is a value measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a 10% by mass solution prepared using ion-exchanged water.

また、以上のようにして得られる(A)成分につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、1,000〜500,000であることが好ましく、2,000〜300,000であることがより好ましい。さらに、上記Mwとゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、15以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。   Moreover, it is preferable that the polystyrene conversion weight average molecular weight (Mw) measured by the gel permeation chromatography (GPC) is 1,000-500,000 about the (A) component obtained as mentioned above. It is more preferable that it is 1,000-300,000. Furthermore, the ratio (Mw / Mn) between the Mw and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 15 or less, and more preferably 10 or less. .

以上のようにして得られた(A)成分は、そのまま、または必要に応じて公知の方法によって精製した上で後述の蓄電デバイス電極用スラリーの調製に供される。   The component (A) obtained as described above is used for the preparation of a slurry for an electricity storage device electrode described later as it is or after purification by a known method as necessary.

(A)成分としては、市販のポリアミック酸溶液を使用してもよい。市販のポリアミック酸溶液としては、例えばU―ワニスA(宇部興産(株)製)などを挙げることができる。   As the component (A), a commercially available polyamic acid solution may be used. As a commercially available polyamic acid solution, U-varnish A (made by Ube Industries, Ltd.) etc. can be mentioned, for example.

1.2.(B)成分
本実施形態に係るバインダー組成物は、(B)脂肪族エーテル及び脂肪族アルコールよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含有する。なお、本発明における「脂肪族」との用語は、芳香族を除くという意味で用いられる。
1.2. (B) Component The binder composition according to the present embodiment contains (B) at least one compound selected from the group consisting of aliphatic ethers and aliphatic alcohols. In the present invention, the term “aliphatic” is used in the sense of excluding aromatics.

上記脂肪族エーテルは、鎖状であっても環状であってもよい。上記脂肪族エーテルとしては、例えば、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテルなどの鎖状エーテル;テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどの環状エーテルが挙げられる。これらの中でも、(A)成分の溶解性の観点から、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランが好ましい。   The aliphatic ether may be linear or cyclic. Examples of the aliphatic ether include chain ethers such as diethyl ether, dimethyl ether, methyl ethyl ether, and diethyl ether; and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran. Among these, diethyl ether and tetrahydrofuran are preferable from the viewpoint of solubility of the component (A).

上記脂肪族アルコールは、鎖状であっても環状であってもよい。上記脂肪族アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。これらの中でも、(A)成分の溶解性の観点から、メタノール、エタノールが好ましい。   The aliphatic alcohol may be linear or cyclic. Examples of the aliphatic alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, and the like. Among these, methanol and ethanol are preferable from the viewpoint of solubility of the component (A).

これらの(B)成分は1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   These (B) components may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

本実施形態に係るバインダー組成物中における(B)成分の含有割合は、組成物中の(B)成分の含有量をMb質量部、(A)成分の含有量をMa質量部としたときに、両者の比Mb/Maが0.00001〜1であることが好ましい。この比Mb/Maの値は、0.0005〜0.5であることがより好ましく、0.001〜0.1であることが特に好ましい。本実施形態に係るバインダー組成物中における(B)成分の含有割合が上記範囲であることにより、密着性が向上し、得られる蓄電デバイス電極の電気特性が良好となる。特に、活物質としてケイ素原子を含む活物質を使用した場合に、この効果は顕著である。このことの発現機構は明らかではないが、本発明者らは、以下のような作用に起因する
ものと推察している。
The content ratio of the component (B) in the binder composition according to the present embodiment is such that the content of the component (B) in the composition is Mb part by mass, and the content of the component (A) is Ma part by mass. The ratio Mb / Ma between the two is preferably 0.00001-1. The value of this ratio Mb / Ma is more preferably 0.0005 to 0.5, and particularly preferably 0.001 to 0.1. When the content ratio of the component (B) in the binder composition according to this embodiment is within the above range, the adhesion is improved and the electrical characteristics of the obtained electricity storage device electrode are improved. In particular, this effect is remarkable when an active material containing a silicon atom is used as the active material. Although the expression mechanism of this is not clear, the present inventors presume that it is caused by the following actions.

すなわち、リチウムイオン二次電池において初期充放電を行うと、活物質にSEI(Solid Electrolyte Interphase)膜が形成されることが分かっている。このSEI膜形成において、(A)成分をバインダーとして用いた際に(B)成分が共存すると、Lewis酸性であるケイ素原子を含む活物質に対して酸素原子上の非共有電子対が親和性高く配位する。これにより、電気化学的に還元条件下で安定したSEI膜が形成されるため、不可逆容量が抑制され良好な繰り返し充放電特性が発現するものと推察される。   That is, it is known that when initial charging / discharging is performed in a lithium ion secondary battery, a SEI (Solid Electrolyte Interface) film is formed on the active material. In the SEI film formation, when the component (A) is used as a binder and the component (B) coexists, the unshared electron pair on the oxygen atom has a high affinity for the Lewis-acid active material containing silicon atoms. Coordinate. As a result, an SEI film that is electrochemically stable under reducing conditions is formed, so that it is presumed that irreversible capacity is suppressed and good repeated charge / discharge characteristics are exhibited.

1.3.液状媒体
本実施形態に係るバインダー組成物に使用される液状媒体は、水系媒体及び非水系媒体のいずれであってもよいが、水系媒体であることが好ましく、水であることがより好ましい。水系媒体には、前記非水系媒体を任意の割合で添加することができる。非水系媒体の具体例としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、イソホロンなどのケトン;γ−ブチロラクトン、δ−ブチロラクトンなどのラクトン;β−ラクタムなどのラクタム;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミドなどの鎖状または環状のアミド化合物;メチレンシアノヒドリン、エチレンシアノヒドリン、3,3’−チオジプロピオニトリル、アセトニトリルなどの、ニトリル基を有する化合物;エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール化合物;ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルブチルエーテルなどのジエチレングリコールまたはその誘導体などを挙げることができ、これらのうちから選択される1種以上を使用することができる。
1.3. Liquid medium The liquid medium used in the binder composition according to this embodiment may be either an aqueous medium or a non-aqueous medium, but is preferably an aqueous medium, and more preferably water. The non-aqueous medium can be added to the aqueous medium at an arbitrary ratio. Specific examples of the non-aqueous medium include, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, and isophorone; lactones such as γ-butyrolactone and δ-butyrolactone; lactams such as β-lactam; dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, N A chain or cyclic amide compound such as N, dimethylacetamide; a compound having a nitrile group such as methylene cyanohydrin, ethylene cyanohydrin, 3,3′-thiodipropionitrile, acetonitrile; a glycol compound such as ethylene glycol or propylene glycol Diethylene glycol such as diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol ethyl butyl ether, or derivatives thereof, among these, One or more selected from can be used.

本実施形態に係るバインダー組成物における液状媒体の使用割合は、バインダー組成物の固形分濃度(組成物中の液状媒体以外の成分の合計質量が組成物の全質量に対して占める割合)が、5〜70質量%となる割合とすることが好ましく、10〜55質量%となる割合とすることがより好ましい。   The use ratio of the liquid medium in the binder composition according to the present embodiment is the solid content concentration of the binder composition (the ratio of the total mass of components other than the liquid medium in the composition to the total mass of the composition) It is preferable to set it as the ratio used as 5-70 mass%, and it is more preferable to set it as the ratio used as 10-55 mass%.

1.4.蓄電デバイス電極用バインダー組成物のpH
本実施形態に係るバインダー組成物のpHは、5〜9であることが好ましく、6〜7であることがより好ましい。組成物のpHの調整には、公知の酸または塩基を用いることができる。このような酸や塩基としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸などの酸;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、トリエチルアミン、ピペリジンなどの塩基を、それぞれ挙げることができる。したがって、本実施形態に係るバインダー組成物は、(A)成分及び(B)成分以外に、その他の成分として上記の酸または塩基を、pHの調整に必要な範囲で含有してもよい。
1.4. PH of binder composition for electricity storage device electrode
The pH of the binder composition according to this embodiment is preferably 5 to 9, and more preferably 6 to 7. A known acid or base can be used to adjust the pH of the composition. Examples of such acids and bases include acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid; bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, triethylamine, and piperidine. Therefore, the binder composition according to this embodiment may contain the above acid or base as other components in addition to the component (A) and the component (B) in a range necessary for pH adjustment.

1.5.蓄電デバイス電極用バインダー組成物の調製方法
本実施形態に係るバインダー組成物は、上記の成分を含有するものである限り、どのような方法によって調製されたものであってもよい。本実施形態に係るバインダー組成物を調製するには、(A)成分を合成した重合混合物に(B)成分及び必要に応じて加えられるその他の成分を添加する方法;(A)成分を合成した重合混合物から単離した重合体を、(B)成分及び必要に応じて加えられるその他の成分とともに液状媒体に溶解する方法など、適宜の方法によることができる。これらのうち、前者の方法が簡便であることから好ましい。
1.5. Method for Preparing Binder Composition for Electricity Storage Device Electrode The binder composition according to this embodiment may be prepared by any method as long as it contains the above components. To prepare the binder composition according to this embodiment, a method of adding the component (B) and other components added as necessary to the polymerization mixture obtained by synthesizing the component (A); synthesizing the component (A) The polymer isolated from the polymerization mixture can be obtained by an appropriate method such as a method in which the polymer (B) and other components added as necessary are dissolved in a liquid medium. Of these, the former method is preferred because it is simple.

2.蓄電デバイス電極用スラリー
上記のような蓄電デバイス電極用バインダー組成物を用いて、蓄電デバイス電極用スラリー(以下、単に「スラリー」ともいう。)を製造することができる。蓄電デバイス電極
用スラリーとは、集電体の表面上に活物質層を形成するために用いられる分散液のことをいう。本実施形態に係るスラリーは、少なくとも上記の蓄電デバイス電極用バインダー組成物と活物質とを含有する。以下、本実施形態に係るスラリーに含まれる成分について説明する。本実施形態に係るスラリーに含まれる蓄電デバイス電極用バインダー組成物については、上記の通りである。
2. Storage Device Electrode Slurry A storage device electrode slurry (hereinafter also simply referred to as “slurry”) can be produced using the above-described binder composition for an storage device electrode. The slurry for an electricity storage device electrode refers to a dispersion used for forming an active material layer on the surface of a current collector. The slurry according to this embodiment contains at least the binder composition for an electricity storage device electrode and an active material. Hereinafter, the components contained in the slurry according to the present embodiment will be described. The binder composition for an electricity storage device electrode contained in the slurry according to the present embodiment is as described above.

2.1.活物質
本実施形態に係るスラリーに含まれる活物質としては、特に限定されず、例えば炭素材料、リチウム原子を含む酸化物、ケイ素原子を含む活物質、チタンを含む活物質、鉛化合物、錫化合物、砒素化合物、アンチモン化合物、アルミニウム化合物などを挙げることができる。
2.1. Active material The active material contained in the slurry according to the present embodiment is not particularly limited, and for example, a carbon material, an oxide containing a lithium atom, an active material containing a silicon atom, an active material containing titanium, a lead compound, and a tin compound Arsenic compounds, antimony compounds, aluminum compounds, and the like.

上記炭素材料としては、例えばアモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、ピッチ系炭素繊維などを挙げることができる。   Examples of the carbon material include amorphous carbon, graphite, natural graphite, mesocarbon microbeads (MCMB), and pitch-based carbon fibers.

上記リチウム原子を含む酸化物としては、例えばコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、三元系ニッケルコバルトマンガン酸リチウム、LiFePO、LiCoPO、LiMnPO、Li0.90Ti0.05Nb0.05Fe0.30Co0.30Mn0.30POなどを挙げることができる。 Examples of the oxide containing a lithium atom include lithium cobaltate, lithium nickelate, lithium manganate, ternary nickel cobalt lithium manganate, LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiMnPO 4 , Li 0.90 Ti 0.05 Nb. 0.05 Fe 0.30 Co 0.30 Mn 0.30 PO 4 and the like.

上記ケイ素原子を含む活物質としては、例えばケイ素単体、ケイ素酸化物、ケイ素合金などを挙げることができるほか、特開2004−185810号公報に記載されたケイ素材料を使用することができる。上記ケイ素酸化物としては、組成式SiOx(0<x<2、好ましくは0.1≦x≦1)で表されるケイ素酸化物が好ましい。上記ケイ素合金としては、ケイ素と、チタン、ジルコニウム、ニッケル、銅、鉄及びモリブデンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の遷移金属との合金が好ましい。これらの遷移金属のケイ化物は、高い電子伝導度を有し、かつ、高い強度を有することから好ましく用いられる。また、活物質がこれらの遷移金属を含むことにより、活物質の表面に存在する遷移金属が酸化されて表面に水酸基を有する酸化物となるから、バインダーとの結着力がより良好になる点でも好ましい。ケイ素合金としては、ケイ素−ニッケル合金またはケイ素−チタン合金を使用することがより好ましく、ケイ素−チタン合金を使用することが特に好ましい。ケイ素合金におけるケイ素の含有割合は、該合金中の金属元素の全部に対して10モル%以上とすることが好ましく、20〜70モル%とすることがより好ましい。ケイ素原子を含む活物質は、単結晶、多結晶及び非晶質のいずれであってもよい。   Examples of the active material containing silicon atoms include silicon simple substance, silicon oxide, silicon alloy and the like, and silicon materials described in JP-A No. 2004-185810 can be used. The silicon oxide is preferably a silicon oxide represented by the composition formula SiOx (0 <x <2, preferably 0.1 ≦ x ≦ 1). The silicon alloy is preferably an alloy of silicon and at least one transition metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, nickel, copper, iron and molybdenum. These transition metal silicides are preferably used because they have high electronic conductivity and high strength. Moreover, since the transition metal existing on the surface of the active material is oxidized and becomes an oxide having a hydroxyl group on the surface when the active material contains these transition metals, the binding force with the binder is also improved. preferable. As the silicon alloy, it is more preferable to use a silicon-nickel alloy or a silicon-titanium alloy, and it is particularly preferable to use a silicon-titanium alloy. The silicon content in the silicon alloy is preferably 10 mol% or more, and more preferably 20 to 70 mol%, based on all the metal elements in the alloy. The active material containing a silicon atom may be single crystal, polycrystalline, or amorphous.

本実施形態に係るスラリーを蓄電デバイスの負極を製造するために使用する場合、スラリーに含まれる負極用活物質としては、ケイ素原子を含む活物質を含有するものであることが好ましい。ケイ素原子は単位重量当たりのリチウムの吸蔵量がその他の活物質群と比較して大きいことから、活物質がケイ素原子を含む活物質を含有することにより、得られる蓄電デバイスの蓄電容量を高めることができ、その結果、蓄電デバイスの出力及びエネルギー密度を高くすることができる。負極用活物質は、ケイ素原子を含む活物質と炭素材料との混合物からなることがより好ましい。炭素材料は、充放電に伴う体積変化が小さいから、負極用活物質としてケイ素原子を含む活物質と炭素材料との混合物を使用することにより、ケイ素原子を含む活物質の体積変化の影響を緩和することができ、活物質層と集電体の密着性をより向上させることができる。負極用活物質は、ケイ素原子を含む活物質とグラファイトとの混合物からなることが特に好ましい。   When the slurry according to the present embodiment is used for producing a negative electrode of an electricity storage device, the negative electrode active material contained in the slurry preferably contains an active material containing silicon atoms. Since silicon atoms have a larger amount of occlusion of lithium per unit weight than other active material groups, the active material contains an active material containing silicon atoms, thereby increasing the storage capacity of the resulting power storage device. As a result, the output and energy density of the electricity storage device can be increased. The negative electrode active material is more preferably composed of a mixture of an active material containing silicon atoms and a carbon material. Since the volume change due to charging and discharging is small, the use of a mixture of an active material containing a silicon atom and a carbon material as an active material for a negative electrode alleviates the effect of the volume change of the active material containing a silicon atom. Thus, the adhesion between the active material layer and the current collector can be further improved. The negative electrode active material is particularly preferably composed of a mixture of an active material containing silicon atoms and graphite.

活物質100質量%中に占めるケイ素原子を含む活物質の割合は、1質量%以上とすることが好ましく、1〜50質量%とすることがより好ましく、5〜45質量%とすることがさらに好ましく、10〜40質量%とすることが特に好ましい。   The proportion of the active material containing silicon atoms in 100% by mass of the active material is preferably 1% by mass or more, more preferably 1 to 50% by mass, and further preferably 5 to 45% by mass. The content is preferably 10 to 40% by mass.

活物質の使用割合は、バインダー組成物中の(A)成分の含有量が、活物質100質量部に対して、0.1〜25質量部となる割合とすることが好ましく、0.5〜15質量部となる割合とすることがより好ましい。このような使用割合とすることにより、密着性により優れ、しかも電極抵抗が小さく充放電特性により優れた電極を製造することができる。   The use ratio of the active material is preferably such that the content of the component (A) in the binder composition is 0.1 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material. More preferably, the ratio is 15 parts by mass. By setting it as such a usage rate, it is possible to produce an electrode that is excellent in adhesiveness and has low electrode resistance and excellent charge / discharge characteristics.

2.2.その他の成分
本実施形態に係るスラリーは、上記の蓄電デバイス電極用バインダー組成物及び活物質以外に、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば導電付与剤、増粘剤、液状媒体などを挙げることができる。
2.2. Other Components The slurry according to the present embodiment may contain other components as necessary in addition to the binder composition for an electricity storage device electrode and the active material. Examples of other components include a conductivity-imparting agent, a thickener, and a liquid medium.

2.2.1.導電付与剤
導電付与剤の具体例としては、リチウムイオン二次電池においてはカーボンなどを挙げることができる。カーボンとしては、活性炭、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、黒鉛、炭素繊維、フラーレンなどを挙げることができる。これらの中でも、アセチレンブラックまたはケッチェンブラックを好ましく使用することができる。導電付与剤の使用割合は、活物質100質量部に対して、好ましくは20質量部以下であり、より好ましくは1〜15質量部であり、特に好ましくは2〜10質量部である。
2.2.1. Conductivity-imparting agent Specific examples of the conductivity-imparting agent include carbon in a lithium ion secondary battery. Examples of carbon include activated carbon, acetylene black, ketjen black, furnace black, graphite, carbon fiber, and fullerene. Among these, acetylene black or ketjen black can be preferably used. The use ratio of the conductivity-imparting agent is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 1 to 15 parts by mass, and particularly preferably 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material.

2.2.2.増粘剤
本実施形態に係るスラリーは、その塗工性を改善する観点から、増粘剤を含有してもよい。増粘剤の具体例としては、例えばカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロースなどのセルロース誘導体;上記セルロース誘導体のアンモニウム塩またはアルカリ金属塩;ポリ(メタ)アクリル酸、変性ポリ(メタ)アクリル酸などのポリカルボン酸;上記ポリカルボン酸のアルカリ金属塩;ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのポリビニルアルコール系(共)重合体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸及びフマル酸などの不飽和カルボン酸と、ビニルエステルとの共重合体の鹸化物などの水溶性ポリマーなどを挙げることができる。増粘剤の使用割合は、活物質100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部であり、より好ましくは0.5〜5質量部である。
2.2.2. Thickener The slurry according to the present embodiment may contain a thickener from the viewpoint of improving its coatability. Specific examples of the thickener include, for example, carboxymethylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose and other cellulose derivatives; ammonium salts or alkali metal salts of the above cellulose derivatives; poly (meth) acrylic acid, Polycarboxylic acids such as modified poly (meth) acrylic acid; alkali metal salts of the above polycarboxylic acids; polyvinyl alcohol (co) polymers such as polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer; (meth) A water-soluble polymer such as a saponified product of a copolymer of an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, maleic acid and fumaric acid and a vinyl ester can be used. The use ratio of the thickener is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material.

2.2.3.液状媒体
本実施形態に係るスラリーは、上記の蓄電デバイス電極用バインダー組成物を含有するから、該バインダー組成物が含有していた液状媒体を含有する。本実施形態に係るスラリーは、前記バインダー組成物から持ち込まれた液状媒体に加えて、液状媒体をさらに追加で含有してもよい。
2.2.3. Liquid medium Since the slurry according to the present embodiment contains the binder composition for an electricity storage device electrode, the slurry contains the liquid medium contained in the binder composition. The slurry according to the present embodiment may further contain a liquid medium in addition to the liquid medium brought from the binder composition.

本実施形態に係るスラリーに追加で含有される液状媒体は、蓄電デバイス電極用バインダー組成物に含有されていた液状媒体と同種であってもよく、異なっていてもよい。本実施形態に係るスラリーに追加で含有される液状媒体は、バインダー組成物について上述した液状媒体から選択して使用されることが好ましい。   The liquid medium additionally contained in the slurry according to this embodiment may be the same as or different from the liquid medium contained in the binder composition for an electricity storage device electrode. The liquid medium additionally contained in the slurry according to the present embodiment is preferably selected from the liquid medium described above for the binder composition.

本実施形態に係るスラリーにおける液状媒体(バインダー組成物からの持ち込み分を含む。)の使用割合は、スラリーの固形分濃度(スラリー中の液状媒体以外の成分の合計質量がスラリーの全質量に占める割合をいう。以下同じ。)が、30〜70質量%となる割合とすることが好ましく、40〜60質量%となる割合とすることがより好ましい。   The use ratio of the liquid medium (including the amount brought in from the binder composition) in the slurry according to this embodiment is the solid content concentration of the slurry (the total mass of components other than the liquid medium in the slurry accounts for the total mass of the slurry). It is preferable to set it as the ratio used as 30-70 mass%, and it is more preferable to set it as the ratio used as 40-60 mass%.

2.3.蓄電デバイス電極用スラリーの製造方法
本実施形態に係るスラリーは、上記の蓄電デバイス電極用バインダー組成物及び活物質を含有するものである限り、どのような方法によって製造されたものであってもよい。より良好な分散性及び安定性を有するスラリーを、より効率的且つ安価に製造するとの観点から、バインダー組成物に、活物質及び必要に応じて用いられる任意的添加成分を加え、これらを混合することにより製造することが好ましい。
2.3. Method for Producing Slurry for Electricity Storage Device Electrode The slurry according to the present embodiment may be produced by any method as long as it contains the binder composition for an electricity storage device electrode and an active material. . From the viewpoint of producing a slurry having better dispersibility and stability more efficiently and inexpensively, an active material and optional additive components used as necessary are added to the binder composition and mixed. It is preferable to manufacture by this.

バインダー組成物、活物質及びその他の成分を混合するためには、公知の手法による攪拌によって行うことができる。スラリーを製造するための混合撹拌としては、スラリー中に活物質の凝集体が残らない程度に撹拌し得る混合機と、必要にして十分な分散条件とを選択する必要がある。分散の程度は粒ゲージにより測定可能であるが、少なくとも100μmより大きい凝集物がなくなるように混合分散することが好ましい。このような条件に適合する混合機としては、例えばボールミル、ビーズミル、サンドミル、脱泡機、顔料分散機、擂潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、ホバートミキサーなどを例示することができる。   In order to mix a binder composition, an active material, and another component, it can carry out by stirring by a well-known method. As mixing and stirring for producing the slurry, it is necessary to select a mixer that can stir to such an extent that no agglomerates of the active material remain in the slurry and sufficient dispersion conditions as necessary. The degree of dispersion can be measured by a particle gauge, but it is preferable to mix and disperse so that aggregates larger than at least 100 μm are eliminated. Examples of the mixer that meets such conditions include a ball mill, a bead mill, a sand mill, a defoamer, a pigment disperser, a crusher, an ultrasonic disperser, a homogenizer, a planetary mixer, and a Hobart mixer. it can.

スラリーの調製(各成分の混合操作)は、少なくともその工程の一部を減圧下で行うことが好ましい。これにより、得られる活物質層内に気泡が生じることを防止することができる。減圧の程度としては、絶対圧として、5.0×10〜5.0×10Pa程度とすることが好ましい。 The preparation of the slurry (mixing operation of each component) is preferably performed at least part of the process under reduced pressure. Thereby, it can prevent that a bubble arises in the active material layer obtained. The degree of pressure reduction is preferably about 5.0 × 10 3 to 5.0 × 10 5 Pa as an absolute pressure.

3.蓄電デバイス電極
本実施形態に係る蓄電デバイス電極(以下、単に「電極」ともいう。)は、集電体と、前記集電体の表面に上記蓄電デバイス電極用スラリーを用いて作成された活物質層とを含む。金属箔などの適宜の集電体の表面に、上記のバインダー組成物を用いて製造されたスラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜から液状媒体を乾燥させて除去することにより、集電体の表面に活物質層が形成される。このようにして、集電体の表面に活物質層が形成された蓄電デバイス電極を製造することができる。
3. Power Storage Device Electrode The power storage device electrode according to the present embodiment (hereinafter also simply referred to as “electrode”) includes a current collector and an active material prepared using the power storage device electrode slurry on the surface of the current collector Including layers. By applying a slurry produced using the above binder composition to the surface of an appropriate current collector such as a metal foil to form a coating film, and then drying and removing the liquid medium from the coating film An active material layer is formed on the surface of the current collector. In this manner, an electricity storage device electrode in which an active material layer is formed on the surface of the current collector can be manufactured.

このようにして製造された電極は、集電体の表面に、上述の(A)成分、(B)成分及び活物質、さらに必要に応じて使用される任意添加成分を含有する活物質層が結着されてなるものである。したがって、本実施形態に係る蓄電デバイス電極は、集電体と活物質層間との間の結着性に優れるとともに、充放電サイクルを繰り返した時の充放電容量の劣化の程度が少ないものである。   The electrode manufactured in this manner has an active material layer containing the above-described component (A), component (B) and active material, and optional additional components used as necessary on the surface of the current collector. It is what is bound. Therefore, the electricity storage device electrode according to the present embodiment is excellent in the binding property between the current collector and the active material layer, and the degree of deterioration of the charge / discharge capacity when the charge / discharge cycle is repeated is small. .

3.1.集電体
集電体は、導電性材料からなるものであれば特に制限されない。リチウムイオン二次電池においては、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどの金属製の集電体が使用されるが、特に正極にアルミニウムを、負極に銅を用いた場合、本発明のスラリーの効果が最もよく現れる。ニッケル水素二次電池における集電体としては、パンチングメタル、エキスパンドメタル、金網、発泡金属、網状金属繊維焼結体、金属メッキ樹脂板などが使用される。
3.1. Current collector The current collector is not particularly limited as long as it is made of a conductive material. In a lithium ion secondary battery, a current collector made of metal such as iron, copper, aluminum, nickel, and stainless steel is used. Especially when aluminum is used for the positive electrode and copper is used for the negative electrode, the slurry of the present invention is used. The effect is most apparent. As the current collector in the nickel metal hydride secondary battery, a punching metal, an expanded metal, a wire mesh, a foam metal, a mesh metal fiber sintered body, a metal plated resin plate, or the like is used.

集電体の形状及び厚さは特に制限されない。集電体の厚さは、1〜500μmであることが好ましく、5〜150μmであることがより好ましく、10〜50μmであることが特に好ましい。集電体の形状としてはシート状のものが好ましく使用される。   The shape and thickness of the current collector are not particularly limited. The thickness of the current collector is preferably 1 to 500 μm, more preferably 5 to 150 μm, and particularly preferably 10 to 50 μm. As the shape of the current collector, a sheet shape is preferably used.

3.2.蓄電デバイス電極の製造方法
本実施形態に係る蓄電デバイス電極の製造方法の一例を以下に示す。まず、集電体の表面に、上記のバインダー組成物及び活物質を含有するスラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜を必要に応じて加熱して該塗膜から液状媒体を乾燥させて除去することによ
り、集電体の表面に活物質層が形成される。このようにして、集電体の表面に活物質層が形成された蓄電デバイス電極を製造することができる。
3.2. Method for Manufacturing Power Storage Device Electrode An example of a method for manufacturing the power storage device electrode according to the present embodiment is shown below. First, a slurry containing the binder composition and active material is applied to the surface of the current collector to form a coating film, and then the coating film is heated as necessary to form a liquid medium from the coating film. By removing by drying, an active material layer is formed on the surface of the current collector. In this manner, an electricity storage device electrode in which an active material layer is formed on the surface of the current collector can be manufactured.

スラリーの集電体への塗布方法については、特に制限はない。塗布は、例えばドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、浸漬法、ハケ塗り法などの適宜の方法によることができる。スラリーの塗布量も特に制限されないが、液状媒体を除去した後に形成される活物質層の厚さが、5〜250μmとなる量とすることが好ましく、20〜100μmとなる量とすることがより好ましい。   There is no particular limitation on the method for applying the slurry to the current collector. The coating can be performed by an appropriate method such as a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, a dipping method, or a brush coating method. The coating amount of the slurry is not particularly limited, but the thickness of the active material layer formed after removing the liquid medium is preferably 5 to 250 μm, more preferably 20 to 100 μm. preferable.

塗布後の塗膜からの液状媒体の除去方法についても特に制限されず、例えば温風、熱風、低湿風による乾燥;真空乾燥;(遠)赤外線、電子線などの照射による乾燥などによることができる。乾燥速度としては、応力集中によって活物質層に亀裂が入ったり、活物質層が集電体から剥離したりしない程度の速度範囲の中で、できるだけ速く液状媒体が除去できるように適宜に設定することができる。   The method for removing the liquid medium from the coated film after coating is not particularly limited, and may be, for example, drying with hot air, hot air, low-humidity air; vacuum drying; (far) drying by irradiation with infrared rays, electron beams, or the like. . The drying speed is appropriately set so that the liquid medium can be removed as quickly as possible within a speed range in which the active material layer does not crack due to stress concentration or the active material layer does not peel from the current collector. be able to.

加熱温度は、塗膜中のポリアミック酸構造が完全に熱イミド化しない範囲とすることが好ましい。このような要請から、液状媒体を除去する工程における加熱温度は、150℃を超えない温度とすることが好ましく、130℃を超えない温度とすることがより好ましい。加熱時間は、0.5〜30分とすることが好ましく、1〜15分とすることがより好ましい。   The heating temperature is preferably in a range where the polyamic acid structure in the coating film is not completely thermally imidized. From such a request, the heating temperature in the step of removing the liquid medium is preferably set to a temperature not exceeding 150 ° C., more preferably not exceeding 130 ° C. The heating time is preferably 0.5 to 30 minutes, and more preferably 1 to 15 minutes.

さらに、液状媒体除去後の活物質層をプレスすることにより、活物質層の密度を高めることが好ましい。プレス方法としては、金型プレス、ロールプレスなどの方法が挙げられる。プレスの条件は、使用するプレス機器の種類及び活物質層の密度の所望値によって適宜に設定されるべきである。この条件は、当業者による少しの予備実験により、容易に設定することができるが、例えばロールプレスの場合、ギャップ式、加圧式のどちらでもよく、その線圧力は0.1〜10t/cm、好ましくは0.5〜5t/cmの圧力において、例えばロール温度が20〜100℃において、液状媒体除去後の塗膜の送り速度(ロールの回転速度)が1〜80m/分、好ましくは5〜50m/分で行うことができる。   Furthermore, it is preferable to increase the density of the active material layer by pressing the active material layer after removing the liquid medium. Examples of the pressing method include a mold press and a roll press. The press conditions should be set appropriately depending on the type of press equipment used and the desired density of the active material layer. This condition can be easily set by a few preliminary experiments by those skilled in the art. For example, in the case of a roll press, either the gap type or the pressure type may be used, and the linear pressure is 0.1 to 10 t / cm, Preferably, at a pressure of 0.5 to 5 t / cm, for example, at a roll temperature of 20 to 100 ° C., the coating speed (roll rotational speed) after removal of the liquid medium is 1 to 80 m / min, preferably 5 to 5 m / min. It can be carried out at 50 m / min.

プレス後の活物質層の密度は、電極を正極として使用する場合には、1.5〜2.4g/cmとすることが好ましく、1.7〜2.2g/cmとすることがより好ましく;電極を負極として使用する場合には、1.2〜1.9g/cmとすることが好ましく、1.3〜1.8g/cmとすることがより好ましい。 Density of the active material layer after pressing, when using electrodes as the positive electrode is preferably in a 1.5~2.4g / cm 3, be 1.7~2.2g / cm 3 more preferably; when using an electrode as a negative electrode is preferably in a 1.2~1.9g / cm 3, and more preferably to 1.3~1.8g / cm 3.

プレス後の塗膜は、さらに、減圧下で加熱して液状媒体を完全に除去することが好ましい。この場合の減圧の程度としては、絶対圧として50〜200Paとすることが好ましく、75〜150Paとすることがより好ましい。加熱温度としては、塗膜中のポリアミック酸構造が全て熱イミド化しない温度範囲が好ましく、100〜300℃とすることが好ましく、150〜200℃とすることがより好ましい。加熱時間は、2〜12時間とすることが好ましく、4〜8時間とすることがより好ましい。   It is preferable that the pressed coating film is further heated under reduced pressure to completely remove the liquid medium. In this case, the degree of reduced pressure is preferably 50 to 200 Pa, more preferably 75 to 150 Pa as an absolute pressure. The heating temperature is preferably a temperature range in which the polyamic acid structure in the coating film is not thermally imidized, preferably 100 to 300 ° C, and more preferably 150 to 200 ° C. The heating time is preferably 2 to 12 hours, and more preferably 4 to 8 hours.

本実施形態に係るスラリーを用いて集電体の表面に活物質層を形成するためのいずれの工程においても工程温度が200℃を超えないことが好ましく、180℃を超えないことがより好ましい。ここで、活物質層を形成するための工程とは、上記のスラリーの塗布工程及び塗膜からの液状媒体の除去工程ならびに任意的に行われるプレス工程、減圧下における加熱工程、プレス工程など、およそ当業者が活物質層を形成するために行う工程のすべてを含む。上記工程温度とは、スラリー、集電体または活物質層自体の温度、これらを囲繞する周囲雰囲気の温度、これらに接触または近接する装置・器具などの温度をいう。
このようにして製造された蓄電デバイス電極は、集電体と活物質層との間の結着性に優れるとともに、充放電サイクルを繰り返した時の充放電容量の劣化の程度が少ないものである。
In any process for forming an active material layer on the surface of the current collector using the slurry according to this embodiment, the process temperature preferably does not exceed 200 ° C., and more preferably does not exceed 180 ° C. Here, the process for forming the active material layer includes the application process of the slurry and the removal process of the liquid medium from the coating film, the optionally performed pressing process, the heating process under reduced pressure, the pressing process, etc. Approximately all of the steps performed by those skilled in the art to form the active material layer are included. The above process temperature refers to the temperature of the slurry, the current collector or the active material layer itself, the temperature of the surrounding atmosphere surrounding them, and the temperature of the device / apparatus in contact with or close to them.
The power storage device electrode manufactured in this way is excellent in the binding property between the current collector and the active material layer, and has a small degree of deterioration of the charge / discharge capacity when the charge / discharge cycle is repeated. .

4.蓄電デバイス
本実施形態に係る蓄電デバイスは、上記の蓄電デバイス電極を含む。このような蓄電デバイスは、上記の蓄電デバイス電極を備えるものであり、さらに電解液を含有し、セパレータなどの部品を用いて、常法に従って製造することができる。具体的な製造方法としては、例えば、負極と正極とをセパレータを介して重ね合わせ、これを電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に収納し、該電池容器に電解液を注入して封口する方法などを挙げることができる。電池の形状は、コイン型、円筒型、角形、ラミネート型など、適宜の形状であることができる。
4). Power Storage Device The power storage device according to the present embodiment includes the above power storage device electrode. Such an electricity storage device includes the above electricity storage device electrode, and further contains an electrolytic solution, and can be manufactured according to a conventional method using components such as a separator. As a specific manufacturing method, for example, a negative electrode and a positive electrode are overlapped via a separator, and this is wound or folded according to the shape of the battery, and stored in a battery container, and an electrolytic solution is injected into the battery container. Can be mentioned. The shape of the battery can be an appropriate shape such as a coin shape, a cylindrical shape, a square shape, or a laminate shape.

電解液は、液状でもゲル状でもよく、活物質の種類に応じて、蓄電デバイスに用いられる公知の電解液の中から電池としての機能を効果的に発現するものを選択すればよい。電解液は、電解質を適当な溶媒に溶解した溶液であることができる。   The electrolyte solution may be liquid or gel, and an electrolyte that effectively expresses the function as a battery may be selected from the known electrolytes used for the electricity storage device according to the type of the active material. The electrolytic solution can be a solution in which an electrolyte is dissolved in a suitable solvent.

上記電解質としては、例えばリチウムイオン二次電池においては、従来から公知のリチウム塩のいずれをも使用することができ、その具体例としては、例えばLiClO、LiBF、LiPF、LiCFCO、LiAsF、LiSbF、LiB10Cl10、LiAlCl、LiCl、LiBr、LiB(C、LiCFSO、LiCHSO、LiCSO、Li(CFSON、低級脂肪酸カルボン酸リチウムなどを例示することができる。 As the electrolyte, for example, in the lithium ion secondary battery, any conventionally known lithium salt can be used, and specific examples thereof include, for example, LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiCF 3 CO 2. , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiB 10 Cl 10 , LiAlCl 4 , LiCl, LiBr, LiB (C 2 H 5 ) 4 , LiCF 3 SO 3 , LiCH 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 SO 2) 2 N, and the like can be exemplified lower aliphatic lithium carboxylate.

上記電解質を溶解するための溶媒は、特に制限されるものではないが、その具体例としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートなどのカーボネート化合物;γ−ブチロラクトンなどのラクトン化合物;トリメトキシメタン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、2−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル化合物;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド化合物などを挙げることができ、これらのうちから選択される一種以上を使用することができる。   The solvent for dissolving the electrolyte is not particularly limited, but specific examples thereof include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, fluoroethylene carbonate, and the like. Carbonate compounds; lactone compounds such as γ-butyrolactone; ether compounds such as trimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, 2-ethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran; sulfoxide compounds such as dimethyl sulfoxide One or more selected from these can be used.

電解液中の電解質の濃度としては、好ましくは0.5〜3.0モル/Lであり、より好ましくは0.7〜2.0モル/Lである。   The concentration of the electrolyte in the electrolytic solution is preferably 0.5 to 3.0 mol / L, more preferably 0.7 to 2.0 mol / L.

5.実施例
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例、比較例中の「部」および「%」は、特に断らない限り質量基準である。
5. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples. “Part” and “%” in Examples and Comparative Examples are based on mass unless otherwise specified.

5.1.ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体の合成
<合成例1>
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた容量3Lのフラスコ内部を減圧した状態でヒートガンにて加熱して容器内部の残存水分を除去した後、乾燥窒素ガスを満たした。このフラスコに、溶媒として予め水素化カルシウムを用いた脱水蒸留法により脱水処理を施したN−メチル−2−ピロリドン(NMP)585g及び金属ナトリウムを用いた脱水蒸留法により脱水処理を施したテトラヒドロフラン(THF)585g、テトラカルボン酸二無水物として3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.56g(0.250モル)及びジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル50
.06g(0.250モル)を仕込み、25℃において3時間攪拌下に反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液を得た。このようにして得られた重合体溶液中に、10質量%の水酸化ナトリウム水溶液を193.9g(水酸化ナトリウム19.39g(0.485モル))添加すると、重合体の塩(ポリアミック酸誘導体P1)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥したものを、ポリアミック酸誘導体P1が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体P1の水溶液を得た。
5.1. Synthesis of polyamic acid and polyamic acid derivative <Synthesis Example 1>
The inside of the 3 L flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser was heated with a heat gun in a reduced pressure state to remove residual moisture inside the container, and then filled with dry nitrogen gas. To this flask, 585 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) that had been dehydrated by a dehydration distillation method using calcium hydride as a solvent in advance and tetrahydrofuran that had been dehydrated by a dehydration distillation method using metallic sodium ( THF) 585 g, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride 80.56 g (0.250 mol) as tetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether 50 as diamine
. A polymer solution containing 10% by mass of polyamic acid was obtained by charging 06 g (0.250 mol) and reacting at 25 ° C. with stirring for 3 hours. When 193.9 g of a 10% by mass aqueous sodium hydroxide solution (19.39 g (0.485 mol) of sodium hydroxide) was added to the polymer solution thus obtained, a polymer salt (polyamic acid derivative) was added. P1) precipitated. An aqueous solution of the polyamic acid derivative P1 was obtained by dissolving the precipitate dried by filtration with ion-exchanged water so that the polyamic acid derivative P1 was 10% by mass.

<合成例2>
合成例1において、溶媒としてのNMPの使用量を559g及び水素化カルシウムを用いた脱水蒸留法により脱水処理を施したメタノール(MeOH)を500gとし、テトラカルボン酸二無水物として3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物40.28g(0.125モル)及びピロメリット酸二無水物27.27g(0.125モル)を、ジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル50.06g(0.250モル)を、それぞれ使用した以外は合成例1と同様に反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液を得た。このようにして得られた重合体溶液中に、10質量%の水酸化カリウム水溶液を272.1g(水酸化カリウム27.21g(0.485モル))添加すると、重合体の塩(ポリアミック酸誘導体P2)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥したものを、ポリアミック酸誘導体P2が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体P2の水溶液を得た。
<Synthesis Example 2>
In Synthesis Example 1, the amount of NMP used as a solvent was 559 g, methanol (MeOH) subjected to dehydration by dehydration distillation using calcium hydride was 500 g, and tetracarboxylic dianhydride was 3,3 ′, 40.28 g (0.125 mol) of 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 27.27 g (0.125 mol) of pyromellitic dianhydride were used as diamines to give 50.4 of 4,4′-diaminodiphenyl ether. A polymer solution containing 10% by mass of polyamic acid was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 06 g (0.250 mol) was used. When 272.1 g of a 10% by mass aqueous potassium hydroxide solution (27.21 g (0.485 mol) of potassium hydroxide) was added to the polymer solution thus obtained, a polymer salt (polyamic acid derivative) was added. P2) precipitated. An aqueous solution of the polyamic acid derivative P2 was obtained by dissolving the precipitate dried by filtration with ion-exchanged water so that the polyamic acid derivative P2 was 10% by mass.

<合成例3>
合成例1において、溶媒としてのNMPの使用量を942gとし、テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物54.53g(0.250モル)、ジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル50.06g(0.250モル)をそれぞれ使用した以外は合成例1と同様に反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液を得た。このようにして得られた重合体溶液中に、10質量%の水酸化リチウム水溶液を116.2g(水酸化リチウム11.62g(0.485モル))添加すると、重合体の塩(ポリアミック酸誘導体P3)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥したものを、ポリアミック酸誘導体P3が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体P3の水溶液を得た。
<Synthesis Example 3>
In Synthesis Example 1, the amount of NMP used as a solvent was 942 g, pyromellitic dianhydride 54.53 g (0.250 mol) as tetracarboxylic dianhydride, and 4,4′-diaminodiphenyl ether 50. A polymer solution containing 10% by mass of polyamic acid was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 06 g (0.250 mol) was used. When 116.2 g (11.62 g (0.485 mol) of lithium hydroxide) of a 10 mass% lithium hydroxide aqueous solution was added to the polymer solution thus obtained, a polymer salt (polyamic acid derivative) was added. P3) precipitated. An aqueous solution of the polyamic acid derivative P3 was obtained by dissolving the precipitate dried by filtration with ion-exchanged water so that the polyamic acid derivative P3 was 10% by mass.

<合成例4>
合成例1において、溶媒としてγ−ブチロラクトン(GBL)1257g、テトラカルボン酸二無水物として3,3’4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物89.57g(0.250モル)、ジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル50.06g(0.250モル)をそれぞれ使用した以外は合成例1と同様に反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液を得た。このようにして得られた重合体溶液中に、トリエチルアミン65.77g(0.650モル)を添加すると、重合体の塩(ポリアミック酸誘導体P4)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥したものを、ポリアミック酸誘導体P4が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体P4の水溶液を得た。
<Synthesis Example 4>
In Synthesis Example 1, 1257 g of γ-butyrolactone (GBL) as a solvent, 89.57 g (0.250 mol) of 3,3′4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic dianhydride, diamine A polymer solution containing 10% by mass of polyamic acid was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 50.06 g (0.250 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether was used. When 65.77 g (0.650 mol) of triethylamine was added to the polymer solution thus obtained, a polymer salt (polyamic acid derivative P4) was precipitated. An aqueous solution of the polyamic acid derivative P4 was obtained by dissolving the precipitate dried by filtration with ion-exchanged water so that the polyamic acid derivative P4 was 10% by mass.

<合成例5>
上記合成例1と同様にして、ポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液1,300gを得た。この重合体溶液に、ピリジン3.96g及び無水酢酸5.11gを加え、110℃で4時間攪拌下にイミド化反応を行った。このようにして得られた反応溶液をメタノールに投入して再沈殿を行って、ポリアミック酸のイミド化重合体を白色固体として得た。得られたポリアミック酸のイミド化重合体を、10質量%となるようにNMPに溶解することにより、ポリアミック酸のイミド化重合体の重合体溶液を得た。この重合体溶液
の溶液粘度は8,200mPa・sであり、該重合体溶液に含有される重合体のイミド化率は20%であった。
<Synthesis Example 5>
In the same manner as in Synthesis Example 1, 1,300 g of a polymer solution containing 10% by mass of polyamic acid was obtained. To this polymer solution, 3.96 g of pyridine and 5.11 g of acetic anhydride were added, and an imidization reaction was performed with stirring at 110 ° C. for 4 hours. The reaction solution thus obtained was added to methanol for reprecipitation to obtain an imidized polymer of polyamic acid as a white solid. The obtained imidized polymer of polyamic acid was dissolved in NMP so as to be 10% by mass to obtain a polymer solution of an imidized polymer of polyamic acid. The solution viscosity of this polymer solution was 8,200 mPa · s, and the imidation ratio of the polymer contained in the polymer solution was 20%.

なお、イミド化率は、得られた重合体溶液から減圧で溶媒を除去して回収した重合体を重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定したH−NMRのチャートから、下記式(1)により求めた。
イミド化率(%)=(1−(A1/A2)×α)×100 (1)
(上記式(1)中、A1は化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、A2はその他のプロトン由来のピーク面積であり、αはイミド化重合体の前駆体であるポリアミック酸又はポリアミック酸誘導体におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
The imidation rate was determined by 1 H-NMR measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance by dissolving a polymer recovered by removing the solvent from the obtained polymer solution under reduced pressure and deuterated dimethyl sulfoxide. From the chart of (2), it was determined by the following formula (1).
Imidation ratio (%) = (1- (A1 / A2) × α) × 100 (1)
(In the above formula (1), A1 is a peak area derived from protons of NH groups appearing near a chemical shift of 10 ppm, A2 is a peak area derived from other protons, and α is a precursor of an imidized polymer. (This is the ratio of the number of other protons to one proton of the NH group in the polyamic acid or polyamic acid derivative.)

このようにして得られた重合体溶液中に、ピペリジン25.55g(0.3モル)を添加すると、重合体の塩(ポリアミック酸誘導体のイミド化重合体P5)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥したものを、ポリアミック酸誘導体のイミド化重合体P5が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体のイミド化重合体P5の水溶液を得た。   When 25.55 g (0.3 mol) of piperidine was added to the polymer solution thus obtained, a polymer salt (imidized polymer P5 of polyamic acid derivative) was precipitated. The precipitate obtained by filtration and drying was dissolved in ion-exchanged water so that the imidized polymer P5 of the polyamic acid derivative was 10% by mass, thereby obtaining an aqueous solution of the imidized polymer P5 of the polyamic acid derivative.

<合成例6>
合成例1において、テトラカルボン酸二無水物として3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.56g(0.250モル)、ジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルメタン49.37g(0.249モル)をそれぞれ使用した以外は合成例1と同様に反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液を得た。このようにして得られた重合体溶液中に、NaOH19.40g(0.485モル)を添加すると、重合体の塩(ポリアミック酸誘導体P6)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥したものを、ポリアミック酸誘導体P6が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体P6の重合体水溶液を得た。
<Synthesis Example 6>
In Synthesis Example 1, 80.56 g (0.250 mol) of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenylmethane as diamine 49. A polymer solution containing 10% by mass of polyamic acid was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 37 g (0.249 mol) was used. When 19.40 g (0.485 mol) of NaOH was added to the polymer solution thus obtained, a polymer salt (polyamic acid derivative P6) was precipitated. The precipitate obtained by filtration drying was dissolved in ion-exchanged water so that the polyamic acid derivative P6 was 10% by mass, thereby obtaining a polymer aqueous solution of the polyamic acid derivative P6.

<合成例7>
合成例1において、テトラカルボン酸二無水物として3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.24g(0.249モル)、ジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルメタン49.57g(0.250モル)をそれぞれ使用した以外は合成例1と同様に反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液を得た。このようにして得られた重合体溶液中に、KOH27.21g(0.485モル)添加すると、重合体の塩(ポリアミック酸誘導体P7)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥したものを、ポリアミック酸誘導体P7が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体P7の重合体水溶液を得た。
<Synthesis Example 7>
In Synthesis Example 1, 80.24 g (0.249 mol) of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenylmethane 49. A polymer solution containing 10% by mass of polyamic acid was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 57 g (0.250 mol) was used. When 27.21 g (0.485 mol) of KOH was added to the polymer solution thus obtained, a polymer salt (polyamic acid derivative P7) was precipitated. The precipitate obtained by filtration drying was dissolved in ion exchange water so that the polyamic acid derivative P7 was 10% by mass, thereby obtaining a polymer aqueous solution of the polyamic acid derivative P7.

<合成例8>
合成例1において、テトラカルボン酸二無水物として3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.24g(0.249モル)、ジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸36.48g(0.24モル)、1,3−ビス−3−アミノプロピルテトラメチルジシロキサン2.48g(0.01モル)をそれぞれ使用した以外は合成例1と同様に反応を行うことによりポリアミック酸を10質量%含有する重合体溶液を得た。この重合体溶液に対してイソキノリン0.2gとトルエン60mLを加え、溶液の温度を180℃に上昇し、副生する水を除去しながら反応させポリアミック酸のイミド化重合体溶液を得た。これを放冷した後、KOH27.21g(0.485モル)添加すると重合体の塩(ポリアミック酸誘導体のイミド化重合体P8)が析出した。この沈殿物を濾過乾燥させ、ポリアミック酸誘導体のイミド化重合体P8が10質量%となるようにイオン交換水で溶解させることでポリアミック酸誘導体のイミド化重合体P8の水溶液を得た。
<Synthesis Example 8>
In Synthesis example 1, 80.24 g (0.249 mol) of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 3,5-diaminobenzoic acid as diamine A polyamic acid was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 48 g (0.24 mol) and 1.48 g (0.01 mol) of 1,3-bis-3-aminopropyltetramethyldisiloxane were used. A polymer solution containing 10% by mass was obtained. To this polymer solution, 0.2 g of isoquinoline and 60 mL of toluene were added, the temperature of the solution was raised to 180 ° C., and the reaction was performed while removing by-product water to obtain an imidized polymer solution of polyamic acid. When this was allowed to cool and then 27.21 g (0.485 mol) of KOH was added, a polymer salt (imidized polymer P8 of polyamic acid derivative) was precipitated. This precipitate was filtered and dried, and dissolved in ion-exchanged water so that the imidized polymer P8 of the polyamic acid derivative was 10% by mass, thereby obtaining an aqueous solution of the imidized polymer P8 of the polyamic acid derivative.

5.2.活物質の合成
<合成例9>
粉砕した二酸化ケイ素粉末(平均粒径10μm)と炭素粉末(平均粒径35μm)との混合物を、温度を1,100〜1,600℃の範囲に調整した電気炉中で、窒素気流下(0.5NL/分)、10時間の加熱処理を行い、組成式SiOx(x=0.5〜1.1)で表される酸化ケイ素の粉末(平均粒径8μm)を得た。この酸化ケイ素の粉末300gをバッチ式加熱炉内に仕込み、真空ポンプにより絶対圧100Paの減圧を維持しながら、300℃/hの昇温速度にて室温(25℃)から1,100℃まで昇温した。次いで、加熱炉内の圧力を2,000Paに維持しつつ、メタンガスを0.5NL/分の流速にて導入しながら、1,100℃、5時間の加熱処理(黒鉛被膜処理)を行った。黒鉛被膜処理終了後、50℃/hの降温速度で室温まで冷却することにより、黒鉛被膜酸化ケイ素の粉末約330gを得た。この黒鉛被膜酸化ケイ素は、酸化ケイ素の表面が黒鉛で被覆された導電性の粉末(活物質)であり、その平均粒径は10.5μmであり、得られた黒鉛被膜酸化ケイ素の全体を100質量%とした場合の黒鉛被膜の割合は2質量%であった。
5.2. Synthesis of active material <Synthesis Example 9>
A mixture of pulverized silicon dioxide powder (average particle size 10 μm) and carbon powder (average particle size 35 μm) was placed in an electric furnace adjusted to a temperature in the range of 1,100 to 1,600 ° C. under a nitrogen stream (0 0.5 NL / min), heat treatment was performed for 10 hours to obtain a silicon oxide powder (average particle size 8 μm) represented by the composition formula SiOx (x = 0.5 to 1.1). 300 g of this silicon oxide powder was charged into a batch-type heating furnace, and the temperature was increased from room temperature (25 ° C.) to 1,100 ° C. at a temperature increase rate of 300 ° C./h while maintaining a reduced pressure of 100 Pa with a vacuum pump. Warm up. Next, while maintaining the pressure in the heating furnace at 2,000 Pa, heat treatment (graphite coating treatment) was performed at 1,100 ° C. for 5 hours while introducing methane gas at a flow rate of 0.5 NL / min. After the completion of the graphite coating treatment, the powder was cooled to room temperature at a temperature decrease rate of 50 ° C./h to obtain about 330 g of graphite-coated silicon oxide powder. This graphite-coated silicon oxide is a conductive powder (active material) whose surface is coated with graphite, and has an average particle diameter of 10.5 μm. The ratio of the graphite film in the case of mass% was 2 mass%.

5.3.実施例1
(1)蓄電デバイス電極用バインダー組成物の調製
Ar置換されたグローブボックス中で、(A)成分として上記合成例1で得たポリアミック酸誘導体P1を含有する重合体水溶液100g(ポリアミック酸誘導体P1を10g含有する。)に、マイクロシリンジを用いてテトラヒドロフラン(THF)を1.124μL(0.001g)添加することにより、バインダー組成物を調製した。
5.3. Example 1
(1) Preparation of binder composition for electricity storage device electrode 100 g of polymer aqueous solution containing polyamic acid derivative P1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A) in an Ar-substituted glove box (polyamic acid derivative P1) A binder composition was prepared by adding 1.124 μL (0.001 g) of tetrahydrofuran (THF) to a solution containing 10 g of the mixture using a microsyringe.

(2)蓄電デバイス電極用バインダー組成物の密着性試験
上記で調製したバインダー組成物を、10cm四方の銅板上及びガラス板上に、溶媒除去後の膜厚が90μmになるようにそれぞれ塗布し、150℃において15分加熱することにより、銅板上及びガラス板上にそれぞれバインダーの薄膜を形成した。上記で形成した2種類のバインダー薄膜について、JIS K5400に準拠した碁盤目剥離試験をそれぞれ行った。具体的には、カッターを用いて、薄膜の表面から銅板またはガラス板に達する深さまでの切り込みを1mm間隔で縦横それぞれ11本入れ、薄膜を碁盤目状の100マスの領域に分割した。これら100マスの領域の全域の表面に粘着テープ((株)テラオカ製、品番「650S」)を貼り付けて直ちに引き剥がした後、残存したマス目数をカウントした。その評価結果を、100マス中の残存したマス目の数として表1に示す。残存したマス目数が80個以上であるとき、密着性は良好と判断でき、残存したマス目数が80個未満であるとき、密着性は不良と判断できる。
(2) Adhesion test of binder composition for electricity storage device electrode The binder composition prepared above was applied on a 10 cm square copper plate and a glass plate so that the film thickness after solvent removal was 90 μm. By heating at 150 ° C. for 15 minutes, a thin film of a binder was formed on each of the copper plate and the glass plate. The two types of binder thin films formed above were each subjected to a cross-cut peel test in accordance with JIS K5400. Specifically, using a cutter, 11 cuts were made from the surface of the thin film to the depth reaching the copper plate or the glass plate at 1 mm intervals, both vertically and horizontally, and the thin film was divided into a grid-like area of 100 squares. An adhesive tape (manufactured by Terraoka Co., Ltd., product number “650S”) was applied to the entire surface of these 100 square areas and immediately peeled off, and the number of remaining squares was counted. The evaluation results are shown in Table 1 as the number of remaining cells in 100 cells. When the number of remaining cells is 80 or more, it can be determined that the adhesion is good, and when the number of cells remaining is less than 80, the adhesion can be determined as poor.

なお、本発明者らの検討により、活物質層と集電体との密着性は、本試験における銅板と重合体フィルムとの間の密着性と比例の関係があることが経験的に明らかとなっている。また、活物質同士を結着するバインダーとしての結着性は、本試験におけるガラス板と重合体フィルムとの間の密着性と比例の関係があることが経験的に明らかとなっている。このため、ガラス板と重合体フィルムとの間の密着性が良好である場合、活物質同士を結着する重合体のバインダーとしての密着性が良好であると推定することができ、銅板と重合体フィルムとの間の密着性が良好である場合、集電体と活物質層の密着性が良好であると推定することができる。この場合、残存するマス目の数が80個以上であれば密着性が良好であると判断することができ、この数が90個以上であれば密着性が優良であると判断することができる。残存するマス目の数は、最も好ましくは碁盤目100個中100個である。   In addition, from the examination by the present inventors, it is empirically clear that the adhesion between the active material layer and the current collector is proportional to the adhesion between the copper plate and the polymer film in this test. It has become. Further, it has been empirically revealed that the binding property as a binder for binding active materials is proportional to the adhesion between the glass plate and the polymer film in this test. For this reason, when the adhesion between the glass plate and the polymer film is good, it can be estimated that the adhesion as a binder of the polymer that binds the active materials is good, and the copper plate and the polymer film are heavy. When the adhesion between the combined films is good, it can be estimated that the adhesion between the current collector and the active material layer is good. In this case, if the number of remaining squares is 80 or more, it can be determined that the adhesion is good, and if this number is 90 or more, it can be determined that the adhesion is excellent. . The number of remaining cells is most preferably 100 out of 100 grids.

(3)蓄電デバイス電極用スラリーの調製
二軸型プラネタリーミキサー(プライミクス(株)製、商品名「TKハイビスミックス
2P−03」)中に、負極活物質として、平均粒子径22μmのグラファイト(日立化成工業(株)製、製品名「SMG−HE1」)80質量部(固形分換算)及び上記合成例9で調製した黒鉛被覆酸化ケイ素20質量部、並びに導電付与剤としてアセチレンブラック(電気化学工業(株)製、商品名「デンカブラック50%プレス品」)1質量部を投入して20rpmで3分間混合した。次いで、さらに上記で調製したバインダー組成物を100質量部及び水20質量部を投入して、60rpmで1時間攪拌を行った。その後、攪拌脱泡機((株)シンキー製、商品名「ARV930−TWIN」)を使用して、絶対圧25kPaの減圧下において600rpmで5分間攪拌混合することにより、スラリーを調製した。
(3) Preparation of slurry for electricity storage device electrode Graphite (Hitachi, Ltd.) having an average particle diameter of 22 μm as a negative electrode active material in a biaxial planetary mixer (trade name “TK Hibismix 2P-03” manufactured by PRIMIX Co., Ltd.) 80 parts by mass (in terms of solid content) manufactured by Kasei Kogyo Co., Ltd., 20 parts by mass of graphite-coated silicon oxide prepared in Synthesis Example 9 above, and acetylene black (electrochemical industry) as a conductive agent 1 part by mass was added and mixed for 3 minutes at 20 rpm. Next, 100 parts by mass of the binder composition prepared above and 20 parts by mass of water were added, and the mixture was stirred at 60 rpm for 1 hour. Then, using a stirring deaerator (trade name “ARV930-TWIN”, manufactured by Shinkey Co., Ltd.), a slurry was prepared by stirring and mixing at 600 rpm for 5 minutes under a reduced pressure of 25 kPa absolute pressure.

(4)蓄電デバイス電極の製造
厚み10μmの銅箔からなる集電体の表面に、上記で調製したスラリーを、溶媒除去後の活物質層の質量が4.50mg/cmになるように膜厚を調整してドクターブレード法によって均一に塗布し、120℃で5分間乾燥処理して塗膜を形成した。次いで上記塗膜を、ギャップ間調整式ロールプレス機(テスター産業(株)製、商品名「SA−601」)を用いて、ロール温度30℃、線圧力1t/cm及び送り速度0.5m/分の条件でプレスし、活物質層の密度が1.60g/cmとなるように調整した。さらに、絶対圧100Paの減圧下、160℃において6時間加熱して活物質層を形成することにより、蓄電デバイス電極を得た。この蓄電デバイス電極における活物質層の密度は1.62g/cmであった。
(4) Production of electricity storage device electrode On the surface of a current collector made of copper foil having a thickness of 10 μm, the slurry prepared above was formed into a film so that the mass of the active material layer after solvent removal was 4.50 mg / cm 2. The thickness was adjusted and uniformly applied by a doctor blade method, and dried at 120 ° C. for 5 minutes to form a coating film. Subsequently, the roll temperature was adjusted to 30 ° C., the linear pressure was set to 1 t / cm, and the feed rate was set to 0.5 m / min. And the density of the active material layer was adjusted to 1.60 g / cm 3 . Furthermore, an electricity storage device electrode was obtained by forming an active material layer by heating at 160 ° C. for 6 hours under a reduced pressure of 100 Pa absolute pressure. The density of the active material layer in this electricity storage device electrode was 1.62 g / cm 3 .

(5)蓄電デバイスの製造
露点が−80℃以下となるようアルゴン置換されたグローブボックス内で、上記で製造した電極を直径15.5mmに打ち抜き成形したものを、活物質層を上側にして、2極式コインセル(宝泉(株)製、商品名「HSフラットセル」)上に載置した。次いで、直径24mmに打ち抜いたポリプロピレン製多孔膜からなるセパレータ(セルガード(株)製、商品名「セルガード#2400」)を上記の電極上に載置し、さらに、空気が入らないように電解液を500μL注入した後、対電極として厚さ200μmのリチウム箔を直径16.6mmに打ち抜き成形したものを載置し、前記2極式コインセルの外装ボディーをネジで閉めて封止することにより、リチウムイオン電池セル(蓄電デバイス)を組み立てた。ここで使用した電解液は、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/1(質量比)の溶媒に、LiPFを1mol/Lの濃度で溶解した溶液である。この操作を繰り返し、合計2個の蓄電デバイスを製造した。このうちの1個を「(6)蓄電デバイスの評価(充放電サイクル特性の評価)」に供し、もう1個を「(7)活物質層の膜厚変化率の評価」に供した。
(5) Production of electricity storage device In the glove box substituted with argon so that the dew point is -80 ° C. or lower, the electrode produced above is punched and molded to a diameter of 15.5 mm, with the active material layer facing upward, It was placed on a two-pole coin cell (trade name “HS Flat Cell” manufactured by Hosen Co., Ltd.). Next, a separator (made by Celgard Co., Ltd., trade name “Celgard # 2400”) made of a polypropylene porous film punched to a diameter of 24 mm is placed on the above electrode, and the electrolyte solution is placed so that air does not enter. After injecting 500 μL, a 200 μm-thick lithium foil punched out to a diameter of 16.6 mm was placed as a counter electrode, and the outer body of the bipolar coin cell was sealed with a screw to seal the lithium ion A battery cell (electric storage device) was assembled. The electrolytic solution used here is a solution obtained by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1 mol / L in a solvent of ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate = 1/1 (mass ratio). This operation was repeated to produce a total of two electricity storage devices. One of them was subjected to “(6) Evaluation of electricity storage device (evaluation of charge / discharge cycle characteristics)”, and the other was subjected to “(7) Evaluation of film thickness change rate of active material layer”.

(6)蓄電デバイスの評価(充放電サイクル特性の評価)
上記で製造した蓄電デバイスにつき、定電流(0.2C)にて充電を開始し、電圧が0.01Vになった時点で引き続き定電圧(0.01V)にて充電を継続し、電流値が0.05Cとなった時点を充電完了(カットオフ)とした。次いで、定電流(0.2C)にて放電を開始し、電圧が2.0Vになった時点を放電完了(カットオフ)として、初回充放電を終了した。次に、初回充放電を行った上記の蓄電デバイスにつき、0.5Cの充放電を、以下のようにして行った。
(6) Evaluation of electricity storage device (Evaluation of charge / discharge cycle characteristics)
About the electrical storage device manufactured above, charging is started at a constant current (0.2 C), and when the voltage reaches 0.01 V, charging is continued at a constant voltage (0.01 V). The time point when the temperature reached 0.05 C was determined to be charging completion (cut-off). Next, discharging was started at a constant current (0.2 C), and when the voltage reached 2.0 V, the discharge was completed (cutoff), and the initial charge / discharge was completed. Next, 0.5 C charge / discharge was performed as follows for the above-described electricity storage device that was charged and discharged for the first time.

まず、定電流(0.5C)にて充電を開始し、電圧が0.01Vになった時点で引き続き定電圧(0.01V)にて充電を継続し、電流値が0.05Cとなった時点を充電完了(カットオフ)とした。次いで、定電流(0.2C)にて放電を開始し、電圧が2.0Vになった時点を放電完了(カットオフ)とし、0.5Cにおける放電容量(1サイクル目の0.5C放電容量=A)を測定した。この0.5Cの充放電を繰り返し行い、100サイクル目の0.5C放電容量をBとしたとき、100サイクル後の容量維持率を下記式(
2)によって算出した。
容量維持率(%)=(B/A)×100 (2)
その評価結果を表1に示す。この100サイクル後の容量維持率の値が90%以上95%未満であれば充放電サイクル特性は優良であると判断することができ、そして95%以上であれば、充放電サイクル特性は極めて優良であると判断することができる。100サイクル後の容量維持率の値が90%未満であれば不良であると判断することができる。
First, charging was started at a constant current (0.5 C). When the voltage reached 0.01 V, charging was continued at a constant voltage (0.01 V), and the current value became 0.05 C. The time point was regarded as charging completion (cut-off). Next, discharge was started at a constant current (0.2 C), and when the voltage reached 2.0 V, the discharge was completed (cutoff), and the discharge capacity at 0.5 C (0.5 C discharge capacity in the first cycle) = A) was measured. This charge and discharge of 0.5C is repeated, and when the 0.5C discharge capacity at the 100th cycle is B, the capacity retention rate after 100 cycles is expressed by the following formula (
Calculated according to 2).
Capacity maintenance rate (%) = (B / A) × 100 (2)
The evaluation results are shown in Table 1. If the capacity retention rate after 100 cycles is 90% or more and less than 95%, it can be determined that the charge / discharge cycle characteristics are excellent, and if it is 95% or more, the charge / discharge cycle characteristics are extremely excellent. Can be determined. If the value of the capacity maintenance rate after 100 cycles is less than 90%, it can be determined that it is defective.

(7)活物質層の膜厚変化率の評価
上記で得た蓄電デバイスにつき、定電流(0.2C)にて充電を開始し、電圧が0.01Vになった時点で引き続き定電圧(0.01V)にて充電を継続し、電流値が0.05Cとなった時点を充電完了(カットオフ)とした。次いで、定電流(0.2C)にて放電を開始し、電圧が2.0Vになった時点を放電完了(カットオフ)として、初回充放電を終了した。次に、初回充放電を行った上記蓄電デバイスにつき、定電流(0.2C)にて充電を開始し、電圧が0.01Vになった時点で引き続き定電圧(0.01V)にて充電を継続し、電流値が0.05Cとなった時点を充電完了(カットオフ)とした。この蓄電デバイスを露点が−60℃以下のドライルーム内(室温25℃)で解体し、蓄電デバイス電極(負極)を取り出した。引き続きドライルーム内でこの電極をジメチルカーボネート中に1分間浸漬して洗浄した。電極をジメチルカーボネートから取り出した後、ドライルーム内に30分間静置することにより、ジメチルカーボネートを気化させて除去した。この充電後の電極の活物質層膜厚を測定し、予め測定しておいた製造直後の電極(未充電状態)の活物質層膜厚に対する充電後の電極の活物質層膜厚の比率を、下記式(3)によって算出した。
充電後の膜厚比率(%)=(充電後の膜厚/製造直後の膜厚)×100 (3)
その評価結果を表1に示す。この値が120%を超える場合には、活物質層において、充電に伴う活物質の体積膨張が緩和されていないことを示し、活物質に機械的応力が加えられると活物質が剥落する懸念がある。一方、この値が120%以下であると、充電に伴って活物質が体積膨張するにもかかわらず活物質が活物質層内に強固に保持されていることを示しており、活物質の剥落が抑制された良好な電極であると評価することができる。
(7) Evaluation of film thickness change rate of active material layer About the electricity storage device obtained above, charging was started at a constant current (0.2 C), and when the voltage reached 0.01 V, a constant voltage (0 The charging was continued at .01 V), and charging was completed (cut off) when the current value reached 0.05C. Next, discharging was started at a constant current (0.2 C), and when the voltage reached 2.0 V, the discharge was completed (cutoff), and the initial charge / discharge was completed. Next, about the said electrical storage device which performed initial charge / discharge, charge starts with a constant current (0.2C), and when a voltage becomes 0.01V, it charges with a constant voltage (0.01V) continuously. Continuing, the time when the current value reached 0.05 C was defined as the completion of charging (cut-off). The electricity storage device was disassembled in a dry room (room temperature 25 ° C.) having a dew point of −60 ° C. or less, and an electricity storage device electrode (negative electrode) was taken out. Subsequently, this electrode was immersed in dimethyl carbonate for 1 minute and washed in a dry room. After taking out the electrode from dimethyl carbonate, the dimethyl carbonate was vaporized and removed by standing in a dry room for 30 minutes. The thickness of the active material layer of the electrode after charging is measured, and the ratio of the thickness of the active material layer of the electrode after charging to the thickness of the active material layer of the electrode immediately after manufacture (uncharged state) measured in advance is It was calculated by the following formula (3).
Film thickness ratio after charge (%) = (film thickness after charge / film thickness immediately after manufacture) × 100 (3)
The evaluation results are shown in Table 1. When this value exceeds 120%, the active material layer indicates that the volume expansion of the active material accompanying charging is not relaxed, and there is a concern that the active material may be peeled off when mechanical stress is applied to the active material. is there. On the other hand, if this value is 120% or less, it indicates that the active material is firmly held in the active material layer despite the volume expansion of the active material with charging, and the active material is peeled off. It can be evaluated that the electrode is a good electrode with suppressed.

5.4.実施例2〜7、9〜11及び比較例1〜3
上記実施例1において、(A)成分の種類及び量がそれぞれ表1に記載の通りとなるように上記合成例1〜8のうちのいずれかで得た10質量%の重合体水溶液を用い、(B)成分の添加量を表1または表2に記載の通りとしたほかは、実施例1と同様にして蓄電デバイス電極用バインダー組成物をそれぞれ調製した。これらの各バインダー組成物を用いて、実施例1と同様にして蓄電デバイス電極用スラリーを調製し、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイスを製造して評価した。
5.4. Examples 2-7, 9-11 and Comparative Examples 1-3
In the said Example 1, the 10 mass% polymer aqueous solution obtained in any one of the said synthesis examples 1-8 was used so that the kind and quantity of (A) component might respectively become as Table 1. A binder composition for an electricity storage device electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of component (B) added was as shown in Table 1 or Table 2. Using each of these binder compositions, a slurry for an electricity storage device electrode was prepared in the same manner as in Example 1, and an electricity storage device electrode and an electricity storage device were produced and evaluated.

5.5.実施例8
上記実施例1において、(A)成分として市販のポリアミック酸(宇部興産(株)製、商品名「U−ワニスA」、ポリアミック酸のNMP溶液)を使用し、(B)成分の添加量を表1に記載の通りとしたほかは、実施例1と同様にして蓄電デバイス電極用バインダー組成物を調製した。このバインダー組成物を用いて、実施例1と同様にして、蓄電デバイス電極用スラリーを調製し、蓄電デバイス電極及び蓄電デバイスを製造して評価した。
5.5. Example 8
In Example 1 above, a commercially available polyamic acid (manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name “U-varnish A”, polyamic acid NMP solution) is used as the component (A), and the amount of the component (B) added is A binder composition for an electricity storage device electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was as described in Table 1. Using this binder composition, a slurry for an electricity storage device electrode was prepared in the same manner as in Example 1, and an electricity storage device electrode and an electricity storage device were produced and evaluated.

5.6.評価結果
下表1〜2に、各実施例及び比較例の評価結果を示す。
5.6. Evaluation results Tables 1 and 2 below show the evaluation results of the examples and comparative examples.

Figure 0006052528
Figure 0006052528

Figure 0006052528
Figure 0006052528

表1及び表2における各成分の略称は、それぞれ以下の化合物を表す。また、表1中の「−」は、該当する成分を含有していないことを表す。
<(A)成分>
・UVA:U−ワニスA(商品名、宇部興産(株)製、ポリアミック酸のNMP溶液)
<(B)成分>
・THF:テトラヒドロフラン
Abbreviations of each component in Table 1 and Table 2 represent the following compounds, respectively. Moreover, "-" in Table 1 represents that the corresponding component is not contained.
<(A) component>
UVA: U-varnish A (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., NMP solution of polyamic acid)
<(B) component>
・ THF: Tetrahydrofuran

上記表1及び表2から明らかなように、実施例1〜11に示した本発明に係るバインダー組成物は、比較例1〜3のバインダー組成物と比較して、活物質としてケイ素原子を含有する活物質を含む場合でも、活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力に優れていることが判明した。また、実施例1〜11に示した本発明に係るバインダー組成物を用いて作製される電極は、充電前後の活物質層の膜厚が変化し難く、この電極を用いて作製される蓄電デバイスは、100サイクル後の放電容量を高いレベルで維持できることが判明した。   As is clear from Table 1 and Table 2 above, the binder compositions according to the present invention shown in Examples 1 to 11 contain silicon atoms as active materials compared to the binder compositions of Comparative Examples 1 to 3. Even when the active material is included, it has been found that the bonding ability between the active materials and the adhesion ability between the active material and the current collector are excellent. Moreover, the electrode produced using the binder composition which concerns on this invention shown in Examples 1-11 is hard to change the film thickness of the active material layer before and behind charge, The electrical storage device produced using this electrode It was found that the discharge capacity after 100 cycles can be maintained at a high level.

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を包含する。また本発明は、上記の
実施形態で説明した構成の本質的でない部分を他の構成に置き換えた構成を包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成をも包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成をも包含する。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the above embodiment is replaced with another configuration. Furthermore, the present invention includes a configuration that achieves the same effects as the configuration described in the above embodiment or a configuration that can achieve the same object. Furthermore, the present invention includes a configuration obtained by adding a known technique to the configuration described in the above embodiment.

Claims (3)

(A)ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体、及びこれらのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体と、
(B)脂肪族エーテル及び脂肪族アルコールよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物と、を含有し、
前記(B)成分の含有量をMb質量部、前記(A)成分の含有量をMa質量部としたときに、Mb/Maの値が0.00001〜1であるリチウムイオン二次電池負極用バインダー組成物と、
ケイ素原子を含有する活物質と、を含むリチウムイオン二次電池負極用スラリー。
(A) at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid, a polyamic acid derivative, and an imidized polymer thereof;
(B) at least one compound selected from the group consisting of aliphatic ethers and aliphatic alcohols,
When the content of the component (B) is Mb parts by mass and the content of the component (A) is Ma parts by mass, the Mb / Ma value is 0.00001 to 1 for a lithium ion secondary battery negative electrode A binder composition;
A slurry for a lithium ion secondary battery negative electrode, comprising an active material containing silicon atoms .
集電体と、前記集電体の表面に請求項に記載のリチウムイオン二次電池負極用スラリーを用いて作成された活物質層とを含む、リチウムイオン二次電池負極Current collector and said comprises an active material layer created using the lithium ion secondary battery negative electrode slurry according to claim 1 to the surface of the current collector, the lithium-ion secondary battery negative electrode. 請求項に記載のリチウムイオン二次電池負極を含むリチウムイオン二次電池A lithium ion secondary battery comprising the lithium ion secondary battery negative electrode according to claim 2 .
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