JP7058525B2 - Electrodes for lithium-ion batteries - Google Patents
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Description
本発明は、リチウムイオン電池用電極及びリチウムイオン電池用電極の製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode for a lithium ion battery and a method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery.
近年、環境保護のため二酸化炭素排出量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動用二次電池の開発が鋭意行われている。二次電池としては、高エネルギー密度、高出力密度が達成できるリチウムイオン電池に注目が集まっている。 In recent years, there has been an urgent need to reduce carbon dioxide emissions in order to protect the environment. In the automobile industry, expectations are high for the reduction of carbon dioxide emissions through the introduction of electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), and the development of secondary batteries for driving motors, which hold the key to their practical application, is earnest. It is done. As a secondary battery, a lithium ion battery that can achieve high energy density and high output density is attracting attention.
特許文献1には、リチウムイオン電池用電極の一般的な製造方法が開示されている。すなわち、粉末の活物質材料と結着剤を含有する電極合剤と水又は有機溶媒とを混合し、合剤スラリーにしたものを、シート上の集電体に塗布し、乾燥する方法である。
特許文献1には、上記方法における問題として、合剤スラリー内での粉末材料の沈降が著しく、均一な状態を保ちにくいということが挙げられている。
Patent Document 1 discloses a general method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery. That is, it is a method in which a powdered active material, an electrode mixture containing a binder, and water or an organic solvent are mixed to form a mixture slurry, which is applied to a current collector on a sheet and dried. ..
Patent Document 1 describes as a problem in the above method that the powder material is significantly settled in the mixture slurry and it is difficult to maintain a uniform state.
特許文献1では、合剤スラリーを高粘度化することにより粉末材料の沈降を防止する方法が提案されており、高粘度化の手段としてチクソトロピー付与剤を使用することが開示されている。チクソトロピー付与剤としては、酸化ポリエチレン、脂肪酸アマイド、脂肪酸グリセリド、スメクタイトが挙げられている。 Patent Document 1 proposes a method of preventing the powder material from settling by increasing the viscosity of the mixture slurry, and discloses that a thixotropy-imparting agent is used as a means of increasing the viscosity. Examples of the thixotropy-imparting agent include polyethylene oxide, fatty acid amide, fatty acid glyceride, and smectite.
本発明者らは、特許文献1に記載されたようなリチウムイオン電池用電極の一般的な製造方法とは異なる電極の製造方法について検討を進めている。
この方法は、電極活物質と電解液を含む電解液スラリーを集電体に塗工し、乾燥することなく電極を作製する方法であり、特許文献1に記載の方法と比較して簡便な工程で電極を作製することができる。また、この方法では、電極中に結着剤が含まれないため電極活物質の割合を多くすることができ、電極のエネルギー密度を高くすることができる。
The present inventors are studying a method for manufacturing an electrode different from a general method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery as described in Patent Document 1.
This method is a method of applying an electrolytic solution slurry containing an electrode active material and an electrolytic solution to a current collector to prepare an electrode without drying, which is a simpler step as compared with the method described in Patent Document 1. The electrode can be manufactured with. Further, in this method, since the binder is not contained in the electrode, the ratio of the electrode active material can be increased, and the energy density of the electrode can be increased.
本発明者らが、上記のように電極活物質と電解液を含む電解液スラリーを作製し、集電体に塗工することについて検討していたところ、電解液スラリーに対しては従来の手法では電極活物質の沈降を防止することができないことが分かった。
本発明者らは、電解液中に含まれる電解質としてのリチウム塩が存在する状況下では、特許文献1に記載されているようなチクソトロピー付与剤による沈降防止効果が発揮されないと推測している。
The present inventors have been studying preparing an electrolytic solution slurry containing an electrode active material and an electrolytic solution as described above and applying it to a current collector. As a result, a conventional method is used for an electrolytic solution slurry. It was found that the sedimentation of the electrode active material could not be prevented.
The present inventors presume that the effect of preventing sedimentation by the thixotropic agent as described in Patent Document 1 is not exhibited in the presence of a lithium salt as an electrolyte contained in the electrolytic solution.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、電極活物質の沈降を防止して電解液スラリーを用いた電極を製造することに適した組成を有するリチウムイオン電池用電極、及び、電極活物質の沈降が防止された電解液スラリーを用いるリチウムイオン電池用電極の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is an electrode for a lithium ion battery and an electrode having a composition suitable for producing an electrode using an electrolytic solution slurry by preventing sedimentation of the electrode active material. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery using an electrolytic solution slurry in which sedimentation of an active material is prevented.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、電極活物質と、リチウム塩を電解質として含む電解液と、下記(a)及び/又は(b)の化合物とを含み、上記(a)及び上記(b)の化合物の合計重量が上記電極活物質に対して0.1~2重量%であることを特徴とするリチウムイオン電池用電極;電極活物質と、リチウム塩を電解質として含む電解液と、下記(a)及び/又は(b)の化合物とを含み、上記(a)及び上記(b)の化合物の合計重量が上記電極活物質に対して0.1~2重量%である電解液スラリーを集電体に塗工する工程を含むことを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造方法に関する。
(a)セルロースアセテートプロピオネート
(b)オキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b1)と、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b2)とを必須構成単量体とする共重合体
The present inventors have arrived at the present invention as a result of diligent studies to solve the above problems.
That is, the present invention contains an electrode active material, an electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte, and the compounds of the following (a) and / or (b), and is the sum of the compounds of the above (a) and (b). An electrode for a lithium ion battery characterized by having a weight of 0.1 to 2% by weight based on the electrode active material; an electrode active material, an electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte, the following (a) and /. Alternatively, an electrolytic solution slurry containing the compound of (b) and having a total weight of the compounds of (a) and (b) of 0.1 to 2% by weight with respect to the electrode active material is applied to the current collector. The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery, which comprises a step of construction.
(A) Cellulose acetate propionate (b) The number of repetitions of polyethylene glycol or its monoalkyl ether (meth) acrylate (b1) having an oxyethylene unit repetition number of 8 to 14 and the number of repetitions of oxyethylene unit are A copolymer containing polyethylene glycol (2 to 4) or (meth) acrylate (b2) of a monoalkyl ether thereof as an essential constituent monomer.
本発明のリチウムイオン電池用電極は、上記(a)及び/又は(b)の化合物を含み、上記(a)及び上記(b)の化合物の合計重量が上記電極活物質に対して0.1~2重量%である。(a)及び(b)の化合物は、電解質としてのリチウム塩が存在する状況下においても電極活物質の沈降を防止することができる。そのため、このような組成のリチウムイオン電池用電極は、電極活物質の沈降を防止して電解液スラリーを用いた電極を製造することに適した組成のリチウムイオン電池用電極である。
また、本発明のリチウムイオン電池用電極の製造方法では、上記(a)及び/又は(b)の化合物を含み、上記(a)及び上記(b)の化合物の合計重量が上記電極活物質に対して0.1~2重量%である電解液スラリーを使用する。この電解液スラリーは電解質としてのリチウム塩が存在する状況下においても電極活物質の沈降という問題を生じないので、経時安定性に優れており、電解液スラリーの品質を安定させて集電体へ塗工することが可能となる。そのため、電解液スラリーの塗工後に得られる電極の厚さや特性が安定し、電極の品質を向上させることができる。
The electrode for a lithium ion battery of the present invention contains the compound of (a) and / or (b), and the total weight of the compounds of (a) and (b) is 0.1 with respect to the electrode active material. ~ 2% by weight. The compounds (a) and (b) can prevent the electrode active material from settling even in the presence of a lithium salt as an electrolyte. Therefore, the electrode for a lithium ion battery having such a composition is an electrode for a lithium ion battery having a composition suitable for producing an electrode using an electrolytic solution slurry by preventing the electrode active material from settling.
Further, in the method for producing an electrode for a lithium ion battery of the present invention, the compound of the above (a) and / or (b) is contained, and the total weight of the compounds of the above (a) and the above (b) is used as the electrode active material. On the other hand, an electrolytic solution slurry having an amount of 0.1 to 2% by weight is used. Since this electrolyte slurry does not cause the problem of sedimentation of the electrode active material even in the presence of a lithium salt as an electrolyte, it has excellent stability over time, and stabilizes the quality of the electrolyte slurry to form a current collector. It becomes possible to paint. Therefore, the thickness and characteristics of the electrode obtained after coating the electrolytic solution slurry are stable, and the quality of the electrode can be improved.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のリチウムイオン電池用電極は、電極活物質と、リチウム塩を電解質として含む電解液と、下記(a)及び/又は(b)の化合物とを含むことを特徴とする。
(a)セルロースアセテートプロピオネート
(b)オキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b1)と、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b2)とを必須構成単量体とする共重合体
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The electrode for a lithium ion battery of the present invention is characterized by containing an electrode active material, an electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte, and the following compounds (a) and / or (b).
(A) Cellulose acetate propionate (b) The number of repetitions of polyethylene glycol or its monoalkyl ether (meth) acrylate (b1) having an oxyethylene unit repetition number of 8 to 14 and the number of repetitions of oxyethylene unit are A copolymer containing polyethylene glycol (2 to 4) or (meth) acrylate (b2) of a monoalkyl ether thereof as an essential constituent monomer.
電極活物質は、正極活物質であっても負極活物質であってもよい。電極活物質が正極活物質であると、リチウムイオン電池用電極は正極となり、電極活物質が負極活物質であると、リチウムイオン電池用電極は負極となる。 The electrode active material may be a positive electrode active material or a negative electrode active material. When the electrode active material is a positive electrode active material, the electrode for a lithium ion battery becomes a positive electrode, and when the electrode active material is a negative electrode active material, the electrode for a lithium ion battery becomes a negative electrode.
電極活物質としての正極活物質としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物{遷移金属元素が1種である複合酸化物(LiCoO2、LiNiO2、LiAlMnO4、LiMnO2及びLiMn2O4等)、遷移金属元素が2種である複合酸化物(例えばLiFeMnO4、LiNi1-xCoxO2、LiMn1-yCoyO2、LiNi1/3Co1/3Al1/3O2及びLiNi0.8Co0.15Al0.05O2)及び遷移金属元素が3種類以上である複合酸化物[例えばLiMaM’bM’’cO2(M、M’及びM’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、a+b+c=1を満たす。例えばLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)等]等}、リチウム含有遷移金属リン酸塩(例えばLiFePO4、LiCoPO4、LiMnPO4及びLiNiPO4)、遷移金属酸化物(例えばMnO2及びV2O5)、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ビニルカルバゾール)等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
As the positive electrode active material, the positive electrode active material is a composite oxide of lithium and a transition metal {composite oxide having one transition metal element (LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiAlMnO 4 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , etc.). ), Composite oxides with two transition metal elements (eg LiFeMnO 4 , LiNi 1-x Co x O 2 , LiMn 1-y Coy O 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Al 1/3 O 2 ) And LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) and composite oxides containing three or more transition metal elements [eg LiM a M'b M'c O 2 (M, M'and M''Is a different transition metal element and satisfies a + b + c = 1. For example, LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 )] etc.}, Lithium-containing transition metal phosphate (eg LiFePO 4 , LiCoPO). 4 , LiMnPO 4 and LiNiPO 4 ), transition metal oxides (eg MnO 2 and 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 polyvinylcarbazole) and the like, and two or more thereof may be used in combination.
The lithium-containing transition metal phosphate may be one in which a part of the transition metal site is replaced with another transition metal.
電極活物質としての負極活物質としては、炭素系材料[例えば黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)、炭化ケイ素及び炭素繊維等]、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリピロール等)、珪素系化合物(珪素、酸化珪素(SiOx)、Si-C複合体、Si-Al合金、Si-Li合金、Si-Ni合金、Si-Fe合金、Si-Ti合金、Si-Mn合金、Si-Cu合金及びSi-Sn合金)、金属(スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等)、金属酸化物(チタン酸化物、リチウム・チタン酸化物及びケイ素酸化物等)及び金属合金(例えばLi-Sn合金、Li-Al合金及びLi-Al-Mn合金等)等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
なお、Si-C複合体には、珪素粒子や酸化珪素粒子の表面を炭素及び/又は炭化珪素で被覆したもの等が含まれる。
上記負極活物質のうち、内部にリチウム又はリチウムイオンを含まないものについては、予め活物質の一部又は全部にリチウム又はリチウムイオンを含ませるプレドープ処理を施してもよい。
As the negative electrode active material, the negative electrode active material includes carbon-based materials [for example, graphite, refractory carbon, amorphous carbon, resin fired body (for example, phenol resin, furan resin, etc. fired and carbonized), cokes, etc. (For example, pitch coke, needle coke, petroleum coke, etc.), silicon carbide, carbon fiber, etc.], conductive polymers (for example, polyacetylene and polypyrrole, etc.), silicon-based compounds (silicon, silicon oxide (SiOx), Si—C composites, etc.) , Si—Al alloys, Si—Li alloys, Si—Ni alloys, Si—Fe alloys, Si—Ti alloys, Si—Mn alloys, Si—Cu alloys and Si—Sn alloys), metals (tin, aluminum, zirconium and Titanium, etc.), metal oxides (titanium oxides, lithium-titanium oxides, silicon oxides, etc.) and metal alloys (eg, Li-Sn alloys, Li-Al alloys, Li-Al-Mn alloys, etc.), etc. Examples thereof include a mixture with a carbon-based material.
The Si—C composite includes silicon particles, silicon oxide particles whose surface is coated with carbon and / or silicon carbide, and the like.
Among the negative electrode active materials, those that do not contain lithium or lithium ions inside may be pre-doped with a part or all of the active materials containing lithium or lithium ions in advance.
電極活物質は、電極活物質そのものであってもよく、電極活物質の表面の一部又は全部が被覆用樹脂である高分子化合物を含んでなる電極被覆層により被覆された被覆電極活物質であってもよいが、被覆電極活物質であることが好ましい。
電極活物質の表面が電極被覆層で被覆されていると、電極活物質間の距離を一定に保つことが容易になり、導電経路を維持することが容易になり好ましい。
The electrode active material may be the electrode active material itself, and is a coated electrode active material coated with an electrode coating layer containing a polymer compound in which a part or all of the surface of the electrode active material is a coating resin. Although it may be present, it is preferably a coated electrode active material.
When the surface of the electrode active material is coated with the electrode coating layer, it becomes easy to keep the distance between the electrode active materials constant, and it becomes easy to maintain the conductive path, which is preferable.
電極被覆層は、被覆用樹脂である高分子化合物を含んでなる。また、必要に応じて、さらに、後述する導電助剤を含んでいてもよい。
なお、被覆電極活物質は、電極活物質の表面の一部又は全部が、高分子化合物を含んでなる電極被覆層によって被覆されたものであるが、電極活物質成形体中において、例え被覆電極活物質同士が接触したとしても、接触面において電極被覆層同士が被覆用樹脂によって不可逆的に接着することはない。
The electrode coating layer contains a polymer compound which is a coating resin. Further, if necessary, a conductive auxiliary agent described later may be further contained.
In the coated electrode active material, a part or all of the surface of the electrode active material is coated with an electrode coating layer containing a polymer compound, but in the electrode active material molded body, for example, a coated electrode. Even if the active materials come into contact with each other, the electrode coating layers do not irreversibly adhere to each other on the contact surface due to the coating resin.
電極被覆層を構成する高分子化合物としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられ、例えば、国際公開第2015/005117号に記載のリチウムイオン電池活物質被覆用樹脂等が挙げられる。 Examples of the polymer compound constituting the electrode coating layer include thermoplastic resins and thermosetting resins, and examples thereof include the lithium ion battery active material coating resin described in International Publication No. 2015/005117.
電極被覆層はさらに導電助剤を含んでいることが好ましい。
導電助剤は、導電性を有する材料から選択され、具体的には、カーボン[グラファイト及びカーボンブラック(アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)等]、PAN系炭素繊維及びピッチ系炭素繊維等のカーボンファイバー、カーボンナノファイバー並びにカーボンナノチューブ、金属[ニッケル、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、銅及びチタン等]を用いることができる。
これらの導電助剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物を用いてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料(上記した導電材料のうち金属のもの)をめっき等でコーティングしたものでもよい。グラフェンを練り込んだポリプロピレン樹脂も導電助剤として好ましい。
The electrode coating layer preferably further contains a conductive auxiliary agent.
The conductive auxiliary agent is selected from materials having conductivity, and specifically, carbon [graphite and carbon black (acetylene black, ketjen black, furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.)], PAN-based carbon. Carbon fibers such as fibers and pitch-based carbon fibers, carbon nanofibers, carbon nanotubes, and metals [nickel, aluminum, stainless steel (SUS), silver, copper, titanium, etc.] can be used.
These conductive auxiliaries may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use these alloys or metal oxides. From the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, carbon, silver, copper, titanium and mixtures thereof are preferable, silver, aluminum, stainless steel and carbon are more preferable, and carbon is more preferable. Further, as these conductive aids, a conductive material (a metal one among the above-mentioned conductive materials) may be coated around a particle-based ceramic material or a resin material by plating or the like. Polypropylene resin kneaded with graphene is also preferable as a conductive auxiliary agent.
導電助剤の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、リチウムイオン電池用電極の電気特性の観点から、0.01~10μmであることが好ましく、0.02~5μmであることがより好ましく、0.03~1μmであることがさらに好ましい。なお、本明細書中において、導電助剤の粒子径は、導電助剤が形成する粒子の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離Lを意味する。「導電助剤の平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)等の観察手段を用い、数~数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。 The average particle size of the conductive auxiliary agent is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10 μm, preferably 0.02 to 5 μm, from the viewpoint of the electrical characteristics of the electrode for the lithium ion battery. It is more preferably 0.03 to 1 μm, and even more preferably 0.03 to 1 μm. In the present specification, the particle diameter of the conductive auxiliary agent means the maximum distance L among the distances between arbitrary two points on the contour line of the particles formed by the conductive auxiliary agent. As the value of the "average particle size of the conductive auxiliary agent", the particle size of the particles observed in several to several tens of fields using an observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). The value calculated as the average value of is adopted.
導電助剤の形状(形態)は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、例えば、繊維状の導電助剤であってもよい。
繊維状の導電助剤としては、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。
繊維状の導電助剤の平均繊維径は、0.1~20μmであることが好ましい。
The shape (form) of the conductive auxiliary agent is not limited to the particle form, and may be a form other than the particle form, and may be, for example, a fibrous conductive auxiliary agent.
As the fibrous conductive aid, the surface of a conductive fiber formed by uniformly dispersing a metal having good conductivity or graphite in a synthetic fiber, a metal fiber obtained by fiberizing a metal such as stainless steel, or an organic fiber can be used. Examples thereof include conductive fibers coated with metal, conductive fibers in which the surface of an organic substance is coated with a resin containing a conductive substance, and the like.
The average fiber diameter of the fibrous conductive aid is preferably 0.1 to 20 μm.
電極活物質として被覆電極活物質を用いる場合には、例えば、電極活物質を万能混合機に入れて30~50rpmで撹拌した状態で、高分子化合物を含む高分子溶液を1~90分かけて滴下混合し、さらに必要に応じて導電助剤を混合し、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、被覆電極活物質を得ることができる。 When a coated electrode active material is used as the electrode active material, for example, a polymer solution containing a polymer compound is applied over 1 to 90 minutes in a state where the electrode active material is placed in a universal mixer and stirred at 30 to 50 rpm. The coated electrode is mixed by dropping and mixing, and if necessary, a conductive auxiliary agent is 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 temperature is maintained for 10 to 150 minutes. Active material can be obtained.
リチウム塩を電解質として含む電解液としては、リチウムイオン電池の製造に用いられる、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 containing a lithium salt as an electrolyte, an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent used in the production of a lithium ion battery can be used.
電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、好ましいものとしては、例えば、LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6及びLiClO4等の無機酸のリチウム塩系電解質、LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2及びLiN(C2F5SO2)2等のフッ素原子を有するスルホニルイミド系電解質、LiC(CF3SO2)3等のフッ素原子を有するスルホニルメチド系電解質等が挙げられる。 As the electrolyte, those used in known electrolytic solutions and the like can be used, and preferred ones are lithium salt-based electrolytes of inorganic acids such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 and LiClO 4 . A sulfonylimide-based electrolyte having a fluorine atom such as LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 and other fluorine atoms. Examples thereof include a sulfonylmethide-based electrolyte having.
電解液に使用する非水溶媒としては、非プロトン性溶媒を好ましく使用することができる。非プロトン性溶媒とは、水素イオン供与性の基(解離性の水素原子を有する基、例えば、アミノ基、水酸基、及びチオ基。)を有さない溶媒である。
非プロトン性溶媒としては、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、スルホン等及びこれらの混合物を好ましく用いることができ、より好ましくは公知の非水電解液に用いられている非水溶媒を使用することができる。
As the non-aqueous solvent used for the electrolytic solution, an aprotic solvent can be preferably used. The aprotic solvent is a solvent that does not have a hydrogen ion-donating group (a group having a dissociative hydrogen atom, for example, an amino group, a hydroxyl group, and a thio group).
As the aprotonic solvent, a lactone compound, a cyclic or chain carbonate ester, a chain carboxylic acid ester, a cyclic or chain ether, a phosphoric acid ester, a nitrile compound, an amide compound, a sulfone and the like, and a mixture thereof are preferably used. It is possible, and more preferably, a non-aqueous solvent used in a known non-aqueous electrolytic solution can be used.
ラクトン化合物としては、5員環のラクトン化合物(γ-ブチロラクトン及びγ-バレロラクトン等)及び6員環のラクトン化合物(δ-バレロラクトン等)等を挙げることができる。 Examples of the lactone compound include a 5-membered ring lactone compound (γ-butyrolactone, γ-valerolactone and the like), a 6-membered ring lactone compound (δ-valerolactone and the like) and the like.
環状炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート及びビニレンカーボネート等が挙げられる。
鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチル-n-プロピルカーボネート、エチル-n-プロピルカーボネート及びジ-n-プロピルカーボネート等が挙げられる。
Examples of the cyclic carbonate include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate and the like.
Examples of the chain carbonate ester include dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, di-n-propyl carbonate and the like.
鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル及びプロピオン酸メチル等が挙げられる。
環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキソラン及び1,4-ジオキサン等が挙げられる。
鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタン及び1,2-ジメトキシエタン等が挙げられる。
Examples of the chain carboxylic acid ester include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate and the like.
Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane and the like.
Examples of the chain ether include dimethoxymethane and 1,2-dimethoxyethane.
リン酸エステルとしては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリ(トリフルオロメチル)、リン酸トリ(トリクロロメチル)、リン酸トリ(トリフルオロエチル)、リン酸トリ(トリパーフルオロエチル)、2-エトキシ-1,3,2-ジオキサホスホラン-2-オン、2-トリフルオロエトキシ-1,3,2-ジオキサホスホラン-2-オン及び2-メトキシエトキシ-1,3,2-ジオキサホスホラン-2-オン等が挙げられる。
ニトリル化合物としては、アセトニトリル等が挙げられる。アミド化合物としては、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMFともいう)等が挙げられる。スルホンとしては、ジメチルスルホン及びジエチルスルホン等の鎖状スルホン及びスルホラン等の環状スルホン等が挙げられる。
非プロトン性溶媒は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。
Examples of the phosphoric acid ester include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, ethyl dimethyl phosphate, diethyl methyl phosphate, tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tri (trifluoromethyl) phosphate, and tri (trichloromethyl) phosphate. Tri (trifluoroethyl) phosphate, Tri (triperfluoroethyl) phosphate, 2-ethoxy-1,3,2-dioxaphosphoran-2-one, 2-trifluoroethoxy-1,3,2- Examples thereof include dioxaphosphoran-2-one and 2-methoxyethoxy-1,3,2-dioxaphosphoran-2-one.
Examples of the nitrile compound include acetonitrile and the like. Examples of the amide compound include N, N-dimethylformamide (hereinafter, also referred to as DMF) and the like. Examples of the sulfone include chain sulfones such as dimethyl sulfone and diethyl sulfone, and cyclic sulfones such as sulfolane.
One kind of aprotic solvent may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
非水溶媒としては、エチレンカーボネートを含むことが好ましく、非水溶媒がエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの混合溶媒、又は、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒であることがより好ましい。 The non-aqueous solvent preferably contains ethylene carbonate, and the non-aqueous solvent is more preferably a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate or a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate.
電解液に含まれる上記の電解質の濃度は、低温での電池特性等の観点から、0.3~3Mであることが好ましい。 The concentration of the above-mentioned electrolyte contained in the electrolytic solution is preferably 0.3 to 3 M from the viewpoint of battery characteristics at low temperature and the like.
本発明のリチウムイオン電池用電極は、下記(a)及び/又は(b)の化合物を含む。
(a)セルロースアセテートプロピオネート
(b)オキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b1)と、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b2)とを必須構成単量体とする共重合体
以下、本明細書において(a)の化合物を化合物(a)、(b)の化合物を化合物(b)ともいう。
The electrode for a lithium ion battery of the present invention contains the following compounds (a) and / or (b).
(A) Cellulosic acetate propionate (b) The number of repetitions of polyethylene glycol or its monoalkyl ether (meth) acrylate (b1) having an number of repetitions of oxyethylene units of 8 to 14 and the number of repetitions of oxyethylene units are A copolymer containing (meth) acrylate (b2) of polyethylene glycol or a monoalkyl ether thereof, which is any one of 2 to 4, as an essential constituent monomer. Hereinafter, the compound of (a) is compounded (a) in the present specification. ) And (b) are also referred to as compound (b).
(a)セルロースアセテートプロピオネート
セルロースアセテートプロピオネートは、セルロースの水酸基の少なくとも一部がアセチル基およびプロピオニル基に置換されたものであり、公知の方法、例えば、特開2017-200694号公報に記載の方法で製造することができる。
セルロースアセテートプロピオネートとしては、市販品を用いることができ、例えば「CAP-482-20」(アセチル基含有量=2.5重量%、プロピオニル基含有量=46重量%、数平均分子量:75,000)、「CAP-504-0.2」(アセチル基含有量=0.6重量%、プロピオニル基含有量=42.5重量%、数平均分子量:15,000)、「CAP-504-0.5」(アセチル基含有量=2.5重量%、プロピオニル基含有量=45.0重量%、数平均分子量:25,000)(いずれもイ-ストマンケミカルジャパン株式会社製、商品名)などが挙げられる。
(A) Cellulose Acetate Propionate Cellulose acetate propionate is obtained by substituting at least a part of the hydroxyl groups of cellulose with an acetyl group and a propionyl group, and is described in a known method, for example, JP-A-2017-200009. It can be manufactured by the method described.
As the cellulose acetate propionate, a commercially available product can be used, for example, "CAP-482-20" (acetyl group content = 2.5% by weight, propionyl group content = 46% by weight, number average molecular weight: 75). 000), "CAP-504-0.2" (acetyl group content = 0.6% by weight, propionyl group content = 42.5% by weight, number average molecular weight: 15,000), "CAP-504-" 0.5 "(acetyl group content = 2.5% by weight, propionyl group content = 45.0% by weight, number average molecular weight: 25,000) (all manufactured by Eastman Chemical Japan Co., Ltd., trade name) And so on.
(b)オキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b1)と、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b2)とを必須構成単量体とする共重合体
この共重合体は、(メタ)アクリル酸の重合体にポリオキシエチレン骨格からなる側鎖(以下、PEO鎖と記載する)が結合した構造を有し、長いPEO鎖を有する(メタ)アクリレートである(b1)と短いPEO鎖を有する(メタ)アクリレートである(b2)との共重合体である。
(b1)及び(b2)の結合様式は、ブロックであってもランダムでも良いが、ランダム結合であることが好ましい。すなわち、(b)は(b1)と(b2)とのランダム共重合体であることが好ましい。
(B) The (meth) acrylate (b1) of polyethylene glycol or a monoalkyl ether thereof having an oxyethylene unit repetition number of 8 to 14 and an oxyethylene unit repetition number of any of 2 to 4. Polymer containing polyethylene glycol or (meth) acrylate (b2) of its monoalkyl ether as an essential constituent monomer This copolymer is a polymer of (meth) acrylic acid and a side chain consisting of a polyoxyethylene skeleton. Coweight of (b1) which is a (meth) acrylate having a long PEO chain and (b2) which is a (meth) acrylate having a short PEO chain and has a structure in which (hereinafter referred to as PEO chain) is bonded. It is a coalescence.
The binding mode of (b1) and (b2) may be block or random, but is preferably random binding. That is, (b) is preferably a random copolymer of (b1) and (b2).
なお、(b1)の有するPEO鎖が、オキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるモノアルキルエーテルである場合、モノアルキルエーテルが有するアルキル基の炭素数は1~4であることが好ましい。 When the PEO chain of (b1) is a monoalkyl ether having an oxyethylene unit repetition number of 8 to 14, the number of carbon atoms of the alkyl group of the monoalkyl ether is 1 to 4. Is preferable.
(b1)としては、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等(いずれもオキシエチレン単位の繰り返し数は8~14)が挙げられる。
(b1)を構成するオキシエチレン単位の繰り返し数が8~14であるポリエチレングリコールは、PEG400及びPEG600等の商品名等で市販されており、(b1)としては前記の市販のポリエチレングリコールと(メタ)アクリル酸とのエステル[(メタ)アクリレートともいう]を使用することができ、下記の市販の(メタ)アクリレートを使用することができる。
(b1)は、上記のポリエチレングリコール又はそのアルキルエーテルと(メタ)アクリル酸とを公知の方法でエステル化して得ることができ、(b1)として用いることができる市販の(メタ)アクリレートとしては、ブレンマーシリーズ(日油株式会社製、ブレンマーPME-400、AME-400、PE-350及びAE-400等、ブレンマーは日油株式会社の登録商標である)及びライトアクリレートシリーズ(共栄社化学株式会社製、ライトアクリレート130A等、ライトアクリレートは共栄社化学株式会社の登録商標である)、AM-130G[新中村化学(株)製]等を用いることができる。
Examples of (b1) include polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, propoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, butoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, and the like ( In each case, the number of repetitions of the oxyethylene unit is 8 to 14).
Polyethylene glycol having 8 to 14 repetitions of the oxyethylene unit constituting (b1) is commercially available under trade names such as PEG400 and PEG600, and (b1) is the same as the above-mentioned commercially available polyethylene glycol (meth). ) Ester with acrylic acid [also referred to as (meth) acrylate] can be used, and the following commercially available (meth) acrylate can be used.
(B1) can be obtained by esterifying the above polyethylene glycol or an alkyl ether thereof with (meth) acrylic acid by a known method, and is a commercially available (meth) acrylate that can be used as (b1). Blemmer series (manufactured by Nichiyu Co., Ltd., Blemmer PME-400, AME-400, PE-350, AE-400, etc., Brenmer is a registered trademark of Nichiyu Co., Ltd.) and light acrylate series (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) , Light acrylate 130A, etc., Light acrylate is a registered trademark of Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), AM-130G [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.] and the like can be used.
また、(b2)の有するPEO鎖が、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるモノアルキルエーテルである場合、モノアルキルエーテルが有するアルキル基の炭素数は1~4であることが好ましい。 Further, when the PEO chain of (b2) is a monoalkyl ether having an oxyethylene unit repetition number of 2 to 4, the number of carbon atoms of the alkyl group of the monoalkyl ether is 1 to 4. Is preferable.
(b2)としては、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシ-ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等(いずれもオキシエチレン単位の繰り返し数は2~4)が挙げられる。
(b2)を構成するオキシエチレン単位の繰り返し数が2~4であるポリエチレングリコールは、ジエチレングリコール及びPEG200等の商品名等で市販されており、(b2)としては前記の市販のポリエチレングリコールと(メタ)アクリル酸とのエステル[(メタ)アクリレート(2)ともいう]を使用することができ、下記の市販の(メタ)アクリレートを使用することができる。
(b2)は、上記のポリエチレングリコール又はそのアルキルエーテルと(メタ)アクリル酸とを公知の方法でエステル化して得ることができ、(b2)として用いることができる市販の(メタ)アクリレートとしては、ブレンマーシリーズ(日油株式会社製、ブレンマーPME-200、ブレンマーは日油株式会社の登録商標である)及びライトアクリレートシリーズ(共栄社化学株式会社製、ライトアクリレートMTG-A、EC-A、ライトアクリレートは共栄社化学株式会社の登録商標である)等を用いることができる。
Examples of (b2) include polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, propoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, butoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, and the like ( In each case, the number of repetitions of the oxyethylene unit is 2 to 4).
Polyethylene glycol having 2 to 4 repetitions of the oxyethylene unit constituting (b2) is commercially available under trade names such as diethylene glycol and PEG200, and (b2) is the same as the above-mentioned commercially available polyethylene glycol (meth). ) Ester with acrylic acid [also referred to as (meth) acrylate (2)] can be used, and the following commercially available (meth) acrylate can be used.
(B2) can be obtained by esterifying the above polyethylene glycol or an alkyl ether thereof with (meth) acrylic acid by a known method, and is a commercially available (meth) acrylate that can be used as (b2). Blemmer series (manufactured by NOF Corporation, Blemmer PME-200, Brenmer is a registered trademark of NOF Corporation) and light acrylate series (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate MTG-A, EC-A, light acrylate) Is a registered trademark of Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like can be used.
化合物(b)は、(b1)と(b2)とを必須構成単量体とする共重合体であり、(b1)と(b2)とを含む単量体組成物を公知の重合方法(塊状重合、溶液重合、乳化重合及び懸濁重合等)で重合することで得られる(特開2018-006340号公報等参照)。
(b)に含まれる(b1)及び(b2)の合計重量割合は、(b)を構成する単量体の合計重量に基づいて50~100重量%であることが好ましい。
化合物(b)を構成する単量体における、(b1)と(b2)との比は、モル比で(b1):(b2)=95:5~50:50であることが好ましく、90:10~60:40がさらに好ましい。
The compound (b) is a copolymer containing (b1) and (b2) as essential constituent monomers, and a monomer composition containing (b1) and (b2) is known as a polymerization method (bulk). It is obtained by polymerization by polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc. (see JP-A-2018-006340, etc.).
The total weight ratio of (b1) and (b2) contained in (b) is preferably 50 to 100% by weight based on the total weight of the monomers constituting (b).
The ratio of (b1) to (b2) in the monomer constituting the compound (b) is preferably (b1) :( b2) = 95: 5 to 50:50 in terms of molar ratio, and 90: 10 to 60:40 is more preferable.
化合物(a)及び化合物(b)は1種のみ使用されていてもよく、複数種類使用されていてもよい。また、化合物(a)と化合物(b)を併用してもよい。 Only one kind of compound (a) and compound (b) may be used, or a plurality of kinds may be used. Further, the compound (a) and the compound (b) may be used in combination.
リチウムイオン電池用電極においては、(a)及び(b)の化合物の合計重量は上記電極活物質に対して0.1~2重量%である。
(a)及び(b)の化合物の合計重量が上記電極活物質に対して0.1重量%未満であると、後述の方法でリチウムイオン電池用電極を作製する際に、電極活物質の沈降を防止することができない。また(a)及び(b)の化合物の合計重量が上記電極活物質に対して2重量%を超えると、電極の容量を確保できなくなる。
In the electrode for a lithium ion battery, the total weight of the compounds (a) and (b) is 0.1 to 2% by weight with respect to the electrode active material.
When the total weight of the compounds (a) and (b) is less than 0.1% by weight with respect to the electrode active material, the electrode active material precipitates when the electrode for a lithium ion battery is manufactured by the method described later. Cannot be prevented. Further, if the total weight of the compounds (a) and (b) exceeds 2% by weight with respect to the electrode active material, the capacity of the electrode cannot be secured.
リチウムイオン電池用電極中には、被覆層に含まれていてもよい上記の導電助剤とは別に導電材料を含んでも良い。導電材料を含むようにすると活物質間の導電経路を維持し易くなり好ましい。
導電材料としては、被覆層に含まれる導電助剤として例示したものと同じものを用いることができ、好ましいものも同じである。
The electrode for a lithium ion battery may contain a conductive material in addition to the above-mentioned conductive auxiliary agent which may be contained in the coating layer. It is preferable to include a conductive material because it is easy to maintain a conductive path between active materials.
As the conductive material, the same materials as those exemplified as the conductive auxiliary agent contained in the coating layer can be used, and the preferred ones are also the same.
本発明のリチウムイオン電池用電極は、電極活物質層を有し、電極活物質層は、上記電極活物質と、(a)及び/又は(b)の化合物を含む混合物の非結着体からなることが好ましい。
非結着体とは、電極活物質が結着剤(バインダーともいう)により互いの位置を不可逆的に固定されていないことを意味する。
言い換えれば、電極活物質層が結着剤を含まないことを意味する。
結着剤としてはデンプン、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、ポリプロピレン及びスチレン-ブタジエン共重合体等の公知のリチウムイオン電池用結着剤が挙げられる。
従来のリチウムイオン電池における電極活物質層は、電極活物質と結着剤とを溶媒中に分散させたスラリーを集電体等の表面に塗布し、加熱・乾燥させることにより製造されるため、電極活物質層は結着剤により固められた状態となっている。このとき、電極活物質は結着剤により互いに固定されており、電極活物質の位置が固定されている。そして、電極活物質層が結着剤により固められていると、充放電時の膨張・収縮によって電極活物質に過度の応力が係り、自壊しやすくなる。
さらに、電極活物質層が結着剤によって集電体の表面に固定されているため、電極活物質の充放電時の膨張・収縮によって結着剤により固められた電極活物質層に亀裂が生じたり、電極活物質層が集電体の表面から剥離、脱落してしまうことがある。
The electrode for a lithium ion battery of the present invention has an electrode active material layer, and the electrode active material layer is made of a non-bonded body of the above electrode active material and a mixture containing the compounds (a) and / or (b). Is preferable.
The non-binding body means that the electrode active materials are not irreversibly fixed to each other by a binder (also referred to as a binder).
In other words, it means that the electrode active material layer does not contain a binder.
Known binders for lithium ion batteries such as starch, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, polyethylene, polypropylene and styrene-butadiene copolymers. Can be mentioned.
Since the electrode active material layer in a conventional lithium ion battery is manufactured by applying a slurry in which an electrode active material and a binder are dispersed in a solvent to the surface of a current collector or the like, and heating and drying the electrode active material layer. The electrode active material layer is in a state of being hardened by a binder. At this time, the electrode active materials are fixed to each other by the binder, and the positions of the electrode active materials are fixed. When the electrode active material layer is hardened by the binder, excessive stress is applied to the electrode active material due to expansion and contraction during charging and discharging, and the electrode active material is liable to self-destruct.
Furthermore, since the electrode active material layer is fixed to the surface of the current collector by the binder, cracks occur in the electrode active material layer solidified by the binder due to expansion and contraction during charging and discharging of the electrode active material. Alternatively, the electrode active material layer may peel off or fall off from the surface of the current collector.
なお、電極活物質が被覆電極活物質である上記混合物の非結着体の場合は、電極活物質層中において、例え被覆電極活物質同士が接触したとしても、接触面において被覆樹脂組成物同士が不可逆的に接着することはなく、接着は一時的なもので、被覆電極活物質を破壊することなくほぐすことができるものであるから、被覆電極活物質同士が不可逆的に被覆樹脂組成物によって固定されることはない。従って、被覆電極活物質を含む混合物の非結着体を含んでなる電極活物質層は、被覆電極活物質が互いに結着されているものではない。 In the case of a non-bonded body of the above mixture in which the electrode active material is a coated electrode active material, even if the coated electrode active materials are in contact with each other in the electrode active material layer, the coated resin compositions are contacted with each other on the contact surface. However, the bonding is temporary and can be loosened without destroying the coated electrode active materials. Therefore, the coated electrode active materials are irreversibly bonded to each other by the coating resin composition. It is not fixed. Therefore, the electrode active material layer including the non-bonded body of the mixture containing the coated electrode active material is not one in which the coated electrode active materials are bound to each other.
電極活物質層は、電極活物質と、(a)及び/又は(b)の化合物を含む混合物の非結着体からなるが、この電極活物質層にさらに電解液が含まれることにより本発明のリチウムイオン電池用電極となる。 The electrode active material layer is composed of a non-bonded body of the electrode active material and a mixture containing the compounds of (a) and / or (b), and the present invention is due to the fact that the electrode active material layer further contains an electrolytic solution. It becomes an electrode for a lithium ion battery.
リチウムイオン電池用電極の電極活物質層の厚さは、150μm以上であることが好ましく、200μm以上であることがより好ましく、400μm以上であることがさらに好ましい。また、2000μm以下であることが好ましい。
電極活物質層の厚さが厚いと、積層型電池としたときに電池内で電極活物質層の占める割合が高くなり、エネルギー密度の高い電池とすることができる。
The thickness of the electrode active material layer of the electrode for the lithium ion battery is preferably 150 μm or more, more preferably 200 μm or more, and further preferably 400 μm or more. Further, it is preferably 2000 μm or less.
When the thickness of the electrode active material layer is thick, the proportion of the electrode active material layer in the battery becomes high when the laminated battery is used, and the battery can be made into a battery having a high energy density.
また、本発明のリチウムイオン電池用電極は、集電体上に電極活物質層が形成されている電極であってもよい。 Further, the electrode for a lithium ion battery of the present invention may be an electrode in which an electrode active material layer is formed on a current collector.
集電体としての正極集電体を構成する材料としては、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、焼成炭素、導電性高分子及び導電性ガラス等が挙げられる。また、正極集電体として、導電剤と樹脂からなる樹脂集電体を用いてもよい。 Examples of the material constituting the positive electrode current collector as the current collector include copper, aluminum, titanium, stainless steel, nickel, calcined carbon, a conductive polymer, and conductive glass. Further, as the positive electrode current collector, a resin current collector composed of a conductive agent and a resin may be used.
集電体としての負極集電体を構成する材料としては、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル及びこれらの合金等の金属材料等が挙げられる。なかでも、軽量化、耐食性、高導電性の観点から、好ましくは銅である。負極集電体としては、焼成炭素、導電性高分子及び導電性ガラス等からなる集電体であってもよく、導電剤と樹脂からなる樹脂集電体であってもよい。 Examples of the material constituting the negative electrode current collector as the current collector include copper, aluminum, titanium, stainless steel, nickel, and metal materials such as nickel and alloys thereof. Of these, copper is preferable from the viewpoint of weight reduction, corrosion resistance, and high conductivity. The negative electrode current collector may be a current collector made of calcined carbon, a conductive polymer, conductive glass, or the like, or a resin current collector made of a conductive agent and a resin.
正極集電体、負極集電体とも、樹脂集電体を構成する導電剤としては、混合物の任意成分である導電材料と同様のものを好適に用いることができる。
樹脂集電体を構成する樹脂としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)又は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)又はポリメチルペンテン(PMP)である。
As the conductive agent constituting the resin current collector, the same as the conductive material which is an arbitrary component of the mixture can be preferably used for both the positive electrode current collector and the negative electrode current collector.
The resins constituting the resin collector include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polycycloolefin (PCO), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), and polytetra. Fluoroethylene (PTFE), styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), epoxy resin, silicone resin and mixtures thereof, etc. Can be mentioned.
From the viewpoint of electrical stability, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) or polycycloolefin (PCO) is preferable, and polyethylene (PE), polypropylene (PP) or polymethylpentene is more preferable. (PMP).
続いて、本発明のリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。
本発明のリチウムイオン電池用電極の製造方法は、電極活物質と、リチウム塩を電解質として含む電解液と、下記(a)及び/又は(b)の化合物とを含む電解液スラリーを集電体に塗工する工程を含むことを特徴とする。
(a)セルロースアセテートプロピオネート
(b)オキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b1)と、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b2)とを必須構成単量体とする共重合体
Subsequently, a method for manufacturing the electrode for a lithium ion battery of the present invention will be described.
In the method for producing an electrode for a lithium ion battery of the present invention, a current collector contains an electrode active material, an electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte, and an electrolytic solution slurry containing the following compounds (a) and / or (b). It is characterized by including a step of coating.
(A) Cellulose acetate propionate (b) The number of repetitions of polyethylene glycol or its monoalkyl ether (meth) acrylate (b1) having an oxyethylene unit repetition number of 8 to 14 and the number of repetitions of oxyethylene unit are A copolymer containing polyethylene glycol (2 to 4) or (meth) acrylate (b2) of a monoalkyl ether thereof as an essential constituent monomer.
まず、電極活物質、並びに、化合物(a)及び/又は化合物(b)を準備する。
電極活物質として被覆電極活物質を使用する場合、被覆電極活物質は、例えば、電極活物質を万能混合機に入れて30~50rpmで撹拌した状態で、高分子化合物を含む高分子溶液を1~90分かけて滴下混合し、さらに必要に応じて導電助剤を混合し、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。
化合物(a)及び化合物(b)は市販品を用いてもよく、合成したものを使用してもよい。化合物(b)を合成する方法としては、(b1)及び(b2)を含む単量体組成物を公知の方法で重合する方法、及びポリ(メタ)アクリル酸にオキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキル(好ましくは炭素数1~4)エーテル、及び、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキル(好ましくは炭素数1~4)エーテルを公知の方法でエステル化する方法等を使用することができる。
First, the electrode active material and the compound (a) and / or the compound (b) are prepared.
When a coated electrode active material is used as the electrode active material, the coated electrode active material is, for example, a polymer solution containing a polymer compound in a state where the electrode active material is placed in a universal mixer and stirred at 30 to 50 rpm. The mixture is added dropwise over ~ 90 minutes, and if necessary, a conductive additive is 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 mixture is held for 10 to 150 minutes. Can be obtained by
As the compound (a) and the compound (b), a commercially available product may be used, or a synthesized product may be used. As a method for synthesizing the compound (b), a method of polymerizing a monomer composition containing (b1) and (b2) by a known method, and a method of repeating poly (meth) acrylic acid with 8 oxyethylene units. Polyethylene glycol or monoalkyl thereof (preferably 1 to 4 carbon atoms) ether which is any of 14 to 14, and polyethylene glycol or monoalkyl thereof (preferably monoalkyl which has 2 to 4 repetitions of oxyethylene units). Carbon number 1 to 4) A method of esterifying ether by a known method or the like can be used.
また、電解質と非水溶媒を混合して、リチウム塩を電解質として含む電解液を調製する。 In addition, an electrolyte and a non-aqueous solvent are mixed to prepare an electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte.
次に、リチウム塩を電解質として含む電解液と、電極活物質と、化合物(a)及び/又は化合物(b)とを混合して電解液スラリーを調製する。
電解液スラリー中には必要に応じて上述の導電材料を添加してもよい。
また、電解液中には上述した結着剤を含まないことが好ましい。
電解液スラリーは、正極活物質スラリーにあってはその粘度が10.0~7.0Pa・sであることが好ましい。また負極活物質スラリーにあってはその粘度が38~42Pa・sであることが好ましい。この範囲であると、化合物(a)及び/又は化合物(b)により電極活物質の沈降が防止される効果がより発揮されるため好ましい。
Next, an electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte, an electrode active material, and the compound (a) and / or the compound (b) are mixed to prepare an electrolytic solution slurry.
If necessary, the above-mentioned conductive material may be added to the electrolytic solution slurry.
Further, it is preferable that the electrolytic solution does not contain the above-mentioned binder.
The viscosity of the electrolytic solution slurry is preferably 10.0 to 7.0 Pa · s in the case of the positive electrode active material slurry. The viscosity of the negative electrode active material slurry is preferably 38 to 42 Pa · s. Within this range, the effect of preventing the precipitation of the electrode active material by the compound (a) and / or the compound (b) is more exerted, which is preferable.
電解液スラリー中における電極活物質の割合は40~70重量%であることが好ましい。 The ratio of the electrode active material in the electrolytic solution slurry is preferably 40 to 70% by weight.
電解液スラリー中における化合物(a)及び化合物(b)の割合は合計重量で電極活物質に対して0.1~2重量%であり、好ましくは0.4~0.7重量%である。電解液スラリー中における化合物(a)及び化合物(b)の割合が合計重量で電極活物質に対して0.4~0.7重量%であると、化合物(a)及び/又は化合物(b)による電極活物質の沈降が防止される効果がより発揮されるため好ましい。 The ratio of the compound (a) and the compound (b) in the electrolytic solution slurry is 0.1 to 2% by weight, preferably 0.4 to 0.7% by weight, based on the total weight of the electrode active material. When the ratio of the compound (a) and the compound (b) in the electrolytic solution slurry is 0.4 to 0.7% by weight based on the total weight of the electrode active material, the compound (a) and / or the compound (b) This is preferable because the effect of preventing the precipitation of the electrode active material due to the above-mentioned effect is more exhibited.
続いて、電解液スラリーを集電体に塗工する。塗工はバーコーター、刷毛等の任意の塗工装置を用いて行うことができる。
電解液スラリーを集電体に塗工することにより、電極活物質と、化合物(a)及び/又は化合物(b)を含む混合物の非結着体からなる電極活物質層を形成することが好ましい。集電体上に電解液スラリーを塗工することにより集電体付きの電極とすることができる。
Subsequently, the electrolytic solution slurry is applied to the current collector. The coating can be performed using any coating device such as a bar coater or a brush.
It is preferable to apply the electrolytic solution slurry to the current collector to form an electrode active material layer composed of the electrode active material and a non-bonded mixture containing the compound (a) and / or the compound (b). .. An electrode with a current collector can be obtained by applying an electrolytic solution slurry on the current collector.
本発明のリチウムイオン電池用電極の製造方法は、大面積の塗工面に対する塗工に適している。
本発明のリチウムイオン電池用電極の製造方法で使用する電解液スラリーは電解質としてのリチウム塩が存在する状況下においても電極活物質の沈降という問題を生じないので、経時安定性に優れており、電解液スラリーの品質を安定させて集電体へ塗工することが可能である。そのため、塗工面積が広く塗工時間がかかる場合であっても均質に塗工することが可能となる。そして、電解液スラリーの塗工後に得られる電極の厚さや特性が安定し、電極の品質を向上させることができる。
The method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery of the present invention is suitable for coating a large area of a coated surface.
The electrolytic solution slurry used in the method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery of the present invention does not cause the problem of sedimentation of the electrode active material even in the presence of a lithium salt as an electrolyte, and is therefore excellent in stability over time. It is possible to stabilize the quality of the electrolyte slurry and apply it to the current collector. Therefore, even if the coating area is large and the coating time is long, it is possible to apply the coating uniformly. Then, the thickness and characteristics of the electrode obtained after coating the electrolytic solution slurry are stabilized, and the quality of the electrode can be improved.
電解液スラリーを集電体上に塗工したのち、塗工した電解液スラリーの表面上に濾紙やメッシュ等を当てて、真空ポンプにより吸液することにより電解液スラリーに含まれる混合物を集電体上に定着させ、流動しない程度に緩くその形状が維持された状態となった電極活物質層を形成することができる。 After applying the electrolytic solution slurry on the current collector, filter paper or mesh is applied to the surface of the coated electrolytic solution slurry, and the mixture is absorbed by a vacuum pump to collect the mixture contained in the electrolytic solution slurry. It is possible to form an electrode active material layer that is fixed on the body and is loosely maintained in its shape so as not to flow.
また、集電体が炭素繊維等の導電性繊維を配合した濾紙、金属メッシュといった液体を透過可能な材料である場合、集電体の下面(電解液スラリーを塗工していない面)に濾紙やメッシュ等を当てて、真空ポンプにより吸液することにより電解液スラリーに含まれる混合物を集電体上に定着させて電極活物質層を形成することもできる。
また、集電体の下面に吸液性材料を置くことで吸液を行ってもよい。吸液性材料としては、タオル等の吸液性布、紙、吸液性樹脂等を使用することができる。
この際、塗工した電解液スラリーの表面からの加圧を併せて行ってもよい。このようにしても、電解液スラリーに含まれる混合物を集電体上に定着させ、流動しない程度に緩くその形状が維持された状態となった電極活物質層を形成することができる。
If the current collector is a filter paper containing conductive fibers such as carbon fibers or a material that can permeate a liquid such as a metal mesh, the lower surface of the current collector (the surface on which the electrolytic solution slurry is not applied) is covered with filter paper. It is also possible to form an electrode active material layer by fixing the mixture contained in the electrolytic solution slurry on the current collector by applying liquid such as a mesh or a mesh and sucking the liquid with a vacuum pump.
Further, the liquid may be absorbed by placing a liquid absorbing material on the lower surface of the current collector. As the liquid-absorbent material, a liquid-absorbent cloth such as a towel, paper, a liquid-absorbent resin or the like can be used.
At this time, pressurization from the surface of the coated electrolytic solution slurry may also be performed. Even in this way, the mixture contained in the electrolytic solution slurry can be fixed on the current collector to form an electrode active material layer in which the shape is maintained loosely to the extent that it does not flow.
また、電解液スラリーを集電体上に塗工し、塗工した電解液スラリーの表面にセパレータを載置してセパレータの上面側から吸液して、混合物を集電体とセパレータの間に定着させてもよい。 Further, the electrolytic solution slurry is coated on the current collector, the separator is placed on the surface of the coated electrolytic solution slurry, and the liquid is absorbed from the upper surface side of the separator, and the mixture is placed between the current collector and the separator. It may be fixed.
セパレータとしては、アラミドセパレータ(日本バイリーン株式会社製)、ポリエチレン、ポリプロピレン製フィルムの微多孔膜、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等が挙げられる。 As the separator, an aramid separator (manufactured by Nippon Baileen Co., Ltd.), polyethylene, a microporous film made of polypropylene, a multilayer film of a porous polyethylene film and polypropylene, a non-woven fabric made of polyester fiber, aramid fiber, glass fiber, etc., and Examples thereof include those having ceramic fine particles such as silica, alumina, and titania adhered to their surfaces.
本発明のリチウムイオン電池用電極を用いたリチウムイオン電池は、対極となる電極を組み合わせて、セパレータと共にセル容器に収納し、電解液を注入し、セル容器を密封することで得られる。
また、集電体の一方の面に正極を形成し、もう一方の面に負極を形成して双極型電極を作製し、双極型電極をセパレータと積層してセル容器に収納し、電解液を注入し、セル容器を密封することでも得られる。
また、正極、負極のいずれか一方に本発明のリチウムイオン電池用電極を用いてもよく、正極、負極を共に本発明のリチウムイオン電池用電極としてリチウムイオン電池としてもよい。
The lithium ion battery using the electrode for a lithium ion battery of the present invention can be obtained by combining electrodes to be opposite electrodes, storing the electrode together with a separator in a cell container, injecting an electrolytic solution, and sealing the cell container.
Further, a positive electrode is formed on one surface of the current collector, and a negative electrode is formed on the other surface to prepare a bipolar electrode. The bipolar electrode is laminated with a separator and stored in a cell container to store an electrolytic solution. It can also be obtained by injecting and sealing the cell container.
Further, the electrode for the lithium ion battery of the present invention may be used for either the positive electrode or the negative electrode, and both the positive electrode and the negative electrode may be used as the electrode for the lithium ion battery of the present invention as the lithium ion battery.
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 it does not deviate from the gist of the present invention. Unless otherwise specified, parts mean parts by weight and% means parts by weight.
電解液スラリーの塗工性を評価するために、電解液スラリーを調製してその沈降時間を評価した。 In order to evaluate the coatability of the electrolytic solution slurry, an electrolytic solution slurry was prepared and its settling time was evaluated.
[製造例1:オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとオキシエチレン単位の繰り返し数が3であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとの共重合体(化合物(b)1)]
撹拌機、温度センサー、窒素ライン、減圧ライン、および還流アダプターを備えた100mL試験管容器のパーソナル合成装置(EYELA製、ChemiStation)に、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノメチルエーテルとアクリル酸とのエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレート130A)を18重量部、トリ(エチレングリコール)モノメチルエーテル(オキシエチレン単位の繰り返し数が3)とアクリル酸のエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレートMTG-A)を6重量部、プロピレンカーボネートを23重量部投入してモノマー混合液を調製した。次いで、調製したモノマー混合液を撹拌速度400rpmで撹拌しながら1分間窒素を吹き込み、次いで1分間の減圧操作を行った。この操作を5回繰り返して窒素置換を行った。その後、モノマー混合液を65℃に昇温し、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.02重量部をプロピレンカーボネート1重量部に溶解させた開始剤混合液を加えてラジカル重合を3時間行った。次いで、上記と同様の開始剤混合液を再度加えてさらに2時間反応を継続し樹脂濃度50重量%のポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量をGPCにより測定したところ、7800であった。なお、ポリマーの重量平均分子量を測定する際のGPCの測定条件は、以下の通りであった。
測定装置:HLC-8120GPC(東ソー(株)製)
溶離液:水/メタノール(1/1体積比)KCl溶液
標準物質:ポリエチレングリコール
サンプル濃度:0.5mg/mL
カラム固定相:(東ソー TSK GL6000 PWXL,GL3000 PWXL,GL2500 PWXLを連結して使用)
カラム温度:40℃
[Production Example 1: Polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 9 oxyethylene unit repeats and polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 3 oxyethylene unit repeats (compound (compound (compound) b) 1)]
A 100 mL test tube container equipped with a stirrer, temperature sensor, nitrogen line, decompression line, and recirculation adapter in a personal synthesizer (Chemistation, manufactured by EYELA) with a polyethylene glycol monomethyl ether having a repetition rate of 9 in oxyethylene units. Ester with acrylic acid (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate 130A) by 18 parts by weight, tri (ethylene glycol) monomethyl ether (repetition number of oxyethylene unit is 3) and ester of acrylic acid (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) A monomer mixture was prepared by adding 6 parts by weight of light acrylate MTG-A) and 23 parts by weight of propylene carbonate. Next, nitrogen was blown into the prepared monomer mixture for 1 minute while stirring at a stirring speed of 400 rpm, and then a depressurization operation was performed for 1 minute. This operation was repeated 5 times to perform nitrogen substitution. Then, the temperature of the monomer mixture was raised to 65 ° C., and an initiator mixture in which 0.02 parts by weight of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved in 1 part by weight of propylene carbonate was added. Radical polymerization was carried out for 3 hours. Then, the same initiator mixture as above was added again, and the reaction was continued for another 2 hours to obtain a polymer solution having a resin concentration of 50% by weight. The weight average molecular weight of the obtained polymer was measured by GPC and found to be 7800. The measurement conditions of GPC when measuring the weight average molecular weight of the polymer were as follows.
Measuring device: HLC-8120GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Water / Methanol (1/1 volume ratio) KCl solution Standard substance: Polyethylene glycol Sample concentration: 0.5 mg / mL
Column stationary phase: (Used by connecting Tosoh TSK GL6000 PWXL, GL3000 PWXL, GL2500 PWXL)
Column temperature: 40 ° C
[製造例2:オキシエチレン単位の繰り返し数が13であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとオキシエチレン単位の繰り返し数が2であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとの共重合体(化合物(b)2)]
製造例1の合成装置に、オキシエチレン単位の繰り返し数が13であるポリエチレングリコールのモノメチルエーテルとアクリル酸とのエステル(新中村化学(株)製、AM-130G)を23重量部、ジエチレングリコールのモノエチルエーテル(オキシエチレン単位の繰り返し数が2)とアクリル酸とのエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレートEC-A)を1重量部、プロピレンカーボネートを23重量部投入してモノマー混合液を調製した以外は製造例1に記載の方法で樹脂濃度50重量%のポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量をGPCにより測定したところ、8200であった。
[Production Example 2: Polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 13 oxyethylene unit repeats and polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 2 oxyethylene unit repeats (compound (compound (compound) b) 2)]
In the synthesizer of Production Example 1, 23 parts by weight of an ester (AM-130G, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) of polyethylene glycol monomethyl ether having 13 repetitions of oxyethylene units and acrylic acid, and diethylene glycol mono Add 1 part by weight of an ester of ethyl ether (the number of repetitions of oxyethylene unit is 2) and acrylic acid (light acrylate EC-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and 23 parts by weight of propylene carbonate to prepare a monomer mixture. A polymer solution having a resin concentration of 50% by weight was obtained by the method described in Production Example 1 except for the preparation. The weight average molecular weight of the obtained polymer was measured by GPC and found to be 8200.
[製造例3:オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとオキシエチレン単位の繰り返し数が3であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとの共重合体(化合物(b)3)]
製造例1の合成装置に、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノメチルエーテルとアクリル酸とのエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレート130A)を21.9重量部、トリ(エチレングリコール)モノメチルエーテル(オキシエチレン単位の繰り返し数が3)とアクリル酸のエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレートMTG-A)を1.1重量部、プロピレンカーボネートを23重量部投入してモノマー混合液を調製した以外は製造例1に記載の方法で樹脂濃度50重量%のポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量をGPCにより測定したところ、6400であった。
[Production Example 3: Polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 9 oxyethylene unit repeats and polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 3 oxyethylene unit repeats (compound (compound (compound) b) 3)]
In the synthesizer of Production Example 1, 21.9 parts by weight of an ester (light acrylate 130A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) of polyethylene glycol monomethyl ether having 9 repetitions of oxyethylene unit and acrylic acid was added to the bird (tri). Add 1.1 parts by weight of monomethyl ether (oxyethylene unit repeat number 3) and acrylic acid ester (light acrylate MTG-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and 23 parts by weight of propylene carbonate. A polymer solution having a resin concentration of 50% by weight was obtained by the method described in Production Example 1 except that a monomer mixed solution was prepared. The weight average molecular weight of the obtained polymer was measured by GPC and found to be 6400.
[製造例4:オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとオキシエチレン単位の繰り返し数が2であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとの共重合体(化合物(b)4)]
製造例1の合成装置に、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノメチルエーテルとアクリル酸とのエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレート130A)を21.9重量部、ジエチレングリコールのモノエチルエーテル(オキシエチレン単位の繰り返し数が2)とアクリル酸とのエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレートEC-A)を1.1重量部、プロピレンカーボネートを23重量部投入してモノマー混合液を調製した以外は製造例1に記載の方法で樹脂濃度50重量%のポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量をGPCにより測定したところ、7100であった。
[Production Example 4: Copolymer of a polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 9 oxyethylene unit repetitions and a polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate having 2 oxyethylene unit repetitions (compound (compound (compound) b) 4)]
In the synthesizer of Production Example 1, 21.9 parts by weight of an ester (light acrylate 130A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) of a monomethyl ether of polyethylene glycol having 9 repetitions of oxyethylene units and acrylic acid was added to the diethylene glycol. Monomer by adding 1.1 parts by weight of an ester of monoethyl ether (repeated number of oxyethylene units is 2) and acrylic acid (light acrylate EC-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and 23 parts by weight of propylene carbonate. A polymer solution having a resin concentration of 50% by weight was obtained by the method described in Production Example 1 except that a mixed solution was prepared. The weight average molecular weight of the obtained polymer was measured by GPC and found to be 7100.
[製造例5:オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとオキシエチレン単位の繰り返し数が4であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレートとの共重合体(化合物(b)5)]
製造例1の合成装置に、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノメチルエーテルとアクリル酸とのエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレート130A)を21.9重量部、ジエチレングリコールのモノメチルエーテル(オキシエチレン単位の繰り返し数が4)とアクリル酸とのエステル(日油(株)製、ブレンマーPME-200)を1.1重量部、プロピレンカーボネートを23重量部投入してモノマー混合液を調製した以外は製造例1に記載の方法で樹脂濃度50重量%のポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量をGPCにより測定したところ、6100であった。
[Production Example 5: Polymer of monoalkyl ether acrylate of polyethylene glycol having 9 repetitions of oxyethylene unit and acrylate of monoalkyl ether of polyethylene glycol having 4 repetitions of oxyethylene unit (compound (compound (compound) b) 5)]
In the synthesizer of Production Example 1, 21.9 parts by weight of an ester of acrylic acid and a monomethyl ether of polyethylene glycol having 9 repetitions of oxyethylene unit (light acrylate 130A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was added to the diethylene glycol. A monomer mixture containing 1.1 parts by weight of an ester of monomethyl ether (4 repetitions of oxyethylene unit) and acrylic acid (Blemmer PME-200 manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) and 23 parts by weight of propylene carbonate. A polymer solution having a resin concentration of 50% by weight was obtained by the method described in Production Example 1 except for the preparation of the above. The weight average molecular weight of the obtained polymer was measured by GPC and found to be 6100.
[製造例6:オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート単独重合体(比較化合物4)]
製造例1の合成装置に、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノメチルエーテルとアクリル酸とのエステル(共栄社化学(株)製、ライトアクリレート130A)を23重量部、プロピレンカーボネートを23重量部投入してモノマー混合液を調製した以外は製造例1に記載の方法で樹脂濃度50重量%のポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量をGPCにより測定したところ、3600であった。
[Production Example 6: An acrylate homopolymer of a monoalkyl ether of polyethylene glycol having 9 repetitions of oxyethylene units (Comparative Compound 4)]
In the synthesizer of Production Example 1, 23 parts by weight of an ester of polyethylene glycol monomethyl ether having 9 repetitions of oxyethylene unit and acrylic acid (light acrylate 130A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and 23 parts of propylene carbonate were added. A polymer solution having a resin concentration of 50% by weight was obtained by the method described in Production Example 1 except that the monomer mixture was prepared by adding parts by weight. The weight average molecular weight of the obtained polymer was measured by GPC and found to be 3600.
(実施例1-1~1-10、比較例1-1~1-6)
(電解液スラリーの調製)
各実施例及び比較例において、化合物(a)、化合物(b)又はその比較対象となる比較化合物として以下の化合物を使用した。
化合物(a)1:セルロースアセテートプロピオネート:(CAP-482-20:イ-ストマンケミカルジャパン株式会社製)
化合物(a)2:セルロースアセテートプロピオネート:(CAP-482-0.5:イ-ストマンケミカルジャパン株式会社製)
化合物(b)1:製造例1で製造した共重合体(モル比は、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート:オキシエチレン単位の繰り返し数が3であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート=6:4)
化合物(b)2:製造例2で製造した共重合体(モル比は、オキシエチレン単位の繰り返し数が13であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート:オキシエチレン単位の繰り返し数が2であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート=9:1)
化合物(b)3:製造例3で製造した共重合体(モル比は、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート:オキシエチレン単位の繰り返し数が3であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート=9:1)
化合物(b)4:製造例4で製造した共重合体(モル比は、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート:オキシエチレン単位の繰り返し数が2であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート=9:1)
化合物(b)5:製造例5で製造した共重合体(モル比は、オキシエチレン単位の繰り返し数が9であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート:オキシエチレン単位の繰り返し数が4であるポリエチレングリコールのモノアルキルエーテルのアクリレート=9:1)
比較化合物1:ポリビニルピロリドン(K-90:株式会社日本触媒製)
比較化合物2:ポリビニルピロリドン(K-30:株式会社日本触媒製)
比較化合物3:カルボキシメチルセルロース(CMCダイセル1240:ダイセルファインケム株式会社製)
比較化合物4:製造例6で製造した共重合体
電解液として、LiPF6を1Mの濃度で含み、非水溶媒としてEC(エチレンカーボネート)とPC(プロピレンカーボネート)の混合溶媒を使用した電解液を調製した。
これらの化合物を表1に示す添加量使用し、電極活物質としてNCA系正極活物質(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2粉末:平均粒子径5μm)64.5重量%、導電助剤としてカーボンナノチューブ(VGCF:昭和電工(株)製)を1.5重量%、上記電解液を残部混合して電解液スラリーを調製した。
(Examples 1-1 to 1-10, Comparative Examples 1-1 to 1-6)
(Preparation of electrolyte slurry)
In each Example and Comparative Example, the following compounds were used as the compound (a), the compound (b) or the comparative compound to be compared.
Compound (a) 1: Cellulose acetate propionate: (CAP-482-20: manufactured by Eastman Chemical Japan Co., Ltd.)
Compound (a) 2: Cellulose acetate propionate: (CAP-482-0.5: manufactured by Eastman Chemical Japan Co., Ltd.)
Compound (b) 1: Copolymer produced in Production Example 1 (molar ratio is polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate in which the number of repetitions in oxyethylene units is 9. Polyethylene in which the number of repetitions in oxyethylene units is 3. Glycol monoalkyl ether acrylate = 6: 4)
Compound (b) 2: Copolymer produced in Production Example 2 (molar ratio is polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate in which the number of repetitions in oxyethylene units is 13. Polyethylene in which the number of repetitions in oxyethylene units is 2. Glycol monoalkyl ether acrylate = 9: 1)
Compound (b) 3: Copolymer produced in Production Example 3 (molar ratio is polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate in which the number of repetitions in oxyethylene units is 9. Polyethylene in which the number of repetitions in oxyethylene units is 3. Glycol monoalkyl ether acrylate = 9: 1)
Compound (b) 4: Copolymer produced in Production Example 4 (molar ratio is polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate in which the number of repetitions in oxyethylene units is 9. Polyethylene in which the number of repetitions in oxyethylene units is 2. Glycol monoalkyl ether acrylate = 9: 1)
Compound (b) 5: Copolymer produced in Production Example 5 (molar ratio is polyethylene glycol monoalkyl ether acrylate in which the number of repetitions in oxyethylene units is 9. Polyethylene in which the number of repetitions in oxyethylene units is 4. Glycol monoalkyl ether acrylate = 9: 1)
Comparative Compound 1: Polyvinylpyrrolidone (K-90: manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
Comparative compound 2: Polyvinylpyrrolidone (K-30: manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
Comparative compound 3: Carboxymethyl cellulose (CMC Daicel 1240: manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd.)
Comparative Compound 4: An electrolytic solution containing LiPF 6 at a concentration of 1 M as the copolymer electrolytic solution produced in Production Example 6 and using a mixed solvent of EC (ethylene carbonate) and PC (propylene carbonate) as a non-aqueous solvent. Prepared.
Using the addition amounts of these compounds shown in Table 1, the NCA-based positive electrode active material (LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 powder: average particle diameter 5 μm) 64.5% by weight was used as the electrode active material. An electrolytic solution slurry was prepared by mixing 1.5% by weight of carbon nanotubes (VGCF: manufactured by Showa Denko KK) as a conductive auxiliary agent and the balance of the above electrolytic solution.
(沈降時間の評価)
この電解液スラリーを万能混合器で撹拌混合した後、数本の100mLの沈降管(長さ20cm)に移し静置した。
静置開始から2時間目までは30分毎に、2時間を超えて12時間目までは2時間毎に、12時間を超えた後は12時間毎に沈降菅の液面からサンプリング用ガラス管を用いて上澄み約5gを静かにサンプリングし、スラリー重量を秤量した。その後、サンプリングしたスラリーを80℃で減圧乾燥して電解液を留去し、残留物の重量を秤量してサンプリングしたスラリーの固形分濃度を求めた。混合直後の固形分濃度(静置開始0時間目のスラリーの固形分濃度)とサンプリングしたスラリーの固形分濃度との差(固形分濃度の減少量)が、混合直後の固形分濃度に対して1%を超えなかったサンプリングの時間の最大の値を耐沈降時間として評価した。
(Evaluation of sedimentation time)
After stirring and mixing this electrolyte slurry with a universal mixer, the slurry was transferred to several 100 mL sedimentation tubes (length 20 cm) and allowed to stand.
Sampling glass tube from the liquid level of the settling tube every 30 minutes from the start of standing to the 2nd hour, every 2 hours until the 12th hour over 2 hours, and every 12 hours after the 12th hour. About 5 g of the supernatant was gently sampled and weighed the slurry. Then, the sampled slurry was dried under reduced pressure at 80 ° C. to distill off the electrolytic solution, and the weight of the residue was weighed to determine the solid content concentration of the sampled slurry. The difference between the solid content concentration immediately after mixing (solid content concentration of the slurry at 0 hours after the start of standing) and the solid content concentration of the sampled slurry (decrease in solid content concentration) is relative to the solid content concentration immediately after mixing. The maximum value of the sampling time not exceeding 1% was evaluated as the settling resistance time.
化合物(a)又は化合物(b)を所定量含む電解液スラリーは、電解質としてのリチウム塩が存在する状況下においても電極活物質の沈降を防止することができることがわかる。
この電解液スラリーは電解質としてのリチウム塩が存在する状況下においても電極活物質の沈降という問題を生じないので、経時安定性に優れており、電解液スラリーの品質を安定させて集電体へ塗工することが可能となる。そのため、電解液スラリーの塗工後に得られる電極の厚さや特性が安定し、電極の品質を向上させることができる。
It can be seen that the electrolytic solution slurry containing the compound (a) or the compound (b) in a predetermined amount can prevent the electrode active material from settling even in the presence of a lithium salt as an electrolyte.
Since this electrolyte slurry does not cause the problem of sedimentation of the electrode active material even in the presence of a lithium salt as an electrolyte, it has excellent stability over time, and stabilizes the quality of the electrolyte slurry to form a current collector. It becomes possible to paint. Therefore, the thickness and characteristics of the electrode obtained after coating the electrolytic solution slurry are stable, and the quality of the electrode can be improved.
(実施例2-1~2-10、比較例2-1~2-6)
(正極活物質層の形成)
電極活物質として、表面に導電性のある被膜を有したNCAを使用した以外は実施例1-1~1-10および比較例1-1~1-6と同様にして電解液スラリーを調製した。次に、厚み20μmのアルミ箔の上に電極目付けが12mAh/cm2となるように50mm×50mmの正方形の枠内に電解液スラリーをアプリケーターを用いて塗工した。電解液スラリーの塗工後、厚み20μmのアラミドの不織布を3枚被せて0.1MPaの圧力で電極のプレスを行い、正極活物質層を形成した。
(Examples 2-1 to 2-10, Comparative Examples 2-1 to 2-6)
(Formation of positive electrode active material layer)
An electrolytic solution slurry was prepared in the same manner as in Examples 1-1 to 1-10 and Comparative Examples 1-1 to 1-6 except that NCA having a conductive film on the surface was used as the electrode active material. .. Next, an electrolytic solution slurry was applied onto an aluminum foil having a thickness of 20 μm in a square frame of 50 mm × 50 mm so that the electrode basis weight was 12 mAh / cm 2 using an applicator. After coating the electrolytic solution slurry, three non-woven fabrics of aramid having a thickness of 20 μm were covered and the electrodes were pressed at a pressure of 0.1 MPa to form a positive electrode active material layer.
(リチウムイオン電池の作製)
端子(5mm×3cm)付き銅箔(3cm×3cm、厚さ17μm)(商品名「NC-WSリチウムイオン電池負極用電解銅箔」[古河電工製])と端子(5mm×3cm)付きカーボンコート付きアルミ箔(3cm×3cm、厚さ21μm)を、同じ方向に2つの端子が出る向きで順に積層し、それを2枚の熱融着型アルミラミネートフィルム(10cm×8cm)(商品名「SPALF」[昭和電工製])に挟み、端子の出ている1辺を熱融着し、ラミネートセルを作製した。
前項で形成した正極活物質層をアルミ箔からはがし、ラミネートセルのアルミ箔上に置いた。セパレータ(5cm×5cm、厚さ23μm、商品名「セルガード2500」[セルガード製]ポリプロピレン製)を正極活物質層の上に配置し、負極側電極として60mm×60mmの金属リチウム箔(商品名「圧延リチウムフォイル」[本城金属製])をセパレーターの上に正極部が隠れるように配置した。次に、ラミネートセルの先に熱融着した1辺に直交する2辺をヒートシールした。その後、真空シーラーを用いてセル内を真空にしながら開口部をヒートシールすることでラミネートセルを密封し、リチウムイオン電池を得た。
(Making a lithium-ion battery)
Copper foil with terminals (5 mm x 3 cm) (3 cm x 3 cm, thickness 17 μm) (trade name "NC-WS lithium ion battery electrolytic copper foil for negative electrode" [Furukawa Denko]) and carbon coat with terminals (5 mm x 3 cm) Aluminum foil (3 cm x 3 cm, thickness 21 μm) with aluminum foil (3 cm x 3 cm, thickness 21 μm) is laminated in order in the same direction with the two terminals coming out, and two heat-sealing type aluminum laminated films (10 cm x 8 cm) (trade name "SPALF") are laminated. "[Made by Showa Denko]), and one side where the terminals are exposed was heat-sealed to produce a laminated cell.
The positive electrode active material layer formed in the previous section was peeled off from the aluminum foil and placed on the aluminum foil of the laminated cell. A separator (5 cm x 5 cm, thickness 23 μm, trade name "Cellguard 2500" [made by Cellguard] polypropylene) is placed on the positive electrode active material layer, and a 60 mm x 60 mm metallic lithium foil (trade name "rolling") is used as the negative electrode side electrode. "Lithium foil" [made by Honjo Metal]) was placed on the separator so that the positive electrode part was hidden. Next, two sides orthogonal to one side heat-sealed at the tip of the laminated cell were heat-sealed. Then, the laminated cell was sealed by heat-sealing the opening while evacuating the inside of the cell using a vacuum sealer to obtain a lithium ion battery.
(電池特性の測定)
作製した実施例2-1~2-10及び比較例2-1~2-6に係るリチウムイオン電池について、充放電測定装置「HJ0501SM」[北斗電工(株)製]を用いて以下の方法で充放電試験を行い、初回充電時及び3サイクル目の充電容量に対するそれぞれの放電容量の割合(クーロン効率と呼ぶ)を求めた。結果を表2に示す。
45℃の条件下において、電池特性評価用リチウムイオン電池を、0.1Cの電流で4.2Vまでそれぞれ充電し、10分間の休止後、0.1Cの電流で2.6Vまで放電する充放電工程を、10分の休止を挟んで3回繰り返した。
(Measurement of battery characteristics)
Regarding the produced lithium ion batteries according to Examples 2-1 to 2-10 and Comparative Examples 2-1 to 2-6, the charge / discharge measuring device "HJ0501SM" [manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd.] was used by the following method. A charge / discharge test was performed to determine the ratio of each discharge capacity (called Coulomb efficiency) to the charge capacity at the time of the first charge and the charge capacity in the third cycle. The results are shown in Table 2.
Under the condition of 45 ° C., the lithium ion battery for battery characteristic evaluation is charged to 4.2V with a current of 0.1C, and after a 10-minute rest, it is discharged to 2.6V with a current of 0.1C. The process was repeated 3 times with a 10 minute pause.
実施例2-1~2-10のリチウムイオン電池では、所定量の分散剤を添加することにより初回のクーロン効率が大きく、3サイクル目でクーロン効率が99.9%を超えていることがわかった。スラリーが均一に分散していることで塗工後の導電パスをうまく形成することができリチウムイオンの授受も有利になるため、クーロン効率を早期に99%以上に達成することができる。なお、沈降防止の機能が小さい比較例2-2~2-4については、スラリーの沈降・凝集により塗工不良を起こしたため、電池での評価はできなかった。 In the lithium ion batteries of Examples 2-1 to 2-10, it was found that the coulombic efficiency was large at the first time by adding a predetermined amount of the dispersant, and the coulombic efficiency exceeded 99.9% in the third cycle. rice field. Since the slurry is uniformly dispersed, the conductive path after coating can be formed well and the transfer of lithium ions is also advantageous, so that the Coulomb efficiency can be achieved to 99% or more at an early stage. Comparative Examples 2-2 to 2-4, which have a small function of preventing sedimentation, could not be evaluated by a battery because coating defects occurred due to sedimentation and aggregation of the slurry.
本発明のリチウムイオン電池用電極は、特に、携帯電話、パーソナルコンピューター、ハイブリッド自動車及び電気自動車用に用いられる双極型二次電池用及びリチウムイオン二次電池用等の電極として有用である。 The electrode for a lithium ion battery of the present invention is particularly useful as an electrode for a bipolar secondary battery and a lithium ion secondary battery used for a mobile phone, a personal computer, a hybrid vehicle and an electric vehicle.
Claims (2)
リチウム塩を電解質として含む電解液と、
下記(a)及び/又は(b)の化合物とを含み、
前記(a)及び前記(b)の化合物の合計重量が前記電極活物質に対して0.1~2重量%であることを特徴とするリチウムイオン電池用電極。
(a)セルロースアセテートプロピオネート
(b)オキシエチレン単位の繰り返し数が8~14のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b1)と、オキシエチレン単位の繰り返し数が2~4のいずれかであるポリエチレングリコール又はそのモノアルキルエーテルの(メタ)アクリレート(b2)とを必須構成単量体とする共重合体 Electrode active material and
An electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte and
Including the following compounds (a) and / or (b)
An electrode for a lithium ion battery, wherein the total weight of the compounds (a) and (b) is 0.1 to 2% by weight with respect to the electrode active material.
(A) Cellulose acetate propionate (b) The number of repetitions of polyethylene glycol or its monoalkyl ether (meth) acrylate (b1) having an oxyethylene unit repetition number of 8 to 14 and the number of repetitions of oxyethylene unit are A copolymer containing polyethylene glycol (2 to 4) or (meth) acrylate (b2) of a monoalkyl ether thereof as an essential constituent monomer.
前記電極活物質層は、前記電極活物質と、前記(a)及び/又は(b)の化合物を含む混合物の非結着体からなる請求項1に記載のリチウムイオン電池用電極。 The electrode for a lithium ion battery has an electrode active material layer and has an electrode active material layer.
The electrode for a lithium ion battery according to claim 1, wherein the electrode active material layer comprises a non-bonded body of the electrode active material and a mixture containing the compounds of (a) and / or (b).
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JP7097283B2 (en) * | 2018-11-30 | 2022-07-07 | 日産自動車株式会社 | Battery electrode manufacturing method and battery electrode manufacturing equipment |
US20220263064A1 (en) * | 2019-08-06 | 2022-08-18 | Apb Corporation | Method of manufacturing lithium ion battery |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000100439A (en) | 1998-09-24 | 2000-04-07 | Daicel Chem Ind Ltd | Binder, laminated body and lithium secondary battery using it |
WO2006033173A1 (en) | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Binder resin composition for nonaqueous electrolyte energy device electrode, nonaqueous electrolyte energy device electrode, and nonaqueous electrolyte energy device |
JP2015088472A (en) | 2013-09-26 | 2015-05-07 | 株式会社ダイセル | Electrode for power storage device, and method for manufacturing the same |
WO2016158187A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 日産自動車株式会社 | Electrode for lithium-ion cell, lithium-ion cell, and method of manufacturing electrode for lithium-ion cell |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000100439A (en) | 1998-09-24 | 2000-04-07 | Daicel Chem Ind Ltd | Binder, laminated body and lithium secondary battery using it |
WO2006033173A1 (en) | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Binder resin composition for nonaqueous electrolyte energy device electrode, nonaqueous electrolyte energy device electrode, and nonaqueous electrolyte energy device |
JP2015088472A (en) | 2013-09-26 | 2015-05-07 | 株式会社ダイセル | Electrode for power storage device, and method for manufacturing the same |
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