JP7097410B2 - A method for producing coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery, a negative electrode for a lithium ion battery, a lithium ion battery, and a coated negative electrode active material particle for a lithium ion battery. - Google Patents

A method for producing coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery, a negative electrode for a lithium ion battery, a lithium ion battery, and a coated negative electrode active material particle for a lithium ion battery. Download PDF

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Description

本発明は、リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子、リチウムイオン電池用負極、リチウムイオン電池、及び、リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to a coated negative electrode active material particle for a lithium ion battery, a negative electrode for a lithium ion battery, a lithium ion battery, and a method for producing a coated negative electrode active material particle for a lithium ion battery.

リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、高出力密度が達成できる二次電池として、近年様々な用途に多用されている。 Lithium-ion batteries have been widely used in various applications in recent years as secondary batteries that can achieve high energy density and high output density.

リチウムイオン電池を製造する方法として、一般的には、電極活物質をバインダ及び溶媒と混合したスラリーを基材上に塗布し、脱溶剤した後に圧縮する方法が挙げられる。 As a method for manufacturing a lithium ion battery, a method in which a slurry in which an electrode active material is mixed with a binder and a solvent is applied onto a base material, the solvent is removed, and then the battery is compressed can be mentioned.

しかしながら、このような方法では、電池性能に影響がでないレベルまで難揮発性の溶剤を確実に乾燥させる必要があるため、大型の乾燥炉を設計する必要がある。そのため、脱溶剤に多くの時間とエネルギーを要してしまうという課題があった。
また、溶剤は一般的に非水電解液であるため、大気汚染を防止する観点から溶媒回収機構が必要になる等、製造コストの抑制が困難であった。
However, in such a method, it is necessary to reliably dry the refractory solvent to a level that does not affect the battery performance, and therefore it is necessary to design a large-sized drying furnace. Therefore, there is a problem that it takes a lot of time and energy to remove the solvent.
Further, since the solvent is generally a non-aqueous electrolytic solution, it is difficult to control the manufacturing cost because a solvent recovery mechanism is required from the viewpoint of preventing air pollution.

一方で、例えば、活物質粒子の表面の少なくとも一部が被覆用樹脂及び導電助剤を含む被覆剤で覆われた被覆活物質粒子を用いて脱溶剤工程を経ないでリチウムイオン電池用電極を作成する方法が知られている(特許文献1参照)。 On the other hand, for example, an electrode for a lithium ion battery is formed by using a coated active material particle in which at least a part of the surface of the active material particle is covered with a coating agent containing a coating resin and a conductive auxiliary agent without undergoing a solvent removal step. A method for producing the particles is known (see Patent Document 1).

このような方法では、乾燥設備をコンパクトに設計することができ、従来の脱溶剤に要するエネルギーを抑制するだけでなく、リチウムイオン電池製造の用地を小さくすることができる。
また、リチウムイオン電池を作成する際の溶剤量を減らすこともできるため、溶剤回収コストも低下させることができ、また周囲の環境に対する負荷を低減することもできる。
In such a method, the drying equipment can be designed compactly, and not only the energy required for the conventional solvent removal can be suppressed, but also the land for manufacturing the lithium ion battery can be reduced.
Further, since the amount of the solvent used when producing the lithium ion battery can be reduced, the solvent recovery cost can be reduced, and the load on the surrounding environment can be reduced.

特開2016-189325号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-189325

しかし、上記被覆活物質粒子を用いて作製したリチウムイオン電池用電極は機械強度が十分でないことがあり、これに起因して、リチウムイオン電池の製造工程でリチウムイオン電池用電極が破損したり、リチウムイオン電池のサイクル特性が悪化したりすることがあり、改善の余地があった。 However, the electrode for a lithium ion battery manufactured by using the above-mentioned coated active material particles may not have sufficient mechanical strength, and as a result, the electrode for the lithium ion battery may be damaged in the manufacturing process of the lithium ion battery, or the electrode for the lithium ion battery may be damaged. The cycle characteristics of the lithium-ion battery may deteriorate, and there is room for improvement.

そこで本発明は、機械強度に優れたリチウムイオン電池用負極を作製することができ、脱溶剤工程を経ないでリチウムイオン電池を作製したとしても、サイクル特性に優れたリチウムイオン電池を作製することができる被覆負極活物質粒子を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, a negative electrode for a lithium ion battery having excellent mechanical strength can be manufactured, and even if a lithium ion battery is manufactured without going through a solvent removal step, a lithium ion battery having excellent cycle characteristics can be manufactured. It is an object of the present invention to provide a coated negative electrode active material particle which can be used.

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、被覆負極活物質粒子を構成する被覆層が、特定の高分子化合物と化合物(A)とを含むことにより、上記化合物(A)が上記高分子化合物の可塑剤として働き、被覆層に優れた弾性を付与するとともに、被覆負極活物質粒子同士の接着性を向上させることができるため、上記被覆負極活物質粒子を用いることにより、機械強度に優れたリチウムイオン電池用負極を形成できることを見出した。さらに本発明者らは、上記リチウムイオン電池用負極を用いて形成されるリチウムイオン電池では、リチウムイオン電池用負極において被覆負極活物質粒子同士の接着性が向上しており、リチウムイオン電池の充放電をしたとしても、リチウムイオン電池用負極の構造を維持することができるためにサイクル特性が良化することを見出し、本発明に到達した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that the coating layer constituting the coated negative electrode active material particles contains a specific polymer compound and the compound (A), whereby the above compound (A). ) Acts as a plasticizer for the polymer compound, imparting excellent elasticity to the coating layer and improving the adhesiveness between the coated negative electrode active material particles. Therefore, by using the coated negative electrode active material particles. , It has been found that a negative electrode for a lithium ion battery having excellent mechanical strength can be formed. Further, in the lithium ion battery formed by using the negative electrode for a lithium ion battery, the present inventors have improved the adhesiveness between the coated negative electrode active material particles in the negative electrode for a lithium ion battery, and the lithium ion battery is filled. We have found that the cycle characteristics are improved because the structure of the negative electrode for a lithium ion battery can be maintained even if the battery is discharged, and the present invention has been reached.

すなわち、本発明は、負極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物と化合物(A)とを含む被覆層で被覆されており、上記高分子化合物が、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、上記重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が上記重合体の重量を基準として70~95重量%であり、上記化合物(A)が、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも1種であるリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子;上記被覆負極活物質粒子を有するリチウムイオン電池用負極;上記リチウムイオン電池用負極を有するリチウムイオン電池;高分子化合物及び化合物(A)が有機溶媒に溶解した溶液と負極活物質粒子とを混合する混合工程と、上記混合工程の後に上記有機溶媒を留去する留去工程とを含み、上記高分子化合物が、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、上記重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が上記重合体の重量を基準として70~95重量%であり、上記化合物(A)が、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択された少なくとも1種であるリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法である。 That is, in the present invention, at least a part of the surface of the negative electrode active material particles is coated with a coating layer containing the polymer compound and the compound (A), and the polymer compound constitutes (meth) acrylic acid. It is a polymer as a polymer, and the weight ratio of (meth) acrylic acid in the polymer is 70 to 95% by weight based on the weight of the polymer, and the compound (A) is tetrahydrothiophene 1,1. -Coated negative polymer particles for lithium ion batteries, which is at least one selected from the group consisting of dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate; negative polymer for lithium ion batteries having the coated negative polymer particles; negative polymer for lithium ion batteries. A mixing step of mixing the polymer compound and the solution in which the compound (A) is dissolved in an organic solvent and the negative electrode active material particles, and a distillation step of distilling off the organic solvent after the mixing step. The above-mentioned polymer compound is a polymer having (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and the weight ratio of (meth) acrylic acid in the above-mentioned polymer is 70 to 95 based on the weight of the above-mentioned polymer. In a method for producing a coated negative polymer particle for a lithium ion battery, which is by weight% and the compound (A) is at least one selected from the group consisting of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate. be.

本発明によれば、機械強度に優れたリチウムイオン電池用負極を作製することができ、脱溶剤工程を経ないでリチウムイオン電池を作製したとしても、サイクル特性に優れたリチウムイオン電池を作製することができる被覆負極活物質粒子を提供することができる。 According to the present invention, a negative electrode for a lithium ion battery having excellent mechanical strength can be manufactured, and even if a lithium ion battery is manufactured without going through a solvent removal step, a lithium ion battery having excellent cycle characteristics can be manufactured. It is possible to provide coated negative electrode active material particles which can be used.

<リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子>
本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子は、負極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物と化合物(A)とを含む被覆層で被覆されており、上記高分子化合物が、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、上記重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が前記重合体の重量を基準として70~95重量%であり、上記化合物(A)が、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする。
<Coated negative electrode active material particles for lithium-ion batteries>
In the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention, at least a part of the surface of the negative electrode active material particles is coated with a coating layer containing the polymer compound and the compound (A). It is a polymer containing (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and the weight ratio of (meth) acrylic acid in the polymer is 70 to 95% by weight based on the weight of the polymer, and the compound (A). ) Is at least one selected from the group consisting of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate.

(負極活物質粒子)
負極活物質粒子としては、炭素系材料[黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)及び炭素繊維等]、珪素系材料[珪素、酸化珪素(SiOx)、珪素-炭素複合体(炭素粒子の表面を珪素及び/又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び/又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等)及び珪素合金(珪素-アルミニウム合金、珪素-リチウム合金、珪素-ニッケル合金、珪素-鉄合金、珪素-チタン合金、珪素-マンガン合金、珪素-銅合金及び珪素-スズ合金等)等]、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリピロール等)、金属(スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等)、金属酸化物(チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等)及び金属合金(例えばリチウム-スズ合金、リチウム-アルミニウム合金及びリチウム-アルミニウム-マンガン合金等)等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
これらの負極活物質粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
(Negative electrode active material particles)
Examples of the negative electrode active material particles include carbon-based materials [graphite, non-graphitizable carbon, amorphous carbon, fired resin (for example, phenol resin, furan resin, etc., carbonized), cokes (for example, pitch coke, etc.). Needle coke and petroleum coke etc.) and carbon fiber], silicon-based materials [silicon, silicon oxide (SiOx), silicon-carbon composite (carbon particles whose surface is coated with silicon and / or silicon carbide, silicon particles or The surface of silicon oxide particles coated with carbon and / or silicon carbide, silicon carbide, etc.) and silicon alloys (silicon-aluminum alloy, silicon-lithium alloy, silicon-nickel alloy, silicon-iron alloy, silicon-titanium alloy, etc. Silicon-manganese alloy, silicon-copper alloy, silicon-tin alloy, etc.)], conductive polymers (eg, polyacetylene and polypyrrole, etc.), metals (tin, aluminum, zirconium, titanium, etc.), metal oxides (titanium oxide) And lithium-titanium oxides, etc.), metal alloys (for example, lithium-tin alloys, lithium-aluminum alloys, lithium-aluminum-manganese alloys, etc.) and the like, and mixtures of these with carbon-based materials.
These negative electrode active material particles may be used alone or in combination of two or more.

負極活物質粒子の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から、0.01~100μmが好ましく、0.1~20μmであることがより好ましく、2~10μmであることがさらに好ましい。 The volume average particle diameter of the negative electrode active material particles is preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 20 μm, and even more preferably 2 to 10 μm from the viewpoint of the electrical characteristics of the battery.

(被覆層)
被覆層は、高分子化合物と化合物(A)とを含み、高分子化合物が、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が重合体の重量を基準として70~95重量%であり、化合物(A)が、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択された少なくとも1種である。
被覆負極活物質粒子を構成する被覆層が、特定の高分子化合物と化合物(A)とを含むことにより、上記化合物(A)が上記高分子化合物の可塑剤として働き、被覆層に優れた弾性を付与するとともに、被覆負極活物質粒子同士の接着性を向上させることができる。そして、このような被覆負極活物質粒子を用いることにより、機械強度に優れたリチウムイオン電池用負極を形成することができる。
(Coating layer)
The coating layer contains a polymer compound and the compound (A), and the polymer compound is a polymer having (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and the weight ratio of the (meth) acrylic acid in the polymer is It is 70 to 95% by weight based on the weight of the polymer, and the compound (A) is at least one selected from the group consisting of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate.
When the coating layer constituting the coated negative electrode active material particles contains a specific polymer compound and the compound (A), the compound (A) acts as a plasticizer for the polymer compound, and the coating layer has excellent elasticity. And can improve the adhesiveness between the coated negative electrode active material particles. Then, by using such coated negative electrode active material particles, it is possible to form a negative electrode for a lithium ion battery having excellent mechanical strength.

高分子化合物は、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が重合体の重量を基準として70~95重量%である。
高分子化合物の化合物(A)及び電解液への膨潤度を制御する観点から、(メタ)アクリル酸の重量割合が重合体の重量を基準として80~92重量%であることが好ましい。
The polymer compound is a polymer containing (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and the weight ratio of (meth) acrylic acid in the polymer is 70 to 95% by weight based on the weight of the polymer.
From the viewpoint of controlling the degree of swelling of the polymer compound into the compound (A) and the electrolytic solution, the weight ratio of (meth) acrylic acid is preferably 80 to 92% by weight based on the weight of the polymer.

高分子化合物は、被覆活物質粒子同士の接着性を向上させる観点から、ビニルモノマー(b)を構成単量体とする重合体であり、ビニルモノマー(b)として下記一般式(1)で表示されるビニルモノマー(b1)を含むことが好ましい。
CH=C(R)COOR (1)
[一般式(1)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数1~12のアルキル基である。]
The polymer compound is a polymer having a vinyl monomer (b) as a constituent monomer from the viewpoint of improving the adhesiveness between the coating active material particles, and is represented by the following general formula (1) as the vinyl monomer (b). It is preferable to contain the vinyl monomer (b1) to be added.
CH 2 = C (R 1 ) COOR 2 (1)
[In the general formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. ]

における炭素数1~12のアルキル基としては、直鎖アルキル基であってもよく、分岐アルキル基であってもよい。
炭素数1~12のアルキル基の直鎖アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、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1~12のアルキル基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。
The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R2 may be a linear alkyl group or a branched alkyl group.
The linear alkyl group of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group and a dodecyl group. The group is mentioned.
Branched alkyl groups of alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms include 1-methylpropyl group (sec-butyl group), 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group (tert-butyl group), and 1-methylbutyl group. Group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group (neopentyl group), 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4- Methylpentyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2 -Ethylbutyl group, 1-methylhexyl group, 2-methylhexyl group, 2-methylhexyl group, 4-methylhexyl group, 5-methylhexyl group, 1-ethylpentyl group, 2-ethylpentyl group, 3-ethylpentyl group 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-methyldecyl 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-dimethyl Nonyl group, 1,3-dimethylnonyl group, 1,4-dimethylnonyl group, 1,5-dimethylnonyl group, 1,6-dimethylnonyl group, 1,7-dimethylnonyl group, 1,8-dimethylnonyl group , 1-ethylnonyl group, 2-ethylnonyl group, 1-methylundecyl group, 2-methylundecyl group, 3-methylundesyl group, 4-methylundecyl group, 5-methylundecyl group, 6-methylundecyl group Decyl group, 7-methylundecyl group, 8-methylundecyl group, 9-methylundecyl group, 10-methylundecyl group, 1,1-dimethyldecyl group, 1,2-dimethyldecyl group, 1,3 -Dimethyldecyl group, 1,4-dimethyldecyl group, 1,5-dimethyldecyl group, 1,6-dimethyldecyl group, 1,7-dimethyldecyl group, 1,8-dimethyldecyl group, 1,9-dimethyl Examples thereof include a decyl group, a 1-ethyl decyl group and a 2-ethyl decyl group.

ビニルモノマー(b1)は、高分子化合物が化合物(A)に対して膨潤した際の柔軟性向上の観点から、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸(イソ)ブチル、又は、アクリル酸2-エチルヘキシルであることが好ましい。 The vinyl monomer (b1) contains methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, butyl acrylate (iso), from the viewpoint of improving flexibility when the polymer compound swells with respect to the compound (A). Alternatively, it is preferably 2-ethylhexyl acrylate.

高分子化合物において、ビニルモノマー(b)の重量割合は、重合体の重量を基準として5~30重量%であることが好ましく、10~15重量%であることがより好ましい。 In the polymer compound, the weight ratio of the vinyl monomer (b) is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 15% by weight, based on the weight of the polymer.

高分子化合物は、本発明の効果を損なわない範囲において、他の単量体を含有してもよい。
他の単量体としては、例えば、特開2017-054703号公報及び国際公開第2015-005117号等において活物質被覆用樹脂に用いられる単量体を適宜選択して用いることができる。
The polymer compound may contain other monomers as long as the effects of the present invention are not impaired.
As the other monomer, for example, the monomer used for the active material coating resin in JP-A-2017-054703 and International Publication No. 2015-005117 can be appropriately selected and used.

高分子化合物は、例えば、公知の重合開始剤{アゾ系開始剤[2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩等]、パーオキサイド系開始剤(ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド等)等}を使用して公知の重合方法(塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等)により製造することができる。
重合開始剤の使用量は、重量平均分子量を好ましい範囲に調整する等の観点から、単量体の全重量に基づいて好ましくは0.01~5重量%、より好ましくは0.05~2重量%、さらに好ましくは0.1~1.5重量%であり、重合温度及び重合時間は重合開始剤の種類等に応じて調整されるが、重合温度は好ましくは-5~150℃、(より好ましくは30~120℃)、反応時間は好ましくは0.1~50時間(より好ましくは2~24時間)で行われる。
Examples of the polymer compound include known polymerization initiators {azo-based initiators [2,2'-azobis (2-methylpropionitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2 , 2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, etc.], Peroxide-based initiators (benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide) , Lauryl peroxide, etc.)} can be produced by a known polymerization method (lumpy polymerization, solution polymerization, emulsification polymerization, suspension polymerization, etc.).
The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight, based on the total weight of the monomer, from the viewpoint of adjusting the weight average molecular weight to a preferable range. %, More preferably 0.1 to 1.5% by weight, and the polymerization temperature and the polymerization time are adjusted according to the type of the polymerization initiator and the like, but the polymerization temperature is preferably −5 to 150 ° C. (more). The reaction time is preferably 0.1 to 50 hours (more preferably 2 to 24 hours).

溶液重合の場合に使用される溶媒としては、例えばエステル(炭素数2~8、例えば酢酸エチル及び酢酸ブチル)、アルコール(炭素数1~8、例えばメタノール、エタノール及びオクタノール)、炭化水素(炭素数4~8、例えばn-ブタン、シクロヘキサン及びトルエン)、アミド(例えばN,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記する))及びケトン(炭素数3~9、例えばメチルエチルケトン)が挙げられ、重量平均分子量を好ましい範囲に調整する等の観点から、その使用量は単量体の合計重量に基づいて好ましくは5~900重量%、より好ましくは10~400重量%、さらに好ましくは30~300重量%であり、単量体濃度としては、好ましくは10~95重量%、より好ましくは20~90重量%、さらに好ましくは30~80重量%である。 Solvents used in the case of solution polymerization include, for example, esters (2 to 8 carbon atoms, such as ethyl acetate and butyl acetate), alcohols (1 to 8 carbon atoms, such as methanol, ethanol and octanol), and hydrocarbons (carbon atoms). Examples include 4-8, such as n-butane, cyclohexane and toluene), amides (eg, N, N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF)) and ketones (3-9 carbon atoms, eg methylethylketone), weight average. From the viewpoint of adjusting the molecular weight to a preferable range, the amount used is preferably 5 to 900% by weight, more preferably 10 to 400% by weight, still more preferably 30 to 300% by weight based on the total weight of the monomers. The monomer concentration is preferably 10 to 95% by weight, more preferably 20 to 90% by weight, and even more preferably 30 to 80% by weight.

乳化重合及び懸濁重合における分散媒としては、水、アルコール(例えばエタノール)、エステル(例えばプロピオン酸エチル)、軽ナフサ等が挙げられ、乳化剤としては、高級脂肪酸(炭素数10~24)金属塩(例えばオレイン酸ナトリウム及びステアリン酸ナトリウム)、高級アルコール(炭素数10~24)硫酸エステル金属塩(例えばラウリル硫酸ナトリウム)、エトキシ化テトラメチルデシンジオール、メタクリル酸スルホエチルナトリウム、メタクリル酸ジメチルアミノメチル等が挙げられる。さらに安定剤としてポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を加えてもよい。
溶液又は分散液の単量体濃度は好ましくは5~95重量%、より好ましくは10~90重量%、さらに好ましくは15~85重量%であり、重合開始剤の使用量は、単量体の全重量に基づいて好ましくは0.01~5重量%、より好ましくは0.05~2重量%である。
重合に際しては、公知の連鎖移動剤、例えばメルカプト化合物(ドデシルメルカプタン、n-ブチルメルカプタン等)及び/又はハロゲン化炭化水素(四塩化炭素、四臭化炭素、塩化ベンジル等)を使用することができる。
Examples of the dispersion medium in emulsification polymerization and suspension polymerization include water, alcohol (for example, ethanol), ester (for example, ethyl propionate), light naphtha and the like, and examples of the emulsifier include higher fatty acid (10 to 24 carbon atoms) metal salt. (For example, sodium oleate and sodium stearate), higher alcohol (10 to 24 carbon atoms) sulfate ester metal salt (for example, sodium lauryl sulfate), tetramethyldecine ethoxylated tetramethyldecine diol, sodium sulfoethyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, etc. Can be mentioned. Further, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone and the like may be added as stabilizers.
The monomer concentration of the solution or dispersion is preferably 5 to 95% by weight, more preferably 10 to 90% by weight, still more preferably 15 to 85% by weight, and the amount of the polymerization initiator used is the monomer. Based on the total weight, it is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight.
For polymerization, known chain transfer agents such as mercapto compounds (dodecyl mercaptan, n-butyl mercaptan, etc.) and / or halogenated hydrocarbons (carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, benzyl chloride, etc.) can be used. ..

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

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

高分子化合物は、化合物(A)に対する膨潤度が150~400重量%であることがより好ましく、180~220重量%であることがより好ましい。
また、高分子化合物は、リチウムイオン電池内の負極活物質層において導電性を維持する観点から、後述する電解液に対する膨潤度が1~30重量%であることがより好ましく、5~10重量%であることがより好ましい。
高分子化合物がこのような性質を有することにより、被覆層に優れた弾性を付与することができる。
なお、本段落における化合物(A)に対する膨潤度は、後述するリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子を作製する際に用いる化合物(A)に対する膨潤度を意味する。また、本段落における電解液に対する膨潤度は、後述するリチウムイオン電池用負極を作製する際に用いる電解液に対する膨潤度を意味する。
The polymer compound preferably has a swelling degree of 150 to 400% by weight, more preferably 180 to 220% by weight, based on the compound (A).
Further, from the viewpoint of maintaining conductivity in the negative electrode active material layer in the lithium ion battery, the polymer compound more preferably has a swelling degree of 1 to 30% by weight with respect to the electrolytic solution described later, and 5 to 10% by weight. Is more preferable.
When the polymer compound has such a property, excellent elasticity can be imparted to the coating layer.
The degree of swelling with respect to the compound (A) in this paragraph means the degree of swelling with respect to the compound (A) used when producing the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery described later. Further, the degree of swelling with respect to the electrolytic solution in this paragraph means the degree of swelling with respect to the electrolytic solution used when manufacturing the negative electrode for a lithium ion battery described later.

高分子化合物は、エチレンカーボネートに対する膨潤度が150~250重量%であることがより好ましく、180~220重量%であることがより好ましい。
また、高分子化合物は、エチレンカーボネート(EC)3.5重量部とプロピレンカーボネート(PC)5重量部の混合溶媒にLiFSI[LiN(FSO]を10重量部溶解させて作製した電解液に対する膨潤度が1~20重量%であることがより好ましく、5~10重量%であることがより好ましい。
The polymer compound preferably has a swelling degree of 150 to 250% by weight, more preferably 180 to 220% by weight, based on ethylene carbonate.
The polymer compound is an electrolytic solution prepared by dissolving 10 parts by weight of LiFSI [LiN (FSO 2 ) 2 ] in a mixed solvent of 3.5 parts by weight of ethylene carbonate (EC) and 5 parts by weight of propylene carbonate (PC). The degree of swelling is more preferably 1 to 20% by weight, and more preferably 5 to 10% by weight.

膨潤度は、例えば、以下の方法により測定することができる。
高分子化合物をハンマーで粗く砕き、コーヒーミルで追加粉砕し粉末状にする。さらにメノウ乳鉢を用いて追加粉砕を行い、高分子化合物を微粉末状にする。次いで高分子化合物を成型可能な温度(例えば、110℃)に加熱ブロックを加熱したヒートプレス機を使い、0.1mmのテフロン(登録商標)シートの上に離型剤をコーティングした、10×40×0.2mmの金枠を載せ、その金枠内に粉末状の高分子化合物を敷き詰めテフロン(登録商標)シートで蓋をし、1MPaの圧力で60秒間プレスを行う。プレス後の金枠内にさらに粉末の高分子化合物を敷き詰め同様に1MPaの圧力で60秒プレスを行う操作を、金枠内に不透明な部分や気泡がない状態になるまで繰り返し、金枠から取り外して試験片を得る。この試験片を溶媒(化合物(A)又は電解液)に50℃で3日間浸漬させて飽和吸液状態とする。
その後、試験片の吸液前後の重量変化から下記式によって膨潤度を求めることができる。
膨潤度[重量%]=[(吸液後の試験片重量-吸液前の試験片重量)/吸液前の試験片重量]×100
The degree of swelling can be measured by, for example, the following method.
The polymer compound is roughly crushed with a hammer and additionally crushed with a coffee mill to make a powder. Further, additional pulverization is performed using an agate mortar to make the polymer compound into a fine powder. Next, using a heat press machine in which the heating block was heated to a temperature at which the polymer compound can be molded (for example, 110 ° C.), a 0.1 mm Teflon (registered trademark) sheet was coated with a mold release agent (10 × 40). A metal frame of × 0.2 mm is placed, a powdery polymer compound is spread in the metal frame, covered with a Teflon (registered trademark) sheet, and pressed at a pressure of 1 MPa for 60 seconds. After pressing, the powdered polymer compound is further spread in the metal frame, and the operation of pressing at a pressure of 1 MPa for 60 seconds is repeated until there are no opaque parts or bubbles in the metal frame, and the metal frame is removed from the metal frame. And get a test piece. This test piece is immersed in a solvent (compound (A) or electrolytic solution) at 50 ° C. for 3 days to bring it into a saturated liquid absorbing state.
After that, the degree of swelling can be obtained by the following formula from the change in weight of the test piece before and after absorbing the liquid.
Swelling degree [% by weight] = [(weight of test piece after liquid absorption-weight of test piece before liquid absorption) / weight of test piece before liquid absorption] × 100

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

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

本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子において、高分子化合物の重量割合は、電気抵抗とエネルギー密度の観点から、リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の重量を基準として1~7重量%であることが好ましく、2~6重量%であることがより好ましい。 In the coated negative electrode active material particles for lithium ion batteries of the present invention, the weight ratio of the polymer compound is 1 to 7% by weight based on the weight of the coated negative electrode active material particles for lithium ion batteries from the viewpoint of electrical resistance and energy density. It is preferably 2 to 6% by weight, and more preferably 2 to 6% by weight.

化合物(A)は、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも1種である。
被覆層が化合物(A)を含むことにより、被覆層が化合物(A)により膨潤された状態となり、被覆層に優れた弾性を付与するとともに、被覆負極活物質粒子同士の接着性を向上させることができる。また、被覆負極活物質粒子を電解液に浸した際においても、被覆層が化合物(A)を部分的に維持しており、被覆負極活物質粒子同士の接着性も維持されるので、機械強度に優れたリチウムイオン電池用負極を得ることができると考えられる。
Compound (A) is at least one selected from the group consisting of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate.
When the coating layer contains the compound (A), the coating layer is in a state of being swollen by the compound (A), imparting excellent elasticity to the coating layer and improving the adhesiveness between the coated negative electrode active material particles. Can be done. Further, even when the coated negative electrode active material particles are immersed in the electrolytic solution, the coating layer partially maintains the compound (A), and the adhesiveness between the coated negative electrode active material particles is also maintained, so that the mechanical strength is maintained. It is considered that an excellent negative electrode for a lithium ion battery can be obtained.

リチウムイオン電池のサイクル特性を好適に向上させる観点から、化合物(A)としては、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートの組み合わせ、又は、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド及びビニレンカーボネートの組み合わせが好ましい。 From the viewpoint of preferably improving the cycle characteristics of the lithium ion battery, the compound (A) is preferably a combination of ethylene carbonate and vinylene carbonate, or a combination of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide and vinylene carbonate.

化合物(A)が、ビニレンカーボネートを含む場合、ビニレンカーボネートは、SEI膜を好適に形成しサイクル特性を向上させる観点から、化合物(A)の重量を基準として、10重量%以下であることが好ましい。 When the compound (A) contains vinylene carbonate, the vinylene carbonate is preferably 10% by weight or less based on the weight of the compound (A) from the viewpoint of preferably forming the SEI film and improving the cycle characteristics. ..

本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子において、化合物(A)の重量割合は、被覆層に弾性を付与する観点から、リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の重量を基準として0.5~14重量%であることが好ましく、1~2重量%であることがより好ましい。 In the coated negative electrode active material particles for lithium ion batteries of the present invention, the weight ratio of the compound (A) is 0.5 based on the weight of the coated negative electrode active material particles for lithium ion batteries from the viewpoint of imparting elasticity to the coating layer. It is preferably ~ 14% by weight, more preferably 1-2% by weight.

被覆層は、内部抵抗等の観点から、導電助剤を含むことが好ましい。
導電助剤としては、導電性を有する材料から選択されることが好ましい。
導電助剤として好ましいものとしては、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、カーボンナノファイバー等)等]、及びこれらの混合物等が挙げられる。
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として用いられてもよい。
なかでも、電気的安定性の観点から、より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、さらに好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、特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[好ましくは、上記した導電助剤のうち金属のもの]をめっき等でコーティングしたものでもよい。
The coating layer preferably contains a conductive auxiliary agent from the viewpoint of internal resistance and the like.
The conductive auxiliary agent is preferably selected from materials having conductivity.
Preferred conductive aids are metals [aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper and titanium, etc.], carbon [graphite and carbon black (acetylene black, ketjen black, furnace black, channel black, thermal lamps, etc.]. Black, carbon nanofibers, etc.)], and mixtures thereof, etc. may be mentioned.
These conductive aids may be used alone or in combination of two or more. Further, it may be used as these alloys or metal oxides.
Among them, from the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, carbon, silver, gold, copper, titanium and mixtures thereof are more preferable, and silver, gold, aluminum, stainless steel and carbon are particularly preferable. It is preferably carbon.
Further, as these conductive auxiliaries, a conductive material [preferably a metal one among the above-mentioned conductive auxiliaries] may be coated around a particle-based ceramic material or a resin material by plating or the like.

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、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電助剤として実用化されている形態であってもよい。 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 is a form practically used as a so-called filler-based conductive auxiliary agent such as carbon nanofibers and carbon nanotubes. You may.

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、電池の電気特性の観点から、0.01~10μm程度であることが好ましい。
本明細書中において、「導電助剤の粒子径」とは、導電助剤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。「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 about 0.01 to 10 μm from the viewpoint of the electrical characteristics of the battery.
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 conductive auxiliary agent. As the value of the "average particle size", the average value of 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 calculated value shall be adopted.

高分子化合物と導電助剤の比率は特に限定されるものではないが、電池の内部抵抗等の観点から、重量比率で高分子化合物(樹脂固形分重量):導電助剤が1:0.01~1:50であることが好ましく、1:0.2~1:3.0であることがより好ましい。 The ratio of the polymer compound to the conductive auxiliary agent is not particularly limited, but from the viewpoint of the internal resistance of the battery and the like, the polymer compound (resin solid content weight): conductive auxiliary agent is 1: 0.01 in terms of weight ratio. It is preferably from 1:50 to 1: 0.2 to 1: 3.0, and more preferably from 1: 0.2 to 1: 3.0.

(被覆負極活物質粒子)
本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子は、負極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物と化合物(A)とを含む被覆層で被覆されている。
負極活物質粒子は、サイクル特性の観点から、下記計算式で得られる被覆率が30~95%であることが好ましい。
被覆率(%)={1-[被覆負極活物質粒子のBET比表面積/(負極活物質粒子のBET比表面積×被覆負極活物質粒子中に含まれる負極活物質粒子の重量割合+導電助剤のBET比表面積×被覆負極活物質粒子中に含まれる導電助剤の重量割合)]}×100
(Coated negative electrode active material particles)
In the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention, at least a part of the surface of the negative electrode active material particles is coated with a coating layer containing the polymer compound and the compound (A).
From the viewpoint of cycle characteristics, the negative electrode active material particles preferably have a coverage of 30 to 95% obtained by the following formula.
Coverage (%) = {1- [BET specific surface area of coated negative electrode active material particles / (BET specific surface area of negative electrode active material particles × weight ratio of negative electrode active material particles contained in coated negative electrode active material particles + conductive auxiliary agent BET specific surface area × weight ratio of conductive auxiliary agent contained in coated negative electrode active material particles)]} × 100

<リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法>
本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法は、高分子化合物及び化合物(A)が有機溶媒に溶解した溶液と負極活物質粒子とを混合する混合工程と、上記混合工程の後に上記有機溶媒を留去する留去工程とを含み、上記高分子化合物が、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、上記重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が上記重合体の重量を基準として70~95重量%であり、上記化合物(A)が、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする。
<Manufacturing method of coated negative electrode active material particles for lithium ion batteries>
The method for producing coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention comprises a mixing step of mixing a solution in which a polymer compound and the compound (A) are dissolved in an organic solvent and negative electrode active material particles, and after the above mixing step. Including the distillation step of distilling off the organic solvent, the polymer compound is a polymer having (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and the weight ratio of (meth) acrylic acid in the polymer is It is 70 to 95% by weight based on the weight of the polymer, and the compound (A) is at least one selected from the group consisting of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate. It is a feature.

(混合工程)
本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法は、高分子化合物及び化合物(A)が有機溶媒に溶解した溶液と負極活物質粒子とを混合する混合工程を含む。
(Mixing process)
The method for producing coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention includes a mixing step of mixing a solution in which the polymer compound and the compound (A) are dissolved in an organic solvent and the negative electrode active material particles.

本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法では、上述した本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子で記載した材料を適宜選択して用いることができる。
また、有機溶媒としては、高分子化合物及び化合物(A)を溶解できるものであれば特に限定されず、例えば、上述した溶液重合の場合に使用される溶媒として例示したもの等を用いることができる。
In the method for producing coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention, the material described in the above-mentioned coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention can be appropriately selected and used.
Further, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polymer compound and the compound (A), and for example, those exemplified as the solvent used in the case of the above-mentioned solution polymerization can be used. ..

高分子化合物及び化合物(A)が有機溶媒に溶解した溶液と負極活物質粒子とを混合する方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
例えば、負極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、高分子化合物及び化合物(A)が有機溶媒に溶解した溶液を1~90分かけて滴下混合し、必要に応じて、導電助剤を混合する方法等が挙げられる。
The method for mixing the polymer compound and the solution in which the compound (A) is dissolved in the organic solvent and the negative electrode active material particles is not particularly limited, and a known method can be used.
For example, in a state where the negative electrode active material particles are placed in a universal mixer and stirred at 30 to 500 rpm, a solution in which the polymer compound and the compound (A) are dissolved in an organic solvent is dropped and mixed over 1 to 90 minutes, and it is necessary. Depending on the method, a method of mixing the conductive auxiliary agent and the like can be mentioned.

混合工程において各成分の配合比率は特に限定されないが、例えば、固形分における重量比率で、負極活物質粒子が79.5~99.5重量%、高分子化合物が1~7重量%、化合物(A)が0.5~14重量%となるように配合されていることが好ましい。
また、導電助剤は、重量比率で高分子化合物(樹脂固形分重量):導電助剤が1:0.01~1:50となるように配合されていることが好ましい。
In the mixing step, the blending ratio of each component is not particularly limited, but for example, the negative weight active material particles are 79.5 to 99.5% by weight, the polymer compound is 1 to 7% by weight, and the compound (weight ratio in solid content). It is preferable that A) is blended so as to be 0.5 to 14% by weight.
Further, the conductive auxiliary agent is preferably blended so that the polymer compound (resin solid content weight): conductive auxiliary agent has a weight ratio of 1: 0.01 to 1:50.

(留去工程)
本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法は、混合工程の後に有機溶媒を留去する留去工程を含む。
(Distilling process)
The method for producing coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention includes a distillation step of distilling off an organic solvent after a mixing step.

留去工程としては、特に限定されず公知の方法を用いることができる。
例えば、混合工程で得られた混合組成物を撹拌しながら、50~200℃に昇温し、0.007~0.04MPaまで減圧した後に10~150分保持して、有機溶媒を留去する方法等を用いることができる。
なお、留去工程は、従来のリチウムイオン電池を製造する際の脱溶剤工程と比較して、留去する有機溶媒の量が少ないため、コンパクトな設備で運用することができる。
The distillation step is not particularly limited, and a known method can be used.
For example, the mixed composition obtained in the mixing step is heated to 50 to 200 ° C. while stirring, reduced to 0.007 to 0.04 MPa, and then held for 10 to 150 minutes to distill off the organic solvent. A method or the like can be used.
The distillation step can be operated in a compact facility because the amount of the organic solvent to be distilled off is smaller than that in the solvent removal step when manufacturing a conventional lithium ion battery.

<リチウムイオン電池用負極>
本発明のリチウムイオン電池用負極は、上述した本発明の被覆負極活物質粒子を有することを特徴とする。
本発明のリチウムイオン電池用負極は、被覆負極活物質粒子と電解質及び溶媒を含有する電解液とを含む負極活物質層と、負極集電体とを備えることが好ましい。
<Negative electrode for lithium-ion batteries>
The negative electrode for a lithium ion battery of the present invention is characterized by having the coated negative electrode active material particles of the present invention described above.
The negative electrode for a lithium ion battery of the present invention preferably includes a negative electrode active material layer containing coated negative electrode active material particles, an electrolytic solution containing an electrolyte and a solvent, and a negative electrode current collector.

(負極活物質層)
負極活物質層において、本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の重量割合は、負極活物質層の重量を基準として40~95重量%であることが好ましく、60~90重量%であることがより好ましい。
(Negative electrode active material layer)
In the negative electrode active material layer, the weight ratio of the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention is preferably 40 to 95% by weight, preferably 60 to 90% by weight, based on the weight of the negative electrode active material layer. Is more preferable.

電解質としては、公知の電解液に用いられている電解質が使用でき、例えば、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiClO及びLiN(FSO等の無機アニオンのリチウム塩、LiN(CFSO、LiN(CSO及びLiC(CFSO等の有機アニオンのリチウム塩が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはLiN(FSOである。 As the electrolyte, an electrolyte used in a known electrolytic solution can be used, for example, a lithium salt of an inorganic anion such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 and LiN (FSO 2 ) 2 , LiN. Examples thereof include lithium salts of organic anions such as (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiC (CF 3 SO 2 ) 3 . Of these, LiN (FSO 2 ) 2 is preferable from the viewpoint of battery output and charge / discharge cycle characteristics.

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

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

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

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 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。 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.

ニトリル化合物としては、アセトニトリル等が挙げられる。アミド化合物としては、DMF等が挙げられる。スルホンとしては、ジメチルスルホン及びジエチルスルホン等が挙げられる。 Examples of the nitrile compound include acetonitrile and the like. Examples of the amide compound include DMF and the like. Examples of the sulfone include dimethyl sulfone and diethyl sulfone.

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

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

負極活物質層は、上述した被覆負極活物質粒子の被覆層中に必要に応じて含まれる導電助剤とは別に、導電助剤をさらに含んでもよい。被覆層中に必要に応じて含まれる導電助剤が被覆負極活物質粒子と一体であるのに対し、負極活物質層が含む導電助剤は被覆負極活物質粒子と別々に含まれている点で区別できる。
負極活物質層が含んでいてもよい導電助剤としては、<リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子>で説明したものを用いることができる。
The negative electrode active material layer may further contain a conductive auxiliary agent in addition to the conductive auxiliary agent contained in the coating layer of the coated negative electrode active material particles described above, if necessary. The conductive auxiliary agent contained in the coating layer as needed is integrated with the coated negative electrode active material particles, whereas the conductive auxiliary agent contained in the negative electrode active material layer is contained separately from the coated negative electrode active material particles. Can be distinguished by.
As the conductive auxiliary agent that may be contained in the negative electrode active material layer, those described in <Coated negative electrode active material particles for lithium ion battery> can be used.

負極活物質層が導電助剤を含む場合、負極活物質層中に含まれる導電助剤と被覆層中に含まれる導電助剤の合計含有量は、負極活物質層から電解液を除いた重量を基準として4重量%未満であることが好ましく、3重量%未満であることがより好ましい。一方、負極活物質層中に含まれる導電助剤と被覆層中に含まれる導電助剤の合計含有量は、負極活物質層から電解液を除いた重量を基準として2.5重量%以上であることが好ましい。 When the negative electrode active material layer contains a conductive auxiliary agent, the total content of the conductive auxiliary agent contained in the negative electrode active material layer and the conductive auxiliary agent contained in the coating layer is the weight obtained by removing the electrolytic solution from the negative electrode active material layer. It is preferably less than 4% by weight, more preferably less than 3% by weight. On the other hand, the total content of the conductive auxiliary agent contained in the negative electrode active material layer and the conductive auxiliary agent contained in the coating layer is 2.5% by weight or more based on the weight of the negative electrode active material layer excluding the electrolytic solution. It is preferable to have.

負極活物質層は、結着剤を含まないことが好ましい。
なお、本明細書において、結着剤とは、被覆負極活物質粒子同士及び被覆負極活物質粒子と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、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公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。
これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで固体化して、被覆負極活物質粒子同士及び被覆負極活物質粒子と集電体とを不可逆的に固定するものである。
The negative electrode active material layer preferably does not contain a binder.
In the present specification, the binder means an agent that cannot reversibly fix the coated negative electrode active material particles to each other and the coated negative electrode active material particles to the current collector, and includes starch, polyvinylidene fluoride, and the like. Examples thereof include known solvent-drying binders for lithium ion batteries such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, polyethylene and polypropylene.
These binders are used by dissolving or dispersing in a solvent, and solidify by volatilizing and distilling off the solvent to irreversibly separate the coated negative electrode active material particles and the coated negative electrode active material particles from the current collector. It is fixed to.

負極活物質層には、粘着性樹脂が含まれていてもよい。
粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性を有する樹脂を意味し、結着剤とは異なる材料であり、区別される。
また、被覆負極活物質粒子を構成する被覆層が負極活物質粒子の表面に固定されているのに対して、粘着性樹脂は負極活物質粒子の表面同士を可逆的に固定するものである。負極活物質粒子の表面から粘着性樹脂は容易に分離できるが、被覆層は容易に分離できない。従って、上記被覆層と上記粘着性樹脂は異なる材料である。
The negative electrode active material layer may contain an adhesive resin.
The adhesive resin means a resin that does not solidify even when the solvent component is volatilized and dried, and is a material different from the binder and is distinguished.
Further, while the coating layer constituting the coated negative electrode active material particles is fixed to the surface of the negative electrode active material particles, the adhesive resin reversibly fixes the surfaces of the negative electrode active material particles to each other. The adhesive resin can be easily separated from the surface of the negative electrode active material particles, but the coating layer cannot be easily separated. Therefore, the coating layer and the adhesive resin are different materials.

粘着性樹脂としては、酢酸ビニル、2-エチルヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、ブチルアクリレート及びブチルメタクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の低Tgモノマーを必須構成単量体として含み上記低Tgモノマーの合計重量割合が構成単量体の合計重量に基づいて45重量%以上である重合体が挙げられる。
粘着性樹脂を用いる場合、負極活物質粒子の合計重量に対して0.01~10重量%の粘着性樹脂を用いることが好ましい。
The adhesive resin contains at least one low Tg monomer selected from the group consisting of vinyl acetate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, butyl acrylate and butyl methacrylate as an essential constituent monomer and the above low Tg monomer. Examples thereof include polymers in which the total weight ratio of the above is 45% by weight or more based on the total weight of the constituent monomers.
When the adhesive resin is used, it is preferable to use 0.01 to 10% by weight of the adhesive resin with respect to the total weight of the negative electrode active material particles.

負極活物質層の厚みは、電池性能の観点から、150~600μmであることが好ましく、200~450μmであることがより好ましい。 The thickness of the negative electrode active material layer is preferably 150 to 600 μm, more preferably 200 to 450 μm from the viewpoint of battery performance.

(負極集電体)
リチウムイオン電池用負極は、負極集電体を備え、上記集電体の表面に上記負極活物質層が設けられていることが好ましい。
(Negative electrode current collector)
It is preferable that the negative electrode for a lithium ion battery includes a negative electrode current collector, and the negative electrode active material layer is provided on the surface of the current collector.

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、並びに、焼成炭素、導電性高分子材料、導電性ガラス等が挙げられる。
負極集電体の形状は特に限定されず、上記の材料からなるシート状の集電体、及び、上記の材料で構成された微粒子からなる堆積層であってもよい。
Examples of the material constituting the negative electrode current collector include metal materials such as copper, aluminum, titanium, stainless steel, nickel and alloys thereof, as well as calcined carbon, a conductive polymer material, and conductive glass.
The shape of the negative electrode current collector is not particularly limited, and may be a sheet-shaped current collector made of the above-mentioned material and a deposited layer made of fine particles made of the above-mentioned material.

本発明のリチウムイオン電池用負極は、導電性高分子材料からなる樹脂集電体を備え、上記樹脂集電体の表面に負極活物質層が設けられていることが好ましい。 It is preferable that the negative electrode for a lithium ion battery of the present invention includes a resin current collector made of a conductive polymer material, and a negative electrode active material layer is provided on the surface of the resin current collector.

樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては例えば、樹脂に導電材を添加したものを用いることができる。
導電性高分子材料を構成する導電材としては、被覆層の任意成分である導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
導電性高分子材料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、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)及びポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン(PMP)である。
樹脂集電体は、特開2012-150905号公報及び国際公開第2015/005116号等に記載された公知の方法で得ることができる。
As the conductive polymer material constituting the resin current collector, for example, a resin to which a conductive material is added can be used.
As the conductive material constituting the conductive polymer material, the same material as the conductive auxiliary agent which is an arbitrary component of the coating layer can be preferably used.
Resins constituting the conductive polymer material include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polycycloolefin (PCO), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), and poly. Tetrafluoroethylene (PTFE), styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), epoxy resin, silicone resin or a mixture thereof. And so on.
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).
The resin current collector can be obtained by a known method described in JP-A-2012-150905 and International Publication No. 2015/005116.

負極集電体の厚さは、特に限定されないが、5~150μmであることが好ましい。 The thickness of the negative electrode current collector is not particularly limited, but is preferably 5 to 150 μm.

本発明のリチウムイオン電池用負極は、例えば、本発明の化合物(A)で膨潤した被覆負極活物質粒子及び必要に応じて導電助剤等を混合した粉体(負極前駆体)を負極集電体に塗布しプレス機でプレスして負極活物質層を形成した後に電解液を注液することによって作製することができる。
また、負極前駆体を離型フィルム上に塗布、プレスして負極活物質層を形成し、負極活物質層を負極集電体に転写した後、電解液を注液してもよい。本発明のリチウムイオン電池用負極では、被覆負極活物質粒子同士の接着性に優れるために電解液を注液したとしても、負極活物質層の構造を維持することができるので、機械強度が優れるとともに、サイクル特性にも優れる。
本発明のリチウムイオン電池用負極を製造する際には、不要な溶媒を使用しないため、従来の脱溶剤工程で必要であった大型の乾燥炉や溶媒回収機構を用いなくてもよい。
The negative electrode for a lithium ion battery of the present invention is, for example, a negative electrode current collector of a powder (negative electrode precursor) in which coated negative electrode active material particles swollen with the compound (A) of the present invention and, if necessary, a conductive auxiliary agent and the like are mixed. It can be produced by applying it to a body and pressing it with a press to form a negative electrode active material layer, and then injecting an electrolytic solution.
Further, the negative electrode precursor may be applied and pressed on the release film to form a negative electrode active material layer, the negative electrode active material layer may be transferred to the negative electrode current collector, and then the electrolytic solution may be injected. In the negative electrode for a lithium ion battery of the present invention, the structure of the negative electrode active material layer can be maintained even if the electrolytic solution is injected because the coated negative electrode active material particles have excellent adhesion to each other, so that the mechanical strength is excellent. At the same time, it has excellent cycle characteristics.
In manufacturing the negative electrode for a lithium ion battery of the present invention, an unnecessary solvent is not used, so that it is not necessary to use a large-sized drying furnace or solvent recovery mechanism required in the conventional solvent removal step.

<リチウムイオン電池>
本発明のリチウムイオン電池は、本発明のリチウムイオン電池用負極を有する。
本発明のリチウムイオン電池は、本発明のリチウムイオン電池用負極と、セパレータと、正極とを備える。
<Lithium-ion battery>
The lithium ion battery of the present invention has a negative electrode for a lithium ion battery of the present invention.
The lithium ion battery of the present invention includes a negative electrode for a lithium ion battery of the present invention, a separator, and a positive electrode.

(セパレータ)
セパレータとしては、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム、多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンとの積層フィルム、合成繊維(ポリエステル繊維及びアラミド繊維等)又はガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等の公知のリチウムイオン電池用のセパレータが挙げられる。
(Separator)
As the separator, a porous film made of polyethylene or polypropylene, a laminated film of a porous polyethylene film and a porous polypropylene, a non-woven fabric made of synthetic fibers (polyester fiber, aramid fiber, etc.) or glass fiber, etc., and silica on the surface thereof. , Known separators for lithium ion batteries such as those to which ceramic fine particles such as alumina and titania are attached can be mentioned.

(正極)
正極は、正極活物質層と、正極集電体とを備えることが好ましい。
(Positive electrode)
The positive electrode preferably includes a positive electrode active material layer and a positive electrode current collector.

正極活物質層は、正極活物質粒子を含む。
正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物{遷移金属が1種である複合酸化物(LiCoO、LiNiO、LiAlMnO、LiMnO及びLiMn等)、遷移金属元素が2種である複合酸化物(例えばLiFeMnO、LiNi1-xCo、LiMn1-yCo、LiNi1/3Co1/3Al1/3及びLiNi0.8Co0.15Al0.05)及び金属元素が3種類以上である複合酸化物[例えばLiMM’M’’(M、M’及びM’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、a+b+c=1を満たす。例えばLiNi1/3Mn1/3Co1/3)等]等}、リチウム含有遷移金属リン酸塩(例えばLiFePO、LiCoPO、LiMnPO及びLiNiPO)、遷移金属酸化物(例えばMnO及びV)、遷移金属硫化物(例えばMoS及びTiS)及び導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ-p-フェニレン及びポリビニルカルバゾール)等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
The positive electrode active material layer contains positive electrode active material particles.
The positive electrode active material particles include a composite oxide of lithium and a transition metal {composite oxide having one kind of transition metal (LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiAlMnO 4 , LiMnO 2 , LiMn2O 4 , etc.), a transition metal element. (For example, 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 kinds of metal elements [for example, LiM a M'b M''c O 2 (M, M'and M'' are different transition metals. It is an element and satisfies a + b + c = 1. For example, LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ) etc.], etc.}, lithium-containing transition metal phosphates (for example, 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 and poly-p-phenylene). And polyvinylcarbazole) and the like, and two or more kinds may be used in combination.
The lithium-containing transition metal phosphate may be obtained by substituting a part of the transition metal site with another transition metal.

正極活物質粒子の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から、0.01~100μmであることが好ましく、0.1~35μmであることがより好ましく、2~30μmであることがさらに好ましい。 The volume average particle size of the positive electrode active material particles is preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 35 μm, and further preferably 2 to 30 μm from the viewpoint of the electrical characteristics of the battery. preferable.

正極活物質粒子は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層により被覆された被覆正極活物質粒子であってもよい。
正極活物質粒子の周囲が被覆層で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。
The positive electrode active material particles may be coated positive electrode active material particles in which at least a part of the surface thereof is coated with a coating layer containing a polymer compound.
When the periphery of the positive electrode active material particles is covered with a coating layer, the volume change of the positive electrode is alleviated, and the expansion of the positive electrode can be suppressed.

被覆層としては、上述した本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子で記載した被覆層と同様のものを好適に用いることができる。 As the coating layer, the same coating layer as that described in the above-mentioned coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention can be preferably used.

正極活物質層は、結着剤を含まないことが好ましい。
結着剤とは、上記負極で記載したものを意味する。
The positive electrode active material layer preferably does not contain a binder.
The binder means the one described in the negative electrode.

正極活物質層には、粘着性樹脂が含まれていてもよい。
粘着性樹脂としては、負極活物質層の任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。
The positive electrode active material layer may contain an adhesive resin.
As the adhesive resin, the same adhesive resin as the adhesive resin which is an optional component of the negative electrode active material layer can be preferably used.

正極活物質層は、導電助剤が含まれていてもよい。
導電助剤としては、負極活物質層に含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。
正極活物質層における導電助剤の重量割合は、2~10重量%であることが好ましい。
The positive electrode active material layer may contain a conductive auxiliary agent.
As the conductive auxiliary agent, a conductive material similar to the conductive filler contained in the negative electrode active material layer can be preferably used.
The weight ratio of the conductive auxiliary agent in the positive electrode active material layer is preferably 2 to 10% by weight.

正極活物質層は電解液を含んでもよい。
電解液としては、負極活物質層で記載したものを適宜選択して用いることができる。
The positive electrode active material layer may contain an electrolytic solution.
As the electrolytic solution, the one described in the negative electrode active material layer can be appropriately selected and used.

正極活物質層の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、150~600μmであることが好ましく、200~450μmであることがより好ましい。 The thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited, but is preferably 150 to 600 μm, more preferably 200 to 450 μm from the viewpoint of battery performance.

正極集電体としては、公知の金属集電体及び導電材と樹脂とを含む導電性樹脂組成物から構成されてなる樹脂集電体(特開2012-150905号公報及び国際公開第2015-005116号等に記載の樹脂集電体等)を用いることができる。
正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。
正極集電体の厚さは特に限定されないが、5~150μmであることが好ましい。
The positive electrode current collector is a resin current collector composed of a known metal current collector and a conductive resin composition containing a conductive material and a resin (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-150905 and International Publication No. 2015-005116). The resin collector described in No. etc.) can be used.
The positive electrode current collector is preferably a resin current collector from the viewpoint of battery characteristics and the like.
The thickness of the positive electrode current collector is not particularly limited, but is preferably 5 to 150 μm.

正極は、例えば、正極活物質粒子及び電解液を含む混合物を正極集電体又は基材の表面に塗布し、余分な電解液を除去する方法によって作製することができる。
基材の表面に正極活物質層を形成した場合、転写等の方法によって正極活物質層を正極集電体と組み合わせればよい。
上記混合物には、必要に応じて、導電助剤や粘着性樹脂等が含まれていてもよい。
The positive electrode can be produced, for example, by applying a mixture containing positive electrode active material particles and an electrolytic solution to the surface of a positive electrode current collector or a base material to remove excess electrolytic solution.
When the positive electrode active material layer is formed on the surface of the base material, the positive electrode active material layer may be combined with the positive electrode current collector by a method such as transfer.
If necessary, the mixture may contain a conductive auxiliary agent, an adhesive resin, or the like.

(リチウムイオン電池の製造方法)
本発明のリチウムイオン電池は、例えば、正極、セパレータ及び本発明のリチウムイオン電池用負極をこの順に重ね合わせた後、必要に応じて電解液を注入することにより製造することができる。
(Manufacturing method of lithium-ion battery)
The lithium ion battery of the present invention can be manufactured, for example, by stacking a positive electrode, a separator, and a negative electrode for a lithium ion battery of the present invention in this order, and then injecting an electrolytic solution as needed.

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.

<高分子化合物の作製>
高分子化合物の作製に用いた単量体は以下の通りである。
AA:アクリル酸
MAA:メタクリル酸
MMA:メタクリル酸メチル
BMA:メタクリル酸ブチル
EHMA:メタクリル酸2-エチルヘキシル
PCMA:(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート
<Manufacturing of polymer compounds>
The monomers used to prepare the polymer compound are as follows.
AA: Acrylic acid MAA: Methacrylic acid MMA: Methyl methacrylate BMA: Butyl methacrylate EHMA: 2-ethylhexyl methacrylate PCMA: (2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl) methyl acrylate

(高分子化合物1の作製)
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコにDMF150部を仕込み、75℃に昇温した。次いで、アクリル酸92部及びメタクリル酸メチル8部をDMF50部に溶解させた単量体組成物と、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.1部及び2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)0.4部をDMF30部に溶解した開始剤溶液とを4つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで2時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、80℃に昇温して反応を2時間継続した。次いで、85℃に昇温して反応を2時間継続し、さらに95℃に昇温して反応を1時間継続し、樹脂濃度30%の共重合体溶液を得た。得られた共重合体溶液はテフロン(登録商標)製のバットに移して100℃、0.01MPaで3時間の減圧乾燥を行い、DMFを留去して共重合体を得た。この共重合体をハンマーで粗粉砕した後、コーヒーミル[フォースミル、大阪ケミカル(株)製]で追加粉砕して、粉末状の高分子化合物1を作製した。
(Preparation of Polymer Compound 1)
150 parts of DMF was placed 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. Next, a monomer composition in which 92 parts of acrylic acid and 8 parts of methyl methacrylate were dissolved in 50 parts of DMF, and 0.1 parts and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). -Initiator solution in which 0.4 part of azobis (2-methylbutyronitrile) is dissolved in 30 parts of DMF is continuously added dropwise over 2 hours with a dropping funnel while blowing nitrogen into a four-necked flask. And radical polymerization was carried out. After completion of the dropping, the temperature was raised to 80 ° C. and the reaction was continued for 2 hours. Then, the temperature was raised to 85 ° C. and the reaction was continued for 2 hours, and the temperature was further raised to 95 ° C. and the reaction was continued for 1 hour to obtain a copolymer solution having a resin concentration of 30%. The obtained copolymer solution was transferred to a Teflon (registered trademark) vat and dried under reduced pressure at 100 ° C. and 0.01 MPa for 3 hours, and DMF was distilled off to obtain a copolymer. This copolymer was roughly pulverized with a hammer and then additionally pulverized with a coffee mill [Force Mill, manufactured by Osaka Chemical Co., Ltd.] to prepare a powdery polymer compound 1.

(エチレンカーボネートに対する膨潤度)
化合物(A)としてエチレンカーボネート(EC)を準備した。
高分子化合物1をさらにメノウ乳鉢を用いて追加粉砕を行い微粉末状にした。次いで、0.1mmのテフロン(登録商標)シートの上に離型剤をコーティングした、10×40×0.2mmの金枠を載せ、その金枠内に粉末状の高分子化合物を敷き詰めテフロン(登録商標)シートで蓋をし、上側テーブルを110℃、下側テーブルを110℃に温調した卓上型テストプレス機[SA-302、テスター産業(株)製]にテーブルの中央に載せた。1MPaの圧力で60秒間プレスをおこなった。プレス後、金枠内にさらに粉末の高分子化合物を敷き詰め同様に1MPaの圧力で60秒プレスを行う操作を、金枠内に不透明な部分や気泡がない状態になるまで繰り返し、金枠から取り外して試験片を得た。この試験片を化合物(A)に50℃で3日間浸漬させて飽和吸液状態とした。
その後、試験片の吸液前後の重量変化から下記式によって膨潤度を求めた。その結果を表1に示した。
膨潤度[重量%]=[(吸液後の試験片重量-吸液前の試験片重量)/吸液前の試験片重量]×100
(Degree of swelling with respect to ethylene carbonate)
Ethylene carbonate (EC) was prepared as compound (A).
The polymer compound 1 was further pulverized using an agate mortar to form a fine powder. Next, a 10 × 40 × 0.2 mm metal frame coated with a mold release agent was placed on a 0.1 mm Teflon (registered trademark) sheet, and a powdery polymer compound was spread in the metal frame to form Teflon (Teflon). It was covered with a sheet (registered trademark) and placed in the center of the table on a tabletop test press machine [SA-302, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.] in which the temperature of the upper table was adjusted to 110 ° C and the temperature of the lower table was adjusted to 110 ° C. Pressing was performed at a pressure of 1 MPa for 60 seconds. After pressing, the powdered polymer compound is further spread in the metal frame, and the operation of pressing at a pressure of 1 MPa for 60 seconds is repeated until there are no opaque parts or bubbles in the metal frame, and the metal frame is removed from the metal frame. I got a test piece. This test piece was immersed in compound (A) at 50 ° C. for 3 days to obtain a saturated liquid absorbing state.
Then, the degree of swelling was determined by the following formula from the change in weight of the test piece before and after absorbing the liquid. The results are shown in Table 1.
Swelling degree [% by weight] = [(weight of test piece after liquid absorption-weight of test piece before liquid absorption) / weight of test piece before liquid absorption] × 100

(電解液Aに対する膨潤度)
エチレンカーボネート(EC)3.5部とプロピレンカーボネート(PC)5部の混合溶媒にLiFSI[LiN(FSO]を10部溶解させて電解液Aを作製した。
高分子化合物1をさらにメノウ乳鉢を用いて追加粉砕を行い微粉末状にした。次いで、0.1mmのテフロン(登録商標)シートの上に離型剤をコーティングした、10×40×0.2mmの金枠を載せ、その金枠内に粉末状の高分子化合物を敷き詰めテフロン(登録商標)シートで蓋をし、上側テーブルを110℃、下側テーブルを110℃に温調した卓上型テストプレス機[SA-302、テスター産業(株)製]にテーブルの中央に載せた。1MPaの圧力で60秒間プレスをおこなった。プレス後、金枠内にさらに粉末の高分子化合物を敷き詰め同様に1MPaの圧力で60秒プレスを行う操作を、金枠内に不透明な部分や気泡がない状態になるまで繰り返し、金枠から取り外して試験片を得た。この試験片を上記電解液Aに50℃で3日間浸漬させて飽和吸液状態とした。
その後、試験片の吸液前後の重量変化から下記式によって膨潤度を求めた。その結果を表1に示した。
膨潤度[重量%]=[(吸液後の試験片重量-吸液前の試験片重量)/吸液前の試験片重量]×100
(Degree of swelling with respect to electrolytic solution A)
An electrolytic solution A was prepared by dissolving 10 parts of LiFSI [LiN (FSO 2 ) 2 ] in a mixed solvent of 3.5 parts of ethylene carbonate (EC) and 5 parts of propylene carbonate (PC).
The polymer compound 1 was further pulverized using an agate mortar to form a fine powder. Next, a 10 × 40 × 0.2 mm metal frame coated with a mold release agent was placed on a 0.1 mm Teflon (registered trademark) sheet, and a powdery polymer compound was spread in the metal frame to form Teflon (Teflon). It was covered with a sheet (registered trademark) and placed in the center of the table on a tabletop test press machine [SA-302, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.] in which the temperature of the upper table was adjusted to 110 ° C and the temperature of the lower table was adjusted to 110 ° C. Pressing was performed at a pressure of 1 MPa for 60 seconds. After pressing, the powdered polymer compound is further spread in the metal frame, and the operation of pressing at a pressure of 1 MPa for 60 seconds is repeated until there are no opaque parts or bubbles in the metal frame, and the metal frame is removed from the metal frame. I got a test piece. This test piece was immersed in the electrolytic solution A at 50 ° C. for 3 days to obtain a saturated liquid absorbing state.
Then, the degree of swelling was determined by the following formula from the change in weight of the test piece before and after absorbing the liquid. The results are shown in Table 1.
Swelling degree [% by weight] = [(weight of test piece after liquid absorption-weight of test piece before liquid absorption) / weight of test piece before liquid absorption] × 100

(高分子化合物2~6の作製)
単量体組成物の配合比率(重量%)を表1に記載のように変更したこと以外は、高分子化合物1の作製と同様にして高分子化合物2~6を作製した。
また、高分子化合物1と同様にして、エチレンカーボネート及び電解液Aに対する膨潤度を測定した。その結果を表1に示した。
(Preparation of polymer compounds 2 to 6)
Polymer compounds 2 to 6 were prepared in the same manner as in the preparation of polymer compound 1, except that the compounding ratio (% by weight) of the monomer composition was changed as shown in Table 1.
Further, the degree of swelling with respect to ethylene carbonate and the electrolytic solution A was measured in the same manner as in the polymer compound 1. The results are shown in Table 1.

Figure 0007097410000001
Figure 0007097410000001

(化合物(A)に対する膨潤度)
表2に記載の配合比率(重量%)とした化合物(A)を準備した。
エチレンカーボネートに対する膨潤度の測定と同様にして、高分子化合物1~6の各化合物(A)に対する膨潤度を測定した。その結果を表2に示した。
なお、各高分子化合物とその測定に用いた化合物(A)は、後述する各リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子を作製する際に用いた高分子化合物と化合物(A)に対応する。
(Degree of swelling with respect to compound (A))
The compound (A) having the compounding ratio (% by weight) shown in Table 2 was prepared.
The swelling degree of each of the polymer compounds 1 to 6 (A) was measured in the same manner as in the measurement of the swelling degree with respect to ethylene carbonate. The results are shown in Table 2.
Each polymer compound and the compound (A) used for the measurement correspond to the polymer compound and the compound (A) used for producing the coated negative electrode active material particles for each lithium ion battery described later.

Figure 0007097410000002
Figure 0007097410000002

(電解液に対する膨潤度)
表3に記載の配合比率(重量%)とした電解液を準備した。
電解液Aに対する膨潤度の測定と同様にして、高分子化合物1~6の各電解液に対する膨潤度を測定した。その結果を表3に示した。
なお、各高分子化合物とその測定に用いた電解液は、後述する各リチウムイオン電池用負極を作製する際に用いた高分子化合物と電解液(表4に記載の化合物(A)も電解液の一部として計算した)に対応する。
(Degree of swelling with respect to electrolytic solution)
An electrolytic solution having the blending ratio (% by weight) shown in Table 3 was prepared.
The swelling degree of each of the polymer compounds 1 to 6 was measured in the same manner as in the measurement of the swelling degree with respect to the electrolytic solution A. The results are shown in Table 3.
The polymer compound and the electrolytic solution used for the measurement thereof are the polymer compound and the electrolytic solution used when producing the negative electrode for each lithium ion battery described later (the compound (A) shown in Table 4 is also an electrolytic solution). (Calculated as part of) corresponds to.

Figure 0007097410000003
Figure 0007097410000003

<被覆負極活物質粒子の作製>
被覆負極活物質粒子の作製に用いた材料は以下の通りである。
(負極活物質粒子)
HC:ハードカーボン(製品名カーボトロン(登録商標)PS(F)、(株)クレハ・バッテリー・マテリアルズ・ジャパン社製)
(化合物(A))
EC:エチレンカーボネート
Sf:テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド
VC:ビニレンカーボネート
(導電助剤)
AB:アセチレンブラック[デンカ(株)製 デンカブラック(登録商標)]
<Preparation of coated negative electrode active material particles>
The materials used to prepare the coated negative electrode active material particles are as follows.
(Negative electrode active material particles)
HC: Hard carbon (Product name Carbotron (registered trademark) PS (F), manufactured by Kureha Battery Materials Japan Co., Ltd.)
(Compound (A))
EC: Ethylene carbonate Sf: Tetrahydrothiophene 1,1-dioxide VC: Vinylene carbonate (conductive aid)
AB: Acetylene Black [Denka Black (registered trademark) manufactured by Denka Co., Ltd.]

(被覆負極活物質粒子1の作製)
高分子化合物1と、エチレンカーボネート(EC)とをメタノールに5.0重量%の濃度で溶解して得られた高分子化合物溶液を準備した。
負極活物質粒子を万能混合機ハイスピードミキサーFS25[(株)アーステクニカ製]に入れ、室温、720rpmで撹拌した状態で、高分子化合物溶液を2分かけて滴下し、さらに5分撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電助剤であるアセチレンブラック(AB)3部を分割しながら2分間で投入し、30分撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま0.01MPaまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を80℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を3時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き200μmの篩いで分級し、被覆負極活物質粒子1を作製した。
なお、被覆負極活物質粒子1の作製に用いた各材料の配合比率(重量%)を表4に示す。
(Preparation of coated negative electrode active material particles 1)
A polymer compound solution obtained by dissolving the polymer compound 1 and ethylene carbonate (EC) in methanol at a concentration of 5.0% by weight was prepared.
The negative electrode active material particles were placed in a universal mixer high-speed mixer FS25 [manufactured by EarthTechnica Co., Ltd.], and the polymer compound solution was added dropwise over 2 minutes while stirring at room temperature at 720 rpm, and the mixture was further stirred for 5 minutes.
Then, in a stirred state, 3 parts of acetylene black (AB), which is a conductive auxiliary agent, was divided and added in 2 minutes, and stirring was continued for 30 minutes.
Then, the pressure was reduced to 0.01 MPa while maintaining the stirring, then the temperature was raised to 80 ° C. while maintaining the stirring and the degree of pressure reduction, and the stirring, the degree of pressure reduction and the temperature were maintained for 3 hours to distill off the volatile components. ..
The obtained powder was classified by a sieve having an opening of 200 μm to prepare coated negative electrode active material particles 1.
Table 4 shows the compounding ratio (% by weight) of each material used for producing the coated negative electrode active material particles 1.

(安息角の測定)
水平に設置した金属平板の表面から上に10cmの場所に漏斗の先端が位置する様にガラス製漏斗(漏斗足部の長さ:50mm、内径:4mm)を水平に設置した。
容量15mlの匙を使って見掛け容積15mlの被覆負極活物質粒子1を漏斗に供給し、漏斗から落下した被覆負極活物質粒子1によって金属平板の上に円錐状の積層体を形成した。
20℃の条件において、積層体が形成する円錐の母線に当たる部分と金属平板表面とが成す角度を3次元形状測定器VR-3200(キーエンス社製)を用いて測定した。
角度は円錐の底面を45度ずつ8等分した場所でそれぞれ行い、その平均値を被覆負極活物質粒子1の安息角(°)とした。その結果を表4に示した。
なお、安息角は、被覆負極活物質粒子1の表面状態を表す指標であり、安息角が大きいほど、化合物(A)により被覆層が膨潤されていることを意味する。
(Measurement of angle of repose)
A glass funnel (length of funnel foot: 50 mm, inner diameter: 4 mm) was horizontally installed so that the tip of the funnel was located 10 cm above the surface of the horizontally installed metal flat plate.
A coated negative electrode active material particle 1 having an apparent volume of 15 ml was supplied to the funnel using a spoon having a capacity of 15 ml, and a conical laminate was formed on a metal flat plate by the coated negative electrode active material particles 1 dropped from the funnel.
Under the condition of 20 ° C., the angle formed by the portion corresponding to the generatrix of the cone formed by the laminated body and the surface of the metal flat plate was measured using a three-dimensional shape measuring instrument VR-3200 (manufactured by KEYENCE CORPORATION).
The angle was set at a place where the bottom surface of the cone was divided into 8 equal parts by 45 degrees, and the average value was taken as the angle of repose (°) of the coated negative electrode active material particles 1. The results are shown in Table 4.
The angle of repose is an index showing the surface state of the coated negative electrode active material particles 1, and the larger the angle of repose, the more the coating layer is swollen by the compound (A).

(被覆負極活物質粒子2~10の作製)
各材料の配合比率(重量%)を表4に記載のように変更したこと、また、被覆負極活物質粒子3及び5では溶媒にメタノールの代わりとしてDMFを使用したこと、被覆負極活物質粒子6では溶媒にメタノールの代わりとしてテトラヒドロフランを使用したこと、乾燥温度を被覆負極活物質粒子3及び5では140℃に変更したこと以外は、被覆負極活物質粒子1の作製と同様にして被覆負極活物質粒子2~10を作製した。
また、被覆負極活物質粒子1と同様にして、安息角(°)を測定した。その結果を表4に示した。
なお、被覆負極活物質粒子7として示した粒子の製造に際しては高分子化合物を配合していないので被覆層が形成されておらず、厳密には被覆負極活物質粒子とはいえないが、便宜的に被覆負極活物質粒子7として示している。
(Preparation of coated negative electrode active material particles 2 to 10)
The compounding ratio (% by weight) of each material was changed as shown in Table 4, and DMF was used as a solvent instead of methanol in the coated negative electrode active material particles 3 and 5, and the coated negative electrode active material particles 6 were used. The coated negative electrode active material was prepared in the same manner as in the production of the coated negative electrode active material particles 1, except that tetrahydrofuran was used as the solvent instead of methanol and the drying temperature was changed to 140 ° C. for the coated negative electrode active material particles 3 and 5. Particles 2 to 10 were prepared.
In addition, the angle of repose (°) was measured in the same manner as in the coated negative electrode active material particles 1. The results are shown in Table 4.
In the production of the particles shown as the coated negative electrode active material particles 7, the coating layer is not formed because the polymer compound is not blended, and it cannot be said that the particles are strictly coated negative electrode active material particles, but for convenience. It is shown as coated negative electrode active material particles 7.

Figure 0007097410000004
Figure 0007097410000004

<電極前駆体の作製>
負極活物質層の作製に用いた材料は以下の通りである。
(輸送媒)
EC:エチレンカーボネート
(バインダ)
SBR:スチレンブタジエンゴム(製品名BM-400B、日本ゼオン(株)社製)
(導電助剤)
CNF:カーボンナノファイバー(製品名VGCF-H、昭和電工(株)社製)
<Preparation of electrode precursor>
The materials used to prepare the negative electrode active material layer are as follows.
(Transport medium)
EC: Ethylene carbonate (binder)
SBR: Styrene-butadiene rubber (product name BM-400B, manufactured by Nippon Zeon Corporation)
(Conductive aid)
CNF: Carbon nanofiber (product name VGCF-H, manufactured by Showa Denko KK)

(負極前駆体1の作製)
被覆負極活物質粒子1に導電助剤を加えて混合した。その後、1.4MPaの圧力で約10秒プレスし、厚さが350μmの負極前駆体1を作製した。
負極前駆体1の作製に用いた各材料の配合比率(重量%)を表5に示す。
(Preparation of negative electrode precursor 1)
A conductive auxiliary agent was added to the coated negative electrode active material particles 1 and mixed. Then, it was pressed at a pressure of 1.4 MPa for about 10 seconds to prepare a negative electrode precursor 1 having a thickness of 350 μm.
Table 5 shows the compounding ratio (% by weight) of each material used for producing the negative electrode precursor 1.

(破断応力の測定)
作製した負極前駆体1について、JIS K7074:1988に記載のA法を参考にして測定を行った。(株)島津製作所社製オートグラフ[AGS-X10kN]に3点曲げ治具を設置し、100×15mmに成型した負極前駆体1を支点間距離80mmのスリットの上に静置した。50Nのロードセルを用いて試験速度1mm/minで試験を行った。破断応力はグラフで応力が急落した点を破断点としオートグラフ専用ソフトTRAPEZIUM Xで解析を行った。
(Measurement of breaking stress)
The prepared negative electrode precursor 1 was measured with reference to the method A described in JIS K7074: 1988. A three-point bending jig was installed in an autograph [AGS-X10kN] manufactured by Shimadzu Corporation, and the negative electrode precursor 1 molded to 100 × 15 mm was allowed to stand on a slit having a distance between fulcrums of 80 mm. The test was carried out at a test speed of 1 mm / min using a 50 N load cell. The breaking stress was analyzed by the autograph dedicated software TRAPEZIUM X with the point where the stress dropped sharply in the graph as the breaking point.

(負極前駆体2~7及び9~11の作製)
各材料の配合比率(重量%)を表5に記載のように変更したこと以外は、負極前駆体1の作製と同様にして負極前駆体2~7及び9~11を作製した。
また、負極前駆体1と同様にして、破断応力を測定した。その結果を表5に示した。
(Preparation of negative electrode precursors 2 to 7 and 9 to 11)
Negative electrode precursors 2 to 7 and 9 to 11 were produced in the same manner as in the production of the negative electrode precursor 1, except that the compounding ratio (% by weight) of each material was changed as shown in Table 5.
Further, the breaking stress was measured in the same manner as in the negative electrode precursor 1. The results are shown in Table 5.

(負極前駆体8の作製)
被覆負極活物質粒子8を95部、SBR(固形分40重量%)20部、CNF1部、及び、イオン交換水10部を遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}に投入し2000rpmで5分間混合し負極前駆体スラリーを得た。負極前駆体スラリーを銅箔上に塗布し、100℃の順風乾燥機で1時間乾燥させ、さらに減圧度-0.1MPa(ゲージ圧)、100℃の減圧乾燥器にてさらに3時間乾燥させた後、1,4MPaの圧力で約10秒プレスし負極前駆体8を作製した。
(Preparation of Negative Electrode Precursor 8)
95 parts of coated negative electrode active material particles 8, 20 parts of SBR (solid content 40% by weight), 1 part of CNF, and 10 parts of ion-exchanged water are mixed and kneaded by planetary stirring type {Awatori Rentaro [manufactured by Shinky Co., Ltd.] } And mixed at 2000 rpm for 5 minutes to obtain a negative electrode precursor slurry. The negative electrode precursor slurry was applied onto the copper foil and dried in a normal air dryer at 100 ° C. for 1 hour, and further dried in a vacuum dryer at 100 ° C. with a reduced pressure of −0.1 MPa (gauge pressure) for another 3 hours. After that, it was pressed at a pressure of 1,4 MPa for about 10 seconds to prepare a negative electrode precursor 8.

Figure 0007097410000005
Figure 0007097410000005

<リチウムイオン電池用負極の作製>
リチウムイオン電池の作製に用いた材料は以下の通りである。
(電解液)
LiFSI:LiN(FSO
PC:プロピレンカーボネート
EC:エチレンカーボネート
Sf:テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド
(負極集電体)
銅箔(厚さ:20μm)
<Manufacturing negative electrodes for lithium-ion batteries>
The materials used to make the lithium-ion battery are as follows.
(Electrolytic solution)
LiFSI: LiN (FSO 2 ) 2
PC: Propylene carbonate EC: Ethylene carbonate Sf: Tetrahydrothiophene 1,1-dioxide (negative electrode current collector)
Copper foil (thickness: 20 μm)

(実施例1)
(リチウムイオン電池用負極1の作製)
得られた負極前駆体1の100部を負極集電体の片面に積層した。その後、EC3.5部とPC5部の混合溶媒にLiFSIを10部溶解させて作製した電解液を注液して負極活物質層1(膜厚350μm)を形成し、厚さが370μmの実施例1に係るリチウムイオン電池用負極1を作製した。
リチウムイオン電池1の作製に用いた負極前駆体1と電解液の配合比率(重量部)を表6に示す。
(Example 1)
(Manufacturing of Negative Electrode 1 for Lithium Ion Battery)
100 parts of the obtained negative electrode precursor 1 was laminated on one side of the negative electrode current collector. Then, an electrolytic solution prepared by dissolving 10 parts of LiFSI in a mixed solvent of 3.5 parts of EC and 5 parts of PC was injected to form a negative electrode active material layer 1 (thickness 350 μm), and the thickness was 370 μm. The negative electrode 1 for a lithium ion battery according to No. 1 was manufactured.
Table 6 shows the compounding ratio (part by weight) of the negative electrode precursor 1 and the electrolytic solution used in the production of the lithium ion battery 1.

(破断応力の測定)
リチウムイオン電池用負極1の破断応力は、JIS K7074:1988に記載のA法を参考にして測定を行った。(株)島津製作所製オートグラフ[AGS-X10kN]に3点曲げ治具を設置し、基材としての吸液紙の上に100×15mmに成型したリチウムイオン電池用負極活物質層1を支点間距離80mmのスリットの上に静置した(電解液注液後、露点-40℃、室温20℃雰囲気下で12時間静置)。50Nのロードセルを用いて試験速度1mm/minで試験を行った。破断応力はグラフで応力が急落した点を破断点としオートグラフ専用ソフトTRAPEZIUM Xで解析を行った。
(Measurement of breaking stress)
The breaking stress of the negative electrode 1 for a lithium ion battery was measured with reference to the method A described in JIS K7074: 1988. A three-point bending jig was installed in an autograph [AGS-X10kN] manufactured by Shimadzu Corporation, and a negative electrode active material layer 1 for a lithium-ion battery molded into 100 x 15 mm was used as a fulcrum on a liquid-absorbent paper as a base material. It was allowed to stand on a slit having a distance of 80 mm (after injecting the electrolytic solution, it was allowed to stand for 12 hours in an atmosphere with a dew point of −40 ° C. and a room temperature of 20 ° C.). The test was carried out at a test speed of 1 mm / min using a 50 N load cell. The breaking stress was analyzed by the autograph dedicated software TRAPEZIUM X with the point where the stress dropped sharply in the graph as the breaking point.

(形状保持評価)
リチウムイオン電池用負極1の形状保持評価は、電解液を注液した際のリチウムイオン電池用負極1を1分間観察し、以下の基準で評価した。
〇:変化なし
△:電解液を注液後一部に欠損が発生した
×:電解液を注液直後に衝撃で崩れた
(Shape retention evaluation)
In the shape retention evaluation of the negative electrode 1 for a lithium ion battery, the negative electrode 1 for a lithium ion battery was observed for 1 minute when the electrolytic solution was injected, and the evaluation was made according to the following criteria.
〇: No change △: A part of the electrolyte was defective after injection. ×: The electrolyte collapsed due to an impact immediately after injection.

(正極の作成)
正極活物質粒子としてLiNi0.8Co0.15Al0.05[戸田工業製、体積平均粒子径(D50粒径)6.5μm、NCAと表記]94部を万能混合機ハイスピードミキサーFS25[アーステクニカ製]に入れ、室温、720rpmで撹拌した状態で、高分子化合物6の5%トルエン溶液を固形分重量3部となるように2分かけて滴下し、さらに5分撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電助剤としてアセチレンブラック[デンカ(株)製 デンカブラック(登録商標)]3部を分割しながら2分間で投入し、30分撹拌を継続した。その後、撹拌を維持したまま0.01MPaまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を150℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を8時間維持して揮発分を留去した。得られた粉体を目開き212μmの篩いで分級し、被覆正極活物質粒子を得た。被覆正極活物質粒子99部にCNF1部を加えて混合した。その後、1.4MPaの圧力で約10秒プレスし、厚さが280μmの正極前駆体を作製した。アルミ集電箔の上に載せた正極前駆体100重量部に表6に記載の電解液をそれぞれ注液しリチウムイオン電池用正極を得た。
(Creation of positive electrode)
LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 [Made by Toda Kogyo, volume average particle diameter (D50 particle size) 6.5 μm, expressed as NCA] 94 parts of universal mixer high speed mixer The mixture was placed in FS25 [manufactured by Artecnica] and stirred at 720 rpm at room temperature, and a 5% toluene solution of the polymer compound 6 was added dropwise over 2 minutes so as to have a solid content of 3 parts, and the mixture was further stirred for 5 minutes.
Then, in a stirred state, 3 parts of acetylene black [Denka Black (registered trademark) manufactured by Denka Co., Ltd.] was added as a conductive auxiliary agent in 2 minutes while being divided, and stirring was continued for 30 minutes. Then, the pressure was reduced to 0.01 MPa while maintaining the stirring, then the temperature was raised to 150 ° C. while maintaining the stirring and the degree of decompression, and the stirring, the degree of decompression and the temperature were maintained for 8 hours to distill off the volatile components. .. The obtained powder was classified with a sieve having an opening of 212 μm to obtain coated positive electrode active material particles. 1 part of CNF was added to 99 parts of the coated positive electrode active material particles and mixed. Then, it was pressed at a pressure of 1.4 MPa for about 10 seconds to prepare a positive electrode precursor having a thickness of 280 μm. The electrolytic solutions shown in Table 6 were injected into 100 parts by weight of the positive electrode precursor placed on the aluminum current collector foil to obtain a positive electrode for a lithium ion battery.

(サイクル試験)
リチウムイオン電池用負極1を、セパレータ(セルガード製#3501)を介し、対極に作成したリチウムイオン電池用正極をと組み合わせ、試験用リチウムイオン電池を作製した。
作製した試験用リチウムイオン電池について、1サイクル目の直流抵抗値(初回DCR)と、100サイクル後の直流抵抗値(100サイクルDCR)を測定した。
初回DCRは、1サイクル目の放電開始からの10秒間の電圧降下から算出し、100サイクルDCRは、100サイクル目の放電開始からの10秒間の電圧降下から算出した。結果を表6に示す。
(Cycle test)
A test lithium-ion battery was produced by combining the negative electrode 1 for a lithium-ion battery with a positive electrode for a lithium-ion battery prepared at the opposite electrode via a separator (# 3501 manufactured by Cellguard).
For the manufactured test lithium-ion battery, the DC resistance value (first DCR) in the first cycle and the DC resistance value (100 cycle DCR) after 100 cycles were measured.
The initial DCR was calculated from the voltage drop for 10 seconds from the start of the discharge in the first cycle, and the 100-cycle DCR was calculated from the voltage drop for 10 seconds from the start of the discharge in the 100th cycle. The results are shown in Table 6.

サイクル試験の際の初回充電時の電池容量(初期放電容量)と、100サイクル目充電時の電池容量(100サイクル後放電容量)を測定した。下記式から放電容量維持率を算出した。結果を表6に示す。なお、数値が大きいほど、電池の劣化が少ないことを示す。
放電容量維持率(%)=(100サイクル目放電容量/1サイクル目放電容量)×100
The battery capacity at the time of the first charge (initial discharge capacity) at the time of the cycle test and the battery capacity at the time of the 100th cycle charge (discharge capacity after 100 cycles) were measured. The discharge capacity retention rate was calculated from the following formula. The results are shown in Table 6. The larger the value, the less the deterioration of the battery.
Discharge capacity retention rate (%) = (100th cycle discharge capacity / 1st cycle discharge capacity) x 100

(実施例2~6、比較例1~5)
負極前駆体及び電解液を表6に記載の配合比率(重量部)に変更したこと以外は、リチウムイオン電池用負極1の作製と同様にしてリチウムイオン電池用負極2~11を作製し、各測定及び評価を行った。
(Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 5)
Negative electrodes 2 to 11 for lithium ion batteries were prepared in the same manner as the negative electrode 1 for lithium ion batteries, except that the negative electrode precursor and the electrolytic solution were changed to the blending ratios (parts by weight) shown in Table 6. Measurements and evaluations were performed.

Figure 0007097410000006
Figure 0007097410000006

被覆負極活物質粒子を構成する被覆層が、特定の高分子化合物と化合物(A)とを含む実施例1~6では、機械強度に優れ、かつ、サイクル特性にも優れるリチウムイオン電池用負極が得られることを確認した。
一方で、被覆層を構成する重合体において、(メタ)アクリル酸を所定量含まない比較例1では、電解液に対する膨潤度が高すぎるために、被覆層に含まれる導電助剤が被覆負極活物質粒子から離れてしまい、導電パスが切れてサイクル特性が悪化したと考えられる。
また、被覆層を構成する重合体において、(メタ)アクリル酸を所定量含まない比較例2では、化合物(A)に対して膨潤せず、被覆負極活物質粒子同士の接着性が十分では無かったため、導電パスが切れてサイクル特性が悪化したと考えられる。
また、被覆層が化合物(A)を含まない比較例3では、被覆負極活物質粒子同士の接着性が不足しており、リチウムイオン電池用負極の機械強度が不十分であり、時間の経過とともに導電パスが切れてサイクル特性が悪化したと考えられる。
また、被覆層を有さない比較例4では、リチウムイオン電池用負極の形状保持評価が不十分であり、時間の経過とともに導電パスが切れてサイクル特性が悪化したと考えられる。
また、被覆層が化合物(A)を含まず、輸送媒としてエチレンカーボネートを加えた比較例5では、負極前駆体9では、負極前駆体9を作製する際のプレスによりECが凝固して機械的強度が高かったが、リチウムイオン電極を作製する際の電解液の注入により、凝固していたECが溶解してしまい接着点が無くなったため、リチウムイオン電池用負極の機械強度が不十分となり、時間の経過とともに導電パスが切れてサイクル特性が悪化したと考えられる。
Coating Negative Electrode In Examples 1 to 6 in which the coating layer constituting the active material particles contains a specific polymer compound and the compound (A), the negative electrode for a lithium ion battery having excellent mechanical strength and excellent cycle characteristics is used. It was confirmed that it could be obtained.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the polymer constituting the coating layer does not contain a predetermined amount of (meth) acrylic acid, the degree of swelling with respect to the electrolytic solution is too high, so that the conductive auxiliary agent contained in the coating layer is active as the coating negative electrode. It is considered that the cycle characteristics deteriorated due to the separation from the material particles and the breakage of the conductive path.
Further, in Comparative Example 2 in which the polymer constituting the coating layer does not contain a predetermined amount of (meth) acrylic acid, the polymer does not swell with respect to the compound (A), and the adhesiveness between the coated negative electrode active material particles is not sufficient. Therefore, it is considered that the conductive path was cut and the cycle characteristics deteriorated.
Further, in Comparative Example 3 in which the coating layer does not contain the compound (A), the adhesiveness between the coated negative electrode active material particles is insufficient, the mechanical strength of the negative electrode for a lithium ion battery is insufficient, and over time. It is probable that the conductive path was cut and the cycle characteristics deteriorated.
Further, in Comparative Example 4 having no coating layer, it is considered that the shape retention evaluation of the negative electrode for the lithium ion battery was insufficient, and the conductive path was cut off with the passage of time, and the cycle characteristics deteriorated.
Further, in Comparative Example 5 in which the coating layer did not contain the compound (A) and ethylene carbonate was added as a transport medium, in the negative electrode precursor 9, EC was solidified by the press when producing the negative electrode precursor 9 and mechanically. Although the strength was high, the injection of the electrolytic solution when manufacturing the lithium-ion electrode melted the solidified EC and eliminated the adhesive points, resulting in insufficient mechanical strength of the negative electrode for the lithium-ion battery, resulting in time. It is probable that the conductive path was cut and the cycle characteristics deteriorated with the progress of.

本発明のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子を用いたリチウムイオン電池は、特に、携帯電話、パーソナルコンピューター及びハイブリッド自動車、電気自動車用に用いられるリチウムイオン電池として有用である。


The lithium ion battery using the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery of the present invention is particularly useful as a lithium ion battery used for mobile phones, personal computers, hybrid vehicles, and electric vehicles.


Claims (6)

負極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物と化合物(A)とを含む被覆層で被覆されており、
前記高分子化合物が、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、前記重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が前記重合体の重量を基準として70~95重量%であり、
前記化合物(A)が、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも1種である
リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子。
At least a part of the surface of the negative electrode active material particles is coated with a coating layer containing the polymer compound and the compound (A).
The polymer compound is a polymer containing (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and the weight ratio of (meth) acrylic acid in the polymer is 70 to 95% by weight based on the weight of the polymer. can be,
The coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery, wherein the compound (A) is at least one selected from the group consisting of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate.
前記リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子に含まれる前記高分子化合物の重量割合が、前記リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の重量を基準として1~7重量%であり、
前記リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子に含まれる前記化合物(A)の重量割合が、前記リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の重量を基準として0.5~14重量%である請求項1に記載のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子。
The weight ratio of the polymer compound contained in the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery is 1 to 7% by weight based on the weight of the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery.
Claim 1 in which the weight ratio of the compound (A) contained in the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery is 0.5 to 14% by weight based on the weight of the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery. The coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery according to.
前記高分子化合物が、ビニルモノマー(b)を構成単量体とする重合体であり、前記ビニルモノマー(b)として下記一般式(1)で表示されるビニルモノマー(b1)を含む請求項1又は2に記載のリチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子。
CH=C(R)COOR (1)
[一般式(1)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数1~12のアルキル基である。]
Claim 1 in which the polymer compound is a polymer having a vinyl monomer (b) as a constituent monomer and contains the vinyl monomer (b1) represented by the following general formula (1) as the vinyl monomer (b). Or the coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery according to 2.
CH 2 = C (R 1 ) COOR 2 (1)
[In the general formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. ]
請求項1~3のいずれか1項に記載の被覆負極活物質粒子を有するリチウムイオン電池用負極。 The negative electrode for a lithium ion battery having the coated negative electrode active material particles according to any one of claims 1 to 3. 請求項4に記載のリチウムイオン電池用負極を有するリチウムイオン電池。 The lithium ion battery having the negative electrode for the lithium ion battery according to claim 4. 高分子化合物及び化合物(A)が有機溶媒に溶解した溶液と負極活物質粒子とを混合する混合工程と、前記混合工程の後に前記有機溶媒を留去する留去工程とを含み、
前記高分子化合物が、(メタ)アクリル酸を構成単量体とする重合体であり、前記重合体における(メタ)アクリル酸の重量割合が前記重合体の重量を基準として70~95重量%であり、
前記化合物(A)が、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、エチレンカーボネート及びビニレンカーボネートからなる群から選択された少なくとも1種である
リチウムイオン電池用被覆負極活物質粒子の製造方法。

It includes a mixing step of mixing a solution in which the polymer compound and the compound (A) are dissolved in an organic solvent and negative electrode active material particles, and a distillation step of distilling off the organic solvent after the mixing step.
The polymer compound is a polymer containing (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and the weight ratio of (meth) acrylic acid in the polymer is 70 to 95% by weight based on the weight of the polymer. can be,
A method for producing coated negative electrode active material particles for a lithium ion battery, wherein the compound (A) is at least one selected from the group consisting of tetrahydrothiophene 1,1-dioxide, ethylene carbonate and vinylene carbonate.

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