JP6191471B2 - Binder composition for lithium ion secondary battery, production method thereof, slurry composition for lithium ion secondary battery, electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery - Google Patents

Binder composition for lithium ion secondary battery, production method thereof, slurry composition for lithium ion secondary battery, electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery Download PDF

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Description

本発明は、リチウムイオン二次電池用バインダー組成物、その製造方法、リチウムイオン二次電池用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極、及びリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a binder composition for a lithium ion secondary battery, a production method thereof, a slurry composition for a lithium ion secondary battery, an electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery.

近年、ノート型パソコン、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯端末の普及が著しい。これら携帯端末の電源として用いられている二次電池には、リチウムイオン二次電池が多用されている。携帯端末は、より快適な携帯性が求められて小型化、薄型化、軽量化及び高性能化が急速に進み、その結果、携帯端末は様々な場で利用されるようになっている。また、二次電池に対しても、携帯端末に対するのと同様に、小型化、薄型化、軽量化及び高性能化が要求されている。   In recent years, portable terminals such as notebook computers, mobile phones, and PDAs (Personal Digital Assistants) have been widely used. Lithium ion secondary batteries are frequently used as secondary batteries used as power sources for these portable terminals. Mobile terminals are required to have more comfortable portability, and are rapidly becoming smaller, thinner, lighter, and higher performance. As a result, mobile terminals are used in various places. In addition, secondary batteries are also required to be smaller, thinner, lighter, and have higher performance, as with mobile terminals.

二次電池の高性能化のために、電極、電解液及びその他の電池部材の改良が検討されている。このうち、電極は、通常、溶媒にバインダーとなる重合体を分散又は溶解させた液状の組成物に電極活物質を混合してスラリー組成物を得て、このスラリー組成物を集電体に塗布し、乾燥して製造される。このような方法で製造される電極において、バインダーを工夫することにより二次電池の高性能化を実現することが、従来から試みられてきた(例えば、特許文献1)。   In order to improve the performance of secondary batteries, improvement of electrodes, electrolytes, and other battery members has been studied. Of these electrodes, the electrode active material is usually mixed with a liquid composition in which a binder polymer is dispersed or dissolved in a solvent to obtain a slurry composition, and this slurry composition is applied to a current collector. And dried. In an electrode manufactured by such a method, it has been attempted in the past to improve the performance of a secondary battery by devising a binder (for example, Patent Document 1).

特開2011−108373号公報JP 2011-108373 A

しかしながら、リチウムイオン二次電池の性能に対する要求は、最近では益々高度になっており、中でもサイクル特性及び低温出力特性の改善が特に求められている。
従って、本発明の目的は、サイクル特性及び低温出力特性に優れるリチウムイオン二次電池を与えうるリチウムイオン二次電池用バインダー組成物、その製造方法、サイクル特性及び低温出力特性に優れるリチウムイオン二次電池を与えうるリチウムイオン二次電池用スラリー組成物、サイクル特性及び低温出力特性に優れるリチウムイオン二次電池を与えうるリチウムイオン二次電池用電極、並びに、サイクル特性及び低温出力特性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することにある。
However, demands on the performance of lithium ion secondary batteries have recently become more and more advanced, and in particular, improvement of cycle characteristics and low-temperature output characteristics is particularly required.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery binder composition capable of providing a lithium ion secondary battery having excellent cycle characteristics and low temperature output characteristics, a method for producing the same, a lithium ion secondary battery having excellent cycle characteristics and low temperature output characteristics. Slurry composition for lithium ion secondary battery capable of providing a battery, lithium ion secondary battery electrode capable of providing a lithium ion secondary battery excellent in cycle characteristics and low temperature output characteristics, and lithium excellent in cycle characteristics and low temperature output characteristics The object is to provide an ion secondary battery.

本発明者は前記の課題を解決するべく検討し、特に、スラリーの良好な塗布を行えるようにする、バインダーへの添加剤を検討した。その結果、リチウムイオン二次電池用バインダー組成物に、水溶性重合体と組み合わせてスルホコハク酸エステル又はその塩を添加することにより、スラリーの良好な塗布が可能となり、さらに電解液との親和性が高まり、その結果、サイクル特性及び低温出力特性に優れたリチウムイオン二次電池を実現できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明によれば、下記のものが提供される。
The present inventor has studied to solve the above-described problems, and in particular, has studied an additive to the binder that enables good application of the slurry. As a result, by adding a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof in combination with a water-soluble polymer to the binder composition for a lithium ion secondary battery, it becomes possible to satisfactorily apply the slurry and further have an affinity with the electrolytic solution. As a result, it was found that a lithium ion secondary battery excellent in cycle characteristics and low temperature output characteristics can be realized, and the present invention was completed.
That is, according to the present invention, the following is provided.

〔1〕 粒子状重合体、水溶性重合体、スルホコハク酸エステル又はその塩、及び水を含み、
前記水溶性重合体が、酸基含有単量体単位を20〜70重量%含み、
前記スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合が、粒子状重合体及び水溶性重合体の合計100重量部に対して0.01〜10重量部である、
リチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
〔2〕 前記水溶性重合体が、さらにフッ素含有単量体単位を0.1〜30重量%含む〔1〕に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
〔3〕 前記水溶性重合体の1%水溶液粘度が、1〜1000mPa・sである〔1〕又は〔2〕に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
〔4〕 前記水溶性重合体が、さらに架橋性単量体単位0.1〜2重量%を含む〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
〔5〕 前記スルホコハク酸エステル又はその塩が、ジアルキルスルホコハク酸エステル又はその塩である〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
〔6〕 前記スルホコハク酸エステル又はその塩が、下記式(i):

Figure 0006191471
(式中、R及びRのそれぞれは、独立に、Na、K、Li、NH及び炭素数1〜12のアルキル基からなる群より選択され、XはNa、K、Li及びNHからなる群より選択される)で表される化合物である、〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
〔7〕 前記粒子状重合体と水溶性重合体との量比が、粒子状重合体/水溶性重合体=99/1〜50/50である〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
〔8〕 〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のバインダー組成物、及び電極活物質を含むリチウムイオン二次電池用スラリー組成物。
〔9〕 さらに、増粘剤を含む〔8〕に記載のリチウムイオン二次電池用スラリー組成物。
〔10〕 〔8〕又は〔9〕に記載のリチウムイオン二次電池用スラリー組成物を、集電体上に、塗布し、乾燥してなるリチウムイオン二次電池用電極。
〔11〕 正極、負極、及び電解液を備え、
前記正極、前記負極、又はこれらの両方が〔10〕に記載のリチウムイオン二次電池用電極である、リチウムイオン二次電池。
〔12〕 〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物の製造方法であって、
粒子状重合体、スルホコハク酸エステル又はその塩、及び水を混合し、混合物(1)を得る工程(1)、及び
前記混合物(1)、及び酸基含有単量体単位を20〜70重量%含む水溶性重合体を混合し、前記スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合が前記粒子状重合体及び前記水溶性重合体の合計100重量部に対して0.01〜10重量部である混合物(2)を得る工程(2)
を含む、製造方法。 [1] A particulate polymer, a water-soluble polymer, a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof, and water,
The water-soluble polymer contains 20 to 70% by weight of acid group-containing monomer units,
The content ratio of the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the particulate polymer and the water-soluble polymer.
A binder composition for a lithium ion secondary battery.
[2] The binder composition for a lithium ion secondary battery according to [1], wherein the water-soluble polymer further contains 0.1 to 30% by weight of a fluorine-containing monomer unit.
[3] The binder composition for a lithium ion secondary battery according to [1] or [2], wherein the 1% aqueous solution viscosity of the water-soluble polymer is 1-1000 mPa · s.
[4] The binder composition for a lithium ion secondary battery according to any one of [1] to [3], wherein the water-soluble polymer further contains 0.1 to 2% by weight of a crosslinkable monomer unit. .
[5] The binder composition for a lithium ion secondary battery according to any one of [1] to [4], wherein the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is a dialkyl sulfosuccinic acid ester or a salt thereof.
[6] The sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is represented by the following formula (i):
Figure 0006191471
(In the formula, each of R 1 and R 2 is independently selected from the group consisting of Na, K, Li, NH 4 and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and X is Na, K, Li, and NH 4. The binder composition for a lithium ion secondary battery according to any one of [1] to [5], which is a compound represented by (1) selected from the group consisting of:
[7] The quantity ratio of the particulate polymer to the water-soluble polymer is any one of [1] to [6], wherein the particulate polymer / water-soluble polymer = 99/1 to 50/50. The binder composition for lithium ion secondary batteries as described in 2.
[8] A slurry composition for a lithium ion secondary battery comprising the binder composition according to any one of [1] to [7] and an electrode active material.
[9] The slurry composition for a lithium ion secondary battery according to [8], further including a thickener.
[10] An electrode for a lithium ion secondary battery, wherein the slurry composition for a lithium ion secondary battery according to [8] or [9] is applied on a current collector and dried.
[11] A positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution are provided.
A lithium ion secondary battery, wherein the positive electrode, the negative electrode, or both of them are electrodes for a lithium ion secondary battery according to [10].
[12] A method for producing a binder composition for a lithium ion secondary battery according to any one of [1] to [7],
A step (1) of obtaining a mixture (1) by mixing a particulate polymer, a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof, and water, and 20 to 70% by weight of the mixture (1) and an acid group-containing monomer unit. A water-soluble polymer is mixed, and the content ratio of the sulfosuccinic acid ester or salt thereof is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the particulate polymer and the water-soluble polymer ( 2) obtaining step (2)
Manufacturing method.

本発明によれば、スラリーの良好な塗布が可能で、且つ電解液との親和性が高い電極を与えうるリチウムイオン二次電池用バインダー組成物及びリチウムイオン二次電池用スラリー組成物が得られる。これにより、低温においても電極表面にリチウムイオンの析出が少ない、サイクル特性に優れる、低温出力特性に優れるなどの優れた特性を有する二次電池用負極及び二次電池を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a binder composition for a lithium ion secondary battery and a slurry composition for a lithium ion secondary battery that can provide an electrode having a good slurry application and a high affinity with an electrolytic solution. . Thereby, a negative electrode for a secondary battery and a secondary battery having excellent characteristics such as low lithium ion deposition on the electrode surface, excellent cycle characteristics, and excellent low-temperature output characteristics even at low temperatures can be obtained.

以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施してもよい。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the embodiments and examples described below, and may be arbitrarily modified and implemented without departing from the scope of the claims of the present invention and the equivalents thereof.

以下の説明において、(メタ)アクリルといった表現は、アクリル、メタクリル又はこれらの組み合わせを意味する。例えば、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸、メタクリル酸又はこれらの組み合わせを意味する。また、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート又はこれらの組み合わせを意味する。さらに、(メタ)アクリロニトリルとは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル又はこれらの組み合わせを意味する。   In the following description, the expression (meth) acryl means acryl, methacryl or a combination thereof. For example, (meth) acrylic acid means acrylic acid, methacrylic acid or a combination thereof. (Meth) acrylate means acrylate, methacrylate or a combination thereof. Furthermore, (meth) acrylonitrile means acrylonitrile, methacrylonitrile or a combination thereof.

さらに、ある物質が水溶性であるとは、25℃において、その物質0.5gを100gの水に溶解した際に、不溶分が10重量%未満であることをいう。また、ある物質が非水溶性であるとは、25℃において、その物質0.5gを100gの水に溶解した際に、不溶分が90重量%以上であることをいう。   Furthermore, that a substance is water-soluble means that an insoluble content is less than 10% by weight when 0.5 g of the substance is dissolved in 100 g of water at 25 ° C. Further, that a certain substance is water-insoluble means that an insoluble content is 90% by weight or more when 0.5 g of the substance is dissolved in 100 g of water at 25 ° C.

[1.リチウムイオン二次電池用バインダー組成物]
本発明のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物(以下、単に「バインダー組成物」ということがある。)は、粒子状重合体、水溶性重合体、スルホコハク酸エステル又はその塩、及び水を含む。
[1. Binder composition for lithium ion secondary battery]
The binder composition for a lithium ion secondary battery of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “binder composition”) includes a particulate polymer, a water-soluble polymer, a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof, and water. .

[1.1.粒子状重合体]
粒子状重合体は、重合体の粒子である。粒子状重合体を含むことにより、電極活物質層の結着性が向上し、撒回時、運搬時等の取扱い時に電極にかかる機械的な力に対する強度を向上させることができる。また、電極活物質が電極活物質層から脱落し難くなることから、異物による短絡等の危険性が小さくなる。さらに電極活物質層において電極活物質を安定して保持できるようになるので、サイクル特性及び高温保存特性等の耐久性を改善することができる。また、粒子状であることで、粒子状重合体は電極活物質に対して面ではなく点で結着しうる。このため、電極活物質の表面の大部分はバインダーで覆われないので、電解液と電極活物質との間でイオンのやり取りをする場の広さを広くできる。したがって、内部抵抗を下げて、リチウムイオン二次電池の出力特性を改善できる。
[1.1. Particulate polymer]
The particulate polymer is a polymer particle. By including the particulate polymer, the binding property of the electrode active material layer can be improved, and the strength against mechanical force applied to the electrode during handling such as winding and transportation can be improved. In addition, since it becomes difficult for the electrode active material to fall off the electrode active material layer, the risk of a short circuit or the like due to foreign matter is reduced. Furthermore, since the electrode active material can be stably held in the electrode active material layer, durability such as cycle characteristics and high-temperature storage characteristics can be improved. Moreover, by being particulate, the particulate polymer can be bound to the electrode active material not by a surface but by a point. For this reason, most of the surface of the electrode active material is not covered with the binder, so that the field of exchange of ions between the electrolytic solution and the electrode active material can be widened. Therefore, the output resistance of the lithium ion secondary battery can be improved by reducing the internal resistance.

粒子状重合体を構成する重合体としては、様々な重合体を用いうるが、通常は、非水溶性の重合体を用いる。粒子状重合体を形成する重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリアクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル誘導体などを用いてもよい。   Various polymers can be used as the polymer constituting the particulate polymer, but a water-insoluble polymer is usually used. Examples of the polymer that forms the particulate polymer include polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyacrylic acid derivatives, A polyacrylonitrile derivative or the like may be used.

さらに、以下に例示する軟質重合体の粒子を、粒子状重合体として使用してもよい。すなわち、軟質重合体としては、例えば、
(i)ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ブチルアクリレート・スチレン共重合体、ブチルアクリレート・アクリロニトリル共重合体、ブチルアクリレート・アクリロニトリル・グリシジルメタクリレート共重合体などの、アクリル酸またはメタクリル酸誘導体の単独重合体またはそれと共重合可能な単量体との共重合体である、アクリル系軟質重合体;
(ii)ポリイソブチレン、イソブチレン・イソプレンゴム、イソブチレン・スチレン共重合体などのイソブチレン系軟質重合体;
(iii)ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン・スチレンランダム共重合体、イソプレン・スチレンランダム共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、イソプレン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体などジエン系軟質重合体;
(iv)ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、ジヒドロキシポリシロキサンなどのケイ素含有軟質重合体;
(v)液状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)、エチレン・プロピレン・スチレン共重合体などのオレフィン系軟質重合体;
(vi)ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、酢酸ビニル・スチレン共重合体などビニル系軟質重合体;
(vii)ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エピクロルヒドリンゴムなどのエポキシ系軟質重合体;
(viii)フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴムなどのフッ素含有軟質重合体;
(ix)天然ゴム、ポリペプチド、蛋白質、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどのその他の軟質重合体;などが挙げられる。これらの中でも、ジエン系軟質重合体及びアクリル系軟質重合体が好ましい。また、これらの軟質重合体は、架橋構造を有したものであってもよく、変性により官能基を導入したものであってもよい。
さらに、粒子状重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Furthermore, the soft polymer particles exemplified below may be used as the particulate polymer. That is, as a soft polymer, for example,
(I) Polybutyl acrylate, polybutyl methacrylate, polyhydroxyethyl methacrylate, polyacrylamide, polyacrylonitrile, butyl acrylate / styrene copolymer, butyl acrylate / acrylonitrile copolymer, butyl acrylate / acrylonitrile / glycidyl methacrylate copolymer, etc. An acrylic soft polymer which is a homopolymer of acrylic acid or a methacrylic acid derivative or a copolymer thereof with a monomer copolymerizable therewith;
(Ii) isobutylene-based soft polymers such as polyisobutylene, isobutylene-isoprene rubber, isobutylene-styrene copolymer;
(Iii) Polybutadiene, polyisoprene, butadiene / styrene random copolymer, isoprene / styrene random copolymer, acrylonitrile / butadiene copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, butadiene / styrene / block copolymer, styrene・ Diene-based soft polymers such as butadiene, styrene, block copolymers, isoprene, styrene, block copolymers, styrene, isoprene, styrene, block copolymers;
(Iv) silicon-containing soft polymers such as dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, dihydroxypolysiloxane;
(V) Liquid polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, ethylene / α-olefin copolymer, propylene / α-olefin copolymer, ethylene / propylene / diene copolymer (EPDM), ethylene / propylene / styrene copolymer Olefinic soft polymers such as polymers;
(Vi) Vinyl-based soft polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl stearate, vinyl acetate / styrene copolymer;
(Vii) epoxy-based soft polymers such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, epichlorohydrin rubber;
(Viii) Fluorine-containing soft polymers such as vinylidene fluoride rubber and tetrafluoroethylene-propylene rubber;
(Ix) Other soft polymers such as natural rubber, polypeptide, protein, polyester thermoplastic elastomer, vinyl chloride thermoplastic elastomer, polyamide thermoplastic elastomer, and the like. Among these, a diene soft polymer and an acrylic soft polymer are preferable. In addition, these soft polymers may have a cross-linked structure or may have a functional group introduced by modification.
Furthermore, one kind of particulate polymer may be used alone, or two or more kinds of particulate polymers may be used in combination at any ratio.

粒子状重合体を構成する重合体の重量平均分子量は、好ましくは10,000以上、より好ましくは20,000以上であり、且つ好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下である。粒子状重合体を構成する重合体の重量平均分子量が上記範囲にあると、電極の強度及び電極活物質の分散性を良好にし易い。   The weight average molecular weight of the polymer constituting the particulate polymer is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less. is there. When the weight average molecular weight of the polymer constituting the particulate polymer is in the above range, the strength of the electrode and the dispersibility of the electrode active material are easily improved.

粒子状重合体のガラス転移温度は、好ましくは−75℃以上、より好ましくは−55℃以上、特に好ましくは−35℃以上であり、且つ好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、さらにより好ましくは20℃以下、特に好ましくは15℃以下である。粒子状重合体のガラス転移温度が上記範囲であることにより、電極の柔軟性及び捲回性、電極活物質層と集電体との結着性などの特性が高度にバランスされ好適である。粒子状重合体のガラス転移温度は、様々な単量体を組み合わせることによって調整可能である。   The glass transition temperature of the particulate polymer is preferably −75 ° C. or higher, more preferably −55 ° C. or higher, particularly preferably −35 ° C. or higher, and preferably 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower, More preferably, it is 20 degrees C or less, Most preferably, it is 15 degrees C or less. When the glass transition temperature of the particulate polymer is in the above range, characteristics such as flexibility and winding property of the electrode and binding property between the electrode active material layer and the current collector are highly balanced, which is preferable. The glass transition temperature of the particulate polymer can be adjusted by combining various monomers.

粒子状重合体の体積平均粒径D50は、好ましくは50nm以上、より好ましくは70nm以上であり、且つ好ましくは500nm以下、より好ましくは400nm以下である。粒子状重合体の体積平均粒径D50が上記範囲にあることで、得られる電極の強度および柔軟性を良好にできる。   The volume average particle diameter D50 of the particulate polymer is preferably 50 nm or more, more preferably 70 nm or more, and preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm or less. When the volume average particle diameter D50 of the particulate polymer is in the above range, the strength and flexibility of the obtained electrode can be improved.

粒子状重合体の製造方法は特に限定はされず、例えば、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などの、いずれの方法を用いてもよい。中でも、水中で重合をすることができ、そのまま本発明のバインダー組成物の材料として使用できるので、乳化重合法および懸濁重合法が好ましい。また、粒子状重合体を製造する際、その反応系には分散剤を含ませることが好ましい。粒子状重合体は、通常、実質的にそれを構成する重合体からなるが、重合に際して添加した添加剤等の任意の成分を同伴していてもよい。   The production method of the particulate polymer is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method may be used. Among these, the emulsion polymerization method and the suspension polymerization method are preferable because they can be polymerized in water and used as they are as the material of the binder composition of the present invention. Moreover, when manufacturing a particulate polymer, it is preferable to include a dispersing agent in the reaction system. The particulate polymer is usually composed of a polymer substantially constituting it, but may be accompanied by any component such as an additive added during the polymerization.

[1.2.水溶性重合体]
水溶性重合体は、本発明のバインダー組成物を含むスラリー組成物において、通常、電極活物質を均一に分散させる作用を有する。また、水溶性重合体は、スラリー組成物の粘度を調整する作用を有し、増粘剤として機能しうる。さらに、水溶性重合体は、電極活物質層において、電極活物質同士の間並びに電極活物質と集電体との間に介在することにより、電極活物質及び集電体を結着する作用を奏しうる。また、水溶性重合体は、電極活物質層において、電極活物質を覆う安定した層を形成し、電解液の分解を抑制する作用を奏しうる。
[1.2. Water-soluble polymer]
The water-soluble polymer usually has an action of uniformly dispersing the electrode active material in the slurry composition containing the binder composition of the present invention. Further, the water-soluble polymer has an action of adjusting the viscosity of the slurry composition and can function as a thickener. Furthermore, the water-soluble polymer acts to bind the electrode active material and the current collector by interposing between the electrode active materials and between the electrode active material and the current collector in the electrode active material layer. Can play. In addition, the water-soluble polymer can form a stable layer that covers the electrode active material in the electrode active material layer, and can exert an action of suppressing decomposition of the electrolytic solution.

〔1.2.1.酸基含有単量体単位〕
水溶性重合体は、酸基含有単量体単位を含む。酸基含有単量体単位とは、酸基含有単量体を重合して形成される構造を有する構造単位である。
[1.2.1. (Acid group-containing monomer unit)
The water-soluble polymer includes an acid group-containing monomer unit. The acid group-containing monomer unit is a structural unit having a structure formed by polymerizing an acid group-containing monomer.

酸基とは、酸性を示す基をいう。酸基の例を挙げると、カルボキシル基、無水カルボキシル基等のカルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基などが挙げられる。中でも、カルボン酸基及びスルホン酸基が好ましい。   An acid group refers to a group that exhibits acidity. Examples of acid groups include carboxylic acid groups such as carboxyl groups and carboxylic anhydride groups, sulfonic acid groups, and phosphoric acid groups. Of these, carboxylic acid groups and sulfonic acid groups are preferred.

酸基含有単量体の例としては、エチレン性不飽和カルボン酸単量体、エチレン性不飽和スルホン酸単量体、エチレン性不飽和リン酸単量体などが挙げられる。   Examples of the acid group-containing monomer include an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, an ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer, and an ethylenically unsaturated phosphoric acid monomer.

エチレン性不飽和カルボン酸単量体の例としては、エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体及びその誘導体、エチレン性不飽和ジカルボン酸単量体及びその酸無水物並びにそれらの誘導体が挙げられる。エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、及びクロトン酸が挙げられる。エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体の誘導体の例としては、2−エチルアクリル酸、イソクロトン酸、α−アセトキシアクリル酸、β−trans−アリールオキシアクリル酸、α−クロロ−β−E−メトキシアクリル酸、及びβ−ジアミノアクリル酸が挙げられる。エチレン性不飽和ジカルボン酸単量体の例としては、マレイン酸、フマル酸、及びイタコン酸が挙げられる。エチレン性不飽和ジカルボン酸単量体の酸無水物の例としては、無水マレイン酸、アクリル酸無水物、メチル無水マレイン酸、及びジメチル無水マレイン酸が挙げられる。エチレン性不飽和ジカルボン酸単量体の誘導体の例としては、メチルマレイン酸、ジメチルマレイン酸、フェニルマレイン酸、クロロマレイン酸、ジクロロマレイン酸、フルオロマレイン酸等の置換マレイン酸;並びにマレイン酸ジフェニル、マレイン酸ノニル、マレイン酸デシル、マレイン酸ドデシル、マレイン酸オクタデシル、マレイン酸フルオロアルキル、マレイン酸メチルアリル等のマレイン酸エステルが挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸が好ましい。得られる水溶性重合体の水に対する溶解性をより高めることができるからである。   Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomer and derivatives thereof, an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monomer and acid anhydrides thereof, and derivatives thereof. Examples of ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomers include acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid. Examples of derivatives of ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomers include 2-ethylacrylic acid, isocrotonic acid, α-acetoxyacrylic acid, β-trans-aryloxyacrylic acid, α-chloro-β-E-methoxy. Acrylic acid and (beta) -diaminoacrylic acid are mentioned. Examples of ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monomers include maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid. Examples of acid anhydrides of ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monomers include maleic anhydride, acrylic anhydride, methyl maleic anhydride, and dimethyl maleic anhydride. Examples of derivatives of ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monomers include substituted maleic acids such as methylmaleic acid, dimethylmaleic acid, phenylmaleic acid, chloromaleic acid, dichloromaleic acid, fluoromaleic acid; and diphenyl maleate, Examples thereof include maleyl esters such as nonyl maleate, decyl maleate, dodecyl maleate, octadecyl maleate, fluoroalkyl maleate and methylallyl maleate. Among these, ethylenically unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid are preferable. This is because the solubility of the obtained water-soluble polymer in water can be further increased.

エチレン性不飽和スルホン酸単量体の例としては、イソプレン及びブタジエン等のジエン化合物の共役二重結合の1つをスルホン化した単量体、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホエチルメタクリレート、スルホプロピルメタクリレート、スルホブチルメタクリレート、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(HAPS)、並びに、これらの塩などが挙げられる。塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。例えばスチレンスルホン酸(p−スチレンスルホン酸など)のナトリウム塩(NaSS)を挙げることができる。エチレン性不飽和スルホン酸単量体の好ましい例としては、AMPS及びNaSSを挙げることができる。特にAMPSが好ましい。   Examples of ethylenically unsaturated sulfonic acid monomers include monomers sulfonated one of conjugated double bonds of diene compounds such as isoprene and butadiene, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, sulfone. Examples include ethyl methacrylate, sulfopropyl methacrylate, sulfobutyl methacrylate, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid (HAPS), and salts thereof. Examples of the salt include lithium salt, sodium salt, potassium salt and the like. For example, the sodium salt (NaSS) of styrene sulfonic acid (p-styrene sulfonic acid etc.) can be mentioned. Preferred examples of the ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer include AMPS and NaSS. AMPS is particularly preferable.

エチレン性不飽和リン酸単量体としては、例えば、エチレン性不飽和基を有し、−O−P(=O)(−OR)−OR基を有する単量体(R及びRは、独立に、水素原子、又は任意の有機基である。)、又はこの塩を挙げることができる。R及びRとしての有機基の具体例としては、オクチル基等の脂肪族基、フェニル基等の芳香族基等が挙げられる。エチレン性不飽和リン酸単量体の具体例としては、リン酸基及びアリロキシ基を含む化合物、及びリン酸基含有(メタ)アクリル酸エステルを挙げることができる。リン酸基及びアリロキシ基を含む化合物としては、例えば、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンリン酸を挙げることができる。リン酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、ジオクチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、モノメチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジメチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、モノエチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジエチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、モノイソプロピル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジイソプロピル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、モノn−ブチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジn−ブチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、モノブトキシエチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブトキシエチル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、モノ(2−エチルヘキシル)−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジ(2−エチルヘキシル)−2−メタクリロイロキシエチルホスフェートなどが挙げられる。 Examples of the ethylenically unsaturated phosphoric acid monomer include monomers having an ethylenically unsaturated group and a -OP (= O) (-OR a ) -OR b group (R a and R b is independently a hydrogen atom or any organic group.) or a salt thereof. Specific examples of the organic group as R a and R b include an aliphatic group such as an octyl group and an aromatic group such as a phenyl group. Specific examples of the ethylenically unsaturated phosphoric acid monomer include a compound containing a phosphoric acid group and an allyloxy group, and a phosphoric acid group-containing (meth) acrylic acid ester. Examples of the compound containing a phosphoric acid group and an allyloxy group include 3-allyloxy-2-hydroxypropane phosphoric acid. Examples of phosphoric acid group-containing (meth) acrylic acid esters include dioctyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, monomethyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dimethyl-2-methacrylate. Leuoxyethyl phosphate, monoethyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, diethyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, monoisopropyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, diisopropyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, mono n-butyl -2-methacryloyloxyethyl phosphate, di-n-butyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, monobutoxyethyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate , Dibutoxyethyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, mono (2-ethylhexyl) -2-methacryloyloxyethyl phosphate, and di (2-ethylhexyl) -2-methacryloyloxyethyl phosphate.

上述した例示物の中でも好ましいものとしては、エチレン性不飽和カルボン酸単量体及びエチレン性不飽和スルホン酸単量体が挙げられ、より好ましいものとしてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸が挙げられ、アクリル酸及びメタクリル酸が更に好ましく、メタクリル酸が特に好ましい。
酸基含有単量体及び酸基含有単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Among the above-described examples, preferred are ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers and ethylenically unsaturated sulfonic acid monomers, and more preferred are acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid and 2- Acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid is mentioned, acrylic acid and methacrylic acid are more preferable, and methacrylic acid is particularly preferable.
As the acid group-containing monomer and the acid group-containing monomer unit, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination at any ratio.

水溶性重合体における酸基含有単量体単位の割合は、20〜70重量%である。水溶性重合体における酸基含有単量体単位の割合は、好ましくは25重量%以上、より好ましくは30重量%以上であり、且つ好ましくは65重量%以下、より好ましくは60量%以下である。酸基含有単量体単位の割合が前記上限値以下であることにより、電極活物質層と集電体との密着性を高めることができる。また、酸基含有単量体単位の割合が前記下限値以上であることにより、電解液中のリチウムイオンの析出を低減させることができ、それによりリチウムイオン二次電池のサイクル特性を改善しうる。ここで、水溶性重合体における酸基含有単量体単位の割合は、通常、水溶性重合体の製造にあたり用いる全単量体における酸基含有単量体の比率(仕込み比)に一致する。   The ratio of the acid group-containing monomer unit in the water-soluble polymer is 20 to 70% by weight. The ratio of the acid group-containing monomer unit in the water-soluble polymer is preferably 25% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, and preferably 65% by weight or less, more preferably 60% by weight or less. . When the ratio of the acid group-containing monomer unit is not more than the above upper limit value, the adhesion between the electrode active material layer and the current collector can be enhanced. Moreover, when the ratio of the acid group-containing monomer unit is equal to or higher than the lower limit, precipitation of lithium ions in the electrolytic solution can be reduced, thereby improving the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. . Here, the ratio of the acid group-containing monomer unit in the water-soluble polymer usually corresponds to the ratio (preparation ratio) of the acid group-containing monomer in all the monomers used in the production of the water-soluble polymer.

〔1.2.2.フッ素含有単量体単位〕
水溶性重合体は、フッ素含有単量体単位を含みうる。フッ素含有単量体単位とは、フッ素含有単量体を重合して形成される構造を有する構造単位である。
フッ素含有単量体としては、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体を挙げることができる。フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、例えば、下記の式(ii)で表される単量体が挙げられる。
[1.2.2. (Fluorine-containing monomer unit)
The water-soluble polymer can contain a fluorine-containing monomer unit. The fluorine-containing monomer unit is a structural unit having a structure formed by polymerizing a fluorine-containing monomer.
Examples of the fluorine-containing monomer include fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomers. As a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer, the monomer represented by following formula (ii) is mentioned, for example.

Figure 0006191471
Figure 0006191471

前記の式(ii)において、Rは、水素原子またはメチル基を表す。
前記の式(ii)において、Rは、フッ素原子を含有する炭化水素基を表す。炭化水素基の炭素数は、通常1以上であり、通常18以下である。また、Rが含有するフッ素原子の数は、1個でもよく、2個以上でもよい。
In the formula (ii), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
In the formula (ii), R 4 represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom. The carbon number of the hydrocarbon group is usually 1 or more and usually 18 or less. The number of fluorine atoms contained in R 4 may be 1 or 2 or more.

式(ii)で表されるフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体の例としては、(メタ)アクリル酸フッ化アルキル、(メタ)アクリル酸フッ化アリール、及び(メタ)アクリル酸フッ化アラルキルが挙げられる。なかでも(メタ)アクリル酸フッ化アルキルが好ましい。(メタ)アクリル酸フッ化アルキルの例としては、(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキルエステル及びその他の(メタ)アクリル酸フルオロアルキルエステルが挙げられる。このような単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸β−(パーフルオロオクチル)エチル、(メタ)アクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル、(メタ)アクリル酸1H,1H,9H−パーフルオロ−1−ノニル、(メタ)アクリル酸1H,1H,11H−パーフルオロウンデシル、(メタ)アクリル酸パーフルオロオクチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロメチル、(メタ)アクリル酸3[4〔1−トリフルオロメチル−2、2−ビス〔ビス(トリフルオロメチル)フルオロメチル〕エチニルオキシ〕ベンゾオキシ]2−ヒドロキシプロピル等が挙げられる。また、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体及びフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Examples of fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomers represented by formula (ii) include (meth) acrylic acid alkyl fluoride, (meth) acrylic acid fluoride aryl, and (meth) acrylic acid fluoride. Aralkyl is mentioned. Of these, alkyl fluoride (meth) acrylate is preferable. Examples of fluorinated alkyl (meth) acrylates include (meth) acrylic acid perfluoroalkyl esters and other (meth) acrylic acid fluoroalkyl esters. Specific examples of such monomers include 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, β- (perfluorooctyl) ethyl (meth) acrylate, 2,2, (meth) acrylic acid. 3,3-tetrafluoropropyl, (meth) acrylic acid 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl, (meth) acrylic acid 1H, 1H, 9H-perfluoro-1-nonyl, (meth) 1H, 1H, 11H-perfluoroundecyl acrylate, perfluorooctyl (meth) acrylate, perfluoroethyl (meth) acrylate, trifluoromethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 3 [4 [1 -Trifluoromethyl-2,2-bis [bis (trifluoromethyl) fluoromethyl] ethynyloxy] benzooxy] 2-hydroxypropyl and the like It is. Moreover, a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer and a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. Also good.

水溶性重合体におけるフッ素含有単量体単位の割合は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.2重量%以上、特に好ましくは0.5重量%以上であり、且つ好ましくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下、特に好ましくは20重量%以下である。フッ素含有単量体単位の割合が前記下限値以上であることにより、電解液中のリチウムイオンの析出を低減させることができ、それによりリチウムイオン二次電池のサイクル特性を改善しうる。ここで、水溶性重合体におけるフッ素含有単量体単位の割合は、通常、水溶性重合体の製造にあたり用いる全単量体におけるフッ素含有単量体の比率(仕込み比)に一致する。   The proportion of fluorine-containing monomer units in the water-soluble polymer is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, particularly preferably 0.5% by weight or more, and preferably 30%. % By weight or less, more preferably 25% by weight or less, particularly preferably 20% by weight or less. When the ratio of the fluorine-containing monomer unit is equal to or higher than the lower limit, precipitation of lithium ions in the electrolytic solution can be reduced, thereby improving the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. Here, the ratio of the fluorine-containing monomer unit in the water-soluble polymer usually corresponds to the ratio (preparation ratio) of the fluorine-containing monomer in all monomers used in the production of the water-soluble polymer.

〔1.2.3.架橋性単量体単位〕
水溶性重合体は、架橋性単量体単位を含みうる。架橋性単量体単位は、架橋性単量体を重合して得られる構造単位である。架橋性単量体とは、加熱又はエネルギー線の照射により、重合中又は重合後に架橋構造を形成しうる単量体である。架橋性単量体単位を含むことにより、水溶性重合体を架橋させることができるので、電極活物質層の強度及び安定性を高めることができる。また、電解液に対する電極活物質層の膨潤を抑制して、リチウムイオン二次電池の低温特性を良好にできる。
[1.2.3. Crosslinkable monomer unit)
The water-soluble polymer can contain a crosslinkable monomer unit. The crosslinkable monomer unit is a structural unit obtained by polymerizing a crosslinkable monomer. A crosslinkable monomer is a monomer that can form a crosslinked structure during or after polymerization by heating or irradiation with energy rays. By including a crosslinkable monomer unit, the water-soluble polymer can be crosslinked, so that the strength and stability of the electrode active material layer can be increased. In addition, swelling of the electrode active material layer with respect to the electrolytic solution can be suppressed, and the low temperature characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved.

架橋性単量体としては、重合した際に架橋構造を形成しうる単量体を用いうる。架橋性単量体の例としては、1分子あたり2以上の反応性基を有する単量体を挙げることができる。より具体的には、熱架橋性の架橋性基及び1分子あたり1つのオレフィン性二重結合を有する単官能性単量体、及び1分子あたり2つ以上のオレフィン性二重結合を有する多官能性単量体が挙げられる。   As the crosslinkable monomer, a monomer capable of forming a crosslinked structure upon polymerization can be used. Examples of the crosslinkable monomer include monomers having two or more reactive groups per molecule. More specifically, a monofunctional monomer having a heat-crosslinkable crosslinkable group and one olefinic double bond per molecule, and a polyfunctional having two or more olefinic double bonds per molecule. Ionic monomers.

単官能性単量体に含まれる熱架橋性の架橋性基の例としては、エポキシ基、N−メチロールアミド基、オキセタニル基、オキサゾリン基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基が、架橋及び架橋密度の調節が容易な点でより好ましい。   Examples of thermally crosslinkable groups contained in the monofunctional monomer include epoxy groups, N-methylolamide groups, oxetanyl groups, oxazoline groups, and combinations thereof. Among these, an epoxy group is more preferable in terms of easy adjustment of crosslinking and crosslinking density.

熱架橋性の架橋性基としてエポキシ基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブテニルグリシジルエーテル、o−アリルフェニルグリシジルエーテル等の不飽和グリシジルエーテル;ブタジエンモノエポキシド、クロロプレンモノエポキシド、4,5−エポキシ−2−ペンテン、3,4−エポキシ−1−ビニルシクロヘキセン、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエン等のジエンまたはポリエンのモノエポキシド;3,4−エポキシ−1−ブテン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、1,2−エポキシ−9−デセン等のアルケニルエポキシド;並びにグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルクロトネート、グリシジル−4−ヘプテノエート、グリシジルソルベート、グリシジルリノレート、グリシジル−4−メチル−3−ペンテノエート、3−シクロヘキセンカルボン酸のグリシジルエステル、4−メチル−3−シクロヘキセンカルボン酸のグリシジルエステル等の不飽和カルボン酸のグリシジルエステル類;などが挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an epoxy group as a thermally crosslinkable group and having an olefinic double bond include vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, butenyl glycidyl ether, o-allylphenyl glycidyl. Unsaturated glycidyl ethers such as ether; butadiene monoepoxide, chloroprene monoepoxide, 4,5-epoxy-2-pentene, 3,4-epoxy-1-vinylcyclohexene, 1,2-epoxy-5,9-cyclododecadiene Monoepoxides of dienes or polyenes such as; alkenyl epoxides such as 3,4-epoxy-1-butene, 1,2-epoxy-5-hexene, 1,2-epoxy-9-decene; and glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, Glycidyl crotonate, glycidyl Unsaturated carboxylic acids such as -4-heptenoate, glycidyl sorbate, glycidyl linoleate, glycidyl-4-methyl-3-pentenoate, glycidyl ester of 3-cyclohexene carboxylic acid, glycidyl ester of 4-methyl-3-cyclohexene carboxylic acid Glycidyl esters; and the like.

熱架橋性の架橋性基としてN−メチロールアミド基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のメチロール基を有する(メタ)アクリルアミド類などが挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an N-methylolamide group as a thermally crosslinkable group and having an olefinic double bond have a methylol group such as N-methylol (meth) acrylamide (meta ) Acrylamides.

熱架橋性の架橋性基としてオキセタニル基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、2−((メタ)アクリロイルオキシメチル)オキセタン、及び2−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−4−トリフロロメチルオキセタンなどが挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an oxetanyl group as a heat crosslinkable group and having an olefinic double bond include 3-((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, 3-((meth) Acryloyloxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3-((meth) acryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 2-((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, and 2-((meth) acryloyloxymethyl ) -4-trifluoromethyloxetane.

熱架橋性の架橋性基としてオキサゾリン基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−メチル−2−オキサゾリン、及び2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンなどが挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an oxazoline group as a thermally crosslinkable group and having an olefinic double bond include 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2- Oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-5-methyl-2-oxazoline, and And 2-isopropenyl-5-ethyl-2-oxazoline.

2つ以上のオレフィン性二重結合を有する多官能性単量体の例としては、アリル(メタ)アクリレート、エチレンジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン−トリ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリグリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ヒドロキノンジアリルエーテル、テトラアリルオキシエタン、トリメチロールプロパン−ジアリルエーテル、前記以外の多官能性アルコールのアリルまたはビニルエーテル、トリアリルアミン、メチレンビスアクリルアミド、及びジビニルベンゼンなどが挙げられる。   Examples of multifunctional monomers having two or more olefinic double bonds include allyl (meth) acrylate, ethylene di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, Tetraethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane-tri (meth) acrylate, dipropylene glycol diallyl ether, polyglycol diallyl ether, triethylene glycol divinyl ether, hydroquinone diallyl ether, tetraallyloxyethane, trimethylolpropane-diallyl Examples include ethers, allyl or vinyl ethers of polyfunctional alcohols other than those described above, triallylamine, methylenebisacrylamide, and divinylbenzene.

中でも特に、架橋性単量体としては、エチレンジメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、及びグリシジルメタクリレートが好ましく、エチレンジメタクリレート及びグリシジルメタクリレートがより好ましい。
また、架橋性単量体及び架橋性単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Especially, as a crosslinkable monomer, ethylene dimethacrylate, allyl glycidyl ether, and glycidyl methacrylate are preferable, and ethylene dimethacrylate and glycidyl methacrylate are more preferable.
Moreover, a crosslinking | crosslinked monomer and a crosslinking | crosslinked monomer unit may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

水溶性重合体において、架橋性単量体単位の割合は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.15重量%以上、特に好ましくは0.2重量%以上であり、且つ好ましくは2重量%以下、より好ましくは1.5重量%以下、特に好ましくは1.0重量%以下である。架橋性単量体単位の含有割合が前記範囲の下限値以上であることにより、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を改善して電池寿命を長くできる。また、前記範囲の上限値以下であることにより、電極活物質層と集電体との密着性を高めることができる。通常、水溶性重合体における架橋性単量体単位の割合は、水溶性重合体の全単量体における架橋性単量体の比率(仕込み比)と一致する。   In the water-soluble polymer, the proportion of the crosslinkable monomer unit is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.15% by weight or more, particularly preferably 0.2% by weight or more, and preferably It is 2% by weight or less, more preferably 1.5% by weight or less, and particularly preferably 1.0% by weight or less. When the content ratio of the crosslinkable monomer unit is not less than the lower limit of the above range, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved and the battery life can be extended. Moreover, the adhesiveness of an electrode active material layer and a collector can be improved because it is below the upper limit of the said range. Usually, the ratio of the crosslinkable monomer unit in the water-soluble polymer coincides with the ratio (charge ratio) of the crosslinkable monomer in all the monomers of the water-soluble polymer.

〔1.2.4.任意の構造単位〕
水溶性重合体は、上述した単位以外に、任意の構造単位を含んでいてもよい。
[1.2.4. Arbitrary structural unit)
The water-soluble polymer may contain an arbitrary structural unit in addition to the units described above.

例えば、水溶性重合体は、水酸基含有単量体単位を含みうる。水酸基含有単量体単位とは、水酸基含有単量体を重合して形成される構造を有する構造単位である。水酸基含有単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジ−(エチレングリコール)マレエート、ジ−(エチレングリコール)イタコネート、2−ヒドロキシエチルマレエート、ビス(2−ヒドロキシエチル)マレエート、及び2−ヒドロキシエチルメチルフマレート等のヒロドキシアルキルアクリレート;アリルアルコール、多価アルコールのモノアリルエーテル;ビニルアルコールなどが挙げられる。中でも、ヒドロキシアルキルアクリレートが好ましく、2−ヒドロキシエチルアクリレートが特に好ましい。また、水酸基含有単量体及び水酸基含有単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   For example, the water-soluble polymer can include a hydroxyl group-containing monomer unit. A hydroxyl group-containing monomer unit is a structural unit having a structure formed by polymerizing a hydroxyl group-containing monomer. Examples of the hydroxyl group-containing monomer include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxy methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate, and 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate. Hydroxyalkyl acrylates such as di- (ethylene glycol) maleate, di- (ethylene glycol) itaconate, 2-hydroxyethyl maleate, bis (2-hydroxyethyl) maleate, and 2-hydroxyethyl methyl fumarate; Examples include alcohols, monoallyl ethers of polyhydric alcohols, and vinyl alcohol. Of these, hydroxyalkyl acrylate is preferable, and 2-hydroxyethyl acrylate is particularly preferable. Moreover, a hydroxyl-containing monomer and a hydroxyl-containing monomer unit may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

水溶性重合体における水酸基含有単量体単位の割合は、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上、さらにより好ましくは1.5重量%以上であり、且つ好ましくは10重量%以下、より好ましくは8重量%以下、さらにより好ましくは5重量%以下である。水酸基含有単量体単位の割合が前記下限値以上であることにより、本発明のバインダー組成物を含むスラリー組成物において電極活物質及び粒子状重合体等の粒子の分散性を高くできる。また、水酸基含有単量体単位の割合が前記上限値以下であることにより、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を改善して電池寿命を長くできる。ここで、水溶性重合体における水酸基含有単量体単位の割合は、通常、水溶性重合体の製造に当たり用いる全単量体における水酸基含有単量体の比率(仕込み比)に一致する。   The proportion of the hydroxyl group-containing monomer unit in the water-soluble polymer is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, still more preferably 1.5% by weight or more, and preferably 10% by weight. % Or less, more preferably 8% by weight or less, and even more preferably 5% by weight or less. When the ratio of the hydroxyl group-containing monomer unit is not less than the lower limit, the dispersibility of the particles such as the electrode active material and the particulate polymer can be increased in the slurry composition containing the binder composition of the present invention. Moreover, when the ratio of the hydroxyl group-containing monomer unit is not more than the above upper limit value, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved and the battery life can be extended. Here, the ratio of the hydroxyl group-containing monomer unit in the water-soluble polymer usually corresponds to the ratio (preparation ratio) of the hydroxyl group-containing monomer in all monomers used for the production of the water-soluble polymer.

また、例えば、水溶性重合体は、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体単位以外の、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を含みうる。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位は、(メタ)アクリル酸エステル単量体を重合して形成される構造を有する構造単位である。ただし、(メタ)アクリル酸エステル単量体の中でもフッ素を含有するものは、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体として(メタ)アクリル酸エステル単量体とは区別する。(メタ)アクリル酸エステル単量体の例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、n−テトラデシルアクリレート、ステアリルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステル;並びにメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ヘプチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、n−テトラデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート等のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。また、(メタ)アクリル酸エステル単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   In addition, for example, the water-soluble polymer may contain (meth) acrylate monomer units other than the fluorine-containing (meth) acrylate monomer units. The (meth) acrylic acid ester monomer unit is a structural unit having a structure formed by polymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer. However, among the (meth) acrylate monomers, those containing fluorine are distinguished from (meth) acrylate monomers as fluorine-containing (meth) acrylate monomers. Examples of (meth) acrylic acid ester monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl acrylate, octyl acrylate, Acrylic acid alkyl esters such as 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, n-tetradecyl acrylate, stearyl acrylate; and methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t -Butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, heptyl Methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, n- tetradecyl methacrylate, methacrylic acid alkyl esters such as stearyl methacrylate. Moreover, a (meth) acrylic acid ester monomer may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

水溶性重合体において、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の割合は、好ましくは25重量%以上、より好ましくは30重量%以上、特に好ましくは35重量%以上であり、且つ好ましくは75重量%以下、より好ましくは70重量%以下、特に好ましくは65重量%以下である。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の量が上記範囲の下限値以上であることにより、電極活物質層の集電体への密着性を高くすることができる。また、前記範囲の上限値以下であることにより、電極の柔軟性を高めることができる。ここで、水溶性重合体における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の割合は、通常、水溶性重合体の全単量体における(メタ)アクリル酸エステル単量体の比率(仕込み比)に一致する。   In the water-soluble polymer, the proportion of the (meth) acrylic acid ester monomer unit is preferably 25% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, particularly preferably 35% by weight or more, and preferably 75% by weight. % Or less, more preferably 70% by weight or less, and particularly preferably 65% by weight or less. When the amount of the (meth) acrylic acid ester monomer unit is not less than the lower limit of the above range, the adhesion of the electrode active material layer to the current collector can be increased. Moreover, the softness | flexibility of an electrode can be improved because it is below the upper limit of the said range. Here, the ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the water-soluble polymer is usually the ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer in all the monomers of the water-soluble polymer (preparation ratio). Match.

また、例えば、水溶性重合体は、反応性界面活性剤単位を含みうる。反応性界面活性剤単位は、反応性界面活性剤を重合して得られる構造単位である。反応性界面活性剤単位は、水溶性重合体の一部を構成し、且つ界面活性剤として機能しうる。   Also, for example, the water-soluble polymer can contain reactive surfactant units. The reactive surfactant unit is a structural unit obtained by polymerizing a reactive surfactant. The reactive surfactant unit forms part of the water-soluble polymer and can function as a surfactant.

反応性界面活性剤は、他の単量体と共重合しうる重合性の基を有し、且つ、界面活性基(親水性基及び疎水性基)を有する単量体である。通常、反応性界面活性剤は重合性不飽和基を有し、この基が重合後に疎水性基としても作用する。反応性界面活性剤が有する重合性不飽和基の例としては、ビニル基、アリル基、ビニリデン基、プロペニル基、イソプロペニル基、及びイソブチリデン基が挙げられる。かかる重合性不飽和基の種類は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   The reactive surfactant is a monomer having a polymerizable group that can be copolymerized with another monomer and having a surfactant group (hydrophilic group and hydrophobic group). Usually, the reactive surfactant has a polymerizable unsaturated group, and this group also acts as a hydrophobic group after polymerization. Examples of the polymerizable unsaturated group that the reactive surfactant has include a vinyl group, an allyl group, a vinylidene group, a propenyl group, an isopropenyl group, and an isobutylidene group. One kind of the polymerizable unsaturated group may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at any ratio.

反応性界面活性剤は、親水性を発現する部分として、通常は親水性基を有する。反応性界面活性剤は、親水性基の種類により、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤に分類される。   The reactive surfactant usually has a hydrophilic group as a portion that exhibits hydrophilicity. Reactive surfactants are classified into anionic, cationic and nonionic surfactants depending on the type of hydrophilic group.

アニオン系の親水性基の例としては、−SOM、−COOM、及び−PO(OM)が挙げられる。ここでMは、水素原子又はカチオンを示す。カチオンの例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属イオン;アンモニウムイオン;モノメチルアミン、ジメチルアミン、モノエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミンのアンモニウムイオン;並びにモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンのアンモニウムイオン;などが挙げられる。
カチオン系の親水基の例としては、−NHHXなどの第1級アミン塩、−NHCHHXなどの第2級アミン塩、−N(CHHXなどの第3級アミン塩、−N(CHなどの第4級アミン塩などが挙げられる。ここでXは、ハロゲン基を表す。
ノニオン系の親水基の例としては、−OHが挙げられる。
Examples of the anionic hydrophilic group include —SO 3 M, —COOM, and —PO (OM) 2 . Here, M represents a hydrogen atom or a cation. Examples of cations include alkali metal ions such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metal ions such as calcium and magnesium; ammonium ions; ammonium ions of alkylamines such as monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine and triethylamine; and And ammonium ions of alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine.
Examples of cationic hydrophilic groups include primary amine salts such as —NH 2 HX, secondary amine salts such as —NHCH 3 HX, tertiary amine salts such as —N (CH 3 ) 2 HX, Quaternary amine salts such as —N + (CH 3 ) 3 X and the like can be mentioned. Here, X represents a halogen group.
-OH is mentioned as an example of a nonionic hydrophilic group.

好適な反応性界面活性剤の例としては、下記の式(iii)で表される化合物が挙げられる。   Examples of suitable reactive surfactants include compounds represented by the following formula (iii).

Figure 0006191471
Figure 0006191471

式(iii)において、Rは2価の結合基を表す。Rの例としては、−Si−O−基、メチレン基及びフェニレン基が挙げられる。
式(iii)において、Rは親水性基を表す。Rの例としては、−SONHが挙げられる。
式(iii)において、nは1以上100以下の整数を表す。
In the formula (iii), R represents a divalent linking group. Examples of R include -Si-O- group, methylene group and phenylene group.
In the formula (iii), R 5 represents a hydrophilic group. An example of R 3 includes —SO 3 NH 4 .
In formula (iii), n represents an integer of 1 to 100.

好適な反応性界面活性剤の別の例としては、エチレンオキシドを重合して形成される構造を有する構造単位及びブチレンオキシドを重合して形成される構造を有する構造単位を有し、さらに末端に、末端二重結合を有するアルケニル基及び−SONHを有する化合物(例えば、商品名「ラテムルPD−104」及び「ラテムルPD−105」、花王株式会社製)を挙げることができる。
反応性界面活性剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Another example of a suitable reactive surfactant has a structural unit having a structure formed by polymerizing ethylene oxide and a structural unit having a structure formed by polymerizing butylene oxide. Examples thereof include compounds having an alkenyl group having a terminal double bond and —SO 3 NH 4 (for example, trade names “Latemul PD-104” and “Latemul PD-105”, manufactured by Kao Corporation).
A reactive surfactant may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

水溶性重合体において、反応性界面活性剤単位の含有割合は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.2重量%以上、特に好ましくは0.5重量%以上であり、且つ好ましくは5重量%以下、より好ましくは4重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である。反応性界面活性剤単位の含有割合を前記範囲の下限値以上とすることにより、本発明のバインダー組成物を含むスラリー組成物の分散性を向上させることができる。また、上限値以下とすることにより、電極の耐久性を向上させることができる。   In the water-soluble polymer, the content of the reactive surfactant unit is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, and particularly preferably 0.5% by weight or more. Is 5% by weight or less, more preferably 4% by weight or less, and particularly preferably 2% by weight or less. By making the content rate of a reactive surfactant unit more than the lower limit of the said range, the dispersibility of the slurry composition containing the binder composition of this invention can be improved. Moreover, durability of an electrode can be improved by setting it as below an upper limit.

水溶性重合体が有しうる任意の構造単位のさらなる例としては、下記の単量体を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。即ち、スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル単量体;アクリルアミド等のアミド系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のα,β−不飽和ニトリル化合物単量体;エチレン、プロピレン等のオレフィン類単量体;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類単量体;メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン類単量体;並びにN−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物単量体;の1以上を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。   A further example of an arbitrary structural unit that the water-soluble polymer may have includes a structural unit having a structure formed by polymerizing the following monomers. That is, aromatic vinyl monomers such as styrene, chlorostyrene, vinyl toluene, t-butyl styrene, vinyl benzoic acid, methyl vinyl benzoate, vinyl naphthalene, chloromethyl styrene, hydroxymethyl styrene, α-methyl styrene, divinyl benzene, etc. Amide monomers such as acrylamide; α, β-unsaturated nitrile compound monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; olefin monomers such as ethylene and propylene; halogen atoms such as vinyl chloride and vinylidene chloride Monomers; vinyl ester monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate; vinyl ether monomers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether; methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, Butyl vinyl It is formed by polymerizing one or more of vinyl ketone monomers such as ketone, hexyl vinyl ketone and isopropenyl vinyl ketone; and heterocyclic ring-containing vinyl compound monomers such as N-vinyl pyrrolidone, vinyl pyridine and vinyl imidazole. Examples include structural units having a structure.

〔1.2.5.水溶性重合体の物性〕
水溶性重合体の1重量%水溶液の粘度は、好ましくは1mPa・s以上、より好ましくは2mPa・s以上、特に好ましくは5mPa・s以上であり、且つ好ましくは1000mPa・s以下、より好ましくは500mPa・s以下、特に好ましくは100mPa・s以下である。前記の粘度を上記下限値以上とすることにより、集電体と電極活物質層との密着強度を向上させることができる。前記の粘度は、例えば、水溶性重合体の分子量によって調整できる。ここで、前記の粘度は、B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmで測定した時の値である。
[1.2.5. Properties of water-soluble polymer)
The viscosity of a 1% by weight aqueous solution of the water-soluble polymer is preferably 1 mPa · s or more, more preferably 2 mPa · s or more, particularly preferably 5 mPa · s or more, and preferably 1000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s. · S or less, particularly preferably 100 mPa · s or less. By setting the viscosity to the lower limit value or more, the adhesion strength between the current collector and the electrode active material layer can be improved. The viscosity can be adjusted by, for example, the molecular weight of the water-soluble polymer. Here, the said viscosity is a value when it measures at 25 degreeC and rotation speed 60rpm using a B-type viscometer.

水溶性重合体の重量平均分子量は、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、特に好ましくは1000以上であり、且つ好ましくは500000以下、より好ましくは450000以下、特に好ましくは400000以下である。水溶性重合体の重量平均分子量を上記範囲の下限値以上とすることにより、水溶性重合体の強度を高くして電極の耐久性を向上させることができる。また、上限値以下とすることにより、集電体と電極活物質層との密着性との密着強度を向上させることができる。
ここで、水溶性重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって、ジメチルホルムアミドの10体積%水溶液に0.85g/mlの硝酸ナトリウムを溶解させた溶液を展開溶媒としたポリスチレン換算の値として求めうる。
The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 500 or more, more preferably 700 or more, particularly preferably 1000 or more, and preferably 500,000 or less, more preferably 450,000 or less, and particularly preferably 400,000 or less. By setting the weight average molecular weight of the water-soluble polymer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the strength of the water-soluble polymer can be increased and the durability of the electrode can be improved. Moreover, the adhesive strength with the adhesiveness of a collector and an electrode active material layer can be improved by setting it as below an upper limit.
Here, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer is polystyrene using gel permeation chromatography (GPC) as a developing solvent, a solution obtained by dissolving 0.85 g / ml sodium nitrate in a 10% by volume aqueous solution of dimethylformamide. It can be obtained as a conversion value.

〔1.2.6.水溶性重合体の製造方法〕
水溶性重合体は、例えば、上述した単量体を含む単量体組成物を、水系溶媒中で重合して、製造しうる。この際、単量体組成物中の各単量体の比率は、通常、水溶性重合体における構造単位の比率と同様にする。
[1.2.6. Method for producing water-soluble polymer]
The water-soluble polymer can be produced, for example, by polymerizing a monomer composition containing the above-described monomer in an aqueous solvent. At this time, the ratio of each monomer in the monomer composition is usually the same as the ratio of structural units in the water-soluble polymer.

水系溶媒としては、水溶性重合体の分散が可能なものであれば格別限定されることはない。通常、常圧における沸点が好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上であり、且つ好ましくは350℃以下、より好ましくは300℃以下の水系溶媒から選ばれる。以下、その水系溶媒の例を挙げる。以下の例示において、溶媒名の後のカッコ内の数字は常圧での沸点(単位℃)であり、小数点以下は四捨五入または切り捨てられた値である。
水系溶媒の例としては、水(100);ダイアセトンアルコール(169)、γ−ブチロラクトン(204)等のケトン類;エチルアルコール(78)、イソプロピルアルコール(82)、ノルマルプロピルアルコール(97)等のアルコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル(120)、メチルセロソルブ(124)、エチルセロソルブ(136)、エチレングリコールターシャリーブチルエーテル(152)、ブチルセロソルブ(171)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール(174)、エチレングリコールモノプロピルエーテル(150)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(230)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(271)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(188)等のグリコールエーテル類;並びに1,3−ジオキソラン(75)、1,4−ジオキソラン(101)、テトラヒドロフラン(66)等のエーテル類が挙げられる。中でも水は可燃性がなく、重合体の分散体が容易に得られやすいという観点から特に好ましい。また、主溶媒として水を使用して、重合体の分散状態が確保可能な範囲において上記記載の水以外の水系溶媒を混合して用いてもよい。
The aqueous solvent is not particularly limited as long as the water-soluble polymer can be dispersed. Usually, the boiling point at normal pressure is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and preferably 350 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or lower. Examples of the aqueous solvent will be given below. In the following examples, the number in parentheses after the solvent name is the boiling point (unit: ° C) at normal pressure, and the value after the decimal point is a value rounded off or rounded down.
Examples of aqueous solvents include water (100); ketones such as diacetone alcohol (169) and γ-butyrolactone (204); ethyl alcohol (78), isopropyl alcohol (82), normal propyl alcohol (97) and the like. Alcohols: propylene glycol monomethyl ether (120), methyl cellosolve (124), ethyl cellosolve (136), ethylene glycol tertiary butyl ether (152), butyl cellosolve (171), 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (174) ), Ethylene glycol monopropyl ether (150), diethylene glycol monobutyl ether (230), triethylene glycol monobutyl ether (271), dipropylene glycol monomethyl ether (188) Glycol ethers; and 1,3-dioxolane (75), 1,4-dioxolane (101), ethers such as tetrahydrofuran (66 the like). Among these, water is particularly preferable from the viewpoint that it is not flammable and a polymer dispersion can be easily obtained. Further, water may be used as the main solvent, and an aqueous solvent other than the above-described water may be mixed and used within a range in which the dispersion state of the polymer can be secured.

重合方法は、特に限定されず、例えば溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法も用いうる。重合方法としては、例えばイオン重合、ラジカル重合、リビングラジカル重合などいずれの方法も用いうる。中でも製造効率の観点から、乳化重合法が特に好ましい。例えば、乳化重合法を採用すると、高分子量体が得やすい。また例えば、乳化重合法を採用すると、重合物がそのまま水に分散した状態で得られるので再分散化の処理が不要であり、そのまま本発明のスラリー組成物の製造に供することができる。   The polymerization method is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, and an emulsion polymerization method can be used. As the polymerization method, any method such as ion polymerization, radical polymerization, and living radical polymerization can be used. Among them, the emulsion polymerization method is particularly preferable from the viewpoint of production efficiency. For example, when an emulsion polymerization method is employed, a high molecular weight body is easily obtained. Further, for example, when the emulsion polymerization method is employed, the polymer is obtained in the state of being dispersed in water as it is, so that the redispersion treatment is unnecessary, and it can be directly used for the production of the slurry composition of the present invention.

乳化重合法は、通常は常法により行う。例えば、「実験化学講座」第28巻、(発行元:丸善(株)、日本化学会編)に記載された方法で行う。すなわち、攪拌機および加熱装置付きの密閉容器に水と、分散剤、乳化剤、架橋剤などの添加剤と、重合開始剤と、単量体とを所定の組成になるように加え、容器中の組成物を攪拌して単量体等を水に乳化させ、攪拌しながら温度を上昇させて重合を開始する方法である。あるいは、上記組成物を乳化させた後に密閉容器に入れ、同様に反応を開始させても、乳化重合を行いうる。   The emulsion polymerization method is usually performed by a conventional method. For example, the method is described in “Experimental Chemistry Course” Vol. 28, (Publisher: Maruzen Co., Ltd., edited by The Chemical Society of Japan). That is, water, an additive such as a dispersant, an emulsifier, a crosslinking agent, a polymerization initiator, and a monomer are added to a sealed container equipped with a stirrer and a heating device so as to have a predetermined composition, and the composition in the container This is a method in which a product is stirred to emulsify monomers and the like in water, and the temperature is increased while stirring to initiate polymerization. Alternatively, emulsion polymerization can be carried out by emulsifying the above composition and then placing it in a closed container and similarly starting the reaction.

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

乳化剤、分散剤、重合開始剤などは、これらの重合法において一般的に用いられるものであり、通常はその使用量も一般に使用される量とする。   An emulsifier, a dispersant, a polymerization initiator, and the like are generally used in these polymerization methods, and the amount used is usually an amount generally used.

重合温度および重合時間は、重合方法及び重合開始剤の種類などにより任意に選択しうる。通常、重合温度は約30℃以上、重合時間は0.5時間〜30時間程度である。
また、アミン類などの添加剤を重合助剤として用いてもよい。
The polymerization temperature and polymerization time can be arbitrarily selected depending on the polymerization method and the type of polymerization initiator. Usually, the polymerization temperature is about 30 ° C. or more, and the polymerization time is about 0.5 to 30 hours.
Further, additives such as amines may be used as a polymerization aid.

重合により、通常は水溶性重合体を含む反応液が得られる。得られた反応液は通常は酸性であり、水溶性重合体は水系溶媒に分散していることが多い。このように水溶性溶媒に分散した水溶性重合体は、通常、その反応液のpHを、例えば7〜13に調整にすることにより、水系溶媒に可溶にできる。こうして得られた反応液から水溶性重合体を取り出してもよい。しかし、通常は、水系媒体として水を用い、この水に溶解した状態の水溶性重合体を用いて本発明のバインダー組成物を製造する。   A reaction solution containing a water-soluble polymer is usually obtained by polymerization. The obtained reaction solution is usually acidic, and the water-soluble polymer is often dispersed in an aqueous solvent. The water-soluble polymer dispersed in the water-soluble solvent as described above can be usually made soluble in an aqueous solvent by adjusting the pH of the reaction solution to, for example, 7 to 13. You may take out a water-soluble polymer from the reaction liquid obtained in this way. However, usually, water is used as an aqueous medium, and the binder composition of the present invention is produced using a water-soluble polymer dissolved in water.

水溶性重合体を水系溶媒中に含む前記の溶液は、通常は酸性である。そこで、必要に応じて、pH7〜pH13にアルカリ化してもよい。これにより、溶液の取り扱い性を向上させることができ、また、本発明のスラリー組成物の塗工性を改善することができる。pH7〜pH13にアルカリ化する方法としては、例えば、水酸化リチウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等のアルカリ金属水溶液;水酸化カルシウム水溶液、水酸化マグネシウム水溶液等のアルカリ土類金属水溶液;アンモニア水溶液などのアルカリ水溶液を混合する方法が挙げられる。前記のアルカリ水溶液は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   The solution containing a water-soluble polymer in an aqueous solvent is usually acidic. Therefore, it may be alkalized to pH 7 to pH 13 as necessary. Thereby, the handleability of a solution can be improved and the applicability | paintability of the slurry composition of this invention can be improved. Examples of the method for alkalinizing to pH 7 to pH 13 include alkaline metal aqueous solutions such as lithium hydroxide aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution and potassium hydroxide aqueous solution; alkaline earth metal aqueous solutions such as calcium hydroxide aqueous solution and magnesium hydroxide aqueous solution; The method of mixing aqueous alkali solution, such as aqueous ammonia solution, is mentioned. One kind of the alkaline aqueous solution may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at any ratio.

〔1.2.7.水溶性重合体の量〕
粒子状重合体と水溶性重合体との量比は、粒子状重合体/水溶性重合体=99/1〜50/50であることが好ましく、98/2〜60/40であることがより好ましく、97/3〜70/30であることがさらにより好ましい。当該範囲とすることにより、密着性と寿命特性の両立を図ることができる。
[1.2.7. Amount of water-soluble polymer]
The amount ratio of the particulate polymer to the water-soluble polymer is preferably particulate polymer / water-soluble polymer = 99/1 to 50/50, more preferably 98/2 to 60/40. Preferably, 97/3 to 70/30 is even more preferable. By setting it as the said range, coexistence of adhesiveness and a lifetime characteristic can be aimed at.

[1.3.スルホコハク酸エステル又はその塩]
本発明のバインダー組成物は、スルホコハク酸エステル又はその塩を含む。スルホコハク酸エステル又はその塩を含むことにより、バインダー組成物を含むスラリー組成物の塗布のし易さが大幅に向上し、均質なスラリーの層を得ることができる。その結果、得られる電池における電極の低温受け入れ特性、電池の低温出力特性及びサイクル特性が向上する。
[1.3. Sulfosuccinic acid ester or salt thereof]
The binder composition of the present invention contains a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof. By including the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof, the ease of application of the slurry composition containing the binder composition is greatly improved, and a homogeneous slurry layer can be obtained. As a result, the low-temperature acceptance characteristics of the electrode, the low-temperature output characteristics, and the cycle characteristics of the battery are improved.

スルホコハク酸エステルは、スルホコハク酸のモノエステル、ジエステル又はトリエステルであり、モノエステル又はジエステルであることが好ましく、ジエステルであることがさらに好ましい。スルホコハク酸エステルは、モノ、ジ、又はトリアルキルエステルであることが好ましく、モノアルキルエステル又はジアルキルエステルであることがさらに好ましく、ジアルキルエステルであることがさらにより好ましい。   The sulfosuccinic acid ester is a monoester, diester or triester of sulfosuccinic acid, preferably a monoester or a diester, and more preferably a diester. The sulfosuccinic acid ester is preferably a mono-, di- or trialkyl ester, more preferably a monoalkyl ester or a dialkyl ester, and even more preferably a dialkyl ester.

スルホコハク酸エステル又はその塩は、下記式(i)で表される化合物であることが好ましい。   The sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is preferably a compound represented by the following formula (i).

Figure 0006191471
Figure 0006191471

式(i)中、R及びRのそれぞれは、独立に、Na、K、Li、NH及び炭素数1〜12のアルキル基からなる群より選択され、XはNa、K、Li及びNHからなる群より選択される。R及びRのそれぞれは、アルキル基である場合、その炭素数は、1〜12であることがより好ましく、2〜10であることがさらにより好ましい。R及びRのそれぞれは、アルキル基である場合、直鎖状のアルキル基であってもよく、分枝を有するアルキル基であってもよく、脂環式構造を有するアルキル基であってもよい。かかるアルキル基の好ましい例としては、オクチル基、シクロヘキシル基、及びアミル基が挙げられる。これらの中でも、オクチル基、シクロヘキシル基、及びアミル基が特に好ましい。 In formula (i), each of R 1 and R 2 is independently selected from the group consisting of Na, K, Li, NH 4 and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and X is Na, K, Li and Selected from the group consisting of NH 4 . When each of R 1 and R 2 is an alkyl group, the carbon number thereof is more preferably 1 to 12, and even more preferably 2 to 10. When each of R 1 and R 2 is an alkyl group, it may be a linear alkyl group, a branched alkyl group, or an alkyl group having an alicyclic structure. Also good. Preferable examples of such an alkyl group include octyl group, cyclohexyl group, and amyl group. Among these, an octyl group, a cyclohexyl group, and an amyl group are particularly preferable.

式(i)中、Xは、好ましくはNa、Li及びNHからなる群から、より好ましくはNa及びLiからなる群から選択される。また、R及びRのそれぞれが、アルキル基以外のものである場合、これらも、好ましくはNa、及びLiからなる群から選択される。R及びRのそれぞれが、アルキル基以外のものである場合、これらは通常Xと同じものとなる。 In formula (i), X is preferably selected from the group consisting of Na, Li and NH 4 , more preferably from the group consisting of Na and Li. In addition, when each of R 1 and R 2 is other than an alkyl group, these are also preferably selected from the group consisting of Na and Li. When each of R 1 and R 2 is other than an alkyl group, these are usually the same as X.

式(i)で表される化合物のより具体的な例としては、ジオクチルスルホコハク酸、ジアミルスルホコハク酸、及びジシクロペンチルスルホコハク酸のナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩が挙げられる。   More specific examples of the compound represented by the formula (i) include sodium salt, potassium salt and ammonium salt of dioctylsulfosuccinic acid, diamylsulfosuccinic acid, and dicyclopentylsulfosuccinic acid.

本発明のバインダー組成物においては、スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合は、粒子状重合体及び水溶性重合体の合計100重量部に対して0.01〜10重量部である。スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合は、粒子状重合体及び水溶性重合体の合計100重量部に対して、好ましくは0.02重量部以上、より好ましくは0.05重量部以上であり、且つ好ましくは5重量部以下、より好ましくは1重量部以下である。スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合を前記下限以上とすることにより、電極の集電体への密着性を向上させることができる。一方、スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合を前記上限以下とすることにより、電解液中のリチウムイオンの析出を低減させることができる。   In the binder composition of the present invention, the content of the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the particulate polymer and the water-soluble polymer. The content of the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is preferably 0.02 parts by weight or more, more preferably 0.05 parts by weight or more, with respect to 100 parts by weight in total of the particulate polymer and the water-soluble polymer. And it is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less. By setting the content ratio of the sulfosuccinic acid ester or salt thereof to the lower limit or more, the adhesion of the electrode to the current collector can be improved. On the other hand, by setting the content ratio of the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof to the upper limit or less, precipitation of lithium ions in the electrolytic solution can be reduced.

〔1.4.水〕
本発明のバインダー組成物は水を含む。水は溶媒又は分散媒として機能し、粒子状重合体を分散させたり、水溶性重合体を溶解させたりしうる。
[1.4. water〕
The binder composition of the present invention contains water. Water functions as a solvent or a dispersion medium, and can disperse the particulate polymer or dissolve the water-soluble polymer.

溶媒としては、水以外の溶媒を水とを組み合わせて用いてもよい。例えば、粒子状重合体及び水溶性重合体を溶解しうる液体を水と組み合わせると、粒子状重合体及び水溶性重合体が電極活物質の表面に吸着することにより、電極活物質の分散が安定化するので、好ましい。   As the solvent, a solvent other than water may be used in combination with water. For example, when a liquid that can dissolve a particulate polymer and a water-soluble polymer is combined with water, the particulate polymer and the water-soluble polymer are adsorbed on the surface of the electrode active material, thereby stabilizing the dispersion of the electrode active material. Therefore, it is preferable.

水と組み合わせる液体の種類は、乾燥速度や環境上の観点から選択することが好ましい。好ましい例を挙げると、シクロペンタン、シクロヘキサン等の環状脂肪族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;エチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のエステル類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;テトラヒドロフラン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル類:メタノール、エタノール、イソプロパノール、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等のアルコール類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;などが挙げられるが、中でもN−メチルピロリドン(NMP)が好ましい。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   The type of liquid to be combined with water is preferably selected from the viewpoint of drying speed and environment. Preferred examples include cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as ethyl methyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate, butyl acetate, γ-butyrolactone, Esters such as ε-caprolactone; Nitriles such as acetonitrile and propionitrile; Ethers such as tetrahydrofuran and ethylene glycol diethyl ether: Alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, and ethylene glycol monomethyl ether; N-methyl Examples include amides such as pyrrolidone and N, N-dimethylformamide; among them, N-methylpyrrolidone (NMP) is preferable. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination at any ratio.

溶媒の量は、バインダー組成物の製造、及びバインダー組成物を用いたスラリー組成物の製造に適した濃度及び粘度になるよう適宜調整しうる。具体的には、本発明のバインダー組成物全量中に占める固形分(即ち、スラリー組成物の乾燥を経て電極活物質層の構成成分として残留する物質)の濃度が、好ましくは40重量%以上、より好ましくは45重量%以上であり、且つ好ましくは75重量%以下、より好ましくは70重量%以下となる量に調整して用いられる。   The amount of the solvent can be appropriately adjusted so that the concentration and viscosity are suitable for the production of the binder composition and the slurry composition using the binder composition. Specifically, the concentration of the solid content (that is, the substance remaining as a constituent component of the electrode active material layer after drying of the slurry composition) in the total amount of the binder composition of the present invention is preferably 40% by weight or more, More preferably, it is 45% by weight or more, preferably 75% by weight or less, more preferably 70% by weight or less.

[1.5.バインダー組成物の製造方法]
本発明のバインダー組成物は、任意の製造方法で製造することができる。例えば、上に述べた構成成分を、任意の順序で混合することにより製造することができる。
特に好ましい製造方法としては、下記工程(1)及び工程(2)を含む製造方法が挙げられる。
工程(1):粒子状重合体、スルホコハク酸エステル又はその塩、及び水を混合し、混合物(1)を得る工程。
工程(2):混合物(1)、及び水溶性重合体を混合し、スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合が粒子状重合体及び水溶性重合体の合計100重量部に対して0.01〜10重量部である混合物(2)を得る工程。
このような順序で混合を行うことにより、均質な混合を容易に達成することができる。
[1.5. Method for producing binder composition]
The binder composition of the present invention can be produced by any production method. For example, it can be produced by mixing the above-described components in any order.
A particularly preferable production method includes a production method including the following step (1) and step (2).
Step (1): A step of mixing the particulate polymer, sulfosuccinic acid ester or salt thereof, and water to obtain a mixture (1).
Step (2): The mixture (1) and the water-soluble polymer are mixed, and the content ratio of the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is 0.01 to 100 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the particulate polymer and the water-soluble polymer. Obtaining a mixture (2) which is 10 parts by weight.
By mixing in this order, homogeneous mixing can be easily achieved.

工程(1)において、粒子状重合体を水分散体の状態で使用する場合は、当該水分散体とスルホコハク酸エステル又はその塩をとを混合することにより、当該工程を行うことができるが、水を別途加えてもよい。また、工程(2)において、又は工程(2)の後に、必要に応じて水などの他の成分をさらに添加してもよい。   In the step (1), when the particulate polymer is used in the state of an aqueous dispersion, the step can be performed by mixing the aqueous dispersion with a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof. Water may be added separately. Moreover, you may further add other components, such as water, in a process (2) or after a process (2) as needed.

混合を行うための機器の例としては、例えば、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、ロールミル、顔料分散機、らい潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等の混合機器が挙げられる。   Examples of equipment for mixing include mixing equipment such as a ball mill, a sand mill, a bead mill, a roll mill, a pigment disperser, a crusher, an ultrasonic disperser, a homogenizer, a homomixer, and a planetary mixer.

[2.リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物]
本発明のスラリー組成物は、リチウムイオン二次電池電極用のスラリー組成物であって、前記本発明のバインダー組成物、及び電極活物質を含む。
[2. Slurry composition for lithium ion secondary battery electrode]
The slurry composition of the present invention is a slurry composition for a lithium ion secondary battery electrode, and includes the binder composition of the present invention and an electrode active material.

〔2.1.正極活物質〕
電極活物質のうち、正極用の電極活物質(以下、単に「正極活物質」ということがある。)としては、通常、リチウムイオンの挿入及び脱離が可能な物質が用いられる。このような正極活物質は、無機化合物からなるものと有機化合物からなるものとに大別される。
[2.1. Positive electrode active material)
Of the electrode active materials, as the positive electrode active material (hereinafter sometimes simply referred to as “positive electrode active material”), a material capable of inserting and desorbing lithium ions is usually used. Such positive electrode active materials are roughly classified into those made of inorganic compounds and those made of organic compounds.

無機化合物からなる正極活物質としては、例えば、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、リチウムと遷移金属とのリチウム含有複合金属酸化物などが挙げられる。上記の遷移金属としては、例えばTi、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo等が挙げられる。   Examples of the positive electrode active material made of an inorganic compound include transition metal oxides, transition metal sulfides, lithium-containing composite metal oxides of lithium and transition metals, and the like. Examples of the transition metal include Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Mo.

遷移金属酸化物としては、例えば、MnO、MnO、V、V13、TiO、Cu、非晶質VO−P、MoO、V、V13等が挙げられ、中でもサイクル安定性と容量からMnO、V、V13、TiOが好ましい。 Examples of the transition metal oxide include MnO, MnO 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , Cu 2 V 2 O 3 , amorphous V 2 O—P 2 O 5 , MoO 3 , V 2 O 5 , V 6 O 13 and the like can be mentioned. Among them, MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 and TiO 2 are preferable from the viewpoint of cycle stability and capacity.

遷移金属硫化物としては、例えば、TiS、TiS、非晶質MoS、FeS等が挙げられる。 Examples of the transition metal sulfide include TiS 2 , TiS 3 , amorphous MoS 2 , FeS, and the like.

リチウム含有複合金属酸化物としては、例えば、層状構造を有するリチウム含有複合金属酸化物、スピネル構造を有するリチウム含有複合金属酸化物、オリビン型構造を有するリチウム含有複合金属酸化物などが挙げられる。   Examples of the lithium-containing composite metal oxide include a lithium-containing composite metal oxide having a layered structure, a lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure, and a lithium-containing composite metal oxide having an olivine structure.

層状構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としては、例えば、リチウム含有コバルト酸化物(LCO:LiCoO)、リチウム含有ニッケル酸化物(LiNiO)、Co−Ni−Mnのリチウム複合酸化物(NMC:LiNi0.8Co0.1Mn0.12、LiNi0.33Co0.33Mn0.33等)、Ni−Mn−Alのリチウム複合酸化物、Ni−Co−Alのリチウム複合酸化物(NCA:Li[Ni−Co−Al]O等)等が挙げられる。 Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a layered structure include lithium-containing cobalt oxide (LCO: LiCoO 2 ), lithium-containing nickel oxide (LiNiO 2 ), and Co—Ni—Mn lithium composite oxide (NMC: LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2, LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2, etc.), Ni—Mn—Al lithium composite oxide, Ni—Co—Al lithium A composite oxide (NCA: Li [Ni—Co—Al] O 2 or the like) can be used.

スピネル構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としては、例えば、マンガン酸リチウム(LMO:LiMn)、又は、マンガン酸リチウムのMnの一部を他の遷移金属で置換したLi[Mn3/21/2]O(ここでMは、Cr、Fe、Co、Ni、Cu等)等が挙げられる。 Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure include lithium manganate (LMO: LiMn 2 O 4 ) or Li [Mn 3 / 2 M 1/2 ] O 4 (where M is Cr, Fe, Co, Ni, Cu, etc.).

オリビン型構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としては、例えば、LiMPO(式中、Mは、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mg、Zn、V、Ca、Sr、Ba、Ti、Al、Si、B及びMoからなる群より選ばれる少なくとも1種を表し、Xは0≦X≦2を満たす数を表す。例えば、LFP:LiFePO等)で表されるオリビン型燐酸リチウム化合物が挙げられる。 Examples of the lithium-containing composite metal oxide having an olivine type structure include Li X MPO 4 (wherein M is Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, V, Ca, Sr, Ba, Ti). Represents at least one selected from the group consisting of Al, Si, B and Mo, and X represents a number satisfying 0 ≦ X ≦ 2, for example, LFP: LiFePO 4 etc.) Is mentioned.

有機化合物からなる正極活物質としては、例えば、ポリアセチレン、ポリ−p−フェニレンなどの導電性高分子化合物が挙げられる。   Examples of the positive electrode active material made of an organic compound include conductive polymer compounds such as polyacetylene and poly-p-phenylene.

また、無機化合物及び有機化合物を組み合わせた複合材料からなる正極活物質を用いてもよい。
また、例えば、鉄系酸化物を炭素源物質の存在下において還元焼成することで、炭素材料で覆われた複合材料を作製し、この複合材料を正極活物質として用いてもよい。鉄系酸化物は電気伝導性に乏しい傾向があるが、前記のような複合材料にすることにより、高性能な正極活物質として使用できる。
Moreover, you may use the positive electrode active material which consists of a composite material which combined the inorganic compound and the organic compound.
Alternatively, for example, a composite material covered with a carbon material may be produced by reducing and firing an iron-based oxide in the presence of a carbon source material, and the composite material may be used as a positive electrode active material. Iron-based oxides tend to have poor electrical conductivity, but can be used as a high-performance positive electrode active material by using a composite material as described above.

さらに、前記の化合物を部分的に元素置換したものを正極活物質として用いてもよい。
また、上記の無機化合物と有機化合物の混合物を正極活物質として用いてもよい。
正極活物質は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Furthermore, you may use as a positive electrode active material what carried out the element substitution of the said compound partially.
Moreover, you may use the mixture of said inorganic compound and organic compound as a positive electrode active material.
As the positive electrode active material, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination at any ratio.

正極活物質の特に好ましい例としては、LCO、LMO、NMC、NCA及びLFPを挙げることができる。   Particularly preferred examples of the positive electrode active material include LCO, LMO, NMC, NCA, and LFP.

正極活物質の粒子の体積平均粒子径は、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上であり、且つ好ましくは50μm以下、より好ましくは30μm以下である。正極活物質の粒子の平均粒子径を上記範囲にすることにより、正極活物質層を調製する際のバインダーの量を少なくすることができ、リチウムイオン二次電池の容量の低下を抑制できる。また、正極活物質の粒子の平均粒子径を上記範囲にすることにより、本発明のスラリー組成物の粘度を塗布し易い適正な粘度に調整することが容易になり、均一な正極を得ることもできる。ここで、体積平均粒子径は、レーザー回折法で測定された粒度分布において小径側から計算した累積体積が50%となる粒子径を採用する。   The volume average particle diameter of the positive electrode active material particles is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, and preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less. By setting the average particle diameter of the positive electrode active material particles in the above range, the amount of the binder in preparing the positive electrode active material layer can be reduced, and the decrease in the capacity of the lithium ion secondary battery can be suppressed. Further, by making the average particle diameter of the positive electrode active material particles in the above range, it becomes easy to adjust the viscosity of the slurry composition of the present invention to an appropriate viscosity that is easy to apply, and a uniform positive electrode can be obtained. it can. Here, the volume average particle diameter employs a particle diameter at which the cumulative volume calculated from the small diameter side is 50% in the particle size distribution measured by the laser diffraction method.

正極活物質の量は、電極活物質層における正極活物質の割合で、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上であり、且つ好ましくは99.9重量%以下、より好ましくは99重量%以下である。正極活物質の量を上記範囲とすることにより、リチウムイオン二次電池の容量を高くでき、また、正極の柔軟性並びに集電体と正極活物質層との密着性を向上させることができる。   The amount of the positive electrode active material is a ratio of the positive electrode active material in the electrode active material layer, and is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and preferably 99.9% by weight or less, more preferably 99%. % By weight or less. By setting the amount of the positive electrode active material in the above range, the capacity of the lithium ion secondary battery can be increased, and the flexibility of the positive electrode and the adhesion between the current collector and the positive electrode active material layer can be improved.

〔2.2.負極活物質〕
電極活物質のうち、負極用の電極活物質(以下、適宜「負極活物質」ということがある。)は、負極において電子の受け渡しをする物質である。負極活物質として、通常は、リチウムイオンを吸蔵及び放出しうる物質を用いる。
好適な負極活物質を挙げると、例えば、炭素が挙げられる。炭素としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック等が挙げられ、中でも天然黒鉛を用いることが好ましい。
[2.2. Negative electrode active material)
Among the electrode active materials, an electrode active material for a negative electrode (hereinafter also referred to as “negative electrode active material” as appropriate) is a substance that transfers electrons in the negative electrode. As the negative electrode active material, a material that can occlude and release lithium ions is usually used.
An example of a suitable negative electrode active material is carbon. Examples of carbon include natural graphite, artificial graphite, and carbon black. Among these, natural graphite is preferably used.

また、負極活物質としては、スズ、ケイ素、ゲルマニウム及び鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む負極活物質を用いることが好ましい。これらの元素を含む負極活物質は、不可逆容量が小さいからである。この中でも、ケイ素を含む負極活物質が好ましい。ケイ素を含む負極活物質を用いることにより、リチウムイオン二次電池の電気容量を大きくすることが可能となる。   Further, as the negative electrode active material, it is preferable to use a negative electrode active material containing at least one selected from the group consisting of tin, silicon, germanium, and lead. This is because a negative electrode active material containing these elements has a small irreversible capacity. Among these, a negative electrode active material containing silicon is preferable. By using a negative electrode active material containing silicon, the electric capacity of the lithium ion secondary battery can be increased.

負極活物質は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。したがって、前記の負極活物質のうち、2種類以上を組み合わせて用いてよい。中でも、炭素と、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方とを組み合わせて含む負極活物質を用いることが好ましい。炭素と、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方とを組み合わせて含む負極活物質においては、高電位で金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方へのLiの挿入及び脱離が起こり、低電位で炭素へのLiの挿入及び脱離が起こると推測される。このため、膨張及び収縮が抑制されるので、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させることができる。   A negative electrode active material may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. Therefore, two or more kinds of the negative electrode active materials may be used in combination. Among these, it is preferable to use a negative electrode active material containing a combination of carbon and one or both of metallic silicon and a silicon-based active material. In a negative electrode active material containing a combination of carbon and one or both of metallic silicon and a silicon-based active material, Li insertion and desorption from one or both of metallic silicon and a silicon-based active material occurs at a high potential, It is presumed that Li insertion and desorption from carbon occur at low potential. For this reason, since expansion and contraction are suppressed, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved.

ケイ素系活物質としては、例えば、SiO、SiO、SiO(0.01≦x<2)、SiC、SiOC等が挙げられ、SiO、SiC及びSiOCが好ましい。中でも、負極活物質自体の膨らみが抑制される点から、ケイ素系活物質としてSiOを用いることが特に好ましい。SiOは、SiO及びSiOの一方又は両方と金属ケイ素とを原料として形成される化合物である。このSiOは、例えば、SiOと金属ケイ素との混合物を加熱して生成した一酸化ケイ素ガスを、冷却及び析出させることにより、製造しうる。 Examples of the silicon-based active material include SiO, SiO 2 , SiO x (0.01 ≦ x <2), SiC, SiOC, and the like, and SiO x , SiC, and SiOC are preferable. Among these, it is particularly preferable to use SiO x as the silicon-based active material from the viewpoint of suppressing the swelling of the negative electrode active material itself. SiO x is a compound formed using one or both of SiO and SiO 2 and metallic silicon as raw materials. This SiO x can be produced, for example, by cooling and precipitating silicon monoxide gas generated by heating a mixture of SiO 2 and metal silicon.

炭素と金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方とを組み合わせて用いる場合、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方は導電性カーボンと複合化されていることが好ましい。導電性カーボンとの複合化により、負極活物質自体の膨らみを抑制することができる。
複合化の方法としては、例えば、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方をカーボンによりコーティングすることにより複合化する方法;導電性カーボンと金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方とを含む混合物を造粒することにより複合化する方法;等が挙げられる。
When carbon is used in combination with one or both of metallic silicon and a silicon-based active material, it is preferable that one or both of metallic silicon and the silicon-based active material is combined with conductive carbon. By combining with conductive carbon, swelling of the negative electrode active material itself can be suppressed.
Examples of the compounding method include a method of compounding one or both of metallic silicon and silicon-based active material with carbon; conductive carbon and one or both of metallic silicon and silicon-based active material The method of compounding by granulating a mixture; etc. are mentioned.

金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方をカーボンによりコーティングする方法としては、例えば、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方に熱処理を施して不均化する方法;金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方に熱処理を施して化学蒸着する方法;等が挙げられる。   Examples of the method for coating one or both of metallic silicon and silicon-based active material with carbon include, for example, a method in which one or both of metallic silicon and silicon-based active material are subjected to heat treatment, and disproportionation; A method of performing chemical vapor deposition by subjecting one or both of the materials to a heat treatment; and the like.

これらの方法の具体例を挙げると、SiOに、少なくとも有機物ガス及び有機蒸気の一方又は両方を含む雰囲気下で、好ましくは900℃以上、より好ましくは1000℃以上、さらにより好ましくは1050℃以上、特に好ましくは1100℃以上であり、且つ好ましくは1400℃以下、より好ましくは1300℃以下、さらにより好ましくは1200℃以下の温度域で、熱処理を施す方法が挙げられる。この方法によれば、SiOをケイ素及び二酸化ケイ素の複合体に不均化し、その表面にカーボンを化学蒸着することができる。 As specific examples of these methods, SiO x is preferably at least 900 ° C., more preferably at least 1000 ° C., and even more preferably at least 1050 ° C. in an atmosphere containing at least one or both of organic gas and organic vapor. Particularly preferred is a method in which heat treatment is performed at a temperature of 1100 ° C. or higher, preferably 1400 ° C. or lower, more preferably 1300 ° C. or lower, and even more preferably 1200 ° C. or lower. According to this method, SiO x can be disproportionated into a composite of silicon and silicon dioxide, and carbon can be chemically deposited on the surface.

また、別の具体例としては、次の方法も挙げられる。すなわち、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方に、不活性ガス雰囲気下で、熱処理を施して不均化して、ケイ素複合物を得る(この工程での熱処理の温度域は、好ましくは900℃以上、より好ましくは1000℃以上、さらにより好ましくは1100℃以上であり、且つ好ましくは1400℃以下、より好ましくは1300℃以下である。)。こうして得られたケイ素複合物を、好ましくは0.1μm〜50μmの粒度まで粉砕する。粉砕したケイ素複合物を、不活性ガス気流下で、800℃〜1400℃で加熱する。この加熱したケイ素複合物に、少なくとも有機物ガス及び有機蒸気の一方又は両方を含む雰囲気下で、熱処理を施して、表面にカーボンを化学蒸着する(この工程での熱処理の温度域は、好ましくは800℃以上、より好ましくは900℃以上、さらにより好ましくは1000℃以上であり、且つ好ましくは1400℃以下、より好ましくは1300℃以下であり、且つ好ましくは1200℃以下である。)。   Another specific example is the following method. That is, one or both of metallic silicon and silicon-based active material is heat-treated in an inert gas atmosphere to disproportionate to obtain a silicon composite (the temperature range of heat treatment in this step is preferably 900). ℃ or higher, more preferably 1000 ℃ or higher, even more preferably 1100 ℃ or higher, and preferably 1400 ℃ or lower, more preferably 1300 ℃ or lower. The silicon composite thus obtained is preferably pulverized to a particle size of 0.1 μm to 50 μm. The pulverized silicon composite is heated at 800 ° C. to 1400 ° C. under an inert gas stream. The heated silicon composite is subjected to a heat treatment in an atmosphere containing at least one or both of an organic gas and an organic vapor to chemically deposit carbon on the surface (the temperature range of the heat treatment in this step is preferably 800). Or higher, more preferably 900 ° C. or higher, even more preferably 1000 ° C. or higher, and preferably 1400 ° C. or lower, more preferably 1300 ° C. or lower, and preferably 1200 ° C. or lower.

また、更に別の具体例としては、次の方法も挙げられる。すなわち、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方に、有機物ガス及び有機蒸気の一方又は両方で化学蒸着処理を施す(当該処理の温度域は、好ましくは500℃〜1200℃、より好ましくは500℃〜1000℃、さらにより好ましくは500℃〜900℃である。)。これに、不活性ガス雰囲気下で、熱処理を施して、不均化する(この工程での熱処理の温度域は、好ましくは900℃以上、より好ましくは1000℃以上、さらにより好ましくは1100℃以上であり、且つ好ましくは1400℃以下、より好ましくは1300℃以下である。)。   Moreover, the following method is also mentioned as another specific example. That is, one or both of metal silicon and silicon-based active material is subjected to chemical vapor deposition treatment with one or both of organic gas and organic vapor (the temperature range of the treatment is preferably 500 ° C. to 1200 ° C., more preferably 500 ° C. C. to 1000.degree. C., even more preferably 500.degree. C. to 900.degree. This is subjected to heat treatment in an inert gas atmosphere to disproportionate (the heat treatment temperature range in this step is preferably 900 ° C. or higher, more preferably 1000 ° C. or higher, and even more preferably 1100 ° C. or higher. And preferably 1400 ° C. or lower, more preferably 1300 ° C. or lower).

炭素と、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方とを組み合わせて含む負極活物質を用いる場合、負極活物質において、全炭素原子量100重量部に対してケイ素原子の量が0.1重量部〜50重量部であることが好ましい。これにより、導電パスが良好に形成されて、負極における導電性を良好にできる。   In the case of using a negative electrode active material containing a combination of carbon and one or both of metallic silicon and a silicon-based active material, the amount of silicon atoms in the negative electrode active material is 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total carbon atoms. It is preferable that it is -50 weight part. Thereby, a conductive path is formed satisfactorily and the conductivity of the negative electrode can be improved.

炭素と、金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方とを組み合わせて含む負極活物質を用いる場合、炭素と金属ケイ素及びケイ素系活物質の一方又は両方との重量比(「炭素の重量」/「金属ケイ素及びケイ素系活物質の重量」)は、好ましくは50/50以上、より好ましくは70/30以上であり、且つ好ましくは97/3以下、より好ましくは90/10以下である。これにより、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を改善することができる。   When a negative electrode active material including a combination of carbon and one or both of metallic silicon and a silicon-based active material is used, a weight ratio of carbon to one or both of metallic silicon and a silicon-based active material (“carbon weight” / “Weight of metal silicon and silicon-based active material”) is preferably 50/50 or more, more preferably 70/30 or more, and preferably 97/3 or less, more preferably 90/10 or less. Thereby, the cycling characteristics of a lithium ion secondary battery can be improved.

負極活物質は、粒子状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、リチウムイオン二次電池用電極の成形時に、より高密度な電極が形成できる。
負極活物質の粒子の体積平均粒子径は、リチウムイオン二次電池の他の構成要件との兼ね合いで適宜選択され、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上、さらにより好ましくは5μm以上であり、且つ好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、さらにより好ましくは20μm以下である。
The negative electrode active material is preferably sized in the form of particles. When the shape of the particles is spherical, a higher-density electrode can be formed at the time of forming the electrode for a lithium ion secondary battery.
The volume average particle diameter of the particles of the negative electrode active material is appropriately selected in consideration of other constituent requirements of the lithium ion secondary battery, and is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, and even more preferably 5 μm or more. And preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and even more preferably 20 μm or less.

負極活物質の比表面積は、出力密度向上の観点から、好ましくは2m/g以上、より好ましくは3m/g以上、さらにより好ましくは5m/g以上であり、且つ好ましくは20m/g以下、より好ましくは15m/g以下、さらにより好ましくは10m/g以下である。負極活物質の比表面積は、例えばBET法により測定しうる。 The specific surface area of the negative electrode active material, the output from the viewpoint of improving the density, preferably 2m 2 / g or more, more preferably 3m 2 / g or more, still more preferably 5 m 2 / g or more, and preferably 20 m 2 / g or less, more preferably 15 m 2 / g or less, and even more preferably 10 m 2 / g or less. The specific surface area of the negative electrode active material can be measured by, for example, the BET method.

負極活物質の量は、電極活物質層における負極活物質の割合で、好ましくは85重量%以上、より好ましくは88重量%以上であり、且つ好ましくは99重量%以下、より好ましくは97重量%以下である。負極活物質の量を上記範囲とすることにより、高い容量を示しながらも柔軟性、密着性を示す負極を実現できる。   The amount of the negative electrode active material is a ratio of the negative electrode active material in the electrode active material layer, and is preferably 85% by weight or more, more preferably 88% by weight or more, and preferably 99% by weight or less, more preferably 97% by weight. It is as follows. By setting the amount of the negative electrode active material in the above range, it is possible to realize a negative electrode that exhibits flexibility and adhesion while exhibiting a high capacity.

〔2.3.スラリー組成物中のバインダー組成物の割合〕
本発明のスラリー組成物が含有するバインダー組成物の割合は、得られる電池の性能が良好に発現されるよう適宜調整することができる。例えば、電極活物質100重量部に対するバインダー組成物固形分の割合として、0.5〜10重量部とすることができる。
[2.3. Ratio of binder composition in slurry composition]
The ratio of the binder composition contained in the slurry composition of the present invention can be adjusted as appropriate so that the performance of the obtained battery is satisfactorily exhibited. For example, it can be set as 0.5-10 weight part as a ratio of binder composition solid content with respect to 100 weight part of electrode active materials.

〔2.4.任意の成分〕
本発明のスラリー組成物は、上述した電極活物質、及びバインダー組成物以外に任意の成分を含みうる。
例えば、本発明のスラリー組成物は、前記水溶性重合体として添加されるもの以外の増粘剤を含みうる。増粘剤を含むことにより、スラリー組成物の粘度を、塗布に適した範囲に調整しうる。増粘剤の例としては、カルボキシメチルセルロース等の既知の増粘剤が挙げられる。増粘剤の量(固形分相当)は、電極活物質の量100重量部に対して、好ましくは0.1重量部〜5重量部の範囲で、適切な粘度を得られるよう適宜調整しうる。
[2.4. (Optional ingredients)
The slurry composition of this invention can contain arbitrary components other than the electrode active material mentioned above and a binder composition.
For example, the slurry composition of the present invention may contain a thickening agent other than that added as the water-soluble polymer. By including a thickener, the viscosity of the slurry composition can be adjusted to a range suitable for coating. Examples of the thickener include known thickeners such as carboxymethylcellulose. The amount of the thickener (corresponding to the solid content) is suitably adjusted so as to obtain an appropriate viscosity, preferably in the range of 0.1 to 5 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the electrode active material. .

本発明のスラリー組成物は、前記本発明のバインダー組成物が含有している水に加えて、さらに追加的に水等の溶媒を含みうる。溶媒の量は、本発明のスラリー組成物の粘度が塗布に好適な粘度になるように調整することが好ましい。具体的には、本発明のスラリー組成物の固形分(即ち、スラリー組成物の乾燥を経て電極活物質層の構成成分として残留する物質)の濃度が、好ましくは30重量%以上、より好ましくは35重量%以上であり、且つ好ましくは70重量%以下、より好ましくは65重量%以下となる量に調整して用いられる。   The slurry composition of the present invention may further contain a solvent such as water in addition to the water contained in the binder composition of the present invention. The amount of the solvent is preferably adjusted so that the viscosity of the slurry composition of the present invention becomes a viscosity suitable for coating. Specifically, the concentration of the solid content of the slurry composition of the present invention (that is, the substance remaining as a constituent component of the electrode active material layer after drying of the slurry composition) is preferably 30% by weight or more, more preferably The amount is adjusted to 35% by weight or more, preferably 70% by weight or less, more preferably 65% by weight or less.

また例えば、本発明のスラリー組成物は、導電材を含みうる。導電材は、電極活物質同士の電気的接触を向上させうる成分である。導電材を含むことにより、リチウムイオン二次電池の放電レート特性を改善することができる。
導電材としては、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、カーボンブラック、グラファイト、気相成長カーボン繊維、およびカーボンナノチューブ等の導電性カーボンなどが挙げられる。中でも、リチウムイオン二次電池の低温出力特性と寿命特性とのバランスが良いので、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック及びケッチェンブラックが好ましく、アセチレンブラック及びケッチェンブラックが特に好ましい。また、導電材は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Further, for example, the slurry composition of the present invention can contain a conductive material. The conductive material is a component that can improve electrical contact between the electrode active materials. By including a conductive material, the discharge rate characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved.
Examples of the conductive material include furnace black, acetylene black, ketjen black, oil furnace black, carbon black, graphite, vapor grown carbon fiber, and conductive carbon such as carbon nanotube. Among them, acetylene black, oil furnace black, and ketjen black are preferable, and acetylene black and ketjen black are particularly preferable because the balance between the low-temperature output characteristics and the life characteristics of the lithium ion secondary battery is good. Moreover, a conductive material may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

導電材の比表面積は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは60m/g以上、特に好ましくは70m/g以上であり、且つ好ましくは1500m/g以下、より好ましくは1200m/g以下、特に好ましくは1000m/g以下である。導電材の比表面積を前記範囲の下限値以上にすることにより、リチウムイオン二次電池の低温出力特性を向上させることができる。また、上限値以下にすることにより、集電体と負極活物質層との結着性を高めることができる。 The specific surface area of the conductive material is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 60 m 2 / g or more, particularly preferably at 70m 2 / g or more, and preferably 1500 m 2 / g or less, more preferably 1200 m 2 / g or less, particularly preferably 1000 m 2 / g or less. By setting the specific surface area of the conductive material to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the low temperature output characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved. Moreover, the binding property of a collector and a negative electrode active material layer can be improved by setting it as an upper limit or less.

導電材の量は、負極活物質100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.2重量部以上、さらにより好ましくは0.3重量部以上であり、且つ好ましくは10重量部以下、より好ましくは8重量部以下、さらにより好ましくは5重量部以下である。導電材の量を前記下限値以上にすることにより、リチウムイオン二次電池の低温出力特性を向上させることができる。また、導電材の量を前記上限値以下にすることにより、集電体と負極活物質層との結着性を高めることができる。   The amount of the conductive material is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.2 parts by weight or more, even more preferably 0.3 parts by weight or more, and preferably 100 parts by weight or less of the negative electrode active material. Is 10 parts by weight or less, more preferably 8 parts by weight or less, and even more preferably 5 parts by weight or less. By setting the amount of the conductive material to the lower limit value or more, the low temperature output characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved. Moreover, the binding property of a collector and a negative electrode active material layer can be improved by making the quantity of a electrically conductive material below the said upper limit.

〔2.5.スラリー組成物の製造方法〕
本発明のスラリー組成物は、例えば、電極活物質、バインダー組成物、及び必要に応じて任意の成分(水、増粘剤及びその他の任意の成分)を混合して製造しうる。この際の具体的な手順は任意である。例えば、電極活物質、バインダー組成物、水、増粘剤及び導電材を含むスラリー組成物を製造する場合には、水に電極活物質、バインダー組成物、増粘剤及び導電材を同時に加えて混合する方法;水に電極活物質、導電材、増粘剤を加えて混合し、その後にバインダー組成物を加えて混合する方法;などが挙げられる。
[2.5. Method for producing slurry composition]
The slurry composition of the present invention can be produced, for example, by mixing an electrode active material, a binder composition, and optional components (water, thickener and other optional components) as necessary. The specific procedure at this time is arbitrary. For example, when manufacturing a slurry composition containing an electrode active material, a binder composition, water, a thickener and a conductive material, the electrode active material, the binder composition, the thickener and the conductive material are added to water at the same time. A method of mixing; a method in which an electrode active material, a conductive material, and a thickener are added to water and mixed, and then a binder composition is added and mixed;

混合を行うための機器の例としては、例えば、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、ロールミル、顔料分散機、らい潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等の混合機器が挙げられる。   Examples of equipment for mixing include mixing equipment such as a ball mill, a sand mill, a bead mill, a roll mill, a pigment disperser, a crusher, an ultrasonic disperser, a homogenizer, a homomixer, and a planetary mixer.

[3.リチウムイオン二次電池用電極]
本発明のリチウムイオン二次電池用電極は、リチウムイオン二次電池用スラリー組成物を、集電体上に、塗布し、乾燥してなる。
[3. Electrode for lithium ion secondary battery]
The electrode for a lithium ion secondary battery of the present invention is obtained by applying a slurry composition for a lithium ion secondary battery on a current collector and drying it.

〔3.1.集電体〕
集電体は、電気導電性を有し、且つ、電気化学的に耐久性のある材料であれば特に制限されないが、耐熱性を有するため金属材料が好ましい。集電体の材料としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金などが挙げられる。中でも、正極に用いる集電体としてはアルミニウムが好ましく、負極に用いる集電体としては銅が好ましい。前記の材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
[3.1. Current collector]
The current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity and is electrochemically durable, but a metal material is preferable because it has heat resistance. Examples of the material for the current collector include iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, gold, and platinum. Among them, the current collector used for the positive electrode is preferably aluminum, and the current collector used for the negative electrode is preferably copper. One kind of the above materials may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination at any ratio.

集電体の形状は特に制限されないが、厚さ0.001mm〜0.5mm程度のシート状のものが好ましい。
集電体は、電極活物質層との密着強度を高めるため、表面に予め粗面化処理して使用することが好ましい。粗面化方法としては、例えば、機械的研磨法、電解研磨法、化学研磨法などが挙げられる。機械的研磨法においては、例えば、研磨剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線などを備えたワイヤーブラシ等が使用される。また、電極活物質層の密着強度や導電性を高めるために、集電体の表面に中間層を形成してもよい。
The shape of the current collector is not particularly limited, but a sheet shape having a thickness of about 0.001 mm to 0.5 mm is preferable.
In order to increase the adhesion strength with the electrode active material layer, the current collector is preferably used after roughening the surface in advance. Examples of the roughening method include a mechanical polishing method, an electrolytic polishing method, and a chemical polishing method. In the mechanical polishing method, for example, an abrasive cloth paper to which abrasive particles are fixed, a grindstone, an emery buff, a wire brush provided with a steel wire, or the like is used. In order to increase the adhesion strength and conductivity of the electrode active material layer, an intermediate layer may be formed on the surface of the current collector.

〔3.2.スラリー組成物の塗布〕
集電体を用意した後で、集電体上に、本発明のスラリー組成物の膜を形成する。この際、通常は、本発明のスラリー組成物を塗布することにより、スラリー組成物の膜を形成する。また、スラリー組成物は、集電体の片面に塗布してもよく、両面に塗布してもよい。
[3.2. Application of slurry composition)
After preparing the current collector, a film of the slurry composition of the present invention is formed on the current collector. Under the present circumstances, the film | membrane of a slurry composition is normally formed by apply | coating the slurry composition of this invention. Moreover, a slurry composition may be apply | coated to the single side | surface of a collector, and may be apply | coated to both surfaces.

塗布方法に制限は無く、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、ハケ塗り法などの方法が挙げられる。
また、スラリー組成物の膜の厚みは、目的とする電極活物質層の厚みに応じて適宜に設定しうる。
There is no restriction | limiting in the coating method, For example, methods, such as a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, a brush coating method, are mentioned.
Further, the thickness of the slurry composition film can be appropriately set according to the thickness of the target electrode active material layer.

〔3.3.膜の乾燥〕
スラリー組成物の膜を形成した後、乾燥により、この膜から水等の液体を除去する。これにより、電極活物質及びバインダー組成物の固形分を含む電極活物質層が集電体の表面に形成され、電極が得られる。
[3.3. (Drying the membrane)
After forming the slurry composition film, the liquid such as water is removed from the film by drying. Thereby, the electrode active material layer containing the solid content of an electrode active material and a binder composition is formed in the surface of an electrical power collector, and an electrode is obtained.

乾燥方法としては、例えば、温風、熱風、低湿風等の風による乾燥;真空乾燥;(遠)赤外線又は電子線などの照射による乾燥法、が挙げられる。中でも、遠赤外線の照射による乾燥法が好ましい。
乾燥温度及び乾燥時間は、スラリー組成物の膜から水を除去できる温度と時間が好ましい。具体的な範囲を挙げると、乾燥時間は好ましくは1分〜30分であり、乾燥温度は好ましくは40℃〜180℃である。
Examples of the drying method include drying with warm air, hot air, low-humidity air or the like; vacuum drying; (far) drying method by irradiation with infrared rays or electron beams. Among these, a drying method by irradiation with far infrared rays is preferable.
The drying temperature and drying time are preferably a temperature and a time at which water can be removed from the slurry composition film. Specifically, the drying time is preferably 1 minute to 30 minutes, and the drying temperature is preferably 40 ° C to 180 ° C.

〔3.4.任意の工程〕
スラリー組成物の膜を乾燥させた後で、必要に応じて、例えば金型プレス又はロールプレスなどを用い、電極活物質層に加圧処理を施すことが好ましい。加圧処理により、電極活物質層の空隙率を低くすることができる。空隙率は、好ましくは5%以上、より好ましくは7%以上であり、且つ好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下である。空隙率を前記範囲の下限値以上とすることにより、高い体積容量が得易くなり、電極活物質層を集電体から剥がれ難くすることができる。また、上限値以下とすることにより高い充電効率及び放電効率が得られる。
[3.4. Arbitrary process]
After drying the slurry composition film, it is preferable to apply pressure treatment to the electrode active material layer, for example, using a die press or a roll press, if necessary. By the pressure treatment, the porosity of the electrode active material layer can be lowered. The porosity is preferably 5% or more, more preferably 7% or more, and preferably 30% or less, more preferably 20% or less. By setting the porosity to be equal to or higher than the lower limit of the above range, a high volume capacity can be easily obtained, and the electrode active material layer can be made difficult to peel from the current collector. Moreover, high charging efficiency and discharge efficiency are acquired by setting it as an upper limit or less.

さらに、電極活物質層が架橋反応等の硬化反応により硬化しうる重合体を含む場合は、電極活物質層の形成後に前記重合体を硬化させてもよい。   Furthermore, when the electrode active material layer includes a polymer that can be cured by a curing reaction such as a crosslinking reaction, the polymer may be cured after the electrode active material layer is formed.

〔3.5.電極に係るその他の事項〕
上述した要領で形成される電極活物質層の厚みは、要求される電池性能に応じて任意に設定しうる。
例えば、正極活物質層の厚みは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、且つ好ましくは通常300μm以下、より好ましくは250μm以下である。正極活物質層の厚みが上記範囲にあることにより、負荷特性及びエネルギー密度の両方で高い特性を実現できる。
また、例えば、負極活物質層の厚みは、好ましくは5μm以上、より好ましくは20μm以上、特に好ましくは30μm以上であり、且つ好ましくは1000μm以下、より好ましくは500μm以下、更に好ましくは300μm以下、特に好ましくは250μm以下である。負極活物質層の厚みが上記範囲にあることにより、負荷特性及びサイクル特性を良好にすることができる。
[3.5. Other matters related to electrodes]
The thickness of the electrode active material layer formed as described above can be arbitrarily set according to the required battery performance.
For example, the thickness of the positive electrode active material layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and preferably usually 300 μm or less, more preferably 250 μm or less. When the thickness of the positive electrode active material layer is in the above range, high characteristics can be realized in both load characteristics and energy density.
Further, for example, the thickness of the negative electrode active material layer is preferably 5 μm or more, more preferably 20 μm or more, particularly preferably 30 μm or more, and preferably 1000 μm or less, more preferably 500 μm or less, still more preferably 300 μm or less, particularly Preferably it is 250 micrometers or less. When the thickness of the negative electrode active material layer is in the above range, load characteristics and cycle characteristics can be improved.

電極活物質層における水分量は、1000ppm以下であることが好ましく、500ppm以下であることがより好ましい。電極活物質層の水分量を上記範囲内とすることにより、耐久性に優れる電極を実現できる。水分量は、カールフィッシャー法等の既知の方法により測定しうる。このような低い水分量は、水溶性重合体中の構造単位の組成を適宜調整することにより達成しうる。特に、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上であり、且つ好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下である範囲にすることにより、水分量を低減することができる。   The amount of water in the electrode active material layer is preferably 1000 ppm or less, and more preferably 500 ppm or less. By setting the moisture content of the electrode active material layer within the above range, an electrode having excellent durability can be realized. The amount of water can be measured by a known method such as the Karl Fischer method. Such a low water content can be achieved by appropriately adjusting the composition of the structural unit in the water-soluble polymer. In particular, the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, and preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less. By setting it within a certain range, the water content can be reduced.

[4.リチウムイオン二次電池]
本発明のリチウムイオン二次電池は、正極、負極及び電解液を備える。また、本発明のリチウムイオン二次電池は、セパレータを備えうる。ただし、前記の負極及び正極の一方又は両方は、本発明のリチウムイオン二次電池用電極である。本発明の電極を備えることにより、本発明のリチウムイオン二次電池は、電極の低温受け入れ特性、電極活物質層と電解液との親和性等の特性に起因して、サイクル特性及び低温出力特性に優れた電池としうる。
[4. Lithium ion secondary battery]
The lithium ion secondary battery of this invention is equipped with a positive electrode, a negative electrode, and electrolyte solution. Moreover, the lithium ion secondary battery of this invention can be equipped with a separator. However, one or both of the negative electrode and the positive electrode is an electrode for a lithium ion secondary battery of the present invention. By providing the electrode of the present invention, the lithium ion secondary battery of the present invention has a cycle characteristic and a low temperature output characteristic due to characteristics such as the low temperature acceptance characteristic of the electrode and the affinity between the electrode active material layer and the electrolyte. The battery can be excellent in

〔4.1.電解液〕
電解液としては、例えば、非水系の溶媒に支持電解質としてリチウム塩を溶解したものを使用してもよい。リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiAsF、LiBF、LiSbF、LiAlCl、LiClO、CFSOLi、CSOLi、CFCOOLi、(CFCO)NLi、(CFSONLi、(CSO)NLiなどのリチウム塩が挙げられる。特に溶媒に溶けやすく高い解離度を示すLiPF、LiClO、CFSOLiは好適に用いられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
[4.1. Electrolyte)
As the electrolytic solution, for example, a solution obtained by dissolving a lithium salt as a supporting electrolyte in a non-aqueous solvent may be used. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi , (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) NLi, and other lithium salts. In particular, LiPF 6 , LiClO 4 , and CF 3 SO 3 Li that are easily soluble in a solvent and exhibit a high degree of dissociation are preferably used. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination at any ratio.

支持電解質の量は、電解液に対して、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上であり、且つ好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。支持電解質の量が少なすぎても多すぎてもイオン導電度は低下し、二次電池の充電特性及び放電特性が低下する可能性がある。   The amount of the supporting electrolyte is preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less with respect to the electrolytic solution. If the amount of the supporting electrolyte is too small or too large, the ionic conductivity is lowered, and the charging characteristics and discharging characteristics of the secondary battery may be lowered.

電解液に使用する溶媒としては、支持電解質を溶解させうるものであれば特に限定されない。溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、メチルエチルカーボネート(MEC)等のアルキルカーボネート類;γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル等のエステル類;1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物類;などが用いられる。特に高いイオン伝導性が得易く、使用温度範囲が広いため、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート及びメチルエチルカーボネートが好ましい。溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   The solvent used in the electrolytic solution is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte. Examples of the solvent include alkyl carbonates such as dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and methyl ethyl carbonate (MEC); Examples include esters such as butyrolactone and methyl formate; ethers such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; sulfur-containing compounds such as sulfolane and dimethyl sulfoxide; and the like. In particular, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate are preferred because high ion conductivity is easily obtained and the use temperature range is wide. A solvent may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

また、電解液には必要に応じて添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えばビニレンカーボネート(VC)などのカーボネート系の化合物が好ましい。添加剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Moreover, you may make an electrolyte solution contain an additive as needed. As the additive, for example, carbonate compounds such as vinylene carbonate (VC) are preferable. An additive may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

また、上記以外の電解液としては、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリルなどのポリマー電解質に電解液を含浸したゲル状ポリマー電解質;硫化リチウム、LiI、LiNなどの無機固体電解質;などを挙げることができる。 Examples of the electrolytic solution other than the above include a gel polymer electrolyte obtained by impregnating a polymer electrolyte such as polyethylene oxide and polyacrylonitrile with an electrolytic solution; an inorganic solid electrolyte such as lithium sulfide, LiI, and Li 3 N; Can do.

〔4.2.セパレーター〕
セパレーターとしては、通常、気孔部を有する多孔性基材を用いる。セパレーターの例を挙げると、(a)気孔部を有する多孔性セパレーター、(b)片面または両面に高分子コート層が形成された多孔性セパレーター、(c)無機セラミック粉末を含む多孔質の樹脂コート層が形成された多孔性セパレーター、などが挙げられる。これらの例としては、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポリオレフィン系、またはアラミド系多孔性セパレーター、ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリルまたはポリビニリデンフルオリドヘキサフルオロプロピレン共重合体などの固体高分子電解質用またはゲル状高分子電解質用の高分子フィルム;ゲル化高分子コート層がコートされたセパレーター;無機フィラーと無機フィラー用分散剤とからなる多孔膜層がコートされたセパレーター;などが挙げられる。
[4.2. separator〕
As the separator, a porous substrate having a pore portion is usually used. Examples of separators include (a) a porous separator having pores, (b) a porous separator having a polymer coating layer formed on one or both sides, and (c) a porous resin coat containing inorganic ceramic powder. And a porous separator having a layer formed thereon. Examples of these include solid polymer electrolytes such as polypropylene, polyethylene, polyolefin, or aramid porous separators, polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile, or polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymers. Or a polymer film for a gel polymer electrolyte; a separator coated with a gelled polymer coat layer; a separator coated with a porous film layer composed of an inorganic filler and an inorganic filler dispersant; and the like.

〔4.3.リチウムイオン二次電池の製造方法〕
本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法は、特に限定されない。例えば、上述した負極と正極とをセパレーター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入れ、電池容器に電解液を注入して封口してもよい。さらに、必要に応じてエキスパンドメタル;ヒューズ、PTC素子などの過電流防止素子;リード板などを入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の防止をしてもよい。電池の形状は、例えば、ラミネートセル型、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型などいずれであってもよい。
[4.3. Method for producing lithium ion secondary battery]
The manufacturing method of the lithium ion secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, the above-described negative electrode and positive electrode may be overlapped via a separator, and this may be wound or folded in accordance with the shape of the battery and placed in the battery container, and the electrolyte may be injected into the battery container and sealed. Furthermore, if necessary, an expanded metal; an overcurrent prevention element such as a fuse or a PTC element; a lead plate or the like may be inserted to prevent an increase in pressure inside the battery or overcharge / discharge. The shape of the battery may be any of, for example, a laminate cell type, a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, and a flat type.

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be implemented with any modifications without departing from the scope of the claims of the present invention and the equivalents thereof.
In the following description, “%” and “part” representing amounts are based on weight unless otherwise specified. In addition, the operations described below were performed under normal temperature and normal pressure conditions unless otherwise specified.

[評価方法]
(1)低温受け入れ特性(負極)
実施例および比較例において製造したラミネート型セルのリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、−10℃の環境下で、4.35V、1C、1時間の充電の操作を行った。その後、室温アルゴン環境下で、負極を取り出し、リチウム金属が析出している面積S(cm)を測定し、下記の評価基準に従って評価した。析出している面積が小さいほど、低温受け入れ特性に優れていることを示す。
[Evaluation method]
(1) Low temperature acceptance characteristics (negative electrode)
The lithium ion secondary batteries of the laminate type cells produced in the examples and comparative examples were allowed to stand for 24 hours in an environment at 25 ° C., and then 4.35 V, 1 C, and 1 hour in an environment at −10 ° C. The charging operation was performed. Thereafter, the negative electrode was taken out in an argon atmosphere at room temperature, the area S (cm 2 ) where lithium metal was deposited was measured, and evaluated according to the following evaluation criteria. The smaller the deposited area, the better the low-temperature acceptance characteristics.

(評価基準)
A:0≦S<1(cm
B:1≦S<5(cm
C:5≦S<10(cm
D:10≦S<15(cm
E:15≦S<20(cm
F:20≦S≦25(cm
(Evaluation criteria)
A: 0 ≦ S <1 (cm 2 )
B: 1 ≦ S <5 (cm 2 )
C: 5 ≦ S <10 (cm 2 )
D: 10 ≦ S <15 (cm 2 )
E: 15 ≦ S <20 (cm 2 )
F: 20 ≦ S ≦ 25 (cm 2 )

(2)低温受け入れ特性(正極)
負極の低温受け入れ特性と同様に評価した。ただし、評価基準は下記の通り変更した。
(2) Low temperature acceptance characteristics (positive electrode)
Evaluation was performed in the same manner as the low-temperature acceptance characteristics of the negative electrode. However, the evaluation criteria were changed as follows.

(評価基準)
A:0≦S<1(cm
B:1≦S<3(cm
C:3≦S<6(cm
D:6≦S<9(cm
E:9≦S<12(cm
F:12≦S≦21.16(cm
(Evaluation criteria)
A: 0 ≦ S <1 (cm 2 )
B: 1 ≦ S <3 (cm 2 )
C: 3 ≦ S <6 (cm 2 )
D: 6 ≦ S <9 (cm 2 )
E: 9 ≦ S <12 (cm 2 )
F: 12 ≦ S ≦ 21.16 (cm 2 )

(3)バインダー組成物フィルムの電解液との接触角
実施例および比較例において製造したバインダー組成物を、室温で7日間乾燥し、バインダー組成物フィルムを作製した。接触角計(協和界面化学社製「DM−701」)を用いて、このバインダー組成物フィルム上に、電解液溶媒であるEC/DEC/VC=68.5/30/1.5体積比(25℃)を3μL滴下し、10秒後の接触角W(°)を測定した。この値が小さいほど、バインダー組成物と電解液との濡れ性が大きく、低温特性に優れることを示す。
(3) Contact angle of binder composition film with electrolyte solution The binder compositions produced in the examples and comparative examples were dried at room temperature for 7 days to prepare binder composition films. By using a contact angle meter (“DM-701” manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.), EC / DEC / VC = 68.5 / 30 / 1.5 volume ratio (electrolytic solvent) is formed on the binder composition film. 25 μC) was dropped, and the contact angle W (°) after 10 seconds was measured. The smaller this value, the greater the wettability between the binder composition and the electrolytic solution, and the better the low temperature characteristics.

(4)低温出力特性
実施例および比較例で製造したラミネート型セルのリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、25℃の環境下で、0.1Cの定電流で5時間充電し、充電完了時の電圧V0を測定した。その後、−10℃環境下で、1Cの放電レートにて放電の操作を行い、放電開始15秒後の電圧V1を測定した。低温出力特性を、ΔV=V0−V1で示す電圧変化(mV)にて評価した。この値が小さいほど低温出力特性に優れることを示す。
(4) Low-temperature output characteristics After the lithium ion secondary batteries of the laminate type cells produced in Examples and Comparative Examples were allowed to stand for 24 hours in an environment at 25 ° C, 0.1C The battery was charged at a constant current for 5 hours, and the voltage V0 when charging was completed was measured. Thereafter, a discharge operation was performed at a discharge rate of 1 C in a -10 ° C environment, and the voltage V1 15 seconds after the start of discharge was measured. The low temperature output characteristics were evaluated by a voltage change (mV) indicated by ΔV = V0−V1. It shows that it is excellent in low temperature output characteristics, so that this value is small.

(5)サイクル特性
実施例および比較例で製造したラミネート型セルのリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、25℃の環境下で、1Cの定電流で電圧が4.35Vとなるまで充電し、1Cの定電流で電圧が2.75Vとなるまで放電する充放電の操作を行い、初期容量C0を測定した。さらに、45℃環境下で、前記条件の充放電を繰り返し、500サイクル後の容量C2を測定した。高温サイクル特性は、ΔC=C2/C0×100(%)で示す容量維持率にて評価した。この値が高いほど、サイクル特性に優れ、ひいては寿命特性に優れることを示す。
(5) Cycle characteristics After the lithium ion secondary batteries of the laminate type cells produced in the examples and comparative examples were allowed to stand for 24 hours in an environment of 25 ° C, the constant current of 1C was obtained in the environment of 25 ° C. The battery was charged until the voltage reached 4.35V, and was charged / discharged at a constant current of 1C until the voltage reached 2.75V. The initial capacity C0 was measured. Further, charging and discharging under the above conditions were repeated in a 45 ° C. environment, and the capacity C2 after 500 cycles was measured. The high-temperature cycle characteristics were evaluated by a capacity retention rate represented by ΔC = C2 / C0 × 100 (%). It shows that it is excellent in cycling characteristics, and by extension, life characteristics, so that this value is high.

(6)水溶性重合体の粘度
B型粘度計により、25℃、60rpmにて測定した。
(6) Viscosity of water-soluble polymer The viscosity was measured with a B-type viscometer at 25 ° C and 60 rpm.

(7)低温受け入れ特性(セパレーター)
実施例および比較例において製造したラミネート型セルのリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、−10℃の環境下で、4.35V、1C、1時間の充電の操作を行った。その後、室温アルゴン環境下で、セパレーターを取り出し、リチウム金属が析出している面積S(cm)を測定し、下記の評価基準に従って評価した。析出している面積が小さいほど、低温受け入れ特性に優れていることを示す。
(7) Low temperature acceptance characteristics (separator)
The lithium ion secondary batteries of the laminate type cells produced in the examples and comparative examples were allowed to stand for 24 hours in an environment at 25 ° C., and then 4.35 V, 1 C, and 1 hour in an environment at −10 ° C. The charging operation was performed. Thereafter, the separator was taken out under a room temperature argon environment, and the area S (cm 2 ) on which the lithium metal was deposited was measured and evaluated according to the following evaluation criteria. The smaller the deposited area, the better the low-temperature acceptance characteristics.

(評価基準)
A:0≦S<1(cm
B:1≦S<5(cm
C:5≦S<10(cm
D:10≦S<15(cm
E:15≦S<20(cm
F:20≦S≦25(cm
(Evaluation criteria)
A: 0 ≦ S <1 (cm 2 )
B: 1 ≦ S <5 (cm 2 )
C: 5 ≦ S <10 (cm 2 )
D: 10 ≦ S <15 (cm 2 )
E: 15 ≦ S <20 (cm 2 )
F: 20 ≦ S ≦ 25 (cm 2 )

<実施例1>
(1−1.水溶性重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、メタクリル酸(酸性官能基含有単量体)32.5部、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体)7.5部、エチルアクリレート(その他の単量体)58.2部、エチレンジメタクリレート(架橋性単量体)0.8部、反応性界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム(花王株式会社製「ラテムルPD−104」)1.0部、t−ドデシルメルカプタン0.6部、イオン交換水150部、及び過硫酸カリウム(重合開始剤)1.0部を入れ、十分に攪拌した後、60℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、水溶性重合体を含む混合物を得た。上記水溶性重合体を含む混合物に、10%アンモニア水を添加して、pH8に調整し、所望の水溶性重合体を含む水溶液を得た。
得られた水溶性重合体を含む水溶液の一部をとり、水を加えて1%水溶液とし、これを試料として粘度を測定したところ、68mPa・sであった。
<Example 1>
(1-1. Production of water-soluble polymer)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 32.5 parts of methacrylic acid (acidic functional group-containing monomer), 7.5 parts of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer) , Ethyl acrylate (other monomers) 58.2 parts, ethylene dimethacrylate (crosslinkable monomer) 0.8 parts, polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate as a reactive surfactant (Latemul PD manufactured by Kao Corporation) -104 ") 1.0 part, 0.6 part of t-dodecyl mercaptan, 150 parts of ion-exchanged water, and 1.0 part of potassium persulfate (polymerization initiator), and after stirring sufficiently, the mixture was heated to 60 ° C. The polymerization was started by warming. When the polymerization conversion reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a mixture containing a water-soluble polymer. 10% aqueous ammonia was added to the mixture containing the water-soluble polymer to adjust the pH to 8 to obtain an aqueous solution containing the desired water-soluble polymer.
A part of the obtained aqueous solution containing the water-soluble polymer was taken, water was added to make a 1% aqueous solution, and this was used as a sample to measure the viscosity. As a result, it was 68 mPa · s.

(1−2.粒子状重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、1,3−ブタジエン33.0部、イタコン酸3.5部、スチレン62.5部、2−ヒドロキシエチルアクリレート1部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4部、イオン交換水150部及び重合開始剤として過硫酸カリウム0.5部を入れ、十分に攪拌した後、50℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、粒子状重合体(SBR)を含む混合物を得た。上記粒子状重合体を含む混合物に、5%水酸化ナトリウム水溶液を添加して、pH8に調整後、加熱減圧蒸留によって未反応単量体の除去を行った後、30℃以下まで冷却し、所望の粒子状重合体を含む水分散液を得た。得られた粒子状重合体の体積平均粒径D50は、145nmであった。
(1-2. Production of particulate polymer)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 33.0 parts of 1,3-butadiene, 3.5 parts of itaconic acid, 62.5 parts of styrene, 1 part of 2-hydroxyethyl acrylate, 0.4 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, After adding 150 parts of ion exchange water and 0.5 part of potassium persulfate as a polymerization initiator and stirring sufficiently, the mixture was heated to 50 ° C. to initiate polymerization. When the polymerization conversion reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a mixture containing a particulate polymer (SBR). After adding 5% aqueous sodium hydroxide solution to the mixture containing the particulate polymer and adjusting the pH to 8, the unreacted monomer is removed by heating under reduced pressure, and then cooled to 30 ° C. or lower to obtain a desired value. An aqueous dispersion containing the particulate polymer was obtained. The obtained particulate polymer had a volume average particle diameter D50 of 145 nm.

(1−3.二次電池用バインダー組成物の製造)
容器に、上記(1−2)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で95部となる量、及びジオクチルスルホコハク酸ナトリウム0.25部を入れて混合し、そのあとで上記(1−1)で作製した水溶性重合体の水溶液を固形分相当量で5部となる量、及び水を加えて混合し、固形分濃度25%の二次電池用バインダー組成物を得た。
このバインダー組成物について、上述した方法で、接触角を測定した。
(1-3. Production of binder composition for secondary battery)
In a container, add the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in the above (1-2) in an amount corresponding to a solid content of 95 parts, and 0.25 part of sodium dioctylsulfosuccinate, and then mix. The aqueous solution of the water-soluble polymer prepared in (1-1) above is added in an amount corresponding to 5 parts by solid content, and water is mixed to obtain a secondary battery binder composition having a solid content concentration of 25%. It was.
About this binder composition, the contact angle was measured by the method mentioned above.

(1−4.負極用スラリー組成物の製造)
ディスパー付きのプラネタリーミキサーに、負極活物質として比表面積5.5m/gの天然黒鉛(体積平均粒子径:15.6μm)100部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース(日本製紙ケミカル社製「MAC−350HC」)の2%水溶液を固形分相当量で1.0部となる量、及びイオン交換水を入れて固形分濃度60%にした後、25℃で60分間混合した。次に、イオン交換水を加えて固形分濃度52%に調整した後、さらに25℃で15分間混合し混合液を得た。上記混合液に、上記(1−3)の二次電池用バインダー組成物2.0重量部(固形分相当量)、及びイオン交換水を加え、最終固形分濃度48%とし、さらに10分間混合した。これを減圧下で脱泡処理して流動性の良い負極用スラリー組成物を得た。
(1-4. Production of slurry composition for negative electrode)
In a planetary mixer with a disper, 100 parts of natural graphite (volume average particle diameter: 15.6 μm) having a specific surface area of 5.5 m 2 / g as a negative electrode active material, and carboxymethyl cellulose (“MAC” manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd.) as a thickener -350HC ") was added in an amount of 1.0 part in terms of solid content, and ion exchange water was added to obtain a solid content concentration of 60%, followed by mixing at 25 ° C for 60 minutes. Next, ion-exchanged water was added to adjust the solid content concentration to 52%, and the mixture was further mixed at 25 ° C. for 15 minutes to obtain a mixed solution. To the mixed solution, 2.0 parts by weight (solid content equivalent amount) of the above-mentioned (1-3) binder composition for secondary battery and ion-exchanged water are added to obtain a final solid content concentration of 48%, and further mixed for 10 minutes. did. This was defoamed under reduced pressure to obtain a slurry composition for negative electrode having good fluidity.

(1−5.負極の製造)
上記(1−4)で得られた負極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ20μmの銅箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、銅箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理してプレス前の負極を得た。このプレス前の負極原反をロールプレスで圧延して、負極活物質層の厚みが80μmのプレス後の負極を得た。
(1-5. Production of negative electrode)
The slurry composition for negative electrode obtained in the above (1-4) is applied on a copper foil having a thickness of 20 μm, which is a current collector, with a comma coater so that the film thickness after drying becomes about 150 μm. , Dried. This drying was performed by conveying the copper foil in an oven at 60 ° C. at a speed of 0.5 m / min for 2 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a negative electrode before pressing. The negative electrode raw material before pressing was rolled with a roll press to obtain a negative electrode after pressing with a negative electrode active material layer having a thickness of 80 μm.

(1−6.正極用スラリー組成物の製造)
正極活物質として体積平均粒子径12μmのLiCoOを100部、導電材としてアセチレンブラック(電気化学工業社製「HS−100」)を2部、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(クレハ社製、#7208)を固形分相当で2部、及びN−メチルピロリドンを混合して、全固形分濃度を70%に調整した。これらをプラネタリーミキサーにより混合し、正極用スラリー組成物を調製した。
(1-6. Production of positive electrode slurry composition)
100 parts of LiCoO 2 having a volume average particle diameter of 12 μm as the positive electrode active material, 2 parts of acetylene black (“HS-100” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as the conductive material, and polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Co., # 7208) as the binder Was mixed with 2 parts corresponding to the solid content and N-methylpyrrolidone to adjust the total solid content concentration to 70%. These were mixed by a planetary mixer to prepare a positive electrode slurry composition.

(1−7.正極の製造)
上記(1−6)で得られた正極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ20μmのアルミ箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、アルミ箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理して、正極を得た。
(1-7. Production of positive electrode)
The positive electrode slurry composition obtained in (1-6) above was applied onto a 20 μm thick aluminum foil as a current collector with a comma coater so that the film thickness after drying was about 150 μm. , Dried. This drying was performed by transporting the aluminum foil in an oven at 60 ° C. at a speed of 0.5 m / min for 2 minutes. Then, it heat-processed for 2 minutes at 120 degreeC, and obtained the positive electrode.

(1−8.セパレーターの用意)
単層のポリプロピレン製セパレーター(セルガード社製「セルガード2500」)を、5×5cmの正方形に切り抜いた。
(1-8. Preparation of separator)
A single-layer polypropylene separator (“Celguard 2500” manufactured by Celgard) was cut into a 5 × 5 cm 2 square.

(1−9.リチウムイオン二次電池)
電池の外装として、アルミ包材外装を用意した。上記(1−7)で得られた正極を、4.6×4.6cmの正方形に切り出し、正方形の正極を得た。この正方形の正極を、その集電体側の表面がアルミ包材外装に接するように配置した。正方形の正極の正極活物質層側の面上に、上記(1−8)で得られた正方形のセパレーターを配置した。
上記(1−5)で得られたプレス後の負極を、5×5cmの正方形に切り出し、正方形の負極を得た。この正方形の負極を、正方形のセパレーター上に、負極活物質層側の表面がセパレーターに向かい合うよう配置した。電解液(溶媒:EC/DEC/VC=68.5/30/1.5体積比(25℃)、電解質:濃度1MのLiPF)を空気が残らないように注入し、さらに、150℃のヒートシールをしてアルミ外装を閉口し、アルミ包材の開口を密封した。これにより、リチウムイオン二次電池を製造した。得られたリチウムイオン二次電池について、上述した方法で、低温受け入れ特性、低温出力特性、及びサイクル特性を評価した。但し、低温受け入れ特性は、負極について評価した。
(1-9. Lithium ion secondary battery)
An aluminum packaging exterior was prepared as the battery exterior. The positive electrode obtained in the above (1-7) was cut into a 4.6 × 4.6 cm 2 square to obtain a square positive electrode. This square positive electrode was placed so that the current collector-side surface was in contact with the aluminum packaging exterior. The square separator obtained in (1-8) above was placed on the surface of the positive electrode active material layer side of the square positive electrode.
The negative electrode after pressing obtained in (1-5) above was cut into a 5 × 5 cm 2 square to obtain a square negative electrode. This square negative electrode was placed on a square separator so that the surface on the negative electrode active material layer side faces the separator. An electrolyte solution (solvent: EC / DEC / VC = 68.5 / 30 / 1.5 volume ratio (25 ° C.), electrolyte: LiPF 6 at a concentration of 1 M) was injected so that no air remained, and further, 150 ° C. The aluminum exterior was closed by heat sealing, and the opening of the aluminum packaging was sealed. Thereby, the lithium ion secondary battery was manufactured. About the obtained lithium ion secondary battery, the low temperature acceptance characteristic, the low temperature output characteristic, and the cycle characteristic were evaluated by the method described above. However, the low temperature acceptance characteristics were evaluated for the negative electrode.

<実施例2>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムの割合を0.015部に変更した。
<Example 2>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
-In the manufacture of the binder composition for secondary batteries of (1-3), the ratio of sodium dioctyl sulfosuccinate was changed to 0.015 part.

<実施例3>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムの割合を9部に変更した。
<Example 3>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
-In the manufacture of the binder composition for secondary batteries of (1-3), the ratio of sodium dioctyl sulfosuccinate was changed to 9 parts.

<実施例4>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムに代えて、ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウムを用いた。
<Example 4>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the secondary battery binder composition of (1-3), sodium dicyclohexylsulfosuccinate was used instead of sodium dioctylsulfosuccinate.

<実施例5>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムに代えて、ジアミルスルホコハク酸ナトリウムを用いた。
<Example 5>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
-In manufacture of the binder composition for secondary batteries of (1-3), it replaced with sodium dioctyl sulfosuccinate and used the sodium diamyl sulfosuccinate.

<実施例6>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムに代えて、ジオクチルスルホコハク酸リチウムを用いた。
<Example 6>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the secondary battery binder composition of (1-3), lithium dioctyl sulfosuccinate was used instead of sodium dioctyl sulfosuccinate.

<実施例7>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムに代えて、ジオクチルスルホコハク酸カリウムを用いた。
<Example 7>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the binder composition for a secondary battery of (1-3), potassium dioctyl sulfosuccinate was used instead of sodium dioctyl sulfosuccinate.

<実施例8>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、粒子状重合体の割合を98部(固形分相当)に変更し、(1−1)で作製した水溶性重合体の割合を2部(固形分相当)に変更した。
<Example 8>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the secondary battery binder composition of (1-3), the proportion of the particulate polymer was changed to 98 parts (corresponding to the solid content), and the proportion of the water-soluble polymer produced in (1-1) Was changed to 2 parts (corresponding to solid content).

<実施例9>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、粒子状重合体の割合を85部(固形分相当)に変更し、(1−1)で作製した水溶性重合体の割合を15部(固形分相当)に変更した。
<Example 9>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the secondary battery binder composition of (1-3), the proportion of the particulate polymer was changed to 85 parts (corresponding to the solid content), and the proportion of the water-soluble polymer produced in (1-1) Was changed to 15 parts (corresponding to solid content).

<実施例10>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、粒子状重合体の割合を75部(固形分相当)に変更し、(1−1)で作製した水溶性重合体の割合を25部(固形分相当)に変更した。
<Example 10>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the secondary battery binder composition of (1-3), the proportion of the particulate polymer was changed to 75 parts (corresponding to the solid content), and the proportion of the water-soluble polymer produced in (1-1) Was changed to 25 parts (corresponding to solid content).

<実施例11>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−3)の二次電池用バインダー組成物の製造において、粒子状重合体の割合を60部(固形分相当)に変更し、(1−1)で作製した水溶性重合体の割合を40部(固形分相当)に変更した。
<Example 11>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the secondary battery binder composition of (1-3), the proportion of the particulate polymer was changed to 60 parts (corresponding to the solid content), and the proportion of the water-soluble polymer produced in (1-1) Was changed to 40 parts (corresponding to solid content).

<実施例12>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、メタクリル酸の割合を30.0部に変更し、さらに、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)2.5部を用いた。即ち、水溶性重合体の製造において用いた材料は、メタクリル酸(酸性官能基含有単量体)30.0部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2.5部、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体)7.5部、エチルアクリレート(その他の単量体)58.2部、エチレンジメタクリレート(架橋性単量体)0.8部、反応性界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム(花王株式会社製「ラテムルPD−104」)1.0部、t−ドデシルメルカプタン0.6部、イオン交換水150部、及び過硫酸カリウム(重合開始剤)1.0部とした。
<Example 12>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the water-soluble polymer (1-1), the ratio of methacrylic acid was changed to 30.0 parts, and 2.5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) was used. . That is, the materials used in the production of the water-soluble polymer were 30.0 parts of methacrylic acid (acidic functional group-containing monomer), 2.5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2, 2, 2 -7.5 parts of trifluoroethyl methacrylate (fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer), 58.2 parts of ethyl acrylate (other monomer), 0.8 ethylene dimethacrylate (crosslinkable monomer) Part, 1.0 part of polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate ("Latemul PD-104" manufactured by Kao Corporation), 0.6 part of t-dodecyl mercaptan, 150 parts of ion-exchanged water, and potassium persulfate as a reactive surfactant (Polymerization initiator) 1.0 part.

<実施例13>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、メタクリル酸を用いず、代わりに、アクリル酸30.0部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2.5部を用いた。即ち、水溶性重合体の製造において用いた材料は、アクリル酸(酸性官能基含有単量体)30.0部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2.5部、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体)7.5部、エチルアクリレート(その他の単量体)58.2部、エチレンジメタクリレート(架橋性単量体)0.8部、反応性界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム(花王株式会社製「ラテムルPD−104」)1.0部、t−ドデシルメルカプタン0.6部、イオン交換水150部、及び過硫酸カリウム(重合開始剤)1.0部とした。
<Example 13>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
-In the manufacture of the water-soluble polymer of (1-1), 30.0 parts of acrylic acid and 2.5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were used instead, without using methacrylic acid. That is, the materials used in the production of the water-soluble polymer were 30.0 parts of acrylic acid (acid functional group-containing monomer), 2.5 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2, 2, 2 -7.5 parts of trifluoroethyl methacrylate (fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer), 58.2 parts of ethyl acrylate (other monomer), 0.8 ethylene dimethacrylate (crosslinkable monomer) Part, 1.0 part of polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate ("Latemul PD-104" manufactured by Kao Corporation), 0.6 part of t-dodecyl mercaptan, 150 parts of ion-exchanged water, and potassium persulfate as a reactive surfactant (Polymerization initiator) 1.0 part.

<実施例14>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、メタクリル酸の割合を22部に変更し、エチルアクリレートの割合を68.7部に変更した。
<Example 14>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the water-soluble polymer (1-1), the proportion of methacrylic acid was changed to 22 parts, and the proportion of ethyl acrylate was changed to 68.7 parts.

<実施例15>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、メタクリル酸の割合を68部に変更し、エチルアクリレートの割合を22.7部に変更した。
<Example 15>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the water-soluble polymer (1-1), the proportion of methacrylic acid was changed to 68 parts, and the proportion of ethyl acrylate was changed to 22.7 parts.

<実施例16>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートに代えて、パーフルオロオクチルアクリレートを用いた。
<Example 16>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the water-soluble polymer (1-1), perfluorooctyl acrylate was used instead of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate.

<実施例17>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートに代えて、パーフルオロエチルアクリレートを用いた。
<Example 17>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the water-soluble polymer (1-1), perfluoroethyl acrylate was used instead of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate.

<実施例18>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートの割合を0.15部に変更し、エチルアクリレートの割合を65.55部に変更した。
<Example 18>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the water-soluble polymer (1-1), the proportion of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate was changed to 0.15 parts, and the proportion of ethyl acrylate was changed to 65.55 parts.

<実施例19>
下記の点以外は実施例1と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(1−1)の水溶性重合体の製造において、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートの割合を28部に変更し、エチルアクリレートの割合を37.7部に変更した。
<Example 19>
A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as Example 1 except for the following points.
In the production of the water-soluble polymer (1-1), the proportion of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate was changed to 28 parts, and the proportion of ethyl acrylate was changed to 37.7 parts.

<実施例20>
(20−1.粒子状重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、2−エチルヘキシルアクリレート77部、アクリロニトリル20部、イタコン酸2.0部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート1部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部、イオン交換水150部、及び重合開始剤として過硫酸カリウム0.8部を入れ、十分に攪拌した。その後、50℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、粒子状重合体を含む混合物を得た。上記粒子状重合体を含む混合物に5%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH8に調整した。その後、加熱減圧蒸留によって粒子状重合体を含む混合物から未反応単量体の除去を行った後、その混合物を30℃以下まで冷却し、所望の粒子状重合体を含む水分散液を得た。得られた粒子状重合体の体積平均粒径D50は、200nm、ガラス転移温度は−20℃であった。
<Example 20>
(20-1. Production of particulate polymer)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 77 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 20 parts of acrylonitrile, 2.0 parts of itaconic acid, and 1 part of 2-hydroxyethyl acrylate, 1 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, 150 parts of ion-exchanged water, And 0.8 parts of potassium persulfate was added as a polymerization initiator, and it fully stirred. Then, it heated to 50 degreeC and superposition | polymerization was started. When the polymerization conversion rate reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a mixture containing a particulate polymer. The mixture containing the particulate polymer was adjusted to pH 8 by adding a 5% aqueous sodium hydroxide solution. Then, after removing the unreacted monomer from the mixture containing the particulate polymer by heating under reduced pressure, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower to obtain an aqueous dispersion containing the desired particulate polymer. . The obtained particulate polymer had a volume average particle diameter D50 of 200 nm and a glass transition temperature of −20 ° C.

(20−2.二次電池用バインダー組成物の製造)
容器に、上記(20−1)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で95部となる量、及びジオクチルスルホコハク酸ナトリウム0.25部を入れて混合し、そのあとで実施例1の(1−1)で作製した水溶性重合体の水溶液を固形分相当量で5部となる量、及び水を加えて混合し、固形分濃度25%の二次電池用バインダー組成物を得た。
このバインダー組成物について、上述した方法で、接触角を測定した。
(20-2. Production of binder composition for secondary battery)
In a container, add the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in (20-1) above in an amount of 95 parts in terms of solid content, and 0.25 parts of sodium dioctyl sulfosuccinate, and then mix. An aqueous solution of the water-soluble polymer prepared in (1-1) of Example 1 was added to an amount corresponding to 5 parts in terms of solid content, and water was added and mixed to form a binder composition for a secondary battery having a solid content concentration of 25%. I got a thing.
About this binder composition, the contact angle was measured by the method mentioned above.

(20−3.負極用スラリー組成物の製造)
ディスパー付きのプラネタリーミキサーに、負極活物質として比表面積5.5m/gの天然黒鉛(体積平均粒子径:15.6μm)100部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース(日本製紙ケミカル社製「MAC−350HC」)の2%水溶液を固形分相当量で1.0部となる量、及びイオン交換水を入れて固形分濃度60%にした後、25℃で60分間混合した。次に、イオン交換水を加えて固形分濃度52%に調整した後、さらに25℃で15分間混合し混合液を得た。上記混合液に、実施例1の(1−2)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で2.0部となる量、及びイオン交換水を加え、最終固形分濃度48%とし、さらに10分間混合した。これを減圧下で脱泡処理して流動性の良い負極用スラリー組成物を得た。
(20-3. Production of slurry composition for negative electrode)
In a planetary mixer with a disper, 100 parts of natural graphite (volume average particle diameter: 15.6 μm) having a specific surface area of 5.5 m 2 / g as a negative electrode active material, and carboxymethyl cellulose (“MAC” manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd.) as a thickener -350HC ") was added in an amount of 1.0 part in terms of solid content, and ion exchange water was added to obtain a solid content concentration of 60%, followed by mixing at 25 ° C for 60 minutes. Next, ion-exchanged water was added to adjust the solid content concentration to 52%, and further mixed at 25 ° C. for 15 minutes to obtain a mixed solution. An amount of the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in (1-2) of Example 1 to 2.0 parts in terms of solid content and ion-exchanged water are added to the above mixed liquid, and the final solid content concentration 48% and mixed for an additional 10 minutes. This was defoamed under reduced pressure to obtain a slurry composition for negative electrode having good fluidity.

(20−4.負極の製造)
上記(20−3)で得られた負極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ20μmの銅箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、銅箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理してプレス前の負極を得た。このプレス前の負極原反をロールプレスで圧延して、負極活物質層の厚みが80μmのプレス後の負極を得た。
(20-4. Production of negative electrode)
Apply the slurry composition for negative electrode obtained in (20-3) above on a copper foil with a thickness of 20 μm, which is a current collector, with a comma coater so that the film thickness after drying is about 150 μm. , Dried. This drying was performed by conveying the copper foil in an oven at 60 ° C. at a speed of 0.5 m / min for 2 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a negative electrode before pressing. The negative electrode raw material before pressing was rolled with a roll press to obtain a negative electrode after pressing with a negative electrode active material layer having a thickness of 80 μm.

(20−5.正極用スラリー組成物の製造)
正極活物質として体積平均粒子径12μmのLiCoOを100部、導電材としてアセチレンブラック(電気化学工業社製「HS−100」)を2部、バインダーとして上記(20−2)で得られた二次電池用バインダー組成物を固形分相当で2部となる量、及びN−メチルピロリドンを混合して、全固形分濃度を70%に調整した。これらをプラネタリーミキサーにより混合し、正極用スラリー組成物を調製した。
(20-5. Production of slurry composition for positive electrode)
100 parts of LiCoO 2 having a volume average particle diameter of 12 μm as the positive electrode active material, 2 parts of acetylene black (“HS-100” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as the conductive material, and 2 obtained by (20-2) above as the binder The amount of the secondary battery binder composition corresponding to the solid content of 2 parts and N-methylpyrrolidone were mixed to adjust the total solid content concentration to 70%. These were mixed by a planetary mixer to prepare a positive electrode slurry composition.

(20−6.正極の製造)
上記(20−5)で得られた正極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ20μmのアルミ箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、アルミ箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理して、正極を得た。
(20-6. Production of positive electrode)
The positive electrode slurry composition obtained in (20-5) above was applied onto a 20 μm thick aluminum foil as a current collector with a comma coater so that the film thickness after drying was about 150 μm. , Dried. This drying was performed by transporting the aluminum foil in an oven at 60 ° C. at a speed of 0.5 m / min for 2 minutes. Then, it heat-processed for 2 minutes at 120 degreeC, and obtained the positive electrode.

(20−7.セパレーターの用意)
単層のポリプロピレン製セパレーター(セルガード社製「セルガード2500」)を、5×5cmの正方形に切り抜いた。
(20-7. Preparation of separator)
A single-layer polypropylene separator (“Celguard 2500” manufactured by Celgard) was cut into a 5 × 5 cm 2 square.

(20−8.リチウムイオン二次電池)
電池の外装として、アルミ包材外装を用意した。上記(20−6)で得られた正極を、4.6×4.6cmの正方形に切り出し、正方形の正極を得た。この正方形の正極を、その集電体側の表面がアルミ包材外装に接するように配置した。正方形の正極の正極活物質層側の面上に、上記(20−7)で得られた正方形のセパレーターを配置した。
上記(20−4)で得られたプレス後の負極を、5×5cmの正方形に切り出し、正方形の負極を得た。この正方形の負極を、正方形のセパレーター上に、負極活物質層側の表面がセパレーターに向かい合うよう配置した。電解液(溶媒:EC/DEC/VC=68.5/30/1.5体積比(25℃)、電解質:濃度1MのLiPF)を空気が残らないように注入し、さらに、150℃のヒートシールをしてアルミ外装を閉口し、アルミ包材の開口を密封した。これにより、リチウムイオン二次電池を製造した。得られたリチウムイオン二次電池について、上述した方法で、低温受け入れ特性、低温出力特性、及びサイクル特性を評価した。但し、低温受け入れ特性は、正極について評価した。
(20-8. Lithium ion secondary battery)
An aluminum packaging exterior was prepared as the battery exterior. The positive electrode obtained in (20-6) above was cut into a 4.6 × 4.6 cm 2 square to obtain a square positive electrode. This square positive electrode was placed so that the current collector-side surface was in contact with the aluminum packaging exterior. On the surface of the square positive electrode on the positive electrode active material layer side, the square separator obtained in (20-7) above was placed.
The negative electrode after pressing obtained in (20-4) above was cut into a 5 × 5 cm 2 square to obtain a square negative electrode. This square negative electrode was placed on a square separator so that the surface on the negative electrode active material layer side faces the separator. An electrolyte solution (solvent: EC / DEC / VC = 68.5 / 30 / 1.5 volume ratio (25 ° C.), electrolyte: LiPF 6 at a concentration of 1 M) was injected so that no air remained, and further, 150 ° C. The aluminum exterior was closed by heat sealing, and the opening of the aluminum packaging was sealed. Thereby, the lithium ion secondary battery was manufactured. About the obtained lithium ion secondary battery, the low temperature acceptance characteristic, the low temperature output characteristic, and the cycle characteristic were evaluated by the method described above. However, the low temperature acceptance characteristics were evaluated for the positive electrode.

<実施例21>
下記の点以外は実施例20と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(20−5)の正極用スラリー組成物の製造において、正極活物質として、体積平均粒子径12μmのLiCoOに代えて、体積平均粒子径2μmのLiFePOを用いた。
<Example 21>
A lithium ion secondary battery and its constituent elements were produced and evaluated in the same manner as in Example 20 except for the following points.
In the production of the positive electrode slurry composition of (20-5), LiFePO 4 having a volume average particle diameter of 2 μm was used as the positive electrode active material instead of LiCoO 2 having a volume average particle diameter of 12 μm.

<実施例22>
下記の点以外は実施例20と同様にし、リチウムイオン二次電池及びその構成要素を製造し、評価した。
・(20−5)の正極用スラリー組成物の製造において、正極活物質として、体積平均粒子径12μmのLiCoOに代えて、体積平均粒子径18μmのLiNi0.8Co0.1Mn0.1を用いた。
<Example 22>
A lithium ion secondary battery and its constituent elements were produced and evaluated in the same manner as in Example 20 except for the following points.
In the production of the positive electrode slurry composition of (20-5), instead of LiCoO 2 having a volume average particle size of 12 μm, LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0. 1 O 2 was used.

<実施例23>
下記の点以外は実施例1の(1−9)と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、評価した。
・正極として、実施例1の(1−7)で得られた正極に代えて、実施例20の(20−6)で得られたものを用いた。
・低温受け入れ特性は、正極及び負極のそれぞれについて評価した。
<Example 23>
A lithium ion secondary battery was manufactured and evaluated in the same manner as (1-9) of Example 1 except for the following points.
-As a positive electrode, it replaced with the positive electrode obtained by (1-7) of Example 1, and used what was obtained by (20-6) of Example 20. FIG.
-Low temperature acceptance characteristics were evaluated for each of the positive electrode and the negative electrode.

<実施例24>
(24−1.粒子状重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、ブチルアクリレート92.8部、アクリロニトリル2部、メタクリル酸2部、N−メチロールアクリルアミド1.6部、アクリルアミド1.6部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部、イオン交換水150部、及び重合開始剤として過硫酸カリウム0.8部を入れ、十分に攪拌した。その後、50℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、粒子状重合体を含む混合物を得た。上記粒子状重合体を含む混合物に5%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH8に調整した。その後、加熱減圧蒸留によって粒子状重合体を含む混合物から未反応単量体の除去を行った後、その混合物を30℃以下まで冷却し、所望の粒子状重合体を含む水分散液を得た。得られた粒子状重合体の体積平均粒径D50は、350nm、ガラス転移温度は−38℃であった。
<Example 24>
(24-1. Production of particulate polymer)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 92.8 parts butyl acrylate, 2 parts acrylonitrile, 2 parts methacrylic acid, 1.6 parts N-methylolacrylamide, 1.6 parts acrylamide, 1 part sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, ion exchange 150 parts of water and 0.8 part of potassium persulfate as a polymerization initiator were added and sufficiently stirred. Then, it heated to 50 degreeC and superposition | polymerization was started. When the polymerization conversion rate reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a mixture containing a particulate polymer. The mixture containing the particulate polymer was adjusted to pH 8 by adding a 5% aqueous sodium hydroxide solution. Then, after removing the unreacted monomer from the mixture containing the particulate polymer by heating under reduced pressure, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower to obtain an aqueous dispersion containing the desired particulate polymer. . The obtained particulate polymer had a volume average particle diameter D50 of 350 nm and a glass transition temperature of −38 ° C.

(24−2.二次電池用バインダー組成物の製造)
容器に、上記(24−1)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で95部となる量、及びジオクチルスルホコハク酸ナトリウム0.25部を入れて混合し、そのあとで実施例1の(1−1)で作製した水溶性重合体の水溶液を固形分相当量で5部となる量、及び水を加えて混合し、固形分濃度25%の二次電池用バインダー組成物を得た。
このバインダー組成物について、上述した方法で、接触角を測定した。
(24-2. Production of binder composition for secondary battery)
In a container, add the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in (24-1) above in an amount corresponding to a solid content of 95 parts and 0.25 parts of sodium dioctylsulfosuccinate, and then mix. An aqueous solution of the water-soluble polymer prepared in (1-1) of Example 1 was added to an amount corresponding to 5 parts in terms of solid content, and water was added and mixed to form a binder composition for a secondary battery having a solid content concentration of 25%. I got a thing.
About this binder composition, the contact angle was measured by the method mentioned above.

(24−3.多孔膜用スラリー組成物の調製)
非導電性微粒子として、体積平均粒子径D50が0.5μmのアルミナ(住友化学社製、製品名AKP-3000))を用意した。また、分散剤として、アクリル酸・2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸共重合体ナトリウム塩(東亜合成社製、製品名アロンA−6020)を用意した。更に、粘度調整剤として、カルボキシメチルセルロース(平均重合度500〜600、エーテル化度0.8〜1.0、ダイセル化学社製、製品名ダイセル1220)をイオン交換水を用いて溶解し、5%水溶液を準備した。
非導電性微粒子100部に対して、固形分換算で、分散剤を0.5部、(24−2)で得た二次電池用バインダー組成物を固形分相当で6部および粘度調整剤を固形分相当で1.5部となるように混合し、更に、最終スラリーの固形分濃度が40質量%になるように混合し、ビーズミルを用いて分散させ、多孔膜用スラリー組成物を製造した。
(24-3. Preparation of slurry composition for porous membrane)
As non-conductive fine particles, alumina having a volume average particle diameter D50 of 0.5 μm (product name: AKP-3000, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was prepared. In addition, acrylic acid / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid copolymer sodium salt (product name: Aron A-6020, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was prepared as a dispersant. Further, carboxymethyl cellulose (average polymerization degree 500 to 600, etherification degree 0.8 to 1.0, manufactured by Daicel Chemical Industries, product name Daicel 1220) was dissolved in ion-exchanged water as a viscosity modifier, and 5% An aqueous solution was prepared.
To 100 parts of non-conductive fine particles, in terms of solid content, 0.5 part of the dispersant, 6 parts of the binder composition for secondary battery obtained in (24-2), and a viscosity modifier The mixture was mixed so that the solid content was 1.5 parts, and further mixed so that the solid content concentration of the final slurry was 40% by mass, and dispersed using a bead mill to produce a slurry composition for a porous membrane. .

(24−4.多孔膜付きセパレーターの調製)
ポリプロピレン製の多孔基材からなるセパレーター基材(セルガード社製、製品名2500、厚み25μm)を用意した。用意したセパレーター基材の片面に、(24−3)で得た多孔膜用スラリー組成物を塗布し、60℃で10分乾燥させ、多孔膜層を形成し、セパレーター基材及び多孔膜層を備える厚み29μmの多孔膜付きセパレーターを得た。これを5×5cmの正方形に切り抜き、正方形のセパレーターを得た。
(24-4. Preparation of separator with porous membrane)
A separator base material made of a polypropylene porous base material (manufactured by Celgard, product name 2500, thickness 25 μm) was prepared. The slurry composition for porous membrane obtained in (24-3) is applied to one side of the prepared separator substrate, dried at 60 ° C. for 10 minutes to form a porous membrane layer, and the separator substrate and the porous membrane layer are A separator with a porous film having a thickness of 29 μm was obtained. This was cut into a 5 × 5 cm 2 square to obtain a square separator.

(24−5.リチウムイオン二次電池)
電池の外装として、アルミ包材外装を用意した。実施例1の(1−7)で得られた正極を、4.6×4.6cmの正方形に切り出し、正方形の正極を得た。この正方形の正極を、その集電体側の表面がアルミ包材外装に接するように配置した。正方形の正極の正極活物質層側の面上に、上記(24−4)で得られた正方形のセパレーターを配置した。正方形のセパレーターは、多孔膜層側の面を正方形の正極側に向けて配置した。
実施例20の(20−4)で得られたプレス後の負極を、5×5cmの正方形に切り出し、正方形の負極を得た。この正方形の負極を、正方形のセパレーター上に、負極活物質層側の表面がセパレーターに向かい合うよう配置した。電解液(溶媒:EC/DEC/VC=68.5/30/1.5体積比(25℃)、電解質:濃度1MのLiPF)を空気が残らないように注入し、さらに、150℃のヒートシールをしてアルミ外装を閉口し、アルミ包材の開口を密封した。これにより、リチウムイオン二次電池を製造した。得られたリチウムイオン二次電池について、上述した方法で、低温受け入れ特性、低温出力特性、及びサイクル特性を評価した。但し、低温受け入れ特性は、セパレーターについて評価した。
(24-5. Lithium ion secondary battery)
An aluminum packaging exterior was prepared as the battery exterior. The positive electrode obtained in (1-7) of Example 1 was cut into a square of 4.6 × 4.6 cm 2 to obtain a square positive electrode. This square positive electrode was placed so that the current collector-side surface was in contact with the aluminum packaging exterior. On the surface of the square positive electrode on the positive electrode active material layer side, the square separator obtained in (24-4) above was placed. The square separator was disposed with the surface on the porous membrane layer side facing the square positive electrode side.
The negative electrode after pressing obtained in (20-4) of Example 20 was cut into a 5 × 5 cm 2 square to obtain a square negative electrode. This square negative electrode was placed on a square separator so that the surface on the negative electrode active material layer side faces the separator. An electrolyte solution (solvent: EC / DEC / VC = 68.5 / 30 / 1.5 volume ratio (25 ° C.), electrolyte: LiPF 6 at a concentration of 1 M) was injected so that no air remained, and further, 150 ° C. The aluminum exterior was closed by heat sealing, and the opening of the aluminum packaging was sealed. Thereby, the lithium ion secondary battery was manufactured. About the obtained lithium ion secondary battery, the low temperature acceptance characteristic, the low temperature output characteristic, and the cycle characteristic were evaluated by the method described above. However, the low temperature acceptance property was evaluated for the separator.

<比較例1>
(C1−1.二次電池用バインダー組成物の製造)
容器に、実施例1の(1−2)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で100部となる量、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム11部、及び水を入れて混合し、固形分濃度25%の二次電池用バインダー組成物を得た。
このバインダー組成物について、上述した方法で、接触角を測定した。
<Comparative Example 1>
(C1-1. Production of binder composition for secondary battery)
In a container, an amount of the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in (1-2) of Example 1 in an amount corresponding to 100 parts in solid content, 11 parts of sodium dioctylsulfosuccinate, and water are mixed and mixed. A binder composition for a secondary battery having a solid content concentration of 25% was obtained.
About this binder composition, the contact angle was measured by the method mentioned above.

(C1−2.リチウムイオン二次電池)
下記の点以外は実施例1の(1−4)〜(1−9)と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、評価した。
・(1−4)の負極用スラリー組成物の製造において、実施例1の(1−3)の二次電池用バインダー組成物に代えて、上記(C1−1)の二次電池用バインダー組成物を用いた。
(C1-2. Lithium ion secondary battery)
Except for the following points, lithium ion secondary batteries were produced and evaluated in the same manner as (1-4) to (1-9) of Example 1.
In the production of the negative electrode slurry composition of (1-4), instead of the binder composition for secondary battery of (1-3) in Example 1, the binder composition for secondary battery of (C1-1) above. Things were used.

<比較例2>
(C2−1.水溶性重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、メタクリル酸(酸性官能基含有単量体)80部、エチルアクリレート(その他の単量体)19.0部、反応性界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム(花王株式会社製「ラテムルPD−104」)1.0部、t−ドデシルメルカプタン0.6部、イオン交換水150部、及び過硫酸カリウム(重合開始剤)1.0部を入れ、十分に攪拌した後、60℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、水溶性重合体を含む混合物を得た。上記水溶性重合体を含む混合物に、10%アンモニア水を添加して、pH8に調整し、所望の水溶性重合体を含む水溶液を得た。
得られた水溶性重合体を含む水溶液の一部をとり、水を加えて1%水溶液とし、これを試料として粘度を測定したところ、250mPa・sであった。
<Comparative example 2>
(C2-1. Production of water-soluble polymer)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 80 parts of methacrylic acid (acidic functional group-containing monomer), 19.0 parts of ethyl acrylate (other monomer), polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate as a reactive surfactant (Kao Corporation) "Latemul PD-104" manufactured by company, 1.0 part, 0.6 part of t-dodecyl mercaptan, 150 parts of ion-exchanged water, and 1.0 part of potassium persulfate (polymerization initiator) were added and thoroughly stirred. The polymerization was started by heating to 60 ° C. When the polymerization conversion reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a mixture containing a water-soluble polymer. 10% aqueous ammonia was added to the mixture containing the water-soluble polymer to adjust the pH to 8 to obtain an aqueous solution containing the desired water-soluble polymer.
A part of the obtained aqueous solution containing the water-soluble polymer was taken, water was added to make a 1% aqueous solution, and this was used as a sample to measure the viscosity. As a result, it was 250 mPa · s.

(C2−2.二次電池用バインダー組成物の製造)
容器に、実施例1の(1−2)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で95部となる量、上記(C2−1)で作製した水溶性重合体の水溶液を固形分相当量で5部となる量、及び水を入れて混合し、固形分濃度25%の二次電池用バインダー組成物を得た。
このバインダー組成物について、上述した方法で、接触角を測定した。
(C2-2. Production of binder composition for secondary battery)
An amount of the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in (1-2) of Example 1 in an amount of 95 parts by solid content, an aqueous solution of the water-soluble polymer prepared in (C2-1) above. Was added in an amount corresponding to 5 parts in solid content, and water was mixed to obtain a secondary battery binder composition having a solid content concentration of 25%.
About this binder composition, the contact angle was measured by the method mentioned above.

(C2−3.リチウムイオン二次電池)
下記の点以外は実施例1の(1−4)〜(1−9)と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、評価した。
・(1−4)の負極用スラリー組成物の製造において、実施例1の(1−3)の二次電池用バインダー組成物に代えて、上記(C2−2)の二次電池用バインダー組成物を用いた。
(C2-3. Lithium ion secondary battery)
Except for the following points, lithium ion secondary batteries were produced and evaluated in the same manner as (1-4) to (1-9) of Example 1.
In the production of the negative electrode slurry composition of (1-4), instead of the secondary battery binder composition of (1-3) of Example 1, the secondary battery binder composition of (C2-2) above. Things were used.

<比較例3>
(C3−1.水溶性重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、メタクリル酸(酸性官能基含有単量体)80部、エチルアクリレート(その他の単量体)19.0部、反応性界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム(花王株式会社製「ラテムルPD−104」)1.0部、t−ドデシルメルカプタン0.6部、イオン交換水150部、及び過硫酸カリウム(重合開始剤)1.0部を入れ、十分に攪拌した後、60℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、水溶性重合体を含む混合物を得た。上記水溶性重合体を含む混合物に、10%アンモニア水を添加して、pH8に調整し、所望の水溶性重合体を含む水溶液を得た。
得られた水溶性重合体を含む水溶液の一部をとり、水を加えて1%水溶液とし、これを試料として粘度を測定したところ、250mPa・sであった。
<Comparative Example 3>
(C3-1. Production of water-soluble polymer)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 80 parts of methacrylic acid (acidic functional group-containing monomer), 19.0 parts of ethyl acrylate (other monomer), polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate as a reactive surfactant (Kao Corporation) "Latemul PD-104" manufactured by company, 1.0 part, 0.6 part of t-dodecyl mercaptan, 150 parts of ion-exchanged water, and 1.0 part of potassium persulfate (polymerization initiator) were added and thoroughly stirred. The polymerization was started by heating to 60 ° C. When the polymerization conversion reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a mixture containing a water-soluble polymer. 10% aqueous ammonia was added to the mixture containing the water-soluble polymer to adjust the pH to 8 to obtain an aqueous solution containing the desired water-soluble polymer.
A part of the obtained aqueous solution containing the water-soluble polymer was taken, water was added to make a 1% aqueous solution, and this was used as a sample to measure the viscosity. As a result, it was 250 mPa · s.

(C3−2.二次電池用バインダー組成物の製造)
容器に、実施例20の(20−1)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で95部となる量、上記(C3−1)で作製した水溶性重合体の水溶液を固形分相当量で5部となる量、及び水を加えて混合し、固形分濃度25%の二次電池用バインダー組成物を得た。
このバインダー組成物について、上述した方法で、接触角を測定した。
(C3-2. Production of binder composition for secondary battery)
An amount of the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in (20-1) of Example 20 in an amount of 95 parts by solid content, an aqueous solution of the water-soluble polymer prepared in (C3-1) above. Was added in an amount corresponding to 5 parts in solid content, and water was mixed to obtain a secondary battery binder composition having a solid content concentration of 25%.
About this binder composition, the contact angle was measured by the method mentioned above.

(C3−3.リチウムイオン二次電池)
下記の点以外は実施例20の(20−3)〜(20−8)と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、評価した。
・(20−5)の正極用スラリー組成物の製造において、実施例20の(20−2)の二次電池用バインダー組成物に代えて、上記(C3−2)の二次電池用バインダー組成物を用いた。
(C3-3. Lithium ion secondary battery)
A lithium ion secondary battery was produced and evaluated in the same manner as in (20-3) to (20-8) of Example 20 except for the following points.
In the production of the positive electrode slurry composition of (20-5), instead of the secondary battery binder composition of (20-2) of Example 20, the secondary battery binder composition of (C3-2) above. Things were used.

<比較例4>
(C4−1.水溶性重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、メタクリル酸(酸性官能基含有単量体)32.5部、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体)7.5部、エチルアクリレート(その他の単量体)58.2部、エチレンジメタクリレート(架橋性単量体)0.8部、反応性界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム(花王株式会社製「ラテムルPD−104」)1.0部、t−ドデシルメルカプタン0.6部、イオン交換水150部、及び過硫酸カリウム(重合開始剤)1.0部を入れ、十分に攪拌した後、60℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、水溶性重合体を含む混合物を得た。上記水溶性重合体を含む混合物に、10%アンモニア水を添加して、pH8に調整し、所望の水溶性重合体を含む水溶液を得た。
得られた水溶性重合体を含む水溶液の一部をとり、水を加えて1%水溶液とし、これを試料として粘度を測定したところ、68mPa・sであった。
<Comparative Example 4>
(C4-1. Production of water-soluble polymer)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 32.5 parts of methacrylic acid (acidic functional group-containing monomer), 7.5 parts of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer) , Ethyl acrylate (other monomers) 58.2 parts, ethylene dimethacrylate (crosslinkable monomer) 0.8 parts, polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate as a reactive surfactant (Latemul PD manufactured by Kao Corporation) -104 ") 1.0 part, 0.6 part of t-dodecyl mercaptan, 150 parts of ion-exchanged water, and 1.0 part of potassium persulfate (polymerization initiator), and after stirring sufficiently, the mixture was heated to 60 ° C. The polymerization was started by warming. When the polymerization conversion reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a mixture containing a water-soluble polymer. 10% aqueous ammonia was added to the mixture containing the water-soluble polymer to adjust the pH to 8 to obtain an aqueous solution containing the desired water-soluble polymer.
A part of the obtained aqueous solution containing the water-soluble polymer was taken, water was added to make a 1% aqueous solution, and this was used as a sample to measure the viscosity. As a result, it was 68 mPa · s.

(C4−2.二次電池用バインダー組成物の製造)
容器に、実施例24の(24−1)で作製した粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で95部となる量、上記(C4−1)で作製した水溶性重合体の水溶液を固形分相当量で5部となる量、及び水を加えて混合し、固形分濃度25%の二次電池用バインダー組成物を得た。
このバインダー組成物について、上述した方法で、接触角を測定した。
(C4-2. Production of secondary battery binder composition)
An amount of the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared in (24-1) of Example 24 in an amount of 95 parts by solid content, an aqueous solution of the water-soluble polymer prepared in (C4-1) above. Was added in an amount corresponding to 5 parts in solid content, and water was mixed to obtain a secondary battery binder composition having a solid content concentration of 25%.
About this binder composition, the contact angle was measured by the method mentioned above.

(C4−3.リチウムイオン二次電池)
下記の点以外は実施例24の(24−3)〜(24−5)と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、評価した。
・(24−3)の多孔膜用スラリー組成物の製造において、実施例24の(24−2)の二次電池用バインダー組成物に代えて、上記(C4−2)の二次電池用バインダー組成物を用いた。
(C4-3. Lithium ion secondary battery)
Except for the following points, lithium ion secondary batteries were produced and evaluated in the same manner as in (24-3) to (24-5) of Example 24.
In the production of the slurry composition for porous membrane of (24-3), the binder for secondary battery of (C4-2) is used instead of the binder composition for secondary battery of (24-2) of Example 24. The composition was used.

<結果>
上述した実施例及び比較例の結果を下記の表1〜表4に示す。
<Result>
The results of Examples and Comparative Examples described above are shown in Tables 1 to 4 below.

Figure 0006191471
Figure 0006191471

Figure 0006191471
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Figure 0006191471
Figure 0006191471

Figure 0006191471
Figure 0006191471

上記の表において略称の意味は以下の通りである。
正極/負極:本発明のバインダー組成物(比較例においては、対照のバインダー組成物)を適用した電極又はセパレーターの種類
酸単量体:水溶性重合体の製造に用いた酸性官能基含有単量体の種類及び量(部)。MAA:メタクリル酸、AMPS:2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、AA:アクリル酸。
F単量体種類:水溶性重合体の製造に用いたフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体の種類。2,2,2−TFEMA:2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、PFOA:パーフルオロオクチルアクリレート、PFEA:パーフルオロエチルアクリレート。
F単量体量:水溶性重合体の製造に用いたフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体の量(部)
1%水溶液粘度:水溶性重合体の1%水溶液の粘度
スルホ種類:二次電池用バインダー組成物の製造に用いたスルホコハク酸エステルの種類。DOSSA Na:ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、DCHSSA Na:ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、DASSA Na:ジアミルスルホコハク酸ナトリウム、DOSSA Li:ジオクチルスルホコハク酸リチウム、DOSSA K:ジオクチルスルホコハク酸カリウム。
スルホ量:二次電池用バインダー組成物の製造に用いたスルホコハク酸エステルの量(部)。
粒:水:二次電池用バインダー組成物の製造において用いた粒子状重合体と水溶性重合体との比率。
活物質:電極活物質の種類。LCO:LiCoO、LFP:LiFePO、NMC:LiNi0.8Co0.1Mn0.1
低温受け入れ:低温受け入れ特性の評価において測定された、負極、正極又はセパレーターの片面全体の面積に対する、リチウム金属が析出している面積の割合(%)
接触角:バインダー組成物について測定した、電解液との接触角(°)
低温出力:低温出力特性の評価において測定された、電圧変化ΔV(mV)。
サイクル:サイクル特性の評価において測定された、容量維持率ΔC(%)。
※1:正極、負極ともにA評価
※2:正極32.5/負極37.5
The meanings of the abbreviations in the above table are as follows.
Positive electrode / negative electrode: type of electrode or separator to which the binder composition of the present invention (in the comparative example, a control binder composition) is applied. Body type and quantity (parts). MAA: methacrylic acid, AMPS: 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, AA: acrylic acid.
Type of F monomer: Type of fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer used for the production of the water-soluble polymer. 2,2,2-TFEMA: 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, PFOA: perfluorooctyl acrylate, PFEA: perfluoroethyl acrylate.
F monomer amount: Amount (parts) of fluorine-containing (meth) acrylate monomer used in the production of the water-soluble polymer
Viscosity of 1% aqueous solution: Viscosity of 1% aqueous solution of water-soluble polymer Sulfo type: Type of sulfosuccinic acid ester used in the production of the secondary battery binder composition. DOSSA Na: sodium dioctylsulfosuccinate, DCHSSA Na: sodium dicyclohexylsulfosuccinate, DASSA Na: sodium diamylsulfosuccinate, DOSSA Li: lithium dioctylsulfosuccinate, DOSSA K: potassium dioctylsulfosuccinate.
Amount of sulfo: Amount (parts) of sulfosuccinate used in the production of the binder composition for secondary batteries.
Particle: Water: Ratio of the particulate polymer and the water-soluble polymer used in the production of the secondary battery binder composition.
Active material: The type of electrode active material. LCO: LiCoO 2 , LFP: LiFePO 4 , NMC: LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2
Low-temperature acceptance: Ratio of the area where lithium metal is deposited to the area of the entire surface of one side of the negative electrode, positive electrode or separator measured in the evaluation of the low-temperature acceptance characteristics (%)
Contact angle: The contact angle (°) with the electrolyte measured for the binder composition
Low temperature output: Voltage change ΔV (mV) measured in evaluation of low temperature output characteristics.
Cycle: Capacity retention rate ΔC (%) measured in the evaluation of cycle characteristics.
* 1: Both positive and negative electrodes are rated A * 2: Positive electrode 32.5 / Negative electrode 37.5

[検討]
表1〜4の結果から明らかな通り、本発明の要件を満たす実施例においては、比較例に比べて、サイクル特性、低温出力特性及びその他の評価においてバランスよく良好な性能を有する二次電池が得られた。このことから、本発明によれば、良好な性能を有する二次電池を実現しうることが確認された。
[Consideration]
As is apparent from the results of Tables 1 to 4, in the examples satisfying the requirements of the present invention, compared to the comparative example, there are secondary batteries having good performance in a balanced manner in cycle characteristics, low-temperature output characteristics and other evaluations. Obtained. From this, it was confirmed that according to the present invention, a secondary battery having good performance can be realized.

Claims (17)

粒子状重合体、水溶性重合体、スルホコハク酸エステル又はその塩、及び水を含み、
前記水溶性重合体が、酸基含有単量体単位を20〜70重量%含み、
前記スルホコハク酸エステル又はその塩が、下記式(i):
Figure 0006191471

(式中、R 及びR のそれぞれは、独立に、Na、K、Li、NH 及び炭素数1〜12のアルキル基からなる群より選択され、XはNa、K、Li及びNH からなる群より選択される)で表される化合物であり、
前記スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合が、粒子状重合体及び水溶性重合体の合計100重量部に対して0.01〜10重量部である、
リチウムイオン二次電池用バインダー組成物。
A particulate polymer, a water-soluble polymer, a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof, and water,
The water-soluble polymer contains 20 to 70% by weight of acid group-containing monomer units,
The sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is represented by the following formula (i):
Figure 0006191471

(In the formula, each of R 1 and R 2 is independently selected from the group consisting of Na, K, Li, NH 4 and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and X is Na, K, Li, and NH 4. Selected from the group consisting of:
The content ratio of the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the particulate polymer and the water-soluble polymer.
A binder composition for a lithium ion secondary battery.
前記水溶性重合体が、さらにフッ素含有単量体単位を0.1〜30重量%含む請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。   The binder composition for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the water-soluble polymer further contains 0.1 to 30% by weight of a fluorine-containing monomer unit. 前記水溶性重合体の1%水溶液粘度が、1〜1000mPa・sである請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。   The binder composition for a lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the water-soluble polymer has a 1% aqueous solution viscosity of 1 to 1000 mPa · s. 前記水溶性重合体が、さらに架橋性単量体単位0.1〜2重量%を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。   The binder composition for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the water-soluble polymer further contains 0.1 to 2% by weight of a crosslinkable monomer unit. 前記スルホコハク酸エステル又はその塩が、ジアルキルスルホコハク酸エステル又はその塩である請求項1〜4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。   The binder composition for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is a dialkyl sulfosuccinic acid ester or a salt thereof. 前記粒子状重合体と水溶性重合体との量比が、粒子状重合体/水溶性重合体=99/1〜50/50である請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用バインダー組成物。 The lithium ion according to any one of claims 1 to 5 , wherein a quantitative ratio of the particulate polymer to the water-soluble polymer is particulate polymer / water-soluble polymer = 99/1 to 50/50. A binder composition for a secondary battery. 請求項1〜のいずれか1項に記載のバインダー組成物、及び電極活物質を含むリチウムイオン二次電池用スラリー組成物。 The slurry composition for lithium ion secondary batteries containing the binder composition of any one of Claims 1-6 , and an electrode active material. さらに、増粘剤を含む請求項に記載のリチウムイオン二次電池用スラリー組成物。 Furthermore, the slurry composition for lithium ion secondary batteries of Claim 7 containing a thickener. 請求項7又は8に記載のリチウムイオン二次電池用スラリー組成物を、集電体上に、塗布し、乾燥してなるリチウムイオン二次電池用電極。 The electrode for lithium ion secondary batteries formed by apply | coating the slurry composition for lithium ion secondary batteries of Claim 7 or 8 on a collector, and drying. 正極、負極、及び電解液を備え、
前記正極、前記負極、又はこれらの両方が請求項に記載のリチウムイオン二次電池用電極である、リチウムイオン二次電池。
A positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte solution;
The lithium ion secondary battery whose said positive electrode, the said negative electrode, or both are the electrodes for lithium ion secondary batteries of Claim 9 .
粒子状重合体、水溶性重合体、スルホコハク酸エステル又はその塩、及び水を含み、前記水溶性重合体が、酸基含有単量体単位を20〜70重量%含み、前記スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合が、粒子状重合体及び水溶性重合体の合計100重量部に対して0.01〜10重量部である、リチウムイオン二次電池用バインダー組成物の製造方法であって、
粒子状重合体、スルホコハク酸エステル又はその塩、及び水を混合し、混合物(1)を得る工程(1)、及び
前記混合物(1)、及び酸基含有単量体単位を20〜70重量%含む水溶性重合体を混合し、前記スルホコハク酸エステル又はその塩の含有割合が前記粒子状重合体及び前記水溶性重合体の合計100重量部に対して0.01〜10重量部である混合物(2)を得る工程(2)
を含む、製造方法。
A particulate polymer, a water-soluble polymer, a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof, and water, and the water-soluble polymer contains 20 to 70% by weight of an acid group-containing monomer unit, and the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof The method for producing a binder composition for a lithium ion secondary battery , wherein the salt content is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the particulate polymer and the water-soluble polymer ,
A step (1) of obtaining a mixture (1) by mixing a particulate polymer, a sulfosuccinic acid ester or a salt thereof, and water, and 20 to 70% by weight of the mixture (1) and an acid group-containing monomer unit. A water-soluble polymer is mixed, and the content ratio of the sulfosuccinic acid ester or salt thereof is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the particulate polymer and the water-soluble polymer ( 2) obtaining step (2)
Manufacturing method.
前記水溶性重合体が、さらにフッ素含有単量体単位を0.1〜30重量%含む請求項11に記載の製造方法。  The production method according to claim 11, wherein the water-soluble polymer further contains 0.1 to 30% by weight of a fluorine-containing monomer unit. 前記水溶性重合体の1%水溶液粘度が、1〜1000mPa・sである請求項11又は12に記載の製造方法。  The manufacturing method according to claim 11 or 12, wherein the water-soluble polymer has a 1% aqueous solution viscosity of 1 to 1000 mPa · s. 前記水溶性重合体が、さらに架橋性単量体単位0.1〜2重量%を含む請求項11〜13のいずれか1項に記載の製造方法。  The method according to any one of claims 11 to 13, wherein the water-soluble polymer further contains 0.1 to 2% by weight of a crosslinkable monomer unit. 前記スルホコハク酸エステル又はその塩が、ジアルキルスルホコハク酸エステル又はその塩である請求項11〜14のいずれか1項に記載の製造方法。  The production method according to any one of claims 11 to 14, wherein the sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is a dialkyl sulfosuccinic acid ester or a salt thereof. 前記スルホコハク酸エステル又はその塩が、下記式(i):  The sulfosuccinic acid ester or a salt thereof is represented by the following formula (i):
Figure 0006191471
Figure 0006191471

(式中、R(Wherein R 1 及びRAnd R 2 のそれぞれは、独立に、Na、K、Li、NHAre independently Na, K, Li, NH 4 及び炭素数1〜12のアルキル基からなる群より選択され、XはNa、K、Li及びNHAnd an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, wherein X is Na, K, Li and NH 4 からなる群より選択される)で表される化合物である、請求項11〜15のいずれか1項に記載の製造方法。The production method according to any one of claims 11 to 15, which is a compound represented by the formula (1) selected from the group consisting of:
前記粒子状重合体と水溶性重合体との量比が、粒子状重合体/水溶性重合体=99/1〜50/50である請求項11〜16のいずれか1項に記載の製造方法。  The production method according to any one of claims 11 to 16, wherein a quantitative ratio of the particulate polymer to the water-soluble polymer is particulate polymer / water-soluble polymer = 99/1 to 50/50. .
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