JP6754227B2 - Lithium-ion battery manufacturing method - Google Patents

Lithium-ion battery manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP6754227B2
JP6754227B2 JP2016120705A JP2016120705A JP6754227B2 JP 6754227 B2 JP6754227 B2 JP 6754227B2 JP 2016120705 A JP2016120705 A JP 2016120705A JP 2016120705 A JP2016120705 A JP 2016120705A JP 6754227 B2 JP6754227 B2 JP 6754227B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
positive electrode
negative electrode
active material
current collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016120705A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017010937A (en
Inventor
水野 雄介
雄介 水野
健一 川北
健一 川北
都藤 靖泰
靖泰 都藤
康裕 進藤
康裕 進藤
大澤 康彦
康彦 大澤
雄樹 草地
雄樹 草地
佐藤 一
一 佐藤
赤間 弘
弘 赤間
堀江 英明
英明 堀江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd, Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of JP2017010937A publication Critical patent/JP2017010937A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6754227B2 publication Critical patent/JP6754227B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

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

リチウムイオン(二次)電池は、高容量で小型軽量な二次電池として、近年様々な用途に多用されている。なかでも外装構造が簡略化され、薄型で軽量な、高エネルギー密度のリチウムイオン電池の簡易な製造方法の一例として、シート状の正極及び負極集電体の内面にそれぞれ正極活物質層及び負極活物質層を形成して、これら正極活物質層及び負極活物質層の間にセパレータ層を介在させ、正極及び負極集電体の周縁部を絶縁材料を介して接合する方法が提案されている(特許文献1参照)。 Lithium-ion (secondary) batteries have been widely used in various applications in recent years as high-capacity, compact and lightweight secondary batteries. In particular, as an example of a simple manufacturing method for a thin, lightweight, high-energy density lithium-ion battery with a simplified exterior structure, a positive electrode active material layer and a negative electrode active material are formed on the inner surfaces of a sheet-shaped positive electrode and negative electrode current collector, respectively. A method has been proposed in which a material layer is formed, a separator layer is interposed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer, and peripheral portions of the positive electrode and negative electrode current collectors are joined via an insulating material (. See Patent Document 1).

特開2002−260739号公報JP-A-2002-260739

しかしながら、上述した従来のリチウムイオン電池の製造方法では、シート状の正極集電体及び負極集電体上にそれぞれ正極活物質層及び負極活物質層を形成しており、かかる工程は、正極集電体及び負極集電体上に正極活物質粒子と結着剤とを溶剤に溶解分散して得られるスラリーと負極活物質粒子と結着剤とを溶剤に溶解分散して得られるスラリーとをそれぞれ塗布して塗膜を形成した後、塗膜を乾燥、焼結等して活物質粒子を結着し正極活物質層及び負極活物質層を形成しているため、正極活物質層及び負極活物質層の形成工程に手間を要していた。 However, in the conventional method for manufacturing a lithium ion battery described above, a positive electrode active material layer and a negative electrode active material layer are formed on a sheet-shaped positive electrode current collector and a negative electrode current collector, respectively, and such a step is a positive electrode collection. A slurry obtained by dissolving and dispersing positive electrode active material particles and a binder in a solvent and a slurry obtained by dissolving and dispersing negative electrode active material particles and a binder in a solvent on an electric body and a negative electrode current collector. After each is applied to form a coating film, the coating film is dried, sintered, etc. to bind the active material particles to form the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. Therefore, the positive electrode active material layer and the negative electrode are formed. It took time and effort to form the active material layer.

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、外装構造が簡略化され、薄型で軽量なリチウムイオン電池の製造工程の簡略化を図ることの可能なリチウムイオン電池製造方法の提供を、その目的の一つとしている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a method for manufacturing a lithium ion battery , which has a simplified exterior structure and can simplify the manufacturing process of a thin and lightweight lithium ion battery. , Is one of the purposes.

本発明は、正極活物質及び電解液を含んでなる正極電極組成物と負極活物質及び電解液を含んでなる負極電極組成物とがセパレータを介して対峙し、電池外装体を兼ねる一対の集電体に正極電極組成物、負極電極組成物及びセパレータを挟持してなるリチウムイオン電池を製造する方法であって少なくとも一部に凹部が形成された集電体を形成する工程と、集電体に形成された凹部内に正極電極組成物又は負極電極組成物を配置する工程とを備え、凹部内に正極電極組成物又は負極電極組成物を配置する工程は、凹部内に、正極活物質粒子と電解液とを含んでなる正極スラリー又は負極活物質粒子と電解液とを含んでなる負極スラリーを充填する工程を備えるリチウムイオン電池の製造方法により、上述の課題の少なくとも一つを解決している。 In the present invention, a positive electrode composition containing a positive electrode active material and an electrolytic solution and a negative electrode composition containing a negative electrode active material and an electrolytic solution face each other via a separator, and a pair of collections that also serve as a battery exterior. A method for manufacturing a lithium ion battery in which a positive electrode composition, a negative electrode composition, and a separator are sandwiched between electric bodies, a step of forming a current collector having recesses formed at least in a part thereof , and current collection. The step of arranging the positive electrode composition or the negative electrode composition in the recess formed in the body is provided, and the step of arranging the positive electrode composition or the negative electrode composition in the recess is a step of arranging the positive electrode composition or the negative electrode composition in the recess. At least one of the above-mentioned problems is solved by a method for manufacturing a lithium ion battery including a step of filling a positive electrode slurry containing particles and an electrolytic solution or a negative electrode slurry containing negative electrode active material particles and an electrolytic solution. ing.

本発明によれば、外装構造が簡略化され、薄型で軽量なリチウムイオン電池の製造工程の簡略化を図ることの可能なリチウムイオン電池製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a lithium ion battery , which has a simplified exterior structure and can simplify the manufacturing process of a thin and lightweight lithium ion battery.

本発明の第1実施形態であるリチウムイオン電池の製造方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing method of the lithium ion battery which is 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態のリチウムイオン電池の製造方法に適用される集電体を示す平面図である。It is a top view which shows the current collector applied to the manufacturing method of the lithium ion battery of 1st Embodiment. 第1実施形態のリチウムイオン電池の製造方法により製造されたリチウムイオン電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lithium ion battery manufactured by the manufacturing method of the lithium ion battery of 1st Embodiment.

(第1実施形態)
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態であるリチウムイオン電池及びその製造方法について説明する。図1は、本発明の第1実施形態であるリチウムイオン電池の製造方法を示す模式図、図2は、第1実施形態のリチウムイオン電池の製造方法に適用される集電体を示す平面図、図3は、第1実施形態のリチウムイオン電池の製造方法により製造されたリチウムイオン電池を示す斜視図である。
(First Embodiment)
A lithium ion battery and a method for manufacturing the lithium ion battery according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a schematic view showing a method for manufacturing a lithium ion battery according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing a current collector applied to the method for manufacturing a lithium ion battery according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing a lithium ion battery manufactured by the method for manufacturing a lithium ion battery of the first embodiment.

本実施形態のリチウムイオン電池の製造方法について説明するに先立って、本実施形態のリチウムイオン電池の製造方法により製造されたリチウムイオン電池について、図3を参照して説明する。 Prior to explaining the method for manufacturing the lithium ion battery of the present embodiment, the lithium ion battery manufactured by the method for manufacturing the lithium ion battery of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図3に示すように、本実施形態のリチウムイオン電池Lは、正極集電体7及び負極集電体8を備える。正極集電体7及び負極集電体8の一部は、断面略矩形状を有する略同一形状の凸部7a、8aに形成され、これら凸部7a、8aの内部が凹部とされている。そして、この凹部の周縁部7b、8bが、図3において図略のシール部材により封止されて形成されている。 As shown in FIG. 3, the lithium ion battery L of the present embodiment includes a positive electrode current collector 7 and a negative electrode current collector 8. A part of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 is formed into convex portions 7a and 8a having substantially the same shape with a substantially rectangular cross section, and the insides of the convex portions 7a and 8a are concave portions. The peripheral edges 7b and 8b of the recess are formed by being sealed by a seal member (not shown) in FIG.

正極集電体7及び負極集電体8の間には、図3において図略の平板状のセパレータの外周部が、正極集電体7の周縁部7bと負極集電体8の周縁部8bとの間に固定されることで両極集電体間に固定されている。正極集電体7及び負極集電体8に形成された凹部内には、正極活物質及び電解液を含んでなる正極電極組成物と負極活物質及び電解液を含んでなる負極電極組成物がそれぞれ配置され、これにより本実施形態のリチウムイオン電池Lが形成されている。 Between the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, the outer peripheral portion of the flat plate-shaped separator (not shown) in FIG. 3 is the peripheral edge portion 7b of the positive electrode current collector 7 and the peripheral edge portion 8b of the negative electrode current collector 8. It is fixed between the two pole current collectors by being fixed between and. In the recesses formed in the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, a positive electrode composition containing a positive electrode active material and an electrolytic solution and a negative electrode composition containing a negative electrode active material and an electrolytic solution are contained. Each is arranged, whereby the lithium ion battery L of the present embodiment is formed.

ここで、本明細書において、「電極組成物が配置された」とは、正極集電体7及び負極集電体8に形成された凹部に対応する電極組成物が収納されている状態を意味し、好ましくは、正極電極組成物及び負極電極組成物が正極集電体7及び負極集電体8の凹部内をそれぞれ満たしている状態を意味する。さらに好ましくは、配置された正極電極組成物が正極活物質粒子と電解液とが混合された状態であり、負極電極組成物が負極活物質粒子と電解液とが混合された状態である。 Here, in the present specification, "the electrode composition is arranged" means a state in which the electrode composition corresponding to the recesses formed in the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 is housed. However, preferably, it means that the positive electrode composition and the negative electrode composition fill the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, respectively. More preferably, the arranged positive electrode composition is in a state in which the positive electrode active material particles and the electrolytic solution are mixed, and the negative electrode electrode composition is in a state in which the negative electrode active material particles and the electrolytic solution are mixed.

本発明において正極集電体7及び負極集電体8の凹部内に正極電極組成物及び負極電極組成物が配置された状態にするには、粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を正極集電体7及び負極集電体8の凹部内にそれぞれに直接に入れてもよく、正極活物質粒子と電解液とを含んでなる正極スラリー及び負極活物質粒子と電解液とを含んでなる負極スラリーを正極集電体7及び負極集電体8の凹部内にそれぞれ入れることで行ってもよい。粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を直接正極集電体7及び負極集電体8の凹部内に入れた場合、その後電解液を入れることで正極集電体7及び負極集電体8の凹部内のそれぞれに正極電極組成物及び負極電極組成物が配置される。 In the present invention, in order to make the positive electrode composition and the negative electrode composition arranged in the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, powdery positive electrode active material particles and negative electrode active material particles May be directly placed in the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, and includes a positive electrode slurry containing the positive electrode active material particles and the electrolytic solution, and negative electrode active material particles and the electrolytic solution. The negative electrode slurry made of the above may be put into the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, respectively. When powdered positive electrode active material particles and negative electrode active material particles are directly placed in the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector are then charged by adding an electrolytic solution. The positive electrode composition and the negative electrode composition are arranged in the recesses of the body 8.

前記の製造方法によれば、正極集電体及び負極集電体上に正極活物質粒子と結着剤とを溶剤に溶解分散して得られるスラリーと負極活物質粒子と結着剤とを溶剤に溶解分散して得られるスラリーとをそれぞれ塗布して塗膜を形成した後、塗膜を乾燥、焼結等することなく、集電体に形成された凹部内に正極電極組成物又は負極電極組成物を直接配置することでリチウムイオン電池を得ることができるため、製造工程の簡略化を図ることの可能なリチウムイオン電池とすることが出来る。 According to the above-mentioned production method, the slurry obtained by dissolving and dispersing the positive electrode active material particles and the binder in a solvent on the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, and the negative electrode active material particles and the binder are used as a solvent. A positive electrode composition or a negative electrode is formed in a recess formed in a current collector without drying, sintering, or the like after applying the slurry obtained by dissolving and dispersing in Since the lithium ion battery can be obtained by directly arranging the composition, it is possible to obtain a lithium ion battery capable of simplifying the manufacturing process.

正極活物質粒子又は正極スラリー、及び負極活物質粒子又は負極スラリーを正極集電体7及び負極集電体8の凹部内にそれぞれ入れる際には、正極集電体7及び負極集電体8に振動、衝撃を与えることが好ましい。振動、衝撃を与えることで正極活物質粒子又は正極スラリー、及び負極活物質粒子又は負極スラリーを正極集電体7及び負極集電体8の凹部内に均一に充填することができるので好ましい。 When the positive electrode active material particles or the positive electrode slurry and the negative electrode active material particles or the negative electrode slurry are put into the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, respectively, the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are used. It is preferable to give vibration and impact. It is preferable that the positive electrode active material particles or the positive electrode slurry and the negative electrode active material particles or the negative electrode slurry can be uniformly filled in the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 by applying vibration or impact.

また、正極活物質粒子又は負極活物質粒子と電解液とを混合した正極スラリー又は負極スラリー(以下、電極スラリーと記載する)は、通常、液体中に活物質粒子が均一に懸濁した流動性のある混合物であるが、正極活物質粒子又は負極活物質粒子と電解液との重量比によってはゲル状や活物質粒子が液体を吸収することによって生じた凝集体や粉体に近い状態になることもある。 Further, the positive electrode slurry or the negative electrode slurry (hereinafter referred to as an electrode slurry) in which the positive electrode active material particles or the negative electrode active material particles and the electrolytic solution are mixed is usually fluid in which the active material particles are uniformly suspended in the liquid. However, depending on the weight ratio of the positive electrode active material particles or the negative electrode active material particles to the electrolytic solution, the gel-like or active material particles may be in a state close to agglomerates or powders formed by absorbing the liquid. Sometimes.

そして、正極集電体7及び負極集電体8の凹部内に正極電極組成物及び負極電極組成物が配置された後、正極集電体7及び負極集電体8の凹部内を減圧脱気しながら、正極集電体7の周縁部7bと負極集電体8の周縁部8bとの間に配置したシール部材等を用いて正極集電体7及び負極集電体8を接着し、封止することにより、本実施形態のリチウムイオン電池Lの一例を製造することができる。 Then, after the positive electrode composition and the negative electrode composition are arranged in the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, the recesses of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are degassed under reduced pressure. At the same time, the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are bonded and sealed using a seal member or the like arranged between the peripheral edge portion 7b of the positive electrode current collector 7 and the peripheral edge portion 8b of the negative electrode current collector 8. By stopping, an example of the lithium ion battery L of the present embodiment can be manufactured.

図3に示した第1実施形態であるリチウムイオン電池は、正極集電体7及び負極集電体8が露出した構造であるため、露出した正極集電体7及び負極集電体8にそれぞれに電流取り出し用端子(銅製端子等)を接続することで電源として使用することができる。また、図3に示した第1実施形態であるリチウムイオン電池を、絶縁性を有する外殻容器(ラミネートパック及び電池缶等)に格納して用いることもできる。絶縁性を有する外殻容器に格納して用いる場合、電流取り出し用端子は外殻容器の外部に接続されるように設けられる。 Since the lithium ion battery of the first embodiment shown in FIG. 3 has a structure in which the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are exposed, the exposed positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are respectively exposed. It can be used as a power source by connecting a current extraction terminal (copper terminal, etc.) to. Further, the lithium ion battery according to the first embodiment shown in FIG. 3 can also be used by being stored in an outer shell container (laminate pack, battery can, etc.) having an insulating property. When stored in an insulating outer shell container for use, the current extraction terminal is provided so as to be connected to the outside of the outer shell container.

正極活物質組成物に含まれる正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物(例えばLiCoO2、LiNiO2、LiMnO2及びLiMn24)、遷移金属酸化物(例えばMnO2及びV25)、遷移金属硫化物(例えばMoS2及びTiS2)及び導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ−p−フェニレン及びポリカルバゾール)等が挙げられる。 Examples of the positive electrode active material particles contained in the positive electrode active material composition include composite oxides of lithium and a transition metal (for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 ), and transition metal oxides (for example, MnO 2 and MnO 2 ). V 2 O 5 ), transition metal sulfides (eg MoS 2 and TiS 2 ) and conductive polymers (eg polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, poly-p-phenylene and polycarbazole) and the like.

また、負極活物質組成物に含まれる負極活物質粒子としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、高分子化合物焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)、炭素繊維、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリキノリン等)、スズ、シリコン、及び金属合金(例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金等)、リチウムと遷移金属との複合酸化物(例えばLi4Ti5O12等)等が挙げられる。 The negative electrode active material particles contained in the negative electrode active material composition include graphite, non-graphitizable carbon, amorphous carbon, and a fired polymer compound (for example, those obtained by firing and carbonizing a phenol resin, furan resin, etc.). , Coke (eg pitch coke, needle coke and petroleum coke), carbon fibers, conductive polymers (eg polyacetylene and polyquinolin), tin, silicon, and metal alloys (eg lithium-tin alloys, lithium-silicon alloys, etc.) Examples thereof include lithium-aluminum alloys and lithium-aluminum-manganese alloys) and composite oxides of lithium and transition metals (for example, Li 4 Ti 5 O1 2 etc.).

本発明のリチウムイオン電池においては、正極活物質粒子又は負極活物質粒子が、その表面の少なくとも一部に被覆用樹脂組成物を含む被覆層を有する被覆正極活物質粒子又は被覆負極活物質粒子であることが好ましい。 In the lithium ion battery of the present invention, the positive electrode active material particles or the negative electrode active material particles are coated positive electrode active material particles or coated negative electrode active material particles having a coating layer containing a coating resin composition on at least a part of the surface thereof. It is preferable to have.

活物質粒子の表面が被覆層を有すると、充放電時に生じる電極の体積変化が緩和され、電極の膨脹を抑制することができる。
被覆層が含む被覆用樹脂組成物の例としては、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの中ではビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂が好ましく、なかでも、ビニル樹脂がより好ましく、電解液に浸漬した際の吸液率が10%以上であり、飽和吸液状態での引張破断伸び率が10%以上であるビニル樹脂(A)がより好ましい。
When the surface of the active material particles has a coating layer, the volume change of the electrode that occurs during charging and discharging is alleviated, and the expansion of the electrode can be suppressed.
Examples of the coating resin composition contained in the coating layer include vinyl resin, urethane resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyimide resin, silicone resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, and ionomer resin. Examples include polycarbonate. Among these, vinyl resin, urethane resin, polyester resin or polyamide resin is preferable, and among them, vinyl resin is more preferable, and the liquid absorption rate when immersed in the electrolytic solution is 10% or more, and in a saturated liquid absorption state. A vinyl resin (A) having a tensile elongation at break of 10% or more is more preferable.

電解液に浸漬した際の吸液率は、電解液に浸漬する前と浸漬した後のビニル樹脂の重量をそれぞれ測定して、以下の式で求められる。
吸液率(%)=[(電解液浸漬後のビニル樹脂の重量−電解液浸漬前のビニル樹脂の重量)/電解液浸漬前のビニル樹脂の重量]×100
吸液率を求めるための電解液としては、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)を体積割合でEC:DEC=3:7で混合した混合溶媒に、電解質としてLiPFを1mol/Lの濃度になるように溶解した非水電解液を用いる。
吸液率を求める際の電解液への浸漬は、50℃、3日間行う。50℃、3日間の浸漬を行うことにより樹脂が飽和吸液状態となる。なお、飽和吸液状態とは、それ以上電解液に浸漬してもビニル樹脂の重量が増えない状態をいう。
なお、リチウムイオン電池を製造する際に使用する電解液は、上記電解液に限定されるものではなく、他の電解液を使用してもよい。
The liquid absorption rate when immersed in the electrolytic solution is calculated by the following formula by measuring the weights of the vinyl resin before and after the immersion in the electrolytic solution, respectively.
Liquid absorption rate (%) = [(Weight of vinyl resin after immersion in electrolyte solution-Weight of vinyl resin before immersion in electrolyte solution) / Weight of vinyl resin before immersion in electrolyte solution] × 100
As the electrolytic solution for determining the liquid absorption rate, 1 mol / L of LiPF 6 as an electrolyte was added to a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed in a volume ratio of EC: DEC = 3: 7. Use a non-aqueous electrolyte solution dissolved to a concentration.
Immersion in the electrolytic solution for determining the liquid absorption rate is performed at 50 ° C. for 3 days. By immersing at 50 ° C. for 3 days, the resin is in a saturated liquid absorbing state. The saturated liquid absorbing state means a state in which the weight of the vinyl resin does not increase even if it is further immersed in the electrolytic solution.
The electrolytic solution used in manufacturing the lithium ion battery is not limited to the above electrolytic solution, and other electrolytic solutions may be used.

吸液率が10%以上であると、ビニル樹脂が充分な量の電解液を吸液することによってリチウムイオンがビニル樹脂を容易に透過することができるため、活物質と電解液の間でのリチウムイオンの移動が良好となり好ましい。吸液率は20%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましい。
また、吸液率の好ましい上限値としては、400%であり、より好ましい上限値としては300%である。
When the liquid absorption rate is 10% or more, the vinyl resin absorbs a sufficient amount of the electrolytic solution, so that lithium ions can easily permeate the vinyl resin, so that between the active material and the electrolytic solution. It is preferable because the movement of lithium ions is good. The liquid absorption rate is preferably 20% or more, and more preferably 30% or more.
The preferred upper limit of the liquid absorption rate is 400%, and the more preferable upper limit is 300%.

飽和吸液状態での引張破断伸び率は、ビニル樹脂をダンベル状に打ち抜き、上記吸液率の測定と同様に電解液への浸漬を50℃、3日間行ってビニル樹脂を飽和吸液状態として、ASTM D683(試験片形状TypeII)に準拠して測定することができる。引張破断伸び率は、引張試験において試験片が破断するまでの伸び率を下記式によって算出した値である。
引張破断伸び率(%)=[(破断時試験片長さ−試験前試験片長さ)/試験前試験片長さ]×100
For the tensile elongation at break in the saturated liquid absorption state, the vinyl resin is punched out in a dumbbell shape and immersed in the electrolytic solution at 50 ° C. for 3 days in the same manner as the above measurement of the liquid absorption rate to bring the vinyl resin into the saturated liquid absorption state. , ASTM D683 (test piece shape TypeII) can be measured. The tensile elongation at break is a value calculated by the following formula as the elongation at break until the test piece breaks in the tensile test.
Tensile fracture elongation (%) = [(Test piece length at break-Test piece length before test) / Test piece length before test] x 100

ビニル樹脂の飽和吸液状態での引張破断伸び率が10%以上であると、ビニル樹脂が適度な柔軟性を有することによって、被覆層が充放電時の活物質の体積変化に追随できるようになり耐久性が良好となり好ましい。
引張破断伸び率は20%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましい。
また、引張破断伸び率の好ましい上限値としては、400%であり、より好ましい上限値としては300%である。
When the tensile elongation at break of the vinyl resin in the saturated liquid absorbing state is 10% or more, the vinyl resin has appropriate flexibility so that the coating layer can follow the volume change of the active material during charging and discharging. It is preferable because it has good durability.
The tensile elongation at break is preferably 20% or more, and more preferably 30% or more.
Further, the preferable upper limit value of the tensile elongation at break is 400%, and the more preferable upper limit value is 300%.

ビニル樹脂(A)は、ビニルモノマー(a)を必須構成単量体とする重合体(A1)を含んでなる樹脂であり、電解液の吸液率等の観点から、重合体(A1)は、ビニルモノマー(a)としてカルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)又は下記一般式(1)で表されるビニルモノマー(a2)を含むことが好ましい。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数4〜12の直鎖又は炭素数4〜36の分岐アルキル基である。]
The vinyl resin (A) is a resin containing a polymer (A1) containing the vinyl monomer (a) as an essential constituent monomer, and the polymer (A1) is a resin from the viewpoint of the liquid absorption rate of the electrolytic solution and the like. , The vinyl monomer (a) preferably contains a vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group, or a vinyl monomer (a2) represented by the following general formula (1).
CH 2 = C (R 1 ) COOR 2 (1)
[In the formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is a straight chain having 4 to 12 carbon atoms or a branched alkyl group having 4 to 36 carbon atoms. ]

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

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

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

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

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

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

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

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

重合体(A1)は、(メタ)アクリル酸(a11)、上記一般式(1)で示されるビニルモノマー(a2)、炭素数1〜3の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物(a3)及び重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを有するアニオン性単量体の塩(a4)を含んでなる単量体組成物を重合してなり、上記ビニルモノマー(a2)と上記(メタ)アクリル酸(a11)の重量比[上記ビニルモノマー(a2)/上記(メタ)アクリル酸(a11)]が10/90〜90/10であることが好ましい。
ビニルモノマー(a2)と(メタ)アクリル酸(a11)の重量比が10/90〜90/10であると、これを重合してなる重合体は、活物質との接着性が良好で剥離しにくくなる。
上記重量比は、30/70〜85/15であることが好ましく、40/60〜70/30であることがさらに好ましい。
The polymer (A1) contains (meth) acrylic acid (a11), a vinyl monomer (a2) represented by the above general formula (1), a monovalent aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms, and (meth) acrylic acid. A monomer composition containing the ester compound (a3) of the above and a salt (a4) of an anionic monomer having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group is polymerized to form the vinyl monomer (a). The weight ratio of the weight ratio of a2) to the (meth) acrylic acid (a11) [the vinyl monomer (a2) / the (meth) acrylic acid (a11)] is preferably 10/90 to 90/10.
When the weight ratio of the vinyl monomer (a2) to the (meth) acrylic acid (a11) is 10/90 to 90/10, the polymer obtained by polymerizing the vinyl monomer (a2) has good adhesiveness to the active material and peels off. It becomes difficult.
The weight ratio is preferably 30/70 to 85/15, and more preferably 40/60 to 70/30.

また、重合体(A1)を構成する単量体には、カルボキシル基又は酸無水物基を有するビニルモノマー(a1)、ビニルモノマー(a2)、炭素数1〜3の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物(a3)及び重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを有するアニオン性単量体の塩(a4)の他に、活性水素を含有しない他のラジカル重合性ビニルモノマー(a5)[アクリルアミド、アクリロニトリル及びスチレン等]が含まれていてもよい。 The monomer constituting the polymer (A1) includes a vinyl monomer (a1) having a carboxyl group or an acid anhydride group, a vinyl monomer (a2), and a monovalent aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms. In addition to the ester compound (a3) with (meth) acrylic acid and the anionic monomer salt (a4) having a polymerizable unsaturated double bond and an anionic group, other radical polymerizations containing no active hydrogen. The sex vinyl monomer (a5) [acrylamide, acrylonitrile, styrene, etc.] may be contained.

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

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

また、重合体(A1)のガラス転移点[以下Tgと略記、測定法:DSC(走査型示差熱分析)法]は、電池の耐熱性の観点から好ましくは80〜200℃、より好ましくは90〜180℃、さらに好ましくは100〜150℃である。 The glass transition point of the polymer (A1) [hereinafter abbreviated as Tg, measuring method: DSC (scanning differential thermal analysis) method] is preferably 80 to 200 ° C., more preferably 90, from the viewpoint of battery heat resistance. It is ~ 180 ° C., more preferably 100 to 150 ° C.

重合体(A1)は、公知の重合方法(塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等)により製造することができる。
重合に際しては、公知の重合開始剤{アゾ系開始剤[2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル等)]、パーオキサイド系開始剤(ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド等)等}を使用して行なえばよい。
The polymer (A1) can be produced by a known polymerization method (bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc.).
In the polymerization, known polymerization initiators {azo-based initiators [2,2'-azobis (2-methylpropionitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile, etc.)], peroxides It may be carried out by using a system initiator (benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, lauryl peroxide, etc.)}.

重合体(A1)は、重合体(A1)をポリエポキシ化合物(a’1)(ポリグルシジルエーテル等)及び/又はポリオール化合物(a’2)(エチレングリコール及びジエチレングリコール等)で架橋してなる架橋重合体であってもよい。 The polymer (A1) is a crosslinked polymer (A1) formed by cross-linking the polymer (A1) with a polyepoxy compound (a'1) (polyglucidyl ether or the like) and / or a polyol compound (a'2) (ethylene glycol, diethylene glycol or the like). It may be a polymer.

架橋剤(A’)を用いて重合体(A1)を架橋する方法としては、活物質粒子を重合体(A1)で被覆した後に架橋する方法が挙げられ、活物質粒子と重合体(A1)を含む樹脂溶液を混合し脱溶剤することにより、活物質粒子が重合体(A1)で被覆された被覆活物質を製造した後に、架橋剤(A’)を含む溶液を該被覆活物質に混合して加熱することにより、脱溶剤と架橋反応を生じさせて、重合体(A1)を架橋剤(A’)で架橋する反応を活物質粒子の表面で行う方法が挙げられる。 Examples of the method of cross-linking the polymer (A1) using the cross-linking agent (A') include a method of coating the active material particles with the polymer (A1) and then cross-linking the active material particles and the polymer (A1). By mixing a resin solution containing the above material and removing the solvent, a coating active material in which the active material particles are coated with the polymer (A1) is produced, and then the solution containing the cross-linking agent (A') is mixed with the coating active material. Then, a method of causing a cross-linking reaction with solvent removal and cross-linking the polymer (A1) with a cross-linking agent (A') is carried out on the surface of the active material particles.

被覆層はさらに導電助剤を含んでもよく、導電助剤は導電性を有する材料から選択される。 The coating layer may further contain a conductive auxiliary agent, and the conductive auxiliary agent is selected from materials having conductivity.

導電性を有する材料としては、具体的には、金属[アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、金、銅及びチタン等]、カーボン[グラファイト、カーボンブラック(アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)、カーボンナノチューブ(単層、多層及びこれらの混合物等)等]、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 Specific examples of the conductive material include metals [aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper and titanium], carbon [graphite, carbon black (acetylene black, ketjen black, furnace black, channel). Black, thermal lamp black, etc.), carbon nanotubes (single-walled, multilayer, and mixtures thereof, etc.), etc.], and mixtures thereof, etc., but are not limited thereto.

これらの導電助剤は1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物が用いられてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、金、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電助剤とは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料(上記した導電助剤の材料のうち金属のもの)をメッキ等でコーティングしたものでもよい。 These conductive aids may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these alloys or metal oxides may be used. From the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, carbon, silver, gold, copper, titanium and mixtures thereof are preferable, silver, gold, aluminum, stainless steel and carbon are more preferable, and carbon is more preferable. is there. Further, these conductive auxiliaries may be those obtained by coating a conductive material (a metal one among the above-mentioned conductive auxiliary materials) around a particle-based ceramic material or a resin material by plating or the like.

導電助剤として導電性繊維を用いることも可能である。導電性繊維としては、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。 It is also possible to use conductive fibers as the conductive auxiliary agent. As the conductive fiber, carbon fiber such as PAN-based carbon fiber and pitch-based carbon fiber, conductive fiber obtained by uniformly dispersing a metal having good conductivity or graphite in synthetic fiber, and a metal such as stainless steel are used. Examples thereof include fibrous metal fibers, conductive fibers in which the surface of organic fibers is coated with metal, and conductive fibers in which the surface of organic fibers is coated with a resin containing a conductive substance. Among these conductive fibers, carbon fibers are preferable.

被覆活物質粒子が有する被覆層が導電助剤を含んでいる場合、被覆層の重量は、活物質粒子と被覆用樹脂組成物と必要により用いる導電助剤との合計重量に対して、3〜25重量%であることが好ましい。 When the coating layer contained in the coating active material particles contains a conductive auxiliary agent, the weight of the coating layer is 3 to 3 to the total weight of the active material particles, the coating resin composition, and the conductive auxiliary agent used if necessary. It is preferably 25% by weight.

被覆活物質粒子は、被覆用樹脂組成物、活物質粒子及び必要により用いる導電助剤を混合することによって製造することができ、被覆用樹脂組成物と必要により用いる導電助剤とを混合して得た被覆剤と活物質粒子とを混合することにより製造してもよく、被覆用樹脂組成物、必要により用いる導電助剤及び活物質粒子を同時に混合することによって製造してもよい。なお、活物質粒子と被覆用樹脂組成物と必要により用いる導電助剤とを混合する場合、混合順序には特に制限はないが、活物質粒子と被覆用樹脂組成物とを混合した後、更に導電剤を加えて更に混合することが好ましい。なお、被覆用樹脂組成物は被覆用樹脂を含む溶液として混合することが好ましく、例えば、活物質粒子を万能混合機に入れて30〜500rpmで撹拌した状態で、被覆用樹脂組成物を含む樹脂溶液を1〜90分かけて滴下混合し、さらに導電助剤を混合し、撹拌したまま50〜200℃に昇温し、0.007〜0.04MPaまで減圧した後に10〜150分保持することにより得ることができる。 The coating active material particles can be produced by mixing the coating resin composition, the active material particles, and the conductive auxiliary agent used if necessary, and the coating resin composition and the conductive auxiliary agent used if necessary are mixed. It may be produced by mixing the obtained coating agent and the active material particles, or may be produced by simultaneously mixing the coating resin composition, the conductive additive used if necessary, and the active material particles. When the active material particles, the coating resin composition, and the conductive auxiliary agent used as necessary are mixed, the mixing order is not particularly limited, but after the active material particles and the coating resin composition are mixed, further It is preferable to add a conductive agent and further mix. The coating resin composition is preferably mixed as a solution containing the coating resin. For example, a resin containing the coating resin composition in a state where the active material particles are placed in a universal mixer and stirred at 30 to 500 rpm. The solution is added dropwise over 1 to 90 minutes, a conductive additive is further mixed, the temperature is raised to 50 to 200 ° C. with stirring, the pressure is reduced to 0.007 to 0.04 MPa, and then the solution is held for 10 to 150 minutes. Can be obtained by

活物質粒子と電解液とを混合した電極スラリーに用いる電解液としては、リチウムイオン電池の製造に用いられる公知の電解質及び非水溶媒を含有する電解液を使用することができる。 As the electrolytic solution used for the electrode slurry in which the active material particles and the electrolytic solution are mixed, an electrolytic solution containing a known electrolyte and a non-aqueous solvent used for producing a lithium ion battery can be used.

電解質としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6及びLiClO4等の無機酸のリチウム塩、LiN(CF3SO22、LiN(C25SO22及びLiC(CF3SO23等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはLiPF6である。 As the electrolyte, those used in ordinary electrolytes can be used, for example, lithium salts of inorganic acids such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 and LiClO 4 , LiN (CF 3 SO 2 ). 2. Lithium salts of organic acids such as LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiC (CF 3 SO 2 ) 3 can be mentioned. Of these, LiPF 6 is preferable from the viewpoint of battery output and charge / discharge cycle characteristics.

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

非水溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 One type of non-aqueous solvent may be used alone, or two or more types may be used in combination.

非水溶媒の内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン化合物、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、より好ましいのはラクトン化合物、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、さらに好ましいのは環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。特に好ましいのはプロピレンカーボネート(PC)、またはエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合液である。 Among the non-aqueous solvents, lactone compounds, cyclic carbonates, chain carbonates and phosphate esters are preferable from the viewpoint of battery output and charge / discharge cycle characteristics, and lactone compounds, cyclic carbonates and chains are more preferable. A carbonic acid ester is preferable, and a mixed solution of a cyclic carbonic acid ester and a chain carbonic acid ester is more preferable. Particularly preferred is propylene carbonate (PC) or a mixture of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC).

電極スラリーは、活物質粒子を電解液に公知の分散装置を用いて混合分散することで得られ、電極スラリーに含まれる活物質粒子の重量は、電解液の重量に基づいて10〜60重量%の濃度で分散してスラリー化することにより調製することが好ましい。なお、電極スラリーに含まれる活物質粒子として前記の被覆活物質粒子を用いた場合には、電極スラリーに含まれる活物質粒子の重量は、被覆活物質粒子の重量を用いて計算される。 The electrode slurry is obtained by mixing and dispersing the active material particles in the electrolytic solution using a known dispersion device, and the weight of the active material particles contained in the electrode slurry is 10 to 60% by weight based on the weight of the electrolytic solution. It is preferable to prepare by dispersing and slurrying at the concentration of. When the above-mentioned coated active material particles are used as the active material particles contained in the electrode slurry, the weight of the active material particles contained in the electrode slurry is calculated using the weight of the coated active material particles.

正極電極組成物及び負極電極組成物のうち、少なくとも一方が、被覆活物質粒子が有する被覆層に含まれる導電助剤とは別に、さらに導電助剤を含んでもよい。さらに含む導電助剤としては前記の被覆剤に含まれている導電助剤と同じものをもちいることができ、好ましいものとしては、前記の導電助剤として例示した導電性繊維があげられ、炭素繊維がさらに好ましい。
さらに導電助剤を含む正極電極組成物及び負極電極組成物は、活物質粒子、電解液及び導電助剤を混合分散して得られる導電助剤を含む電極スラリーを用いることで形成することができる。導電助剤を含むスラリーを用いて配置された正極電極組成物及び負極電極組成物は活物質粒子の間に導電助剤を含有し、それによって電極組成物中での電子移動が良好となる。
At least one of the positive electrode composition and the negative electrode composition may further contain a conductive auxiliary agent in addition to the conductive auxiliary agent contained in the coating layer of the coating active material particles. Further, as the conductive auxiliary agent to be contained, the same conductive auxiliary agent as that contained in the above-mentioned coating agent can be used, and preferable ones include the conductive fibers exemplified as the above-mentioned conductive auxiliary agent, and carbon. Fiber is more preferred.
Further, the positive electrode composition and the negative electrode composition containing the conductive auxiliary agent can be formed by using an electrode slurry containing the conductive auxiliary agent obtained by mixing and dispersing the active material particles, the electrolytic solution and the conductive auxiliary agent. .. The positive electrode composition and the negative electrode composition arranged using the slurry containing the conductive auxiliary agent contain the conductive auxiliary agent between the active material particles, whereby the electron transfer in the electrode composition is improved.

本発明において、正極電極組成物及び負極電極組成物の形成に用いるスラリーには、結着剤(バインダともいう)を含まないことが好ましい。ここでいう結着剤としては、リチウムイオン電池の電極において活物質粒子と集電体との結着及び活物質粒子同士の結着を目的として用いられる公知の結着剤(デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の高分子化合物)等が挙げられる。被覆活物質粒子ではない活物質粒子を用いるリチウムイオン電池用電極においては、結着剤で活物質粒子を電極内に固定することで導電経路を維持する必要がある。しかし、被覆活物質粒子を用いる場合は、被覆用樹脂の働きによって活物質粒子を電極内に固定することなく導電経路を維持することができるため、結着剤を添加する必要がない。結着剤を添加しないことによって、活物質粒子が電極内に固定化されないため活物質粒子の体積変化に対する緩和能力が良好となる。 In the present invention, it is preferable that the slurry used for forming the positive electrode composition and the negative electrode composition does not contain a binder (also referred to as a binder). The binder referred to here is a known binder (starch, polyvinylidene fluoride) used for the purpose of binding the active material particles to the current collector and binding the active material particles to each other in the electrode of the lithium ion battery. , Polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, polymer compounds such as polyethylene and polypropylene) and the like. In an electrode for a lithium ion battery using active material particles other than the coating active material particles, it is necessary to maintain the conductive path by fixing the active material particles in the electrode with a binder. However, when the coating active material particles are used, it is not necessary to add a binder because the conductive path can be maintained without fixing the active material particles in the electrode by the action of the coating resin. By not adding the binder, the active material particles are not immobilized in the electrode, so that the ability to alleviate the volume change of the active material particles is improved.

セパレータ4としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等、ポリオレフィン製の微多孔膜フィルム、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等が挙げられる。 The separator 4 includes a microporous film film made of polyolefin such as polyethylene and polypropylene, a multilayer film of a porous polyethylene film and polypropylene, a non-woven fabric made of polyester fiber, aramid fiber, glass fiber and the like, and silica on their surfaces. Examples thereof include those to which ceramic fine particles such as alumina and titania are attached.

正極集電体7及び負極集電体8は一対の集電体であり、金属集電体及び導電性樹脂層を含んでなる樹脂集電体を用いることができる。金属集電体としては、公知の金属集電体を用いることができる。たとえば、金属集電体は、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン、およびこれらの一種以上を含む合金、ならびにステンレス合金からなる群から選択される一種以上から集電体であると好ましい。金属集電体は薄板または金属箔から形成されてもよいし、他のフィルム状基材の表面にスパッタリング、電着、塗布等の手法により前記の金属からなる金属層を形成してもよい。本実施形態では、樹脂集電体が好適に適用される。樹脂集電体を用いることで、集電体が電池外装体を兼ねることが容易になり好ましい。 The positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are a pair of current collectors, and a resin current collector including a metal current collector and a conductive resin layer can be used. As the metal current collector, a known metal current collector can be used. For example, metal collectors are selected from the group consisting of copper, aluminum, titanium, nickel, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, antimony, and alloys containing one or more of these, as well as stainless alloys. It is preferable that the current collector is from one or more types. The metal collector may be formed from a thin plate or a metal foil, or a metal layer made of the above metal may be formed on the surface of another film-like base material by a method such as sputtering, electrodeposition, or coating. In this embodiment, a resin current collector is preferably applied. By using a resin current collector, it becomes easy for the current collector to also serve as a battery exterior, which is preferable.

導電性樹脂層を含んでなる樹脂集電体は、導電性を有する高分子材料からなる導電性層を含んでなる集電体であり、導電性樹脂層は導電性を有する高分子材料を公知の方法でシート状に成形することで得ることができる。本発明のリチウムイオン電池には、導電性を有する高分子材料を公知の方法でシート状に成形することで得た導電性樹脂層に更に別の導電性層(金属層または他の導電性樹脂層)が積層されていてもよい。
樹脂集電体が含む導電性樹脂層を構成する導電性を有する高分子材料は、導電性高分子であってもよいし、導電性を有さない高分子に導電性を付与した高分子材料であってもよい。
A resin current collector including a conductive resin layer is a current collector including a conductive layer made of a conductive polymer material, and the conductive resin layer is known as a conductive polymer material. It can be obtained by molding into a sheet by the method of. In the lithium ion battery of the present invention, another conductive layer (metal layer or other conductive resin) is added to the conductive resin layer obtained by molding a conductive polymer material into a sheet by a known method. Layers) may be laminated.
The conductive polymer material constituting the conductive resin layer contained in the resin current collector may be a conductive polymer, or a polymer material in which conductivity is imparted to a non-conductive polymer. It may be.

導電性樹脂層を構成する高分子材料のうち、導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、及びポリオキサジアゾール等が挙げられる。 Among the polymer materials constituting the conductive resin layer, examples of the conductive polymer include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene, and polyoxadiazole.

導電性を有さない高分子材料としては、脂肪族ポリオレフィン[ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリイソブチレン、ポリブタジエン及びポリメチルペンテン(PMP)並びにこれらの共重合体等]、脂環式ポリオレフィン[ポリシクロオレフィン(PCO)等]、ポリエステル樹脂[ポリエチレンテレフタレート(PET)等]、ポリエーテルニトリル(PEN)、合成ゴム[スチレンブタジエンゴム(SBR)等]、アクリル樹脂[ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)及びポリメチルメタクリレート(PMMA)等]、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of the non-conductive polymer material include aliphatic polyolefins [polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), and polyisobutylene. , Polybutadiene and polymethylpentene (PMP) and their copolymers, etc.], Alicyclic polyolefin [Polycycloolefin (PCO), etc.], Polyester resin [Polyethylene terephthalate (PET), etc.], Polyethernitrile (PEN), Synthetic rubber [styrene butadiene rubber (SBR), etc.], acrylic resin [polyacrylonitrile (PAN), polymethylacrylate (PMA), polymethylmethacrylate (PMMA), etc.], polyvinylidene fluoride (PVdF), epoxy resin, silicone resin and Examples thereof include a mixture thereof.

導電性樹脂層を構成する高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン又はこれらの共重合体に極性官能基を導入した変性ポリオレフィンを併用することが好ましい。変性ポリオレフィンを含むと極性官能基が導電性フィラーと相互作用することにより、導電性樹脂層中に導電性フィラーを分散させる分散剤として機能し好ましい。なお、変性ポリオレフィンを含む場合、変性ポリオレフィンの含有量は、高分子材料と導電性フィラーとの合計質量に対して1〜25質量%が好ましく使用できる。 As the polymer constituting the conductive resin layer, it is preferable to use polyethylene, polypropylene, or a modified polyolefin in which a polar functional group is introduced into a copolymer thereof. When the modified polyolefin is contained, the polar functional group interacts with the conductive filler to function as a dispersant for dispersing the conductive filler in the conductive resin layer, which is preferable. When the modified polyolefin is contained, the content of the modified polyolefin is preferably 1 to 25% by mass with respect to the total mass of the polymer material and the conductive filler.

ポリエチレン、ポリプロピレン又はこれらの共重合体に極性官能基を導入した変性ポリオレフィン樹脂は、樹脂用分散剤、樹脂改質剤及び相溶化剤等として市販されており、三洋化成株式会社製ユーメックスシリーズ及び三井化学株式会社製アドマーシリーズ等として入手可能である。 Modified polyolefin resins in which polar functional groups are introduced into polyethylene, polypropylene, or copolymers thereof are commercially available as dispersants for resins, resin modifiers, compatibilizers, etc., and are manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., Yumex Series and Mitsui. It is available as an Admer series manufactured by Kagaku Co., Ltd.

電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)及びポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン(PMP)である。 From the viewpoint of electrical stability, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) and polycycloolefin (PCO) are preferable, and polyethylene (PE), polypropylene (PP) and polymethylpentene are more preferable. (PMP).

また、樹脂集電体は、導電性の高分子材料を含む樹脂集電体の導電性を向上させる目的、あるいは、導電性を有さない高分子に導電性を付与する目的から、導電性フィラーを含んでいると好ましい。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択される。好ましくは、集電体内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料を用いるのが好ましい。具体的には、カーボン材料、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、アンチモン、チタン、ニッケルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの導電性フィラーは1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。また、ステンレス(SUS)等のこれらの合金材が用いられてもよい。耐食性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン材料、ニッケル、より好ましくはカーボン材料である。また、これらの導電性フィラーは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに、上記で示される金属をメッキ等でコーティングしたものであってもよい。 Further, the resin current collector is a conductive filler for the purpose of improving the conductivity of the resin current collector containing the conductive polymer material or for the purpose of imparting conductivity to a non-conductive polymer. It is preferable to include. The conductive filler is selected from materials having conductivity. Preferably, from the viewpoint of suppressing ion permeation in the current collector, it is preferable to use a material having no conductivity with respect to ions used as a charge transfer medium. Specific examples thereof include, but are not limited to, carbon materials, aluminum, gold, silver, copper, iron, platinum, chromium, tin, indium, antimonide, titanium, and nickel. These conductive fillers may be used alone or in combination of two or more. Further, these alloy materials such as stainless steel (SUS) may be used. From the viewpoint of corrosion resistance, aluminum, stainless steel, carbon material, nickel, and more preferably carbon material are preferable. Further, these conductive fillers may be a particle-based ceramic material or a resin material coated with the metal shown above by plating or the like.

樹脂集電体は、特開2012−150905号公報及び国際公開番号WO2015/005116号等に記載の公知の方法で得ることができ、具体例としては、ポリプロピレンに導電性フィラーとしてアセチレンブラックを5〜20部分散させた後、熱プレス機で圧延したものが挙げられる。また、その厚みも特に制限されず、公知のものと同様、あるいは適宜変更して適用することができる。 The resin current collector can be obtained by a known method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-150905 and International Publication No. WO 2015/005116, and as a specific example, acetylene black is added to polypropylene as a conductive filler in 5- Examples thereof include those obtained by dispersing 20 parts and then rolling with a hot press. Further, the thickness thereof is not particularly limited, and the same as known ones or appropriately modified ones can be applied.

シール部材を構成する材料としては、集電体7、8との接着性を有し、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料、特に熱硬化性樹脂が好ましい。具体的には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフッ化ビニデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。
シール部材は、好ましくは両面テープ状のシール部材(平面状の基材の両面に上述の熱硬化性樹脂等を塗布して形成したシール部材等)を用いることができ、三層構造のシールフィルム(ポリエチレンナフタレートフィルムの上下に変性ポリプロピレンフィルムを積層したフィルム等)等の公知のものを用いることができる。シールフィルムはインパルスシーラー等の公知のシール装置を用いて加熱圧着することでシールすることができる。
The material constituting the seal member is not particularly limited as long as it has adhesiveness to the current collectors 7 and 8 and is durable against the electrolytic solution, but is not particularly limited, but is a polymer material, particularly a thermosetting resin. Is preferable. Specific examples thereof include epoxy-based resins, polyolefin-based resins, polyurethane-based resins, and polyvinylidene fluoride resins, and epoxy-based resins are preferable because they have high durability and are easy to handle.
As the sealing member, a double-sided tape-shaped sealing member (such as a sealing member formed by applying the above-mentioned thermosetting resin or the like on both sides of a flat base material) can be used, and a three-layer structure sealing film can be used. Known materials such as (a film in which a modified polypropylene film is laminated on top of a polyethylene naphthalate film, etc.) can be used. The seal film can be sealed by heat-pressing using a known sealing device such as an impulse sealer.

次に、図1及び図2を参照して、本実施形態のリチウムイオン電池の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the lithium ion battery of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

まず、図1(a)及び図2に示すような、平面視及び断面視ともに略矩形状である複数の凹部7c、8cがグリッド状に形成された平板状の正極集電体7及び負極集電体8を形成する。正極集電体7及び負極集電体8に凹部7c、8cを形成する手法に限定はなく、集電体7、8の材質に応じて凹部7c、8cを形成する手法を適宜選択すればよく、正極集電体7及び負極集電体8が樹脂集電体であれば、シート状の樹脂集電体を凹部7c、8cを軟化点以上に加熱した成形型を用いて成形する手法、及び導電性を有する高分子材料の溶融体を所定の形状を有する型に入れて一体に成形する方法が挙げられ、正極及び負極集電体7、8が金属集電体であれば、平板状の正極集電体7及び負極集電体8に成形型をプレスして凹部7c、8cを形成する手法が挙げられる。 First, as shown in FIGS. 1A and 2, a flat plate-shaped positive electrode current collector 7 and a negative electrode current collector in which a plurality of recesses 7c and 8c having substantially rectangular shapes in both a plan view and a cross-sectional view are formed in a grid shape. The electric body 8 is formed. The method of forming the recesses 7c and 8c in the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 is not limited, and the method of forming the recesses 7c and 8c may be appropriately selected depending on the material of the current collectors 7 and 8. If the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are resin current collectors, a method of molding the sheet-shaped resin current collector using a molding die in which the recesses 7c and 8c are heated to the softening point or higher, and An example is a method in which a melt of a conductive polymer material is placed in a mold having a predetermined shape and integrally molded. If the positive electrode and negative electrode current collectors 7 and 8 are metal current collectors, a flat plate shape is used. Examples thereof include a method in which a molding die is pressed into the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 to form recesses 7c and 8c.

図1(a)において、正極集電体7及び負極集電体8に形成された凹部7c、8cの4つの周縁部7b、8bにシール部材9が配置されるが、シール部材9の配置は、セパレータ4を配置する工程の前であれば、凹部の形成前であっても、形成後のいずれの工程で行ってもよい。なお、図1(a)〜(b)及び図2においては、正極集電体7のみ代表して図示しているが、正極及び負極集電体7、8のいずれについても同一の工程が行われる。 In FIG. 1A, the seal members 9 are arranged on the four peripheral edges 7b and 8b of the recesses 7c and 8c formed in the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8, but the seal members 9 are arranged. As long as it is before the step of arranging the separator 4, it may be performed before or after the formation of the concave portion. Although only the positive electrode current collector 7 is shown as a representative in FIGS. 1 (a) to 1 (b) and FIG. 2, the same steps are performed for both the positive electrode current collector and the negative electrode current collectors 7 and 8. Will be.

次いで、図1(b)に示すように、正極集電体7及び負極集電体8の凹部7c、8cに正極電極組成物である正極活物質5及び負極電極組成物である負極活物質6をそれぞれ配置する。正極活物質5及び負極活物質6を正極集電体7及び負極集電体8の凹部7c、8cに配置する手法に限定はなく、一例として、正極スラリー及び負極スラリーがそれぞれ格納されたタンクからノズル20を介して凹部7c、8cに正極スラリー及び負極スラリーを充填する手法や、インクジェット装置により正極集電体7及び負極集電体8の凹部7c、8cに正極スラリー及び負極スラリーを充填する手法等の周知の手法が好適に適用される。 Next, as shown in FIG. 1B, the positive electrode active material 5 which is the positive electrode composition and the negative electrode active material 6 which is the negative electrode composition are formed in the recesses 7c and 8c of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8. Are placed respectively. The method of arranging the positive electrode active material 5 and the negative electrode active material 6 in the recesses 7c and 8c of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 is not limited, and as an example, from the tank in which the positive electrode slurry and the negative electrode slurry are stored, respectively. A method of filling the recesses 7c and 8c with the positive electrode slurry and the negative electrode slurry via the nozzle 20, and a method of filling the recesses 7c and 8c of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 with the positive electrode slurry and the negative electrode slurry by an inkjet device. Well-known methods such as, etc. are preferably applied.

なお、正極集電体7及び負極集電体7の凹部7c、8c内に配置される正極活物質5及び負極活物質6の量は、少なくとも凹部7c、8cがこれら正極活物質5及び負極活物質6により満たされる量であり、好ましくは、正極活物質5及び負極活物質6が、正極集電体7及び負極集電体7が有する凹部7c、8cの周縁部7b、8bから若干盛り上がる程度の量であることが好ましい。 The amounts of the positive electrode active material 5 and the negative electrode active material 6 arranged in the recesses 7c and 8c of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 7 are such that at least the recesses 7c and 8c are the positive electrode active material 5 and the negative electrode active material. The amount is filled with the substance 6, and preferably, the positive electrode active material 5 and the negative electrode active material 6 are slightly raised from the peripheral portions 7b and 8b of the recesses 7c and 8c of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 7. Is preferably the amount of.

次いで、図1(c)に示すように、正極集電体7及び負極集電体8のいずれか一方の図中上面に、平板状のセパレータ4を配置することで、凹部内に配置された正極活物質5又は負極活物質6いずれか一方の上面をセパレータ4で覆う。この際、上述のように正極活物質5または負極活物質6を凹部7c又は8cの周縁部7b又は8bから盛り上がるように凹部7c又は8cに充填した場合、セパレータ4の図中上面をローラ10で押さえながらこのセパレータ4を配置することで、正極または負極活物質5、6を均すことが好ましい。 Next, as shown in FIG. 1C, the flat plate-shaped separator 4 was arranged in the recess by arranging the flat plate-shaped separator 4 on the upper surface of any one of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 in the drawing. The upper surface of either the positive electrode active material 5 or the negative electrode active material 6 is covered with the separator 4. At this time, when the positive electrode active material 5 or the negative electrode active material 6 is filled in the concave portion 7c or 8c so as to rise from the peripheral portion 7b or 8b of the concave portion 7c or 8c as described above, the upper surface of the separator 4 in the drawing is covered with the roller 10. It is preferable to level the positive electrode or negative electrode active materials 5 and 6 by arranging the separator 4 while pressing the separator.

次いで、図1(d)に示すように、いずれかの正極及び負極集電体7、8を上下逆転させてから、正極及び負極集電体7、8を、それぞれの凹部7c、8cが相対向するように配置する。 Next, as shown in FIG. 1D, one of the positive electrode and negative electrode current collectors 7 and 8 is turned upside down, and then the positive electrode and negative electrode current collectors 7 and 8 are relative to the recesses 7c and 8c, respectively. Place it so that it faces.

次いで、図1(e)に示すように、凹部7c、8cの4つの周縁部7b、8bに配置したシール部材9のうち、いずれかの周縁部7b、8bを除いた3つの周縁部7b、8bを加熱等することで、一部を除いた周縁部7b、8bをシールする。 Next, as shown in FIG. 1 (e), of the sealing members 9 arranged in the four peripheral edges 7b and 8b of the recesses 7c and 8c, the three peripheral edges 7b excluding any of the peripheral edges 7b and 8b, By heating 8b or the like, peripheral portions 7b and 8b except for a part are sealed.

この状態で、凹部7c、8c内を減圧、脱気し、さらに、残りの周縁部7b、8bを加熱等することで、図1(f)に示すように、凹部7c、8c内を脱気した状態で封止する。 In this state, the insides of the recesses 7c and 8c are depressurized and degassed, and the remaining peripheral edges 7b and 8b are further heated to degas the insides of the recesses 7c and 8c as shown in FIG. 1 (f). Seal in this state.

そして、図1(g)、(h)に示すように、凹部7c、8cが封止された状態凹部の周縁部7b、8bをカッター21等で切断することで、図3に示すようなリチウムイオン電池Lを得ることができる。 Then, as shown in FIGS. 1 (g) and 1 (h), the peripheral portions 7b and 8b of the recesses in which the recesses 7c and 8c are sealed are cut with a cutter 21 or the like to form lithium as shown in FIG. An ion battery L can be obtained.

前記の本実施形態のリチウムイオン電池の製造方法によれば、正極及び負極集電体7、8の凹部7c、8cに正極及び負極活物質5、6を配置して、周縁部7b、8bをシール部材9によりシールしてからこの周縁部7b、8bを切断することでリチウムイオン電池Lを製造できるため、シート状の正極集電体及び負極集電体に正極活物質を含むスラリー及び負極活物質を含むスラリーをそれぞれ塗布して塗膜を形成し、さらに塗膜を乾燥、焼結等する工程を行う必要が無く、製造工程の簡略化を図ることの可能なリチウムイオン電池及びその製造方法を提供することができる。 According to the method for manufacturing a lithium ion battery of the present embodiment, the positive electrode and negative electrode active materials 5 and 6 are arranged in the recesses 7c and 8c of the positive electrode and negative electrode current collectors 7 and 8, and the peripheral portions 7b and 8b are formed. Since the lithium ion battery L can be manufactured by sealing with the sealing member 9 and then cutting the peripheral portions 7b and 8b, the sheet-shaped positive electrode current collector and the negative electrode current collector contain a slurry containing a positive electrode active material and a negative electrode active material. A lithium ion battery and a manufacturing method thereof that can simplify the manufacturing process without the need to apply a slurry containing a substance to form a coating film and further perform steps such as drying and sintering the coating film. Can be provided.

また、本実施形態のリチウムイオン電池は、正極集電体7及び負極集電体8が電池外装体を兼ねることができ、この正極集電体7及び負極集電体8に形成された凹部7c、8cのそれぞれに正極電極組成物である正極活物質5及び負極電極組成物である負極活物質6をそれぞれ構成する電極スラリー等を直接入れて得られるものであるから、凹部7c、8cの形状にある程度の形状自由度を持たせることができ、また、正極集電体7及び負極集電体8の内面を正極活物質5及び負極活物質6で効率良く満たすことができる。従って、本実施形態によれば、電池外形の形状自由度をより高め、さらに、正極集電体7及び負極集電体8内部の収納空間をより有効利用することの可能なリチウムイオン電池及びその製造方法を実現することができる。 Further, in the lithium ion battery of the present embodiment, the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 can also serve as the battery exterior body, and the recesses 7c formed in the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are formed. , 8c are obtained by directly inserting the electrode slurry or the like constituting the positive electrode active material 5 which is the positive electrode composition and the negative electrode active material 6 which is the negative electrode composition, respectively, and thus the shapes of the recesses 7c and 8c. Can be provided with a certain degree of shape freedom, and the inner surfaces of the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 can be efficiently filled with the positive electrode active material 5 and the negative electrode active material 6. Therefore, according to the present embodiment, a lithium ion battery capable of further increasing the degree of freedom in the shape of the outer shape of the battery and more effectively utilizing the storage space inside the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 and the like. The manufacturing method can be realized.

また、本実施形態のリチウムイオン電池では、仮に正極集電体7及び負極集電体8が使用時に変形したとしても、リチウムイオン電池Lとしての特性に問題を生じる可能性が極めて小さい、という利点がある。すなわち、本実施形態のリチウムイオン電池Lは、従来のリチウムイオン電池のようにバインダを含むスラリーを乾燥することによって正極活物質粒子及び負極活物質粒子を固定して正極活物質層及び負極活物質層を形成していないので、電池全体が変形した際に正極活物質5及び負極活物質6はその変形に追随することができるため、集電体から活物質が剥離してリチウムイオン電池Lとしての特性に問題を生じる事態を招く恐れが極めて小さく、正極集電体7及び負極集電体8が変形した後でもリチウムイオン電池Lは電源電圧を供給し続けることができる。 Further, the lithium ion battery of the present embodiment has an advantage that even if the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are deformed during use, there is very little possibility that a problem will occur in the characteristics of the lithium ion battery L. There is. That is, in the lithium ion battery L of the present embodiment, the positive electrode active material particles and the negative electrode active material particles are fixed by drying the slurry containing the binder as in the conventional lithium ion battery, and the positive electrode active material layer and the negative electrode active material are fixed. Since no layer is formed, the positive electrode active material 5 and the negative electrode active material 6 can follow the deformation when the entire battery is deformed, so that the active material is peeled off from the current collector to form a lithium ion battery L. The possibility of causing a problem in the characteristics of the above is extremely small, and the lithium ion battery L can continue to supply the power supply voltage even after the positive electrode current collector 7 and the negative electrode current collector 8 are deformed.

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

(被覆用樹脂溶液の作製)
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコにN,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと記載する)407.9部を仕込み75℃に昇温した。次いで、メタクリル酸242.8部、メチルメタクリレート97.1部、2−エチルヘキシルメタクリレート242.8部、及びDMF116.5部を配合したモノマー配合液と、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.7部及び2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)4.7部をDMF58.3部に溶解した開始剤溶液とを4つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで2時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、75℃で反応を3時間継続した。次いで80℃に昇温し反応を3時間継続し樹脂濃度50%の共重合体溶液を得た。これにDMFを789.8部加えて、樹脂固形分濃度30重量%である被覆用樹脂溶液を得た。
(Preparation of coating resin solution)
407.9 parts of N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) was charged in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube, and the temperature was raised to 75 ° C. did. Next, a monomer compound solution containing 242.8 parts of methacrylic acid, 97.1 parts of methyl methacrylate, 242.8 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, and 116.5 parts of DMF, and 2,2'-azobis (2,4-dimethyl). 1.7 parts of valeronitrile) and 4.7 parts of 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) dissolved in 58.3 parts of DMF with an initiator solution while blowing nitrogen into a four-necked flask. Under stirring, radical polymerization was carried out by continuously dropping with a dropping funnel over 2 hours. After completion of the dropping, the reaction was continued at 75 ° C. for 3 hours. Then, the temperature was raised to 80 ° C. and the reaction was continued for 3 hours to obtain a copolymer solution having a resin concentration of 50%. 789.8 parts of DMF was added thereto to obtain a coating resin solution having a resin solid content concentration of 30% by weight.

(被覆正極活物質粒子の作製)
LiCoO2粉末[日本化学工業(株)製 セルシードC−8G]96重量部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、被覆用樹脂溶液(樹脂固形分濃度30重量%)を樹脂固形分として2重量部になるように60分かけて滴下混合し、さらに30分撹拌した。
(Preparation of coated positive electrode active material particles)
LiCoO 2 powder [Celseed C-8G manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.] was placed in a universal mixer and stirred at room temperature at 150 rpm, and a coating resin solution (resin solid content concentration: 30% by weight) was added to the resin. The mixture was added dropwise over 60 minutes so that the solid content was 2 parts by weight, and the mixture was further stirred for 30 minutes.

次いで、撹拌した状態でアセチレンブラック[電気化学工業(株)製 デンカブラック(登録商標)]2重量部を3回に分けて混合し、30分撹拌したままで70℃に昇温し、100mmHgまで減圧し30分保持した。上記操作により被覆正極活物質粒子を得た。 Next, 2 parts by weight of acetylene black [Denka Black (registered trademark) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.] was mixed in 3 portions in a stirred state, and the temperature was raised to 70 ° C. with stirring for 30 minutes to 100 mmHg. The pressure was reduced and the mixture was held for 30 minutes. The coated positive electrode active material particles were obtained by the above operation.

(被覆負極活物質粒子の作製)
難黒鉛化性炭素[(株)クレハ・バッテリー・マテリアルズ・ジャパン製 カーボトロン(登録商標)PS(F)]90重量部を万能混合機に入れ、室温、150rpmで撹拌した状態で、被覆用樹脂溶液(樹脂固形分濃度30重量%)を樹脂固形分として5重量部になるように60分かけて滴下混合し、さらに30分撹拌した。
(Preparation of coated negative electrode active material particles)
Non-graphitizable carbon [Carbotron (registered trademark) PS (F) manufactured by Kureha Battery Materials Japan Co., Ltd.] 90 parts by weight is placed in a universal mixer and stirred at room temperature at 150 rpm, and is a coating resin. The solution (resin solid content concentration: 30% by weight) was added dropwise over 60 minutes so as to have a resin solid content of 5 parts by weight, and the mixture was further stirred for 30 minutes.

次いで、撹拌した状態でアセチレンブラック[電気化学工業(株)製 デンカブラック(登録商標)]5重量部を3回に分けて混合し、30分撹拌したままで70℃に昇温し、0.01MPaまで減圧し30分保持した。上記操作により被覆負極活物質粒子を得た。 Next, 5 parts by weight of acetylene black [Denka Black (registered trademark) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.] was mixed in 3 portions with stirring, and the temperature was raised to 70 ° C. with stirring for 30 minutes. The pressure was reduced to 01 MPa and the mixture was held for 30 minutes. The coated negative electrode active material particles were obtained by the above operation.

(電解液の作製)
エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合溶媒(体積比率1:1)に、LiPF6を1mol/Lの割合で溶解させてリチウムイオン電池用電解液を作製した。
(Preparation of electrolyte)
LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent (volume ratio 1: 1) of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) at a ratio of 1 mol / L to prepare an electrolytic solution for a lithium ion battery.

(正極スラリーの製造)
被覆正極活物質67重量部、炭素繊維[大阪ガスケミカル(株)製 ドナカーボ・ミルド S−243:平均繊維長500μm、平均繊維径13μm]1重量部、上記電解液32重量部を混合して、正極スラリーを作製した。
(Manufacturing of positive electrode slurry)
67 parts by weight of the coated positive electrode active material, 1 part by weight of carbon fiber [Donna Carbo Milled S-243 manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd .: average fiber length 500 μm, average fiber diameter 13 μm], and 32 parts by weight of the electrolytic solution were mixed. A positive electrode slurry was prepared.

(負極スラリーの製造)
被覆負極活物質粒子52重量部、正極スラリーの製造で使用したものと同じ炭素繊維1重量部、上記電解液47重量部を混合して、負極スラリーを作製した。
(Manufacturing of negative electrode slurry)
A negative electrode slurry was prepared by mixing 52 parts by weight of the coated negative electrode active material particles, 1 part by weight of the same carbon fiber used in producing the positive electrode slurry, and 47 parts by weight of the electrolytic solution.

(樹脂集電体の製造)
二軸押出機にて、ポリプロピレン(PP)[商品名「サンアロマー(登録商標)PL500A」、サンアロマー株式会社製]75重量%、アセチレンブラック[商品名「デンカブラックHS−100」]20重量%、及び樹脂改質剤[商品名「ユーメックス(登録商標)1001」、三洋化成工業株式会社製]5重量%を、180℃、100rpm、滞留時間10分の条件で溶融混練し集電体用材料を得た。なお、上記各成分の量は混合比を表わし、ポリプロピレン、アセチレンブラック及び樹脂改質剤の合計が100重量%である。得られた集電体用材料を、熱プレス機により圧延することで、厚さ100μmの正極用集電体を得た。
(Manufacturing of resin current collectors)
In a twin-screw extruder, polypropylene (PP) [trade name "SunAllomer (registered trademark) PL500A", manufactured by SunAllomer Ltd.] 75% by weight, acetylene black [trade name "Denka Black HS-100"] 20% by weight, and Resin modifier [trade name "Umex (registered trademark) 1001", manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.] 5% by weight is melt-kneaded at 180 ° C., 100 rpm, and a residence time of 10 minutes to obtain a material for a current collector. It was. The amount of each of the above components represents a mixing ratio, and the total of polypropylene, acetylene black and the resin modifier is 100% by weight. The obtained current collector material was rolled by a hot press to obtain a positive electrode current collector having a thickness of 100 μm.

(集電体の成形)
集電体成形用の金型として、幅5mm×長さ30mm×高さ1mmの凸部を有するSUS製金型と、前記凸部と対になる凹部を有するSUS製金型を用意した。前記正極用集電体を前記金型の凹部と凸部との間に挟み、80℃の高温槽内に6時間静置して加熱した後、室温まで放冷し、金型を外すことで、凹部を有する正極集電体を得た。
(Molding of current collector)
As a mold for forming a current collector, a SUS mold having a convex portion having a width of 5 mm, a length of 30 mm, and a height of 1 mm and a SUS mold having a concave portion paired with the convex portion were prepared. The current collector for the positive electrode is sandwiched between the concave portion and the convex portion of the mold, allowed to stand in a high temperature bath at 80 ° C. for 6 hours to heat, then allowed to cool to room temperature, and the mold is removed. , A positive electrode current collector having a recess was obtained.

負極集電体として、市販の電池用電解銅箔を使用した。電解銅箔に前述の集電体成形用金型の凹部と凸部との間に挟み、プレス機で加圧して成形することで、正極集電体と同様の凹部を有する負極集電体を得た。 A commercially available electrolytic copper foil for batteries was used as the negative electrode current collector. A negative electrode current collector having a concave portion similar to that of the positive electrode current collector is formed by sandwiching the electrolytic copper foil between the concave portion and the convex portion of the above-mentioned current collector molding mold and pressurizing the electrolytic copper foil to form the electrolytic copper foil. Obtained.

(リチウムイオン電池の実施例)
凹部を形成した前記の正極集電体の凹部内に前記正極スラリーを注入し、正極活物質層を形成した正極を作製した。続いて、凹部を形成した前記の負極集電体の凹部内に前記負極スラリーを注入し、負極活物質層を形成した負極を作製した。正極の正極活物質層側の表面にセパレータを配置し、その上に負極の負極活物質層を形成した負極集電体を、正極集電体と負極集電体の凹部の周縁部同士がセパレータを介して重なるようにかぶせた、周縁部とセパレータとの間を市販のエポキシ樹脂接着剤で封止し単セルを製造した。
上記単セルの正極・負極集電体それぞれに容器外部へ繋がるリード部分(電流取り出し用端子)を導電性接着剤で接続した後、アルミラミネートで覆い真空下でシールしてリチウムイオン電池を製造した。
(Example of lithium-ion battery)
The positive electrode slurry was injected into the concave portion of the positive electrode current collector having the concave portion formed to prepare a positive electrode having a positive electrode active material layer formed therein. Subsequently, the negative electrode slurry was injected into the concave portion of the negative electrode current collector having the concave portion formed therein to prepare a negative electrode having a negative electrode active material layer formed therein. A separator is placed on the surface of the positive electrode on the positive electrode active material layer side, and the negative electrode active material layer of the negative electrode is formed on the separator. The positive electrode current collector and the peripheral edges of the recesses of the negative electrode current collector are separated from each other. A single cell was manufactured by sealing between the peripheral edge portion and the separator, which were covered so as to overlap with each other, with a commercially available epoxy resin adhesive.
After connecting the lead part (current extraction terminal) connected to the outside of the container to each of the positive electrode and negative electrode current collectors of the single cell with a conductive adhesive, it was covered with an aluminum laminate and sealed under vacuum to manufacture a lithium ion battery. ..

電池としての動作を確認するため、集電体からのリード部分に充放電試験機を接続し、充放電試験を実施した。充放電が可能であり、リチウムイオン二次電池として機能することを確認した。 In order to confirm the operation as a battery, a charge / discharge tester was connected to the lead part from the current collector and a charge / discharge test was performed. It was confirmed that it can be charged and discharged and functions as a lithium-ion secondary battery.

L リチウムイオン電池
4 セパレータ
5 正極活物質
6 負極活物質
7 正極集電体
7a 凸部
7b 周縁部
7c 凹部
8 負極集電体
9 シール部材

L Lithium-ion battery 4 Separator 5 Positive electrode active material 6 Negative electrode active material 7 Positive electrode current collector 7a Convex part 7b Peripheral part 7c Concave part 8 Negative electrode current collector 9 Sealing member

Claims (1)

正極活物質及び電解液を含んでなる正極電極組成物と負極活物質及び電解液を含んでなる負極電極組成物とがセパレータを介して対峙し、電池外装体を兼ねる一対の集電体に前記正極電極組成物、前記負極電極組成物及び前記セパレータが挟持されてなるリチウムイオン電池を製造する方法であって
少なくとも一部に凹部が形成された前記集電体を形成する工程と、
前記集電体に形成された前記凹部内に前記正極電極組成物又は前記負極電極組成物を配置する工程と
を備え、
前記凹部内に前記正極電極組成物又は前記負極電極組成物を配置する工程は、前記凹部内に、正極活物質粒子と電解液とを含んでなる正極スラリー又は負極活物質粒子と電解液とを含んでなる負極スラリーを充填する工程を備える
ことを特徴とするリチウムイオン電池の製造方法
The positive electrode composition containing the positive electrode active material and the electrolytic solution and the negative electrode composition containing the negative electrode active material and the electrolytic solution face each other via a separator, and the pair of current collectors also serving as a battery exterior is formed. A method for producing a lithium ion battery in which a positive electrode composition, the negative electrode composition, and the separator are sandwiched.
The step of forming the current collector having recesses formed at least in part thereof, and
A step of arranging the positive electrode composition or the negative electrode composition in the recess formed in the current collector.
With
In the step of arranging the positive electrode composition or the negative electrode composition in the recess, the positive electrode slurry or the negative electrode active material particles and the electrolytic solution containing the positive electrode active material particles and the electrolytic solution are placed in the recess. A method for manufacturing a lithium ion battery , which comprises a step of filling a negative electrode slurry containing the mixture.
JP2016120705A 2015-06-18 2016-06-17 Lithium-ion battery manufacturing method Active JP6754227B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015122633 2015-06-18
JP2015122633 2015-06-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017010937A JP2017010937A (en) 2017-01-12
JP6754227B2 true JP6754227B2 (en) 2020-09-09

Family

ID=57761815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016120705A Active JP6754227B2 (en) 2015-06-18 2016-06-17 Lithium-ion battery manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6754227B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102001105B1 (en) * 2016-07-06 2019-07-17 주식회사 엘지화학 Secondary battert
JP7058525B2 (en) * 2017-03-13 2022-04-22 三洋化成工業株式会社 Electrodes for lithium-ion batteries
JP6845733B2 (en) * 2017-04-21 2021-03-24 三洋化成工業株式会社 Manufacturing method of electrodes for lithium-ion batteries
JP6839028B2 (en) * 2017-04-25 2021-03-03 三洋化成工業株式会社 Lithium-ion battery manufacturing method
JP7253882B2 (en) * 2017-06-20 2023-04-07 三洋化成工業株式会社 Manufacturing method of lithium ion battery
WO2021230360A1 (en) * 2020-05-14 2021-11-18 Apb株式会社 Lithium-ion battery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006278141A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Sanyo Electric Co Ltd Thin battery
JP5211775B2 (en) * 2008-03-14 2013-06-12 株式会社豊田中央研究所 Slurry secondary battery
JP5961922B2 (en) * 2010-05-31 2016-08-03 日産自動車株式会社 Negative electrode for secondary battery and method for producing the same
JP6204472B2 (en) * 2013-07-08 2017-09-27 三洋化成工業株式会社 Coated active material particles for lithium ion batteries

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017010937A (en) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6754227B2 (en) Lithium-ion battery manufacturing method
JP6734703B2 (en) Method for manufacturing lithium-ion battery
JP6978207B2 (en) Lithium ion battery
CN103890124B (en) The current collector of conductive adhesive composition, band bond layer and electro-chemical element electrode
RU2388088C1 (en) New polymer electrolyte and electrochemical device
KR20060119797A (en) Polymer binder for electrochemcal device comprising multiply stacked electrochemical cells
JP7058491B2 (en) Positive electrode for lithium-ion batteries and lithium-ion batteries
WO2008032679A1 (en) Polymeric electrolyte, method for production thereof, and electrochemical element
JP7143069B2 (en) Negative electrode for lithium ion battery and lithium ion battery
JP6785110B2 (en) Current collectors for lithium-ion batteries and lithium-ion batteries
JP2018101623A (en) Negative electrode for lithium-ion battery and lithium-ion battery
JP2018101622A (en) Negative electrode for lithium ion battery and method of producing negative electrode for lithium ion battery
WO2018084319A1 (en) Negative electrode for lithium-ion battery, and lithium-ion battery
JP2019160512A (en) Method for manufacturing lithium ion battery
JP7253882B2 (en) Manufacturing method of lithium ion battery
JP6850623B2 (en) Lithium-ion battery manufacturing method
JP6843580B2 (en) Lithium-ion battery manufacturing method
US11309537B2 (en) Production method for lithium-ion battery member
CN116632334A (en) Solid electrolyte and preparation method thereof, and solid lithium battery and preparation method thereof
JP6983548B2 (en) Electrolyte composition and battery
JP6850621B2 (en) Lithium ion battery
WO2018117087A1 (en) Negative electrode for lithium-ion battery, and lithium-ion battery
WO2018084320A1 (en) Positive electrode for lithium-ion battery, and lithium-ion battery
JP2019212464A (en) Manufacturing method of lithium ion battery
JP6549944B2 (en) Lithium ion battery

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160629

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170517

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170522

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170616

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190409

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190410

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190415

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190409

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200821

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6754227

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250