JP7107137B2 - Slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrode, negative electrode for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery - Google Patents

Slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrode, negative electrode for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery Download PDF

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Description

本発明は、非水系二次電池負極用スラリー組成物、非水系二次電池用負極及び非水系二次電池に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrode, a negative electrode for non-aqueous secondary battery, and a non-aqueous secondary battery.

リチウムイオン二次電池などの非水系二次電池(以下、単に「二次電池」と略記する場合がある。)は、小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放電が可能という特性があり、幅広い用途に使用されている。そのため、近年では、非水系二次電池の更なる高性能化を目的として、電極などの電池部材の改良が検討されている。 Non-aqueous secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries (hereinafter sometimes simply referred to as "secondary batteries") are characterized by their small size, light weight, high energy density, and the ability to be charged and discharged repeatedly. Yes, it is used for a wide range of purposes. Therefore, in recent years, improvements in battery members such as electrodes have been studied for the purpose of further improving the performance of non-aqueous secondary batteries.

ここで、リチウムイオン二次電池などの二次電池に用いられる電極は、通常、集電体と、集電体上に形成された電極合材層(正極合材層又は負極合材層)とを備えている。そして、この電極合材層は、例えば、電極活物質と、結着材を含むバインダー組成物などとを含むスラリー組成物を集電体上に塗布し、塗布したスラリー組成物を乾燥させることにより形成される。 Here, an electrode used in a secondary battery such as a lithium ion secondary battery usually includes a current collector and an electrode mixture layer (a positive electrode mixture layer or a negative electrode mixture layer) formed on the current collector. It has Then, this electrode mixture layer is formed by, for example, applying a slurry composition containing an electrode active material and a binder composition containing a binder onto a current collector and drying the applied slurry composition. It is formed.

そこで、近年では、二次電池の更なる性能の向上を達成すべく、電極合材層の形成に用いられるスラリー組成物及びバインダー組成物の改良が試みられている。
具体的には、例えば特許文献1では、所定割合の芳香族ビニル単量体単位と、所定割合のエチレン性不飽和カルボン酸単量体単位とを含む粒子状重合体を含む結着剤と、負極活物質と、水溶性重合体とを含むリチウムイオン二次電池負極用スラリーが開示されている。かかる粒子状重合体は、表面酸量が所定値以上であるとともに、エチレンカーボネート及びジエチルカーボネートの混合溶媒(体積比:エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート=1/2)との接触角が、50°以下であることを特徴とする。また、例えば特許文献2では、水溶性重合体及び水を含み、前記水溶性重合体の水との接触角が、40°以上80°以下であり、前記水溶性重合体の電解液に対する膨潤度が、1.0倍超3.0倍以下である、非水系二次電池機能層用バインダー組成物が開示されている。
Therefore, in recent years, attempts have been made to improve the slurry composition and binder composition used for forming the electrode mixture layer in order to further improve the performance of the secondary battery.
Specifically, for example, in Patent Document 1, a binder containing a particulate polymer containing a predetermined proportion of aromatic vinyl monomer units and a predetermined proportion of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units, Disclosed is a lithium ion secondary battery negative electrode slurry comprising a negative electrode active material and a water-soluble polymer. Such a particulate polymer has a surface acidity of at least a predetermined value and a contact angle with a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate (volume ratio: ethylene carbonate/diethyl carbonate=1/2) of 50° or less. characterized by being Further, for example, in Patent Document 2, a water-soluble polymer and water are included, the contact angle of the water-soluble polymer with water is 40 ° or more and 80 ° or less, and the swelling degree of the water-soluble polymer with respect to the electrolyte solution is more than 1.0 times and 3.0 times or less, a binder composition for a nonaqueous secondary battery functional layer.

国際公開第2013/191239号WO2013/191239 国際公開第2017/183641号WO2017/183641

ここで、出力特性等の電池特性を高める観点からは、二次電池の電極には、電解液の注液性(以下、電解液注液性、とも称することがある)に優れていることが求められている。また、近年の二次電池の用途拡大に伴い、二次電池には、低温環境で充電操作を行った場合でも、充分な充電容量を確保できる、即ち、低温充電受入性に優れることが求められている。 Here, from the viewpoint of improving battery characteristics such as output characteristics, the electrode of the secondary battery should be excellent in electrolyte pourability (hereinafter sometimes referred to as electrolyte pourability). It has been demanded. In addition, with the recent expansion of the use of secondary batteries, secondary batteries are required to be able to secure a sufficient charge capacity even when charging is performed in a low temperature environment, that is, to have excellent low-temperature charge acceptance. ing.

しかし、上記従来の負極用スラリー又はバインダー組成物では、電解液注液性が充分に高く、且つ、得られる二次電池の低温充電受入性を充分に高め得る負極を形成することができなかった。 However, with the conventional negative electrode slurry or binder composition, it was not possible to form a negative electrode that has sufficiently high electrolyte pourability and that can sufficiently improve the low-temperature charge acceptance of the obtained secondary battery. .

そこで、本発明は、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を形成可能な非水系二次電池負極用スラリー組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、電解液注液性に優れるとともに、得られる二次電池の低温充電受入性を高めることができる、非水系二次電池用負極を提供することを目的とする。
そして、本発明は、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を備え、低温充電受入性に優れる非水系二次電池を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode capable of forming a negative electrode for a non-aqueous secondary battery having excellent electrolyte pourability.
Another object of the present invention is to provide a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability and that can improve the low-temperature charge acceptability of the resulting secondary battery.
Another object of the present invention is to provide a non-aqueous secondary battery that has a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability and that is excellent in low-temperature charge acceptance.

本発明者は、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者は、電解液との接触角及び電解液に対する膨潤度がそれぞれ所定範囲内である結着材と、負極活物質とを含む負極用スラリー組成物を用いれば、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を形成可能であることを見出した。また、本発明者は、かかる非水系二次電池用負極を備える非水系二次電池が、低温充電受入性に優れることを見出した。これらの新たな知見に基づいて、本発明者は本発明を完成させた。 The inventor of the present invention has made intensive studies with the aim of solving the above problems. Further, the present inventors found that if a slurry composition for a negative electrode containing a binder having a contact angle with an electrolytic solution and a degree of swelling with respect to the electrolytic solution each within a predetermined range and a negative electrode active material is used, the electrolytic solution can be injected. The present inventors have found that it is possible to form a negative electrode for a non-aqueous secondary battery having excellent properties. In addition, the inventors have found that a non-aqueous secondary battery having such a negative electrode for a non-aqueous secondary battery is excellent in low-temperature charging acceptability. Based on these new findings, the present inventor completed the present invention.

即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物は、結着材及び負極活物質を含む非水系二次電池負極用スラリー組成物であって、前記結着材が、粒子状重合体を含み、前記結着材の、濃度1mol/LのLiPF及びエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの体積比が3:7である混合溶媒を含む電解液との接触角が50°以下であるとともに、前記結着材の、前記電解液に対する膨潤度が110%以上300%以下である、ことを特徴とする。このように、粒子状重合体を含んでなる結着材であって、電解液に対する接触角及び膨潤度が、それぞれ所定の範囲内である結着材と、負極活物質とを含む非水系二次電池負極用スラリー組成物を用いれば、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を形成することができる。
なお、結着材の「電解液との接触角」及び、結着材の「電解液に対する膨潤度」は、本明細書の実施例に記載の方法を用いて測定することができる。
That is, an object of the present invention is to advantageously solve the above-mentioned problems, and a slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention is a non-aqueous secondary battery containing a binder and a negative electrode active material. A slurry composition for a battery negative electrode, wherein the binder comprises a particulate polymer, and the binder contains LiPF 6 having a concentration of 1 mol/L and a volume ratio of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate of 3: A contact angle with an electrolytic solution containing a mixed solvent of No. 7 is 50° or less, and a degree of swelling of the binder with respect to the electrolytic solution is 110% or more and 300% or less. As described above, a non-aqueous two-component binder containing a particulate polymer and having a contact angle and a degree of swelling with respect to an electrolytic solution within predetermined ranges, and a negative electrode active material. By using the slurry composition for the negative electrode of a secondary battery, it is possible to form a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability.
The "contact angle with the electrolytic solution" of the binder and the "degree of swelling with respect to the electrolytic solution" of the binder can be measured using the methods described in the examples of the present specification.

ここで、本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物は、前記粒子状重合体が、芳香族ビニル単量体単位からなる芳香族ビニルブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域と、を含有する共重合体であることが好ましい。粒子状重合体が、芳香族ビニル単量体単位からなる芳香族ビニルブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域と、を含有していれば、スラリー組成物を用いて得られる負極の電解液注液性を一層高めることができる。
なお、重合体の「単量体単位」とは、「その単量体を用いて得た重合体中に含まれる、当該単量体由来の繰り返し単位」を意味する。また、重合体が「単量体単位からなるブロック領域を有する」とは、「その重合体中に、繰り返し単位として、その単量体単位のみが連なって結合した部分が存在する」ことを意味する。
Here, in the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention, the particulate polymer comprises an aromatic vinyl block region composed of an aromatic vinyl monomer unit and an aliphatic conjugated diene monomer unit. It is preferably a copolymer containing other regions containing If the particulate polymer contains aromatic vinyl block regions composed of aromatic vinyl monomer units and other regions containing aliphatic conjugated diene monomer units, the slurry composition can be used. It is possible to further improve the electrolyte pourability of the obtained negative electrode.
The "monomer unit" of the polymer means "a repeating unit derived from the monomer and contained in the polymer obtained using the monomer". In addition, the phrase "a polymer has a block region composed of monomer units" means that "there is a portion in which only the monomer units are linked and bonded as repeating units in the polymer". do.

また、本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物は、前記粒子状重合体が、カップリング部位を更に含んでいても良い。
なお、本発明において、重合体中の「カップリング部位」とは、「カップリング剤を用いたカップリング反応を経て得られる重合体中に含まれる、当該カップリング剤由来の部位」を意味する。
In addition, in the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention, the particulate polymer may further contain a coupling site.
In the present invention, the "coupling site" in the polymer means "a site derived from the coupling agent contained in the polymer obtained through a coupling reaction using a coupling agent". .

また、本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物は、前記負極活物質のタップ密度が、0.70g/cm以上1.10g/cm以下であることが好ましい。負極活物質のタップ密度が、0.70g/cm以上1.10g/cm以下であれば、得られる負極の電解液注液性及び密度を高めることができる。
なお、「負極活物質のタップ密度」は、実施例に記載の方法に従って測定することができる。
Further, in the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention, the negative electrode active material preferably has a tap density of 0.70 g/cm 3 or more and 1.10 g/cm 3 or less. If the tap density of the negative electrode active material is 0.70 g/cm 3 or more and 1.10 g/cm 3 or less, the electrolyte pourability and density of the obtained negative electrode can be enhanced.
The "tap density of the negative electrode active material" can be measured according to the method described in Examples.

また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池用負極は、上述した何れかの非水系二次電池負極用スラリー組成物を用いて形成した、密度が1.60g/cm以上の負極合材層を備えることを特徴とする。このように、非水系二次電池用負極が、上述した非水系二次電池負極用スラリー組成物の何れかを用いて形成した、密度が1.60g/cm以上の負極合材層を備えていれば、かかる負極を用いて二次電池を形成した場合に、得られた二次電池のエネルギー密度が高く、高容量である。なお、負極合材層の密度は、単位面積当たりの負極合材層の質量と厚みとを用いて算出することができる。 Another object of the present invention is to advantageously solve the above-described problems. and a negative electrode mixture layer having a density of 1.60 g/cm 3 or more. In this way, the negative electrode for non-aqueous secondary batteries includes a negative electrode mixture layer having a density of 1.60 g/cm 3 or more, which is formed using any of the slurry compositions for non-aqueous secondary battery negative electrodes described above. With such a negative electrode, when a secondary battery is formed using such a negative electrode, the obtained secondary battery has a high energy density and a high capacity. The density of the negative electrode mixture layer can be calculated using the mass and thickness of the negative electrode mixture layer per unit area.

そして、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池は、正極、負極、セパレータ及び電解液を有し、前記負極が上述した非水系二次電池用負極であることを特徴とする。上述した非水系二次電池用負極を使用すれば、電解液注液性及び低温充電受入性に優れる非水系二次電池を効率良く製造することができる。 An object of the present invention is to advantageously solve the above-mentioned problems. A non-aqueous secondary battery of the present invention comprises a positive electrode, a negative electrode, a separator and an electrolytic solution, wherein the negative electrode is the above-described non-aqueous secondary battery. It is characterized by being a negative electrode for an aqueous secondary battery. By using the negative electrode for a non-aqueous secondary battery described above, a non-aqueous secondary battery having excellent electrolyte pourability and low-temperature charge acceptance can be efficiently produced.

本発明によれば、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を形成可能な非水系二次電池負極用スラリー組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、電解液注液性に優れるとともに、得られる二次電池の低温充電受入性を高めることができる、非水系二次電池用負極を提供することができる。
そして、本発明によれば、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を備えるとともに、低温充電受入性に優れる非水系二次電池を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrodes which can form the negative electrode for non-aqueous secondary batteries which is excellent in electrolyte injection property can be provided.
Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability and that can improve the low-temperature charge acceptability of the resulting secondary battery.
According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery that has a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability and that is excellent in low-temperature charge acceptance.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
ここで、本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物は、リチウムイオン二次電池等の非水系二次電池の負極を製造する際に用いることができる。更に、本発明の非水系二次電池は、本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物を用いて形成した本発明の非水系二次電池用負極を用いたことを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Here, the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention can be used when producing a negative electrode for a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery. Furthermore, the non-aqueous secondary battery of the present invention is characterized by using the negative electrode for non-aqueous secondary batteries of the present invention formed using the slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrodes of the present invention.

(非水系二次電池負極用スラリー組成物)
本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物は、粒子状重合体を含有し、任意に、水溶性重合体等の増粘性成分、及び、スラリー組成物に配合され得るその他の成分を更に含有する。また、本発明の非水系二次電池負極用スラリー組成物は、通常、水などの分散媒を更に含有する。粒子状重合体を含んでなる結着材であって、電解液に対する接触角及び膨潤度が、それぞれ所定の範囲内である結着材と、負極活物質とを含む非水系二次電池負極用スラリー組成物を用いれば、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を形成することができる。
(Slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrode)
The slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention contains a particulate polymer, optionally a viscosity-increasing component such as a water-soluble polymer, and other components that can be blended in the slurry composition. contains. Moreover, the slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrodes of this invention normally further contains dispersion media, such as water. A binding material containing a particulate polymer, wherein the contact angle and the degree of swelling with respect to the electrolytic solution are each within a predetermined range, and for a negative electrode of a non-aqueous secondary battery containing a negative electrode active material. By using the slurry composition, it is possible to form a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability.

なお、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を形成することができる非水系二次電池負極用スラリー組成物が得られる理由は、明らかではないが、以下の通りであると推察される。即ち、本発明のスラリー組成物は、電解液に対する接触角及び膨潤度が所定の範囲内である結着材を含有するため、かかるスラリー組成物を用いて形成した負極が電解液との親和性に富むために、電解液注液性に優れる。さらに、かかる負極を備える二次電池は、低温環境でも電池内部にて電解液が良好に移動可能であり、低温充電受入性に富む。更に、結着材が電解液に対して過度に膨潤しないことによっても、二次電池内部における電解液の移動性を高めることができ、結果的に、二次電池の充電受入性を高めることができる。さらに、結着材が粒子状重合体を含むことによっても、負極中にて粒子状重合体間に適度な間隙が維持されることとなり、負極の電解液注液性を高めることができる。 The reason why a slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode capable of forming a negative electrode for a non-aqueous secondary battery having excellent electrolyte pourability is obtained is not clear, but is presumed to be as follows. be done. That is, since the slurry composition of the present invention contains a binder whose contact angle and degree of swelling with respect to the electrolytic solution are within a predetermined range, the negative electrode formed using such a slurry composition has an affinity with the electrolytic solution. Because it is rich in Further, a secondary battery having such a negative electrode has excellent low-temperature charging acceptability because the electrolytic solution can move satisfactorily inside the battery even in a low-temperature environment. Furthermore, since the binding material does not swell excessively with respect to the electrolyte, the mobility of the electrolyte inside the secondary battery can be enhanced, and as a result, the charge acceptance of the secondary battery can be enhanced. can. Furthermore, by including the particulate polymer in the binder, a suitable gap is maintained between the particulate polymers in the negative electrode, and the electrolyte pourability of the negative electrode can be enhanced.

<結着材>
本発明のスラリー組成物に含まれる結着材は、粒子状重合体を含み、任意で、当該粒子状重合体とは組成及び性状の異なるその他の重合体である、「粒子状結着材」を含みうる。本発明の結着材は、粒子状重合体を含み、濃度1mol/LのLiPF及びエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの体積比が3:7である混合溶媒を含む電解液との接触角が50°以下であり、さらに、かかる電解液に対する膨潤度が110%以上300%以下である限りにおいて、あらゆる組成の粒子状重合体、及び任意の粒子状結着材を含みうる。
<Binder>
The binder contained in the slurry composition of the present invention contains a particulate polymer, and optionally, a "particulate binder" which is another polymer having a different composition and properties from the particulate polymer. can include The binder of the present invention contains a particulate polymer, and has a contact angle of As long as the angle is 50° or less and the degree of swelling with respect to the electrolytic solution is 110% or more and 300% or less, a particulate polymer of any composition and any particulate binder can be included.

本発明のスラリー組成物に含まれる「結着材」は、スラリー組成物を使用して形成した負極合材層において、負極活物質などの成分が負極合材層から脱離しないように保持すると共に、負極合材層を介した負極とセパレータとの接着を可能にする一種又は複数種の成分よりなる。より詳細には、「結着材」は、非水溶性である、一種又は複数種の粒子状の重合体を含みうる。具体的には、かかる粒子状の重合体としては、以下に詳述する<<粒子状重合体>>及び<<粒子状結着材>>が挙げられる。これらは、組成及び/又は性状等において相異なる。上述した接触角及び膨潤度の条件を満たす限りにおいて、特に限定されることなく、「結着材」として、「粒子状重合体」のみを含んでいても良いし、「結着材」として「粒子状重合体」及び「粒子状結着材」を含んでも良い。なお、重合体が「非水溶性」であるとは、温度25℃において重合体0.5gを100gの水に溶解した際に、不溶分が90質量%以上となることをいう。
以下、本発明の結着材の性状、粒子状重合体の組成、及び、粒子状結着材の組成等について詳述する。
The "binder" contained in the slurry composition of the present invention holds components such as the negative electrode active material in the negative electrode mixture layer formed using the slurry composition so as not to detach from the negative electrode mixture layer. In addition, it consists of one or more components that enable adhesion between the negative electrode and the separator via the negative electrode mixture layer. More specifically, the "binder" may comprise one or more particulate polymers that are water-insoluble. Specifically, the particulate polymer includes <<particulate polymer>> and <<particulate binder>> described in detail below. These are different in composition and/or properties. As long as the conditions of the contact angle and the degree of swelling described above are satisfied, the "binder" may contain only the "particulate polymer" without any particular limitation. It may also include "particulate polymer" and "particulate binder". In addition, the fact that the polymer is “water-insoluble” means that when 0.5 g of the polymer is dissolved in 100 g of water at a temperature of 25° C., the insoluble content is 90% by mass or more.
The properties of the binder of the present invention, the composition of the particulate polymer, the composition of the particulate binder, and the like are described in detail below.

<<電解液に対する接触角>>
結着材は、二次電池の電解液として用いられうる、濃度1mol/LのLiPF及びエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの体積比が3:7である混合溶媒を含む電解液(以下、単に「電解液」とも称する)に対する接触角が50°以下であることが必要である。結着材の電解液に対する接触角が上記上限値以下であれば、形成した負極合材層中にて電解液が移動し易く、電解液の注液性に優れる負極を得ることができる。さらに、かかる電解液注液性向上効果を一層高める観点から、結着材の電解液に対する接触角が48°以下であることが好ましく、45°以下であることがより好ましい。なお、結着材の電解液に対する接触角は、特に限定されることなく、例えば、20°以上であり得る。
<<Contact angle to electrolyte>>
The binder is an electrolytic solution containing LiPF 6 at a concentration of 1 mol/L and a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a volume ratio of 3:7 (hereinafter simply It is necessary that the contact angle with respect to the electrolyte) is 50° or less. If the contact angle of the binder with respect to the electrolytic solution is equal to or less than the above upper limit, the electrolytic solution can easily move in the formed negative electrode mixture layer, and a negative electrode having excellent electrolyte injection properties can be obtained. Furthermore, from the viewpoint of further enhancing the effect of improving the pourability of the electrolyte, the contact angle of the binder with respect to the electrolyte is preferably 48° or less, more preferably 45° or less. The contact angle of the binder with respect to the electrolytic solution is not particularly limited, and may be, for example, 20° or more.

<<電解液に対する膨潤度>>
結着材は、濃度1mol/LのLiPF及びエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの体積比が3:7である混合溶媒を含む電解液に対する膨潤度が110%以上300%以下である必要がある。電解液に対する膨潤度が上記下限値以上であれば、電解液に対して結着材が適度に膨潤することで、二次電池内部にて電池反応に寄与するイオンが移動し易くなり、二次電池の内部抵抗が過度に高くなることを抑制することができる。また、電解液に対する膨潤度が上記上限値以下であれば、負極合材層中にて、電解液が移動し易く、電池反応に寄与するイオンの一部(例えば、リチウムイオン二次電池におけるリチウムイオン)が負極中又は負極表面にて金属として析出することを抑制することができる。また、負極合材層中にて電解液が移動し易いことに起因して、かかる負極合材層を含む二次電池の低温充電受入性を高めることができる。さらに、上記のような種々の効果を一層高める観点から、電解液に対する結着材の膨潤度が、120%以上であることがより好ましく、250%以下であることがより好ましく、200%以下であることが更に好ましい。
<< Degree of swelling with respect to electrolyte >>
The binder should have a degree of swelling of 110% or more and 300% or less with respect to an electrolytic solution containing LiPF 6 at a concentration of 1 mol/L and a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a volume ratio of 3:7. . If the degree of swelling with respect to the electrolytic solution is at least the above lower limit, the binding material swells appropriately with respect to the electrolytic solution, so that ions that contribute to the battery reaction inside the secondary battery can easily move, and the secondary It is possible to prevent the internal resistance of the battery from becoming excessively high. Further, if the degree of swelling with respect to the electrolytic solution is equal to or less than the above upper limit, the electrolytic solution easily moves in the negative electrode mixture layer, and some of the ions that contribute to the battery reaction (for example, lithium in the lithium ion secondary battery ion) can be suppressed from being deposited as a metal in the negative electrode or on the surface of the negative electrode. In addition, since the electrolyte easily moves in the negative electrode mixture layer, the low-temperature charge acceptability of the secondary battery including such a negative electrode mixture layer can be improved. Furthermore, from the viewpoint of further enhancing the various effects as described above, the degree of swelling of the binder with respect to the electrolytic solution is more preferably 120% or more, more preferably 250% or less, and 200% or less. It is even more preferable to have

<<粒子状重合体>>
[重合体]
粒子状重合体を形成する重合体は、芳香族ビニル単量体単位からなる芳香族ビニルブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域(以下、単に「その他の領域」とも称することがある)と、を含有する共重合体であることが好ましい。粒子状重合体が、かかる共重合体であれば、スラリー組成物を用いて得られる負極の電解液注液性を一層高めることができる。
重合体において、芳香族ビニルブロック領域とその他の領域とは互いに隣接して存在する。また、重合体は、芳香族ビニルブロック領域を1つのみ有していてもよく、複数有していてもよい。同様に、重合体は、その他の領域を1つのみ有していてもよく、複数有していてもよい。
<<particulate polymer>>
[Polymer]
The polymer forming the particulate polymer includes an aromatic vinyl block region composed of aromatic vinyl monomer units and other regions containing aliphatic conjugated diene monomer units (hereinafter simply "other regions" It is preferably a copolymer containing If the particulate polymer is such a copolymer, the electrolyte pourability of the negative electrode obtained using the slurry composition can be further enhanced.
In the polymer, the aromatic vinyl block region and other regions are adjacent to each other. Also, the polymer may have only one aromatic vinyl block region, or may have a plurality of them. Similarly, the polymer may have only one other region, or may have more than one.

-芳香族ビニルブロック領域-
芳香族ビニルブロック領域は、上述したように、繰り返し単位として、芳香族ビニル単量体単位のみを含む領域である。
ここで、1つの芳香族ビニルブロック領域は、1種の芳香族ビニル単量体単位のみで構成されていてもよいし、複数種の芳香族ビニル単量体単位で構成されていてもよいが、1種の芳香族ビニル単量体単位のみで構成されていることが好ましい。
また、1つの芳香族ビニルブロック領域には、カップリング部位が含まれていてもよい(すなわち、1つの芳香族ビニルブロック領域を構成する芳香族ビニル単量体単位は、カップリング部位が介在して連なっていてもよい)。
そして、重合体が複数の芳香族ビニルブロック領域を有する場合、それら複数の芳香族ビニルブロック領域を構成する芳香族ビニル単量体単位の種類及び割合は、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
-Aromatic vinyl block region-
The aromatic vinyl block region is a region containing only aromatic vinyl monomer units as repeating units, as described above.
Here, one aromatic vinyl block region may be composed of only one type of aromatic vinyl monomer unit, or may be composed of a plurality of types of aromatic vinyl monomer units. , preferably composed of only one aromatic vinyl monomer unit.
In addition, one aromatic vinyl block region may contain a coupling site (that is, the aromatic vinyl monomer units constituting one aromatic vinyl block region are may be consecutive).
Then, when the polymer has a plurality of aromatic vinyl block regions, the types and proportions of the aromatic vinyl monomer units constituting the plurality of aromatic vinyl block regions may be the same or different. is preferably

重合体の芳香族ビニルブロック領域を構成する芳香族ビニル単量体単位を形成し得る芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、スチレンスルホン酸及びその塩、α-メチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、ブトキシスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、並びに、ビニルナフタレンなどの芳香族モノビニル化合物が挙げられる。中でも、スチレンが好ましい。これらは1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができるが、1種を単独で用いることが好ましい。 Examples of aromatic vinyl monomers capable of forming the aromatic vinyl monomer units constituting the aromatic vinyl block region of the polymer include styrene, styrenesulfonic acid and salts thereof, α-methylstyrene, pt -butylstyrene, butoxystyrene, vinyltoluene, chlorostyrene, and aromatic monovinyl compounds such as vinylnaphthalene. Among them, styrene is preferred. These can be used singly or in combination of two or more, but it is preferable to use one kind alone.

そして、重合体中の芳香族ビニル単量体単位の割合は、重合体中の全繰り返し単位(単量体単位及び構造単位)の量を100質量%とした場合に、2質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることが更に好ましく、50質量%以下であることが好ましく、45質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることが更に好ましい。重合体中に占める芳香族ビニル単量体単位の割合が2質量%以上であれば、重合体のタック性発現を十分に抑制することができる。従って、負極の負極合材層の高密度化等を目的としてロールプレスにより負極に加圧処理を施した場合であっても、負極合材層がロールに付着することによる不良の発生及び生産性の低下が生じるのを抑制することができる。一方、重合体中に占める芳香族ビニル単量体単位の割合が50質量%以下であれば、重合体の柔軟性が確保され、負極をプレスした際に容易に高密度化することができる。
なお、芳香族ビニル単量体単位が重合体中に占める割合は、通常、芳香族ビニルブロック領域が重合体中に占める割合と一致する。
The proportion of aromatic vinyl monomer units in the polymer is 2% by mass or more when the amount of all repeating units (monomer units and structural units) in the polymer is 100% by mass. is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, 40% by mass More preferably: When the proportion of the aromatic vinyl monomer unit in the polymer is 2% by mass or more, the development of tackiness of the polymer can be sufficiently suppressed. Therefore, even when the negative electrode is subjected to pressure treatment by roll pressing for the purpose of increasing the density of the negative electrode mixture layer of the negative electrode, the negative electrode mixture layer adheres to the roll, which causes defects and productivity. It is possible to suppress the occurrence of a decrease in On the other hand, if the proportion of the aromatic vinyl monomer units in the polymer is 50% by mass or less, the flexibility of the polymer is ensured, and the density can be easily increased when the negative electrode is pressed.
Incidentally, the ratio of the aromatic vinyl monomer units in the polymer usually coincides with the ratio of the aromatic vinyl block regions in the polymer.

-その他の領域-
その他の領域は、繰り返し単位として、脂肪族共役ジエン単量体単位を含み、任意で、脂肪族共役ジエン単量体単位及び芳香族ビニル単量体単位以外の繰り返し単位(以下、「その他の繰り返し単位」と略記する場合がある。)を含みうる領域である。
ここで、1つのその他の領域は、1種のその他の繰り返し単位で構成されていてもよいし、複数種のその他の繰り返し単位で構成されていてもよい。
また、1つのその他の領域には、カップリング部位が含まれていてもよい(すなわち、1つのその他の領域を構成するその他の繰り返し単位は、カップリング部位が介在して連なっていてもよい)。
更に、その他の領域は、グラフト部分及び/又は架橋構造を有していてもよい。
そして、重合体が複数のその他の領域を有する場合、それら複数のその他の領域を構成するその他の繰り返し単位の種類及び割合は、互いに同一でも異なっていてもよい。
-Other areas-
Other regions contain aliphatic conjugated diene monomer units as repeating units, optionally repeating units other than aliphatic conjugated diene monomer units and aromatic vinyl monomer units (hereinafter referred to as "other repeating It may be abbreviated as "unit".).
Here, one other region may be composed of one type of other repeating unit, or may be composed of a plurality of types of other repeating units.
In addition, one other region may contain a coupling site (that is, other repeating units constituting one other region may be connected via a coupling site). .
Furthermore, other regions may have a graft portion and/or a crosslinked structure.
When the polymer has a plurality of other regions, the types and proportions of the other repeating units constituting the plurality of other regions may be the same or different.

重合体のその他の領域を構成する、脂肪族共役ジエン単量体単位以外のその他の繰り返し単位としては、特に限定されないが、例えば、アルキレン構造単位が挙げられる。 Examples of other repeating units other than the aliphatic conjugated diene monomer unit, which constitute the other region of the polymer, include, but are not particularly limited to, alkylene structural units.

ここで、脂肪族共役ジエン単量体単位を形成し得る脂肪族共役ジエン単量体としては、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエンなどの炭素数4以上の共役ジエン化合物が挙げられる。これらは1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。そしてこれらの中でも、負極の接着性を更に向上させる観点から、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。 Examples of aliphatic conjugated diene monomers capable of forming aliphatic conjugated diene monomer units include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3 -C4 or more conjugated diene compounds such as pentadiene. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable from the viewpoint of further improving the adhesiveness of the negative electrode.

また、アルキレン構造単位は、一般式:-C2n-[但し、nは2以上の整数]で表わされるアルキレン構造のみで構成される繰り返し単位である。
ここで、アルキレン構造単位は、直鎖状であっても分岐状であってもよいが、アルキレン構造単位は直鎖状、すなわち直鎖アルキレン構造単位であることが好ましい。また、アルキレン構造単位の炭素数は4以上である(即ち、上記一般式のnが4以上の整数である)ことが好ましい。
Further, the alkylene structural unit is a repeating unit composed only of an alkylene structure represented by the general formula: -C n H 2n - [where n is an integer of 2 or more].
Here, the alkylene structural unit may be linear or branched, but the alkylene structural unit is preferably linear, that is, a linear alkylene structural unit. Also, the number of carbon atoms in the alkylene structural unit is preferably 4 or more (that is, n in the above general formula is an integer of 4 or more).

なお、重合体へのアルキレン構造単位の導入方法は、特に限定はされない。例えば、芳香族ビニル単量体単位からなるブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域とを含むブロック重合体に水素添加することで、脂肪族共役ジエン単量体単位をアルキレン構造単位に変換して重合体を得る方法が挙げられる。 The method of introducing the alkylene structural unit into the polymer is not particularly limited. For example, by hydrogenating a block polymer containing a block region composed of an aromatic vinyl monomer unit and another region containing an aliphatic conjugated diene monomer unit, the aliphatic conjugated diene monomer unit is converted to an alkylene structural unit to obtain a polymer.

更に、その他の領域を構成するその他の繰り返し単位としては、特に限定されないが、例えば、負極への電解液の注液性を一層向上させて、低温充電受入性の高い二次電池を形成可能とする観点からは、脂肪族共役ジエン単量体単位を架橋してなる構造単位を含むことが好ましい。即ち、粒子状重合体を形成する重合体は、芳香族ビニル単量体単位からなるブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域とを含むブロック重合体を架橋してなる重合体であることが好ましい。 Furthermore, other repeating units that constitute the other region are not particularly limited, but for example, it is possible to form a secondary battery with high low-temperature charge acceptance by further improving the electrolyte solution injection property into the negative electrode. From the viewpoint of doing so, it preferably contains structural units formed by cross-linking aliphatic conjugated diene monomer units. That is, the polymer forming the particulate polymer crosslinks a block polymer containing a block region composed of aromatic vinyl monomer units and other regions containing aliphatic conjugated diene monomer units. It is preferably a polymer that

そして、脂肪族共役ジエン単量体単位を架橋してなる構造単位は、芳香族ビニル単量体単位からなるブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域とを含むブロック重合体を架橋することにより、重合体に導入することができる。
ここで、架橋は、特に限定されることなく、例えば酸化剤と還元剤とを組み合わせてなるレドックス開始剤などのラジカル開始剤を用いて行うことができる。そして、酸化剤としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどの有機過酸化物を用いることができる。また、還元剤としては、硫酸第一鉄、ナフテン酸第一銅等の還元状態にある金属イオンを含有する化合物;メタンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸化合物;ジメチルアニリン等のアミン化合物;などを用いることができる。これらの有機過酸化物及び還元剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、架橋は、ジビニルベンゼン等のポリビニル化合物;ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等のポリアリル化合物;エチレングリコールジアクリレート等の各種グリコール;などの架橋剤の存在下で行ってもよい。また、架橋は、γ線などの活性エネルギー線の照射を用いて行うこともできる。
The structural unit obtained by cross-linking the aliphatic conjugated diene monomer unit is a block containing a block region composed of the aromatic vinyl monomer unit and another region containing the aliphatic conjugated diene monomer unit. It can be introduced into the polymer by cross-linking the polymer.
Here, the cross-linking is not particularly limited, and can be performed using a radical initiator such as a redox initiator obtained by combining an oxidizing agent and a reducing agent. Examples of oxidizing agents include diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, Organic peroxides such as isobutyryl peroxide and benzoyl peroxide can be used. As the reducing agent, compounds containing metal ions in a reduced state such as ferrous sulfate and cuprous naphthenate; sulfonic acid compounds such as sodium methanesulfonate; amine compounds such as dimethylaniline; be able to. These organic peroxides and reducing agents may be used alone or in combination of two or more.
The cross-linking may be carried out in the presence of a cross-linking agent such as a polyvinyl compound such as divinylbenzene; a polyallyl compound such as diallyl phthalate, triallyl trimellitate or diethylene glycol bisallyl carbonate; various glycols such as ethylene glycol diacrylate; good. Moreover, cross-linking can also be performed using irradiation of active energy rays such as γ-rays.

ここで、粒子状重合体を形成する重合体中における脂肪族共役ジエン単量体単位、脂肪族共役ジエン単量体単位を架橋してなる構造単位及びアルキレン構造単位の合計量は、重合体中の全繰り返し単位の量を100質量%とした場合に、50質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましく、98質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましい。そして、芳香族ビニル単量体単位からなるブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域とを含むブロック重合体(水素添加及び/又は架橋されるブロック重合体)中における脂肪族共役ジエン単量体単位の割合は、ブロック重合体中の全繰り返し単位の量を100質量%とした場合に、50質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましく、98質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましい。
重合体中に占める脂肪族共役ジエン単量体単位、脂肪族共役ジエン単量体単位を架橋してなる構造単位及びアルキレン構造単位の割合が50質量%以上であれば、負極の接着性を向上させることができる。一方、重合体中に占める脂肪族共役ジエン単量体単位、脂肪族共役ジエン単量体単位を架橋してなる構造単位及びアルキレン構造単位の割合が98質量%以下であれば、重合体の柔軟性を確保して負極のプレス性を更に向上させることができると共に、重合体のタック性発現を十分に抑制することができる。
Here, the total amount of the aliphatic conjugated diene monomer unit, the structural unit formed by crosslinking the aliphatic conjugated diene monomer unit, and the alkylene structural unit in the polymer forming the particulate polymer is When the amount of all repeating units is 100% by mass, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, preferably 98% by mass or less, and 95% by mass or less is more preferable. Then, in a block polymer (hydrogenated and/or crosslinked block polymer) containing a block region composed of aromatic vinyl monomer units and other regions containing aliphatic conjugated diene monomer units The ratio of aliphatic conjugated diene monomer units is preferably 50% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, when the amount of all repeating units in the block polymer is 100% by mass. It is preferably 98% by mass or less, more preferably 95% by mass or less.
If the ratio of the aliphatic conjugated diene monomer unit, the structural unit formed by cross-linking the aliphatic conjugated diene monomer unit, and the alkylene structural unit in the polymer is 50% by mass or more, the adhesion of the negative electrode is improved. can be made On the other hand, if the ratio of the aliphatic conjugated diene monomer unit, the structural unit formed by crosslinking the aliphatic conjugated diene monomer unit, and the alkylene structural unit in the polymer is 98% by mass or less, the flexibility of the polymer The pressability of the negative electrode can be further improved by ensuring the properties, and the tackiness development of the polymer can be sufficiently suppressed.

また、重合体のその他の領域は、脂肪族共役ジエン単量体単位、脂肪族共役ジエン単量体単位を架橋してなる構造単位及びアルキレン構造単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。具体的には、重合体のその他の領域は、カルボキシル基含有単量体単位、スルホン酸基含有単量体単位及びリン酸基含有単量体単位等の酸性基含有単量体単位;アクリロニトリル単位及びメタクリロニトリル単位等のニトリル基含有単量体単位;並びに、アクリル酸アルキルエステル単位及びメタクリル酸アルキルエステル単位等の(メタ)アクリル酸エステル単量体単位;などの他の単量体単位を含んでいてもよい。ここで、本発明において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を意味する。 Other regions of the polymer may contain repeating units other than aliphatic conjugated diene monomer units, structural units obtained by bridging aliphatic conjugated diene monomer units, and alkylene structural units. Specifically, other regions of the polymer include acidic group-containing monomer units such as carboxyl group-containing monomer units, sulfonic acid group-containing monomer units, and phosphoric acid group-containing monomer units; acrylonitrile units; and nitrile group-containing monomer units such as methacrylonitrile units; and (meth) acrylic acid ester monomer units such as acrylic acid alkyl ester units and methacrylic acid alkyl ester units; may contain. Here, in the present invention, "(meth)acrylic acid" means acrylic acid and/or methacrylic acid.

中でも、粒子状重合体の表面酸量を適度な大きさとしてスラリー組成物の粘度安定性を向上させる観点からは、重合体のその他の領域は、酸性基含有単量体単位を含むことが好ましい。
なお、酸性基含有単量体単位が有する酸性基は、アルカリ金属やアンモニア等と塩を形成していてもよい。
Among them, from the viewpoint of improving the viscosity stability of the slurry composition by making the surface acid amount of the particulate polymer an appropriate size, the other region of the polymer preferably contains an acidic group-containing monomer unit. .
In addition, the acidic group which the acidic group-containing monomer unit has may form a salt with an alkali metal, ammonia, or the like.

ここで、カルボキシル基含有単量体単位を形成し得るカルボキシル基含有単量体としては、モノカルボン酸及びその誘導体や、ジカルボン酸及びその酸無水物並びにそれらの誘導体などが挙げられる。
モノカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などが挙げられる。
モノカルボン酸誘導体としては、2-エチルアクリル酸、イソクロトン酸、α-アセトキシアクリル酸、β-trans-アリールオキシアクリル酸、α-クロロ-β-E-メトキシアクリル酸などが挙げられる。
ジカルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが挙げられる。
ジカルボン酸誘導体としては、メチルマレイン酸、ジメチルマレイン酸、フェニルマレイン酸、クロロマレイン酸、ジクロロマレイン酸、フルオロマレイン酸や、マレイン酸ブチル、マレイン酸ノニル、マレイン酸デシル、マレイン酸ドデシル、マレイン酸オクタデシル、マレイン酸フルオロアルキルなどのマレイン酸モノエステルが挙げられる。
ジカルボン酸の酸無水物としては、無水マレイン酸、アクリル酸無水物、メチル無水マレイン酸、ジメチル無水マレイン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。
また、カルボキシル基含有単量体としては、加水分解によりカルボキシル基を生成する酸無水物も使用できる。
更に、カルボキシル基含有単量体としては、ブテントリカルボン酸等のエチレン性不飽和多価カルボン酸や、フマル酸モノブチル、マレイン酸モノ2-ヒドロキシプロピル等のエチレン性不飽和多価カルボン酸の部分エステルなども用いることができる。
Examples of carboxyl group-containing monomers capable of forming carboxyl group-containing monomer units include monocarboxylic acids and derivatives thereof, dicarboxylic acids and acid anhydrides thereof, and derivatives thereof.
Monocarboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and the like.
Monocarboxylic acid derivatives include 2-ethylacrylic acid, isocrotonic acid, α-acetoxyacrylic acid, β-trans-aryloxyacrylic acid, α-chloro-β-E-methoxyacrylic acid and the like.
Dicarboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and the like.
Dicarboxylic acid derivatives include methylmaleic acid, dimethylmaleic acid, phenylmaleic acid, chloromaleic acid, dichloromaleic acid, fluoromaleic acid, butyl maleate, nonyl maleate, decyl maleate, dodecyl maleate, and octadecyl maleate. and maleic acid monoesters such as fluoroalkyl maleate.
Acid anhydrides of dicarboxylic acids include maleic anhydride, acrylic anhydride, methyl maleic anhydride, dimethyl maleic anhydride, and citraconic anhydride.
As the carboxyl group-containing monomer, an acid anhydride that produces a carboxyl group by hydrolysis can also be used.
Furthermore, the carboxyl group-containing monomers include ethylenically unsaturated polycarboxylic acids such as butenetricarboxylic acid, and partial esters of ethylenically unsaturated polycarboxylic acids such as monobutyl fumarate and mono-2-hydroxypropyl maleate. etc. can also be used.

また、スルホン酸基含有単量体単位を形成し得るスルホン酸基含有単量体としては、例えば、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸(エチレンスルホン酸)、メチルビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、3-アリロキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸が挙げられる。
なお、本発明において、「(メタ)アリル」とは、アリル及び/又はメタリルを意味する。
Examples of sulfonic acid group-containing monomers capable of forming sulfonic acid group-containing monomer units include styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid (ethylenesulfonic acid), methylvinylsulfonic acid, and (meth)allylsulfonic acid. , 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid.
In the present invention, "(meth)allyl" means allyl and/or methallyl.

更に、リン酸基含有単量体単位を形成し得るリン酸基含有単量体としては、例えば、リン酸-2-(メタ)アクリロイルオキシエチル、リン酸メチル-2-(メタ)アクリロイルオキシエチル、リン酸エチル-(メタ)アクリロイルオキシエチルが挙げられる。
なお、本発明において、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及び/又はメタクリロイルを意味する。
Furthermore, the phosphate group-containing monomer capable of forming the phosphate group-containing monomer unit includes, for example, 2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, methyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, , ethyl phosphate-(meth)acryloyloxyethyl.
In addition, in this invention, "(meth)acryloyl" means acryloyl and/or methacryloyl.

ここで、上述した単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。そして、酸性基含有単量体単位を形成し得る酸性基含有単量体としては、メタクリル酸、イタコン酸、アクリル酸が好ましく、メタクリル酸がより好ましい。 Here, the monomers described above may be used singly or in combination of two or more. As the acidic group-containing monomer capable of forming the acidic group-containing monomer unit, methacrylic acid, itaconic acid and acrylic acid are preferable, and methacrylic acid is more preferable.

なお、重合体が酸性基含有単量体単位を有する場合、重合体中の酸性基含有単量体単位の割合は、重合体中の全繰り返し単位の量を100質量%とした場合に、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましく、20質量%以下であることが好ましく、18質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることが更に好ましい。 When the polymer has an acidic group-containing monomer unit, the ratio of the acidic group-containing monomer unit in the polymer is 0 when the amount of all repeating units in the polymer is 100% by mass. It is preferably 1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 1% by mass or more, preferably 20% by mass or less, and 18% by mass or less. It is more preferable that the content is 15% by mass or less.

そして、上述した、酸性基含有単量体単位、ニトリル基含有単量体単位及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位などの他の単量体単位は、特に限定されることなく、グラフト重合などの任意の重合方法を用いて重合体に導入することができる。なお、グラフト重合により他の単量体単位を導入した場合、重合体は、グラフト部分を含むこととなり、幹部分となる重合体に対してグラフト部分となる重合体が結合した構造を有することになる。 Other monomer units such as the above-mentioned acidic group-containing monomer units, nitrile group-containing monomer units, and (meth)acrylic acid ester monomer units are not particularly limited, and are graft polymerized. can be introduced into the polymer using any polymerization method such as When another monomer unit is introduced by graft polymerization, the polymer will contain a graft portion, and will have a structure in which the polymer serving as the graft portion is bound to the polymer serving as the trunk portion. Become.

ここで、グラフト重合は、特に限定されることなく、既知のグラフト重合方法を用いて行うことができる。具体的には、グラフト重合は、例えば酸化剤と還元剤とを組み合わせてなるレドックス開始剤などのラジカル開始剤を用いて行うことができる。そして、酸化剤及び還元剤としては、芳香族ビニル単量体単位からなるブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域とを含むブロック重合体の架橋に使用し得るものとして上述した酸化剤及び還元剤と同様のものを用いることができる。
そして、芳香族ビニル単量体単位からなるブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域とを含むブロック重合体に対してレドックス開始剤を用いてグラフト重合を行う場合には、グラフト重合による他の単量体単位の導入と、脂肪族共役ジエン単量体単位の架橋とを同時に進行させることができる。なお、グラフト重合と架橋は同時に進行させなくてもよく、ラジカル開始剤の種類や反応条件を調整してグラフト重合のみを進行させてもよい。
Here, the graft polymerization is not particularly limited, and can be performed using a known graft polymerization method. Specifically, graft polymerization can be performed using a radical initiator such as a redox initiator formed by combining an oxidizing agent and a reducing agent. As the oxidizing agent and reducing agent, those that can be used for cross-linking a block polymer containing a block region composed of aromatic vinyl monomer units and other regions containing aliphatic conjugated diene monomer units. The same oxidizing agent and reducing agent as described above can be used.
Then, when graft polymerization is performed using a redox initiator on a block polymer containing a block region composed of an aromatic vinyl monomer unit and another region containing an aliphatic conjugated diene monomer unit, can simultaneously proceed with the introduction of other monomer units by graft polymerization and the cross-linking of the aliphatic conjugated diene monomer units. The graft polymerization and the cross-linking may not proceed at the same time, and only the graft polymerization may proceed by adjusting the type of radical initiator and the reaction conditions.

上述した重合体よりなる粒子状重合体は、例えば、有機溶媒中で上述した芳香族ビニル単量体や脂肪族共役ジエン単量体などの単量体をブロック重合して芳香族ビニルブロック領域を有するブロック重合体の溶液を得る工程(ブロック重合体溶液調製工程)と、得られたブロック重合体の溶液に水を添加して乳化することでブロック重合体を粒子化する工程(乳化工程)と、粒子化したブロック重合体に対してグラフト重合を行って所定の重合体よりなる粒子状重合体の水分散液を得る工程(グラフト工程)と、を経て調製することができる。なお、粒子状重合体の調製において、グラフト工程は、乳化工程の前に行ってもよい。 The particulate polymer made of the above-mentioned polymer is obtained, for example, by block-polymerizing monomers such as the above-mentioned aromatic vinyl monomer and aliphatic conjugated diene monomer in an organic solvent to form an aromatic vinyl block region. a step of obtaining a block polymer solution (block polymer solution preparation step); and a step of adding water to the obtained block polymer solution to emulsify the block polymer into particles (emulsifying step). and a step (grafting step) of obtaining an aqueous dispersion of a particulate polymer composed of a predetermined polymer by subjecting the granulated block polymer to graft polymerization. In addition, in the preparation of the particulate polymer, the grafting step may be performed before the emulsifying step.

-ブロック重合体溶液調製工程-
ブロック重合体溶液調製工程におけるブロック重合の方法は、特に限定されない。例えば、第一の単量体成分を重合させた溶液に、第一の単量体成分とは異なる第二の単量体成分を加えて重合を行い、必要に応じて、単量体成分の添加と重合とを更に繰り返すことより、ブロック重合体を調製することができる。なお、反応溶媒として使用される有機溶媒も特に限定されず、単量体の種類等に応じて適宜選択することができる。
ここで、上記のようにブロック重合して得られたブロック重合体を、後述する乳化工程に先んじて、カップリング剤を用いたカップリング反応に供することが好ましい。カップリング反応を行えば、例えば、ブロック重合体中に含まれるジブロック構造体同士の末端をカップリング剤により結合させて、トリブロック構造体に変換することができる(すなわち、ジブロック量を低減することができる)。
- Block polymer solution preparation step -
The block polymerization method in the block polymer solution preparation step is not particularly limited. For example, polymerization is performed by adding a second monomer component different from the first monomer component to the solution obtained by polymerizing the first monomer component, and if necessary, A block polymer can be prepared by further repeating the addition and polymerization. The organic solvent used as the reaction solvent is also not particularly limited, and can be appropriately selected according to the type of the monomer and the like.
Here, it is preferable to subject the block polymer obtained by block polymerization as described above to a coupling reaction using a coupling agent prior to the emulsification step described later. If a coupling reaction is performed, for example, the ends of diblock structures contained in the block polymer can be combined with a coupling agent to convert to a triblock structure (that is, the amount of diblocks can be reduced can do).

上記カップリング反応に使用し得るカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、2官能のカップリング剤、3官能のカップリング剤、4官能のカップリング剤、5官能以上のカップリング剤が挙げられる。
2官能のカップリング剤としては、例えば、ジクロロシラン、モノメチルジクロロシラン、ジクロロジメチルシラン等の2官能性ハロゲン化シラン;ジクロロエタン、ジブロモエタン、メチレンクロライド、ジブロモメタン等の2官能性ハロゲン化アルカン;ジクロロスズ、モノメチルジクロロスズ、ジメチルジクロロスズ、モノエチルジクロロスズ、ジエチルジクロロスズ、モノブチルジクロロスズ、ジブチルジクロロスズ等の2官能性ハロゲン化スズ;が挙げられる。
3官能のカップリング剤としては、例えば、トリクロロエタン、トリクロロプロパンなどの3官能性ハロゲン化アルカン;メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシランなどの3官能性ハロゲン化シラン;メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどの3官能性アルコキシシラン;が挙げられる。
4官能のカップリング剤としては、例えば、四塩化炭素、四臭化炭素、テトラクロロエタンなどの4官能性ハロゲン化アルカン;テトラクロロシラン、テトラブロモシランなどの4官能性ハロゲン化シラン;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどの4官能性アルコキシシラン;テトラクロロスズ、テトラブロモスズなどの4官能性ハロゲン化スズ;が挙げられる。
5官能以上のカップリング剤としては、例えば、1,1,1,2,2-ペンタクロロエタン、パークロロエタン、ペンタクロロベンゼン、パークロロベンゼン、オクタブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテルなどが挙げられる。
これらは1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。
The coupling agent that can be used in the coupling reaction is not particularly limited, and examples thereof include a bifunctional coupling agent, a trifunctional coupling agent, a tetrafunctional coupling agent, and a pentafunctional or higher coupling agent. mentioned.
Bifunctional coupling agents include, for example, bifunctional halogenated silanes such as dichlorosilane, monomethyldichlorosilane, and dichlorodimethylsilane; dichloroethane, dibromoethane, methylene chloride, dibromomethane, and other bifunctional halogenated alkanes; , monomethyldichlorotin, dimethyldichlorotin, monoethyldichlorotin, diethyldichlorotin, monobutyldichlorotin, dibutyldichlorotin, and other bifunctional tin halides;
Examples of trifunctional coupling agents include trifunctional halogenated alkanes such as trichloroethane and trichloropropane; trifunctional halogenated silanes such as methyltrichlorosilane and ethyltrichlorosilane; methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane; trifunctional alkoxysilanes such as phenyltriethoxysilane;
Examples of the tetrafunctional coupling agent include tetrafunctional halogenated alkanes such as carbon tetrachloride, carbon tetrabromide and tetrachloroethane; tetrafunctional halogenated silanes such as tetrachlorosilane and tetrabromosilane; tetramethoxysilane; Tetrafunctional alkoxysilanes such as tetraethoxysilane; Tetrafunctional tin halides such as tetrachlorotin and tetrabromotin;
Penta- or higher-functional coupling agents include, for example, 1,1,1,2,2-pentachloroethane, perchloroethane, pentachlorobenzene, perchlorobenzene, octabromodiphenyl ether and decabromodiphenyl ether.
These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上述した中でも、カップリング剤としては、ジクロロジメチルシランが好ましい。なお、カップリング剤を用いたカップリング反応によれば、当該カップリング剤に由来するカップリング部位が、ブロック重合体を構成する高分子鎖(例えば、トリブロック構造体)に導入される。 Among those mentioned above, dichlorodimethylsilane is preferable as the coupling agent. According to a coupling reaction using a coupling agent, a coupling site derived from the coupling agent is introduced into a polymer chain (for example, a triblock structure) that constitutes a block polymer.

なお、上述したブロック重合及び任意に行われるカップリング反応後に得られるブロック重合体の溶液は、そのまま後述する乳化工程に供してもよいが、必要に応じて、ブロック重合体に対し上述した水素添加を行った後に、乳化工程に供することもできる。 The solution of the block polymer obtained after the above-described block polymerization and optionally the coupling reaction may be directly subjected to the emulsification step described later, but if necessary, the above-described hydrogenation of the block polymer may be performed. After performing, it can also be subjected to an emulsification step.

-乳化工程-
乳化工程における乳化の方法は、特に限定されないが、例えば、上述したブロック重合体溶液調製工程で得られたブロック重合体の溶液と、乳化剤の水溶液との予備混合物を転相乳化する方法が好ましい。ここで、転相乳化には、例えば既知の乳化剤及び乳化分散機を用いることができる。具体的には、乳化分散機としては、特に限定されることなく、例えば、商品名「ホモジナイザー」(IKA社製)、商品名「ポリトロン」(キネマティカ社製)、商品名「TKオートホモミキサー」(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化分散機;商品名「TKパイプラインホモミキサー」(特殊機化工業社製)、商品名「コロイドミル」(神鋼パンテック社製)、商品名「スラッシャー」(日本コークス工業社製)、商品名「トリゴナル湿式微粉砕機」(三井三池化工機社製)、商品名「キャビトロン」(ユーロテック社製)、商品名「マイルダー」(太平洋機工社製)、商品名「ファインフローミル」(太平洋機工社製)等の連続式乳化分散機;商品名「マイクロフルイダイザー」(みずほ工業社製)、商品名「ナノマイザー」(ナノマイザー社製)、商品名「APVガウリン」(ガウリン社製)等の高圧乳化分散機;商品名「膜乳化機」(冷化工業社製)等の膜乳化分散機;商品名「バイブロミキサー」(冷化工業社製)等の振動式乳化分散機;商品名「超音波ホモジナイザー」(ブランソン社製)等の超音波乳化分散機;などを用いることができる。なお、乳化分散機による乳化操作の条件(例えば、処理温度、処理時間など)は、特に限定されず、所望の分散状態になるように適宜選定すればよい。
そして、転相乳化後に得られる乳化液から、必要に応じて、既知の方法により有機溶媒を除去する等して、粒子化したブロック重合体の水分散液を得ることができる。
- Emulsification process -
The emulsification method in the emulsification step is not particularly limited, but for example, a method of phase inversion emulsification of a preliminary mixture of the block polymer solution obtained in the block polymer solution preparation step described above and an emulsifier aqueous solution is preferred. Here, for phase inversion emulsification, for example, known emulsifiers and emulsifying dispersers can be used. Specifically, the emulsifying and dispersing machine is not particularly limited. (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), etc.; trade name "TK Pipeline Homomixer" (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), trade name "Colloid Mill" (manufactured by Shinko Pantec Co., Ltd.), trade name "Slasher" (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), trade name "Trigonal wet pulverizer" (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), trade name "Cavitron" (manufactured by Eurotech), trade name "Milder" (Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) ), trade name "Fine Flow Mill" (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.), etc.; trade name "Microfluidizer" (manufactured by Mizuho Kogyo Co., Ltd.), trade name "Nanomizer" High-pressure emulsifying and dispersing machine such as "APV Gaulin" (manufactured by Gaulin); Membrane emulsifying and dispersing machine such as "Membrane Emulsifier" (manufactured by Reika Kogyo); ) and the like; and an ultrasonic emulsifier and disperser such as the trade name “Ultrasonic Homogenizer” (manufactured by Branson). The conditions for the emulsification operation using the emulsifying disperser (eg, treatment temperature, treatment time, etc.) are not particularly limited, and may be appropriately selected so as to achieve a desired dispersed state.
Then, from the emulsified liquid obtained after the phase inversion emulsification, if necessary, the organic solvent is removed by a known method or the like, so that an aqueous dispersion of the block polymer formed into particles can be obtained.

-グラフト工程-
グラフト工程におけるグラフト重合の方法は、特に限定されないが、例えば、グラフト重合させる単量体の存在下において、レドックス開始剤などのラジカル開始剤を用いてブロック重合体のグラフト重合及び架橋を同時に進行させる方法が好ましい。ここで、反応条件は、ブロック重合体の組成等に応じて調整することができる。
-Grafting process-
The method of graft polymerization in the grafting step is not particularly limited. For example, in the presence of a monomer to be graft-polymerized, a radical initiator such as a redox initiator is used to allow graft polymerization and cross-linking of the block polymer to proceed simultaneously. A method is preferred. Here, the reaction conditions can be adjusted according to the composition of the block polymer and the like.

<<粒子状結着材>>
本発明のスラリー組成物は、結着材として、粒子状重合体に加えて、かかる粒子状重合体とは組成及び/又は性状の異なる重合体である、粒子状結着材を含有していても良い。かかる粒子状結着材としては、結着材全体として、上述した特定の性状(電解液に対する接触角及び膨潤度)を満たす限りにおいて特に限定されることなく、スチレンブタジエンランダム共重合体及びアクリル重合体など既知の粒子状の結着材が挙げられる。中でも、結着性の観点から、スチレンブタジエンランダム共重合体が好ましい。スチレンブタジエンランダム共重合体は、スチレン単量体単位を20質量%以上80質量%以下、ブタジエン単量体単位を20質量%以上80質量%以下の割合で含有し、任意で、親水性基を有する単量体単位を1質量%以上15質量%以下の割合で含有していても良い。なお、「親水性基」としては、後述する水溶性重合体が有し得る親水性基と同様の基が挙げられる。中でも、親水性基を有する単量体単位としては、カルボキシル基を有する単量単位及びヒドロキシル基を有する単量体単位が好ましい。粒子状結着材としては、乳化重合法等の定法に従って調製して得た重合体を用いても良いし、上市製品を用いても良い。
<<particulate binder>>
The slurry composition of the present invention contains, as a binder, in addition to the particulate polymer, a particulate binder that is a polymer having a composition and/or properties different from those of the particulate polymer. Also good. Such a particulate binder is not particularly limited as long as the binder as a whole satisfies the above-described specific properties (contact angle and swelling degree with respect to the electrolytic solution). Known particulate binders such as coalescing can be used. Among them, a styrene-butadiene random copolymer is preferable from the viewpoint of binding properties. The styrene-butadiene random copolymer contains 20% by mass or more and 80% by mass or less of styrene monomer units, and 20% by mass or more and 80% by mass or less of butadiene monomer units, and optionally a hydrophilic group. You may contain the monomer unit which has 1 mass % or more and 15 mass % or less. In addition, the "hydrophilic group" includes the same hydrophilic group as the hydrophilic group that the water-soluble polymer described later may have. Among them, monomer units having a carboxyl group and monomer units having a hydroxyl group are preferable as the monomer units having a hydrophilic group. As the particulate binder, a polymer prepared according to a standard method such as an emulsion polymerization method may be used, or a marketed product may be used.

[粒子状結着材の膨潤度]
粒子状結着材は、電解液(濃度1mol/LのLiPF及びエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの体積比が3:7である混合溶媒を含む電解液)に対する膨潤度が、110%以上450%以下であることが好ましい。粒子状結着材の電解液に対する膨潤度が上記下限値以上であれば、電解液に対して粒子状結着材が適度に膨潤することで、二次電池内部にて電池反応に寄与するイオンが移動し易くなり、二次電池の内部抵抗が過度に高くなることを一層効果的に抑制することができる。また、粒子状結着材の電解液に対する膨潤度が上記上限値以下であれば、負極合材層中にて、電解液が移動し易く、リチウムイオン等が析出することを一層効果的に抑制することができる。さらにまた、粒子状結着材の電解液に対する膨潤度が上記上限値以下である場合に、負極合材層中にて電解液が移動し易いことに関連して、得られる二次電池の低温充電受入性を高めることができる。
[Swelling degree of particulate binder]
The particulate binder has a degree of swelling of 110% or more and 450 with respect to an electrolytic solution (an electrolytic solution containing LiPF 6 with a concentration of 1 mol/L and a mixed solvent in which the volume ratio of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate is 3:7). % or less. If the degree of swelling of the particulate binder with respect to the electrolytic solution is at least the above lower limit, the particulate binder moderately swells with respect to the electrolytic solution, and ions that contribute to the battery reaction inside the secondary battery. becomes easier to move, and it is possible to more effectively suppress the internal resistance of the secondary battery from becoming excessively high. Further, if the degree of swelling of the particulate binder with respect to the electrolytic solution is equal to or less than the above upper limit, the electrolytic solution easily moves in the negative electrode mixture layer, and the deposition of lithium ions and the like is more effectively suppressed. can do. Furthermore, when the degree of swelling of the particulate binder with respect to the electrolytic solution is equal to or less than the above upper limit, the low temperature of the obtained secondary battery is associated with the ease of movement of the electrolytic solution in the negative electrode mixture layer. Charge acceptance can be enhanced.

<<粒子状重合体と粒子状結着材との混合比率>>
結着材における粒子状重合体と粒子状結着材との混合比率は、質量基準で、粒子状重合体:粒子状結着材=10:0~2:8であることが好ましく、10:0~3:7であることがより好ましく、10:0~4:6であることが更に好ましい。粒子状重合体の占有率が、結着材全体の20質量%以上であれば、負極合材層中における電解液の移動性を高めることができ、電解液注液性に一層優れる負極を形成することができる。
<<Mixing ratio of particulate polymer and particulate binder>>
The mixing ratio of the particulate polymer and the particulate binder in the binder is preferably particulate polymer:particulate binder=10:0 to 2:8 on a mass basis, and 10: A ratio of 0 to 3:7 is more preferred, and a ratio of 10:0 to 4:6 is even more preferred. If the occupancy of the particulate polymer is 20% by mass or more of the entire binder, the mobility of the electrolyte in the negative electrode mixture layer can be increased, and a negative electrode with even better electrolyte pourability can be formed. can do.

<負極活物質>
負極活物質としては、特に限定されることなく、二次電池に用いられる既知の負極活物質を使用することができる。具体的には、例えば、二次電池の一例としてのリチウムイオン二次電池の負極合材層において使用し得る負極活物質としては、特に限定されることなく、以下の負極活物質を用いることができる。
<Negative electrode active material>
The negative electrode active material is not particularly limited, and known negative electrode active materials used in secondary batteries can be used. Specifically, for example, the negative electrode active material that can be used in the negative electrode mixture layer of a lithium ion secondary battery as an example of a secondary battery is not particularly limited, and the following negative electrode active materials can be used. can.

リチウムイオン二次電池の負極の負極合材層に配合される負極活物質としては、例えば、炭素系負極活物質、金属系負極活物質、及び、これらを組み合わせた負極活物質などが挙げられる。
ここで、炭素系負極活物質とは、リチウムを挿入(「ドープ」ともいう。)可能な、炭素を主骨格とする活物質をいう。そして、炭素系負極活物質としては、具体的には、コークス、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、メソフェーズピッチ系炭素繊維、熱分解気相成長炭素繊維、フェノール樹脂焼成体、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、擬等方性炭素、フルフリルアルコール樹脂焼成体(PFA)及びハードカーボンなどの炭素質材料、並びに、天然黒鉛及び人造黒鉛などの黒鉛質材料が挙げられる。
また、金属系負極活物質とは、金属を含む活物質であり、通常は、リチウムの挿入が可能な元素を構造に含み、リチウムが挿入された場合の単位質量当たりの理論電気容量が500mAh/g以上である活物質をいう。そして、金属系活物質としては、例えば、リチウム金属、リチウム合金を形成し得る単体金属(例えば、Ag、Al、Ba、Bi、Cu、Ga、Ge、In、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Sr、Zn、Tiなど)及びそれらの酸化物、硫化物、窒化物、ケイ化物、炭化物、燐化物などが挙げられる。さらに、チタン酸リチウムなどの酸化物を挙げることができる。
なお、上述した負極活物質は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the negative electrode active material to be mixed in the negative electrode mixture layer of the negative electrode of the lithium ion secondary battery include carbon-based negative electrode active materials, metal-based negative electrode active materials, and negative electrode active materials in which these are combined.
Here, the carbon-based negative electrode active material refers to an active material having carbon as a main skeleton and into which lithium can be inserted (also referred to as “doping”). And, as the carbon-based negative electrode active material, specifically, coke, mesocarbon microbeads (MCMB), mesophase pitch-based carbon fiber, pyrolytic vapor growth carbon fiber, phenol resin baked body, polyacrylonitrile-based carbon fiber, Examples include carbonaceous materials such as pseudoisotropic carbon, furfuryl alcohol resin sintered body (PFA) and hard carbon, and graphite materials such as natural graphite and artificial graphite.
In addition, the metal-based negative electrode active material is an active material containing a metal, and usually contains an element capable of intercalating lithium in its structure, and the theoretical electric capacity per unit mass when lithium is intercalated is 500 mAh / g or more. As the metal-based active material, for example, lithium metal, a single metal capable of forming a lithium alloy (eg, Ag, Al, Ba, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Ni, P, Pb, Sb, Si , Sn, Sr, Zn, Ti, etc.) and their oxides, sulfides, nitrides, silicides, carbides and phosphides. Furthermore, oxides such as lithium titanate can be mentioned.
In addition, the negative electrode active material mentioned above may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

そして、負極活物質は、タップ密度が0.70g/cm3以上であることが好ましく、0.75g/cm3以上であることがより好ましく、0.80g/cm3以上であることが更に好ましく、1.10g/cm3以下であることが好ましく、1.05g/cm3以下であることがより好ましく、1.00g/cm3以下であることが更に好ましい。負極活物質のタップ密度が上記下限値以上であれば、負極合材層に含まれる負極活物質の流動が抑制され、負極合材層中にて負極活物質が配向して形成された電解液流路を良好に維持することができる。また、負極活物質のタップ密度が上記上限値以下であれば、負極をプレスして高密度化した際のスプリングバックが抑制され、高密度な負極を良好に形成することができる。 The tap density of the negative electrode active material is preferably 0.70 g/cm 3 or more, more preferably 0.75 g/cm 3 or more, and even more preferably 0.80 g/cm 3 or more. , is preferably 1.10 g/cm 3 or less, more preferably 1.05 g/cm 3 or less, and even more preferably 1.00 g/cm 3 or less. If the tap density of the negative electrode active material is equal to or higher than the above lower limit, the flow of the negative electrode active material contained in the negative electrode mixture layer is suppressed, and the electrolyte solution is formed such that the negative electrode active material is oriented in the negative electrode mixture layer. A good flow path can be maintained. Further, when the tap density of the negative electrode active material is equal to or less than the above upper limit, springback is suppressed when the negative electrode is pressed to increase the density, and a high-density negative electrode can be formed satisfactorily.

なお、スラリー組成物中における粒子状重合体と負極活物質との配合割合は、特に限定されない。例えば、粒子状重合体の配合量は、負極活物質100質量部当たり、固形分換算で、粒子状重合体の量が0.5質量部以上15質量部以下となる量とすることができる。 The mixing ratio of the particulate polymer and the negative electrode active material in the slurry composition is not particularly limited. For example, the amount of the particulate polymer to be blended can be such that the amount of the particulate polymer is 0.5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less in terms of solid content per 100 parts by mass of the negative electrode active material.

<増粘性成分>
増粘性成分は、スラリー組成物中に対して粘性を付与するとともに、上述した粒子状重合体等の配合成分をスラリー組成物中にて良好に分散させ得る成分である。増粘性成分としては、かかる機能を発揮し得る限りにおいて特に限定されることなく、既知の増粘剤及び水溶性重合体等を挙げることができる。中でも、増粘性成分として、水溶性重合体を配合することで、スラリー組成物を用いて形成した負極合材層の構造が最適化され、負極の電解液注液性を更に高めることができる。なお、重合体が「水溶性」であるとは、温度25℃において重合体0.5gを100gの水に溶解した際に、不溶分が1.0質量%未満となることをいう。
<Thickening component>
The viscosity-increasing component is a component that imparts viscosity to the slurry composition and can disperse well the above-mentioned particulate polymer and other compounding components in the slurry composition. The thickening component is not particularly limited as long as it can exhibit such functions, and known thickening agents, water-soluble polymers, and the like can be mentioned. Among them, by blending a water-soluble polymer as a viscosity-increasing component, the structure of the negative electrode mixture layer formed using the slurry composition is optimized, and the electrolyte pourability of the negative electrode can be further enhanced. In addition, the fact that the polymer is “water-soluble” means that when 0.5 g of the polymer is dissolved in 100 g of water at a temperature of 25° C., the insoluble content is less than 1.0% by mass.

水溶性重合体は、塩の形態(水溶性重合体の塩)であってもよい。すなわち、本発明において、「水溶性重合体」には、当該水溶性重合体の塩も含まれる。なお、例えば、好適な水溶性重合体としては、親水性基を有し、且つ、重量平均分子量が15,000以上3,000,000以下である水溶性重合体が挙げられる。 The water-soluble polymer may be in the form of a salt (water-soluble polymer salt). That is, in the present invention, the "water-soluble polymer" also includes salts of the water-soluble polymer. Suitable water-soluble polymers include, for example, water-soluble polymers having a hydrophilic group and having a weight average molecular weight of 15,000 or more and 3,000,000 or less.

[親水性基]
水溶性重合体が有し得る親水性基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ヒドロキシル基が挙げられる。水溶性重合体は、これらの親水性基を1種類のみ有していてもよく、2種類以上有していてもよい。そしてこれらの中でも、スラリー組成物の安定性を高めて塗布密度を向上させると共に当該スラリー組成物塗布時における粒子状重合体等の凝集を抑制し、更には電極のハンドリング性を一層向上させる観点から、親水性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。
[Hydrophilic group]
Hydrophilic groups that the water-soluble polymer may have include, for example, carboxyl groups, sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, and hydroxyl groups. The water-soluble polymer may have only one type of these hydrophilic groups, or may have two or more types. Among these, from the viewpoint of improving the coating density by increasing the stability of the slurry composition, suppressing aggregation of the particulate polymer or the like during coating of the slurry composition, and further improving the handling property of the electrode As the hydrophilic group, a carboxyl group and a sulfonic acid group are preferable, and a carboxyl group is more preferable.

ここで、水溶性重合体に親水性基を導入する方法は特に限定されず、上述した親水性基を含有する単量体(親水性基含有単量体)を付加重合して重合体を調製し、親水性基含有単量体単位を含む水溶性重合体を得てもよいし、任意の重合体を変性(例えば、末端変性)することにより、上述した親水性基を有する水溶性重合体を得てもよいが、前者が好ましい。 Here, the method for introducing a hydrophilic group into the water-soluble polymer is not particularly limited, and a polymer is prepared by addition polymerization of the above-mentioned monomer containing a hydrophilic group (hydrophilic group-containing monomer). However, a water-soluble polymer containing a hydrophilic group-containing monomer unit may be obtained, or an arbitrary polymer may be modified (for example, terminal modification) to obtain a water-soluble polymer having the hydrophilic group described above. may be obtained, but the former is preferred.

-親水性基含有単量体単位-
そして、水溶性重合体は、スラリー組成物の安定性を高めて塗布密度を向上させると共に当該スラリー組成物塗布時における粒子状重合体等の凝集を抑制し、更には、負極のハンドリング性を一層向上させる観点から、親水性基含有単量体単位として、カルボキシル基含有単量体単位、スルホン酸基含有単量体単位、リン酸基含有単量体単位、及び、ヒドロキシル基含有単量体単位からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、カルボキシル基含有単量体単位とスルホン酸基含有単量体単位との少なくとも一方を含むことがより好ましく、カルボキシル基含有単量体単位を含むことが更に好ましい。なお、水溶性重合体は、上述した親水性基含有単量体単位を1種類のみ含んでいてもよく、2種類以上含んでいてもよい。
- Hydrophilic group-containing monomer unit -
The water-soluble polymer enhances the stability of the slurry composition, improves the coating density, suppresses aggregation of the particulate polymer and the like during application of the slurry composition, and further improves the handling properties of the negative electrode. From the viewpoint of improving the It preferably contains at least one selected from the group consisting of, more preferably contains at least one of a carboxyl group-containing monomer unit and a sulfonic acid group-containing monomer unit, a carboxyl group-containing monomer unit It is further preferred to contain The water-soluble polymer may contain only one type of hydrophilic group-containing monomer unit described above, or may contain two or more types.

ここで、カルボキシル基含有単量体単位を形成しうるカルボキシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体単位を形成しうるスルホン酸基含有単量体、及び、リン酸基含有単量体単位を形成しうるリン酸基含有単量体としては、例えば、粒子状重合体を形成する重合体に使用し得るものと同様のものを用いることができる。 Here, a carboxyl group-containing monomer capable of forming a carboxyl group-containing monomer unit, a sulfonic acid group-containing monomer capable of forming a sulfonic acid group-containing monomer unit, and a phosphoric acid group-containing monomer As the phosphate group-containing monomer capable of forming units, for example, the same monomers as those usable for the polymer forming the particulate polymer can be used.

ヒドロキシル基含有単量体単位を形成しうるヒドロキシル基含有単量体としては、(メタ)アリルアルコール、3-ブテン-1-オール、5-ヘキセン-1-オールなどのエチレン性不飽和アルコール;アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、マレイン酸ジ-2-ヒドロキシエチル、マレイン酸ジ-4-ヒドロキシブチル、イタコン酸ジ-2-ヒドロキシプロピルなどのエチレン性不飽和カルボン酸のアルカノールエステル類;一般式:CH2=CR-COO-(Cq2qO)p-H(式中、pは2~9の整数、qは2~4の整数、Rは水素原子又はメチル基を表す)で表されるポリアルキレングリコールと(メタ)アクリル酸とのエステル類;2-ヒドロキシエチル-2’-(メタ)アクリロイルオキシフタレート、2-ヒドロキシエチル-2’-(メタ)アクリロイルオキシサクシネートなどのジカルボン酸のジヒドロキシエステルのモノ(メタ)アクリル酸エステル類;2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、2-ヒドロキシプロピルビニルエーテルなどのビニルエーテル類;(メタ)アリル-2-ヒドロキシエチルエーテル、(メタ)アリル-2-ヒドロキシプロピルエーテル、(メタ)アリル-3-ヒドロキシプロピルエーテル、(メタ)アリル-2-ヒドロキシブチルエーテル、(メタ)アリル-3-ヒドロキシブチルエーテル、(メタ)アリル-4-ヒドロキシブチルエーテル、(メタ)アリル-6-ヒドロキシヘキシルエーテルなどのアルキレングリコールのモノ(メタ)アリルエーテル類;ジエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アリルエーテルなどのポリオキシアルキレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル類;グリセリンモノ(メタ)アリルエーテル、(メタ)アリル-2-クロロ-3-ヒドロキシプロピルエーテル、(メタ)アリル-2-ヒドロキシ-3-クロロプロピルエーテルなどの、(ポリ)アルキレングリコールのハロゲン及びヒドロキシ置換体のモノ(メタ)アリルエーテル;オイゲノール、イソオイゲノールなどの多価フェノールのモノ(メタ)アリルエーテル及びそのハロゲン置換体;(メタ)アリル-2-ヒドロキシエチルチオエーテル、(メタ)アリル-2-ヒドロキシプロピルチオエーテルなどのアルキレングリコールの(メタ)アリルチオエーテル類;N-ヒドロキシメチルアクリルアミド(N-メチロールアクリルアミド)、N-ヒドロキシメチルメタクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルメタクリルアミドなどのヒドロキシル基を有するアミド類などが挙げられる。 Examples of hydroxyl group-containing monomers capable of forming hydroxyl group-containing monomer units include ethylenically unsaturated alcohols such as (meth)allyl alcohol, 3-buten-1-ol, and 5-hexene-1-ol; 2-hydroxyethyl acid, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, di-2-hydroxyethyl maleate, di-4-hydroxybutyl maleate, itacon alkanol esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids such as di- 2 -hydroxypropyl acid; , q is an integer of 2 to 4, R a represents a hydrogen atom or a methyl group) esters of polyalkylene glycol and (meth)acrylic acid; 2-hydroxyethyl-2′-(meth ) Acryloyloxyphthalate, 2-hydroxyethyl-2′-(meth)acryloyloxysuccinate, and other dihydroxy esters of dicarboxylic acid mono (meth) acrylic acid esters; 2-hydroxyethyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, etc. Vinyl ethers; (meth)allyl-2-hydroxyethyl ether, (meth)allyl-2-hydroxypropyl ether, (meth)allyl-3-hydroxypropyl ether, (meth)allyl-2-hydroxybutyl ether, (meth)allyl Alkylene glycol mono(meth)allyl ethers such as -3-hydroxybutyl ether, (meth)allyl-4-hydroxybutyl ether, (meth)allyl-6-hydroxyhexyl ether; diethylene glycol mono(meth)allyl ether, dipropylene glycol Polyoxyalkylene glycol mono(meth)allyl ethers such as mono(meth)allyl ether; glycerin mono(meth)allyl ether, (meth)allyl-2-chloro-3-hydroxypropyl ether, (meth)allyl-2- Mono(meth)allyl ethers of halogen- and hydroxy-substituted (poly)alkylene glycols such as hydroxy-3-chloropropyl ether; Mono(meth)allyl ethers of polyhydric phenols such as eugenol and isoeugenol and halogen-substituted products thereof ; (meth) allyl-2-hydroxyethyl thioether, (meth) allyl-2-hydroxy (Meth)allylthioethers of alkylene glycol such as propylthioether; hydroxyl groups such as N-hydroxymethylacrylamide (N-methylolacrylamide), N-hydroxymethylmethacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-hydroxyethylmethacrylamide and the like having amides.

そして、水溶性重合体中の親水性基含有単量体単位の割合は、水溶性重合体中の全繰り返し単位の量を100質量%とした場合に、10質量%以上であることが好ましい。水溶性重合体中に占める親水性基含有単量体単位の割合が10質量%以上であれば、スラリー組成物の安定性を高めて塗布密度を向上させると共に当該スラリー組成物塗布時における粒子状重合体等の凝集を抑制することができる。なお、水溶性重合体中に親水性基含有単量体単位の割合の上限は、特に限定されず、100質量%以下とすることができる。 The ratio of hydrophilic group-containing monomer units in the water-soluble polymer is preferably 10% by mass or more when the amount of all repeating units in the water-soluble polymer is 100% by mass. If the ratio of the hydrophilic group-containing monomer unit in the water-soluble polymer is 10% by mass or more, the stability of the slurry composition is increased and the coating density is improved, and the slurry composition is applied in a particulate form when applied. Aggregation of polymers and the like can be suppressed. The upper limit of the ratio of hydrophilic group-containing monomer units in the water-soluble polymer is not particularly limited, and can be 100% by mass or less.

-その他の単量体単位-
水溶性重合体は、上述した親水性基含有単量体単位以外の単量体単位(その他の単量体単位)を含んでいてもよい。水溶性重合体に含まれるその他の単量体単位を形成しうるその他の単量体は、上述した親水性基含有単量体と共重合可能であれば特に限定されない。その他の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル単量体、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体、架橋性単量体が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル単量体、フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体、架橋性単量体としては、例えば、特開2015-70245号公報で例示されたものを用いることができる。
なお、その他の単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
-Other monomeric units-
The water-soluble polymer may contain monomer units (other monomer units) other than the hydrophilic group-containing monomer units described above. Other monomers that can form other monomer units contained in the water-soluble polymer are not particularly limited as long as they are copolymerizable with the hydrophilic group-containing monomer described above. Other monomers include, for example, (meth)acrylic acid ester monomers, fluorine-containing (meth)acrylic acid ester monomers, and crosslinkable monomers.
As the (meth)acrylic acid ester monomer, the fluorine-containing (meth)acrylic acid ester monomer, and the crosslinkable monomer, for example, those exemplified in JP-A-2015-70245 can be used.
In addition, another monomer may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

[水溶性重合体の調製方法]
水溶性重合体は、上述した単量体を含む単量体組成物を、例えば水などの水系溶媒中で重合することにより、製造し得る。この際、単量体組成物中の各単量体の含有割合は、水溶性重合体中の各単量体単位の含有割合に準じて定めることができる。
そして、重合様式は、特に制限なく、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法も用いることができる。また、重合反応としては、イオン重合、ラジカル重合、リビングラジカル重合などいずれの反応も用いることができる。
また、重合に使用される乳化剤、分散剤、重合開始剤、重合助剤、分子量調整剤などの添加剤は、一般に用いられるものを使用しうる。これらの添加剤の使用量も、一般に使用される量としうる。重合条件は、重合方法及び重合開始剤の種類などに応じて適宜調整しうる。
[Method for preparing water-soluble polymer]
The water-soluble polymer can be produced by polymerizing a monomer composition containing the monomers described above in an aqueous solvent such as water. At this time, the content ratio of each monomer in the monomer composition can be determined according to the content ratio of each monomer unit in the water-soluble polymer.
The polymerization mode is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, and an emulsion polymerization method can be used. As the polymerization reaction, any reaction such as ionic polymerization, radical polymerization, and living radical polymerization can be used.
Additives such as emulsifiers, dispersants, polymerization initiators, polymerization aids and molecular weight modifiers used in the polymerization may be commonly used ones. The amount of these additives used can also be the amount generally used. Polymerization conditions can be appropriately adjusted according to the polymerization method, the type of polymerization initiator, and the like.

[結着材と水溶性重合体との含有量比]
本発明のスラリー組成物における結着材と水溶性重合体との含有量比(固形分換算)は特に限定されず、例えば、結着材の含有量は、結着材と水溶性重合体の合計含有量(100質量%)の50質量%以上99.8質量%以下であることが好ましい。
[Content ratio of binder and water-soluble polymer]
The content ratio (in terms of solid content) of the binder and the water-soluble polymer in the slurry composition of the present invention is not particularly limited. It is preferably 50% by mass or more and 99.8% by mass or less of the total content (100% by mass).

<水系媒体>
本発明のスラリー組成物が含有する水系媒体は、水を含んでいれば特に限定されず、水溶液や、水と少量の有機溶媒との混合溶液であってもよい。
<Aqueous medium>
The aqueous medium contained in the slurry composition of the present invention is not particularly limited as long as it contains water, and may be an aqueous solution or a mixed solution of water and a small amount of an organic solvent.

<その他の成分>
本発明のスラリー組成物は、上記成分以外の成分(その他の成分)を含有することができる。例えば、スラリー組成物は、既知の添加剤を含んでいてもよい。このような既知の添加剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールなどの酸化防止剤、消泡剤、分散剤(上述した増粘性成分に該当するものを除く。)、及び導電材が挙げられる。なお、その他の成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
<Other ingredients>
The slurry composition of the present invention can contain components (other components) other than the above components. For example, the slurry composition may contain known additives. Such known additives include, for example, antioxidants such as 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, antifoaming agents, and dispersants (excluding those corresponding to the viscosity-increasing components described above). ), and conductive materials. In addition, other components may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types by arbitrary ratios.

<スラリー組成物の調製方法>
そして、本発明のスラリー組成物は、特に限定されることなく、粒子状重合体と、負極活物質と、必要に応じて用いられる水溶性重合体及び/又はその他の成分とを、水系媒体の存在下で混合してスラリー組成物を調製することができる。また、混合方法は特に制限されないが、通常用いられうる撹拌機や、分散機を用いて混合することができる。
<Method for preparing slurry composition>
The slurry composition of the present invention is not particularly limited, and the particulate polymer, the negative electrode active material, and the optionally used water-soluble polymer and/or other components are mixed in an aqueous medium. A slurry composition can be prepared by mixing in the presence. Moreover, the mixing method is not particularly limited, but mixing can be performed using a commonly used stirrer or disperser.

(非水系二次電池用負極)
本発明の非水系二次電池用電極は、上述した非水系二次電池負極用スラリー組成物を用いて形成した負極合材層を備える。従って、負極合材層は、上述したスラリー組成物の乾燥物よりなり、通常、負極活物質と、粒子状重合体に由来する成分とを含有し、任意に、水溶性重合体やその他の成分を含有する。なお、負極合材層中に含まれている各成分は、上記非水系二次電池負極用スラリー組成物中に含まれていたものであり、それら各成分の好適な存在比は、スラリー組成物中の各成分の好適な存在比と同じである。また、粒子状重合体は、スラリー組成物中では粒子形状で存在するが、スラリー組成物を用いて形成された負極合材層中では、粒子形状であってもよいし、その他の任意の形状であってもよい。
そして、本発明の非水系二次電池用負極は、上述した非水系二次電池負極用スラリー組成物を使用して負極合材層を形成しているので、電解液注液性に優れている。そして、かかる非水系二次電池用負極を備える二次電池は、低温環境下で充電操作を行った場合に、良好に充電することができる。
(Non-aqueous secondary battery negative electrode)
The electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention includes a negative electrode mixture layer formed using the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode described above. Therefore, the negative electrode mixture layer is made of the dried slurry composition described above, and usually contains a negative electrode active material and a component derived from a particulate polymer, and optionally a water-soluble polymer and other components. contains In addition, each component contained in the negative electrode mixture layer was contained in the slurry composition for the non-aqueous secondary battery negative electrode, and the preferred abundance ratio of each component is the slurry composition is the same as the preferred abundance ratio of each component in the In addition, although the particulate polymer exists in the form of particles in the slurry composition, it may be in the form of particles or any other shape in the negative electrode mixture layer formed using the slurry composition. may be
The negative electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention uses the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode described above to form the negative electrode mixture layer, and thus has excellent electrolyte pourability. . A secondary battery having such a negative electrode for a non-aqueous secondary battery can be charged satisfactorily when charging is performed in a low-temperature environment.

本発明の非水系二次電池用負極は、負極合材層の密度が、1.60g/cm以上であることが好ましく、1.65g/cm以上であることがより好ましく、2.00g/cm以下であることが好ましく、1.95g/cm以下であることがより好ましく、1.90g/cm以下であることが更に好ましい。負極合材層の密度が上記下限値以上である負極を備える二次電池は、高容量である。また、負極合材層の密度が上記上限値以下である負極を備える二次電池は、通常の充放電操作によって充放電が可能であるために、利便性が高い。 In the negative electrode for non-aqueous secondary batteries of the present invention, the density of the negative electrode mixture layer is preferably 1.60 g/cm 3 or more, more preferably 1.65 g/cm 3 or more, and 2.00 g/cm 3 or more. /cm 3 or less, more preferably 1.95 g/cm 3 or less, even more preferably 1.90 g/cm 3 or less. A secondary battery including a negative electrode in which the density of the negative electrode mixture layer is equal to or higher than the above lower limit has a high capacity. Further, a secondary battery including a negative electrode in which the density of the negative electrode mixture layer is equal to or less than the above upper limit value is highly convenient because it can be charged and discharged by normal charging and discharging operations.

<非水系二次電池用負極の製造>
ここで、本発明の非水系二次電池用負極の負極合材層は、例えば、以下の方法を用いて形成することができる。
1)本発明のスラリー組成物を集電体の表面に塗布し、次いで乾燥する方法;
2)本発明のスラリー組成物に集電体を浸漬後、これを乾燥する方法;及び
3)本発明のスラリー組成物を離型基材上に塗布し、乾燥して負極合材層を製造し、得られた負極合材層を集電体の表面に転写する方法。
これらの中でも、前記1)の方法が、負極合材層の層厚制御をしやすいことから特に好ましい。前記1)の方法は、詳細には、スラリー組成物を集電体上に塗布する工程(塗布工程)と、集電体上に塗布されたスラリー組成物を乾燥させて集電体上に負極合材層を形成する工程(乾燥工程)を含む。
<Production of negative electrode for non-aqueous secondary battery>
Here, the negative electrode mixture layer of the negative electrode for non-aqueous secondary batteries of the present invention can be formed, for example, using the following method.
1) A method of applying the slurry composition of the present invention to the surface of a current collector and then drying;
2) a method of immersing a current collector in the slurry composition of the present invention and then drying it; and 3) coating the slurry composition of the present invention on a release substrate and drying to produce a negative electrode mixture layer. and transferring the obtained negative electrode mixture layer to the surface of the current collector.
Among these methods, the method 1) is particularly preferable because the layer thickness of the negative electrode mixture layer can be easily controlled. The method 1) includes, in detail, a step of applying a slurry composition onto a current collector (application step), and drying the slurry composition applied on the current collector to form a negative electrode on the current collector. It includes a step of forming a mixture layer (drying step).

[塗布工程]
上記スラリー組成物を集電体上に塗布する方法としては、特に限定されず公知の方法を用いることができる。具体的には、塗布方法としては、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、ハケ塗り法などを用いることができる。この際、スラリー組成物を集電体の片面だけに塗布してもよいし、両面に塗布してもよい。塗布後乾燥前の集電体上のスラリー膜の厚みは、乾燥して得られる負極合材層の厚みに応じて適宜に設定しうる。
[Coating process]
The method for applying the slurry composition onto the current collector is not particularly limited, and a known method can be used. Specifically, as the coating method, a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, a brush coating method, or the like can be used. At this time, the slurry composition may be applied to only one side of the current collector, or may be applied to both sides. The thickness of the slurry film on the current collector after application and before drying can be appropriately set according to the thickness of the negative electrode mixture layer obtained by drying.

ここで、スラリー組成物を塗布する集電体としては、電気導電性を有し、かつ、電気化学的に耐久性のある材料が用いられる。具体的には、集電体としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金などからなる集電体を用い得る。なお、前記の材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。 Here, as the current collector to which the slurry composition is applied, a material having electrical conductivity and electrochemical durability is used. Specifically, as the current collector, for example, a current collector made of iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, gold, platinum, or the like can be used. In addition, one type of the above materials may be used alone, or two or more types may be used in combination at an arbitrary ratio.

[乾燥工程]
集電体上のスラリー組成物を乾燥する方法としては、特に限定されず公知の方法を用いることができ、例えば温風、熱風、低湿風による乾燥法、真空乾燥法、赤外線や電子線などの照射による乾燥法を用いることができる。このように集電体上のスラリー組成物を乾燥することで、集電体上に負極合材層を形成し、集電体と負極合材層とを備える非水系二次電池用負極を得ることができる。
[Drying process]
The method for drying the slurry composition on the current collector is not particularly limited, and known methods can be used. A drying method by irradiation can be used. By drying the slurry composition on the current collector in this manner, a negative electrode mixture layer is formed on the current collector to obtain a negative electrode for a non-aqueous secondary battery comprising the current collector and the negative electrode mixture layer. be able to.

なお、乾燥工程の後、金型プレス又はロールプレスなどを用い、負極合材層に加圧処理を施してもよい。加圧処理により、負極合材層と集電体との密着性を向上させると共に得られる負極合材層をより一層高密度化することができる。また、負極合材層が硬化性の重合体を含む場合は、負極合材層の形成後に前記重合体を硬化させることが好ましい。 After the drying step, the negative electrode mixture layer may be pressurized using a mold press, a roll press, or the like. The pressure treatment can improve the adhesion between the negative electrode mixture layer and the current collector, and further increase the density of the obtained negative electrode mixture layer. Moreover, when the negative electrode mixture layer contains a curable polymer, it is preferable to cure the polymer after forming the negative electrode mixture layer.

(非水系二次電池)
本発明の非水系二次電池は、正極と、上述した非水系二次電池用負極と、電解液と、セパレータとを備えている。そして、本発明の非水系二次電池は、上述した非水系二次電池用負極を用いて製造されるため、二次電池の内部における電解液の移動性が高く、低温充電受入性に優れる。
なお、以下では、一例として二次電池がリチウムイオン二次電池である場合について説明するが、本発明は下記の一例に限定されるものではない。
(Non-aqueous secondary battery)
The non-aqueous secondary battery of the present invention includes a positive electrode, the negative electrode for non-aqueous secondary batteries described above, an electrolytic solution, and a separator. Since the non-aqueous secondary battery of the present invention is manufactured using the negative electrode for a non-aqueous secondary battery described above, the mobility of the electrolyte inside the secondary battery is high, and the low-temperature charge acceptance is excellent.
In addition, although the case where the secondary battery is a lithium ion secondary battery will be described below as an example, the present invention is not limited to the following example.

<正極>
ここで、本発明の非水系二次電池で使用し得る、非水系二次電池用正極としては、特に限定されることなく、二次電池の製造に用いられている既知の正極を用いることができる。具体的には、既知の製造方法を用いて集電体上に正極合材層を形成してなる正極などを用いることができる。
<Positive electrode>
Here, the positive electrode for non-aqueous secondary batteries that can be used in the non-aqueous secondary battery of the present invention is not particularly limited, and known positive electrodes used in the production of secondary batteries can be used. can. Specifically, a positive electrode obtained by forming a positive electrode mixture layer on a current collector using a known manufacturing method can be used.

<電解液>
電解液としては、通常、有機溶媒に支持電解質を溶解した有機電解液が用いられる。リチウムイオン二次電池の支持電解質としては、例えば、リチウム塩が用いられる。リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiAsF、LiBF、LiSbF、LiAlCl、LiClO、CFSOLi、CSOLi、CFCOOLi、(CFCO)NLi、(CFSONLi、(CSO)NLiなどが挙げられる。なかでも、溶媒に溶けやすく高い解離度を示すので、LiPF、LiClO、CFSOLiが好ましい。なお、電解質は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。通常は、解離度の高い支持電解質を用いるほどリチウムイオン伝導度が高くなる傾向があるので、支持電解質の種類によりリチウムイオン伝導度を調節することができる。
<Electrolyte>
As the electrolytic solution, an organic electrolytic solution in which a supporting electrolyte is dissolved in an organic solvent is usually used. Lithium salts, for example, are used as supporting electrolytes for lithium ion secondary batteries. Examples of lithium salts include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi. , (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) NLi and the like. Among them, LiPF 6 , LiClO 4 and CF 3 SO 3 Li are preferable because they are easily dissolved in a solvent and exhibit a high degree of dissociation. In addition, one electrolyte may be used alone, or two or more electrolytes may be used in combination at an arbitrary ratio. Generally, lithium ion conductivity tends to increase as a supporting electrolyte with a higher degree of dissociation is used, so the lithium ion conductivity can be adjusted depending on the type of supporting electrolyte.

電解液に使用する有機溶媒としては、支持電解質を溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ビニレンカーボネート(VC)等のカーボネート類;γ-ブチロラクトン、ギ酸メチル等のエステル類;1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物類;などが好適に用いられる。またこれらの溶媒の混合液を用いてもよい。中でも、誘電率が高く、安定な電位領域が広いので、カーボネート類を用いることが好ましい。通常、用いる溶媒の粘度が低いほどリチウムイオン伝導度が高くなる傾向があるので、溶媒の種類によりリチウムイオン伝導度を調節することができる。
なお、電解液中の電解質の濃度は適宜調整することができる。また、電解液には、既知の添加剤を添加することができる。
The organic solvent used in the electrolytic solution is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte. Examples include dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), Carbonates such as butylene carbonate (BC), ethyl methyl carbonate (EMC), vinylene carbonate (VC); esters such as γ-butyrolactone and methyl formate; ethers such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; sulfolane, dimethyl sulfur-containing compounds such as sulfoxide; and the like are preferably used. A mixture of these solvents may also be used. Among them, carbonates are preferably used because they have a high dielectric constant and a wide stable potential region. Usually, the lower the viscosity of the solvent used, the higher the lithium ion conductivity tends to be, so the lithium ion conductivity can be adjusted by the type of solvent.
Note that the concentration of the electrolyte in the electrolytic solution can be adjusted as appropriate. Further, known additives can be added to the electrolytic solution.

<セパレータ>
セパレータとしては、特に限定されることなく、例えば特開2012-204303号公報に記載のものを用いることができる。これらの中でも、セパレータ全体の膜厚を薄くすることができ、これにより、二次電池内の電極活物質の比率を高くして体積あたりの容量を高くすることができるという点より、ポリオレフィン系(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ塩化ビニル)の樹脂からなる微多孔膜が好ましい。
<Separator>
The separator is not particularly limited, and for example, those described in JP-A-2012-204303 can be used. Among these, polyolefin-based ( A microporous membrane made of resin (polyethylene, polypropylene, polybutene, polyvinyl chloride) is preferred.

そして、本発明の二次電池は、例えば、正極と、負極とを、セパレータを介して重ね合わせ、これを必要に応じて電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口することにより製造することができる。ここで、本発明の非水系二次電池では、上述した非水系二次電池用負極を使用する。なお、本発明の非水系二次電池には、二次電池の内部の圧力上昇、過充放電等の発生を防止するために、必要に応じて、ヒューズ、PTC素子等の過電流防止素子、エキスパンドメタル、リード板などを設けてもよい。二次電池の形状は、例えば、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型など、何れであってもよい。 Then, in the secondary battery of the present invention, for example, the positive electrode and the negative electrode are superimposed with a separator interposed therebetween, and if necessary, they are rolled or folded according to the shape of the battery and placed in a battery container. It can be produced by injecting an electrolytic solution into the container and sealing it. Here, in the non-aqueous secondary battery of the present invention, the negative electrode for non-aqueous secondary batteries described above is used. The non-aqueous secondary battery of the present invention may optionally contain overcurrent protection elements such as fuses and PTC elements, etc., in order to prevent the occurrence of internal pressure rises, overcharge/discharge, etc. of the secondary battery. An expanded metal, a lead plate, or the like may be provided. The shape of the secondary battery may be, for example, coin-shaped, button-shaped, sheet-shaped, cylindrical, rectangular, or flat.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
また、複数種類の単量体を重合して製造される重合体において、ある単量体を重合して形成される単量体単位の前記重合体における割合は、別に断らない限り、通常は、その重合体の重合に用いる全単量体に占める当該ある単量体の比率(仕込み比)と一致する。
そして、実施例及び比較例において、結着材の電解液接触角及び電解液膨潤度、粒子状結着材の電解液膨潤度、負極活物質のタップ密度、二次電池の低温充電受入性、並びに、負極の電解液注液性は、以下の方法で測定又は評価した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, "%" and "parts" representing amounts are based on mass unless otherwise specified.
In addition, in a polymer produced by polymerizing a plurality of types of monomers, the proportion of monomer units formed by polymerizing a certain monomer in the polymer is usually as follows, unless otherwise specified. It corresponds to the ratio (feed ratio) of the certain monomer to the total monomers used for the polymerization of the polymer.
In Examples and Comparative Examples, the contact angle of the electrolyte and the degree of swelling of the electrolyte of the binder, the degree of swelling of the electrolyte of the particulate binder, the tap density of the negative electrode active material, the low-temperature charge acceptability of the secondary battery, In addition, the electrolyte pourability of the negative electrode was measured or evaluated by the following method.

<結着材の電解液接触角>
実施例1、4、及び、比較例1、2では、それぞれ調製した粒子状重合体の水分散液を製膜して得られたフィルムを電解液接触角の測定対象とした。また、実施例2~3では、それぞれ調製した粒子状重合体の水分散液に対して、粒子状重合体との混合比率が固形分の質量基準で表1に示すとなるように、粒子状結着材を添加して得た混合物を製膜して得られたフィルムを電解液接触角の測定対象とした。接触角の測定要領は、以下の通りとした。
測定装置として、接触角計(協和界面化学社製、「DMs-400」)を用いた。また、電解液接触角測定用の電解液としては、支持電解質としてのLiPFを、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの体積比が3:7である混合溶媒に対して、濃度1mol/Lとなるように溶解してなる電解液(以下、「EC:EMC=3:7;LiPF=1mol/L」電解液とも表記することがある。)を用いた。かかる電解液を、25℃のドライルーム(露点温度-40℃以下の環境下)においてフィルム上に滴下し、上記接触角計により、水平方向から取得した画像について接線法に基づいて画像解析して、接触角を求めた。なお、実施例4については、支持電解質としてのLiPFを、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比が1:2である混合溶媒に対して、濃度1mol/Lとなるように溶解してなる、上記とは異なる組成の電解液(以下、「EC:DEC=1:2;LiPF=1mol/L」電解液とも表記することがある。)を用いて、同様の手順に従って、接触角を測定した。
<Electrolyte solution contact angle of binder>
In Examples 1 and 4 and Comparative Examples 1 and 2, the films obtained by forming the prepared aqueous dispersions of the particulate polymer were used as objects for measuring the contact angle of the electrolytic solution. Further, in Examples 2 and 3, the particulate polymer was added to the prepared aqueous dispersion of the particulate polymer so that the mixing ratio with the particulate polymer was as shown in Table 1 on the solid content mass basis. A film obtained by forming a mixture obtained by adding a binder was used as an object for measuring the contact angle of the electrolyte. The procedure for measuring the contact angle was as follows.
A contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., "DMs-400") was used as a measuring device. In addition, as the electrolytic solution for measuring the contact angle of the electrolytic solution, LiPF 6 as a supporting electrolyte was added to a mixed solvent having a volume ratio of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate of 3:7, and the concentration was 1 mol/L. (hereinafter also referred to as "EC: EMC=3:7; LiPF 6 =1 mol/L" electrolytic solution) was used. Such an electrolytic solution is dropped onto the film in a dry room at 25° C. (under an environment with a dew point temperature of −40° C. or less), and the image obtained from the horizontal direction is analyzed by the contact angle meter based on the tangent line method. , the contact angle was determined. In Example 4, LiPF 6 as a supporting electrolyte was dissolved in a mixed solvent in which the volume ratio of ethylene carbonate and diethyl carbonate was 1:2 at a concentration of 1 mol/L. Using an electrolytic solution with a composition different from the above (hereinafter also referred to as "EC: DEC = 1: 2; LiPF 6 = 1 mol / L" electrolytic solution), the contact angle is measured according to the same procedure. did.

<結着材の電解液膨潤度>
上記<結着材の電解液接触角>の測定の際と同様にして、電解液膨潤度の測定対象としてのフィルムを作成した。電解液膨潤度測定用の電解液としては、<結着材の電解液接触角>の測定の際と同じ、「EC:EMC=3:7;LiPF=1mol/L」電解液、又は、「EC:DEC=1:2;LiPF=1mol/L」電解液を用いた。
測定対象としてのフィルムを秤量し、浸漬前質量M0を測定した。その後、電解液に対して、60℃72時間の条件でフィルムを浸漬し、引き上げた。引き上げたフィルムの表面の電解液をふき取り、秤量して、浸漬後質量M1を得た。そして、下式に従って、結着材の電解液膨潤度(%)を算出した。
電解液膨潤度(%)=M1/M0×100
<Swelling degree of electrolytic solution of binder>
A film was prepared as an object for measurement of the degree of swelling of the electrolytic solution in the same manner as in the measurement of the <electrolyte solution contact angle of the binder>. As the electrolytic solution for measuring the degree of swelling of the electrolytic solution, the same "EC: EMC=3:7; LiPF 6 =1 mol/L" electrolytic solution as in the measurement of the <electrolyte solution contact angle of the binder>, or A "EC:DEC=1:2; LiPF 6 =1 mol/L" electrolytic solution was used.
A film to be measured was weighed to measure the pre-immersion mass M0. After that, the film was immersed in the electrolytic solution at 60° C. for 72 hours and pulled out. The electrolytic solution on the surface of the pulled up film was wiped off and weighed to obtain the post-immersion mass M1. Then, the electrolyte swelling degree (%) of the binder was calculated according to the following formula.
Swelling degree of electrolytic solution (%) = M1/M0 x 100

<粒子状結着材の電解液膨潤度>
実施例2~3で調製した粒子状結着材としての、スチレンブタジエンランダム共重合体を含む、水分散液を製膜して得られたフィルムを電解液接触角の測定対象とした。かかる点以外は、上記<結着材の電解液膨潤度>の際と同様にして、粒子状結着材の電解液膨潤度(%)を算出した。
<Electrolytic solution swelling degree of particulate binder>
A film obtained by forming an aqueous dispersion containing a styrene-butadiene random copolymer as the particulate binder prepared in Examples 2 and 3 was used as an object for measurement of the electrolyte solution contact angle. Except for this point, the electrolytic solution swelling degree (%) of the particulate binder was calculated in the same manner as in the above <Swelling degree of electrolytic solution of binder>.

<負極活物質のタップ密度>
実施例、比較例で用いた負極活物質について、パウダテスタ(登録商標)(ホソカワミクロン社製、製品名「PT-D」)を用いてタップ密度を測定した。具体的には、まず、測定容器に充填した負極活物質の粉体を容器上面にてすり切った。次いで、測定容器に測定器付属のキャップを取り付け、取り付けたキャップの上縁まで負極活物質の粉体を追加充填し、高さ1.8cmから180回繰り返し落下させることにより、タッピングを行った。タッピング終了後にキャップを外し、容器上面にて負極活物質の粉体を再びすり切った。タッピング後にすり切った試料を秤量し、この状態の嵩密度を固め嵩密度、即ちタップ密度(g/cm3)として測定した。
<Tap density of negative electrode active material>
The tap densities of the negative electrode active materials used in Examples and Comparative Examples were measured using a Powder Tester (registered trademark) (manufactured by Hosokawa Micron Corporation, product name “PT-D”). Specifically, first, the powder of the negative electrode active material filled in the measurement container was scraped off on the upper surface of the container. Next, a cap attached to the measuring instrument was attached to the measuring container, and the powder of the negative electrode active material was additionally filled up to the upper edge of the attached cap, and tapping was performed by repeatedly dropping the cap from a height of 1.8 cm 180 times. After the tapping was completed, the cap was removed, and the negative electrode active material powder was scraped off again on the upper surface of the container. After tapping, the ground sample was weighed and the bulk density in this state was measured as the compacted bulk density, ie tapped density (g/cm 3 ).

<二次電池の低温充電受入性>
実施例、比較例で作製したリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、25℃の環境下で、1.0Cにて定電流で1時間の充電の操作を行い、常温充電容量(C0)を測定した。その後、25℃の環境下で、0.1Cの定電流で放電を行い3Vに達した時点で、放電を停止した。次に、-15℃環境下で、1.0Cにて定電流で1時間の充電を行い、低温充電容量(C1)を測定した。そして、C1/C0で求められる低温環境におけるリチウムイオンの受入性(即ち、低温充電受入性)Xを求め、以下の基準により判定した。この低温充電受入性Xが大きいほど、低温環境下での充電操作により、負極合材層中にてより多くのリチウムイオンを受け入れることができることを意味する。
A:低温充電受入性Xが0.5以上1以下
B:低温充電受入性Xが0.4以上0.5未満
C:低温充電受入性Xが0.4未満
<Low temperature charge acceptance of secondary battery>
The lithium-ion secondary batteries prepared in Examples and Comparative Examples were allowed to stand in an environment of 25°C for 24 hours, and then charged at a constant current of 1.0C for 1 hour in an environment of 25°C. was performed, and the normal temperature charge capacity (C0) was measured. After that, the battery was discharged at a constant current of 0.1 C in an environment of 25° C., and when the voltage reached 3 V, the discharge was stopped. Next, in an environment of −15° C., charging was performed at a constant current of 1.0 C for 1 hour, and the low temperature charge capacity (C1) was measured. Then, the lithium ion acceptability in a low temperature environment (that is, the low temperature charge acceptability) X determined by C1/C0 was determined and judged according to the following criteria. It means that the larger the low-temperature charge acceptability X is, the more lithium ions can be accepted in the negative electrode mixture layer by the charging operation in a low-temperature environment.
A: Low temperature charge acceptance X is 0.5 or more and 1 or less B: Low temperature charge acceptance X is 0.4 or more and less than 0.5 C: Low temperature charge acceptance X is less than 0.4

<負極の電解液注液性>
実施例、比較例で作製した負極原反の負極合材層側を温度25±3℃の環境下、線圧14t(トン)の条件でロールプレスし、負極合材層密度を1.75g/cm3に調整した。このようにして得た二次電池用負極を直径16mmの円形に切り出し、負極合材層を有する面にプロピレンカーボネートを1μL滴下した。滴下した液滴が負極合材層内に浸透するまでの時間(以下、「浸透時間」とも称する。)を目視で測定し、以下の基準により評価した。なお、浸透時間は、滴下時点から負極合材層表面に液体が確認されなくなるまでの所要時間である。この浸透時間が短いほど、プロピレンカーボネートに代えて、所望の電解液を用いた場合であっても、電解液と負極との親和性が良好であり、即ち、二次電池の製造における、電解液の注液性に優れることを示す。
A:浸透時間が110秒未満
B:浸透時間が110秒以上130秒未満
C:浸透時間が130秒以上
<Electrolyte pourability of negative electrode>
The negative electrode mixture layer side of the negative electrode raw fabric produced in Examples and Comparative Examples was roll-pressed under the conditions of a linear pressure of 14 tons (tons) under an environment of a temperature of 25 ± 3 ° C., and a negative electrode mixture layer density of 1.75 g / adjusted to cm3 . The secondary battery negative electrode thus obtained was cut into a circle with a diameter of 16 mm, and 1 μL of propylene carbonate was dropped on the surface having the negative electrode mixture layer. The time required for the dropped droplets to permeate into the negative electrode mixture layer (hereinafter also referred to as “permeation time”) was visually measured and evaluated according to the following criteria. The permeation time is the time required from the point of dropping until the liquid is no longer found on the surface of the negative electrode mixture layer. The shorter the permeation time, the better the affinity between the electrolyte and the negative electrode even when a desired electrolyte is used instead of propylene carbonate. It shows that the liquid injection property is excellent.
A: Penetration time less than 110 seconds B: Penetration time 110 seconds or more and less than 130 seconds C: Penetration time 130 seconds or more

(実施例1)
<粒子状重合体の調製>
[ブロック重合体のシクロヘキサン溶液の調製]
耐圧反応器に、シクロヘキサン233.3kg、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下、TMEDAと称する)54.2mmol及びスチレン30.0kgを添加し、40℃で攪拌しているところに、n-ブチルリチウム1806.5mmolを添加し、50℃に昇温しながら1時間重合した。スチレンの重合転化率は100%であった。引き続き、50~60℃を保つように温度制御しながら、反応器にイソプレン70.0kgを1時間にわたり連続的に添加した。イソプレンの添加を完了した後、さらに1時間重合した。イソプレンの重合転化率は100%であった。次いで、カップリング剤としてジクロロジメチルシラン722.6mmolを添加して2時間カップリング反応を行い、スチレン-イソプレンカップリングブロック共重合体を形成させた。この後、活性末端を有するスチレン-イソプレンブロック共重合体が残留していると考えられる反応液に、メタノール3612.9mmolを添加してよく混合し、活性末端を失活させた。以上のようにして得られた反応液100部(重合体成分を30.0部含有)に、酸化防止剤として、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール0.3部を加えて混合し、混合溶液を少量ずつ85~95℃に加熱された温水中に滴下して溶媒を揮発させて析出物を得て、この析出物を粉砕し、85℃で熱風乾燥することにより、ブロック重合体を含む乾燥物を回収した。
そして、回収した乾燥物をシクロヘキサンに溶解し、ブロック重合体の濃度が15質量%であるブロック重合体溶液を調製した。
[転相乳化]
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムをイオン交換水に溶解し、5質量%の水溶液を調製した。
そして、得られたブロック重合体溶液500gと得られた水溶液500gとをタンク内に投入し撹拌させることで予備混合を行った。続いて、タンク内から、予備混合物を、定量ポンプを用いて100g/分の速度で連続式高能率乳化分散機(太平洋機工社製、製品名「マイルダー MDN303V」)へ移送し、回転数15000rpmで撹拌することにより、予備混合物を転相乳化した乳化液を得た。
次に、得られた乳化液中のシクロヘキサンをロータリーエバポレータにて減圧留去した。その後、留去した乳化液を遠心分離機(日立工機社製、「Himac CR21N」)にて、7000rpmで10分間遠心した後、上層部分を取り出すことで濃縮を行った。最後に、上層部分を100メッシュの金網で濾過し、粒子状のブロック重合体を含有する水分散液(ブロック重合体ラテックス)を得た。
[グラフト重合及び架橋]
得られたブロック重合体ラテックスを固形分換算で100部に対し、蒸留水850部を添加して希釈した。そして、希釈されたブロック重合体ラテックスを窒素置換された撹拌機付き重合反応容器に投入し、撹拌しながら温度を30℃にまで加温した。
また、別の容器を用い、酸性基含有単量体としてのメタクリル酸6部と蒸留水15部とを混合してメタクリル酸希釈液を調製した。このメタクリル酸希釈液を、30℃にまで加温した重合反応容器内に、30分間かけて添加した。
更に、別の容器を用い、蒸留水7部及び還元剤としての硫酸第一鉄(中部キレスト社製、商品名「フロストFe」)0.01部を含む溶液を調製した。得られた溶液を重合反応容器内に添加した後、酸化剤としての1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド(日本油脂社製、商品名「パーオクタH」)0.5部を添加し、30℃で1時間反応させた後、更に70℃で2時間反応させた。なお、重合転化率は99%であった。
そして、ブロック重合体をグラフト重合及び架橋してなる重合体よりなる粒子状重合体の水分散液を得た。得られた水分散液を走査型電子顕微鏡(SEM)により拡大観察し、含有される重合体が粒子状であることを確認した。
得られた粒子状重合体の水分散液を用いて、結着材の電解液接触角及び電解液膨潤度を測定した。結果を表1に示す。
<非水系二次電池負極用スラリー組成物の調製>
ディスパー付きのプラネタリーミキサーに、負極活物質としての人造黒鉛(容量:360mAh/g)100部、導電材としてのカーボンブラック(TIMCAL社製、製品名「Super C65」)1部、水溶性重合体としてのカルボキシメチルセルロース(日本製紙ケミカル社製、製品名「MAC-350HC」)の2%水溶液を固形分相当で1.2部加えて混合物を得た。得られた混合物をイオン交換水で固形分濃度60%に調整した後、25℃で60分間混合した。次に、イオン交換水で固形分濃度52%に調整した後、さらに25℃で15分間混合し混合液を得た。得られた混合液に、上述で調製された粒子状重合体の水分散液を固形分相当量で2.0部、及びイオン交換水を入れ、最終固形分濃度が48%となるように調整した。さらに10分間混合した後、減圧下で脱泡処理することにより、負極用スラリー組成物を得た。
<負極の形成>
得られた負極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ15μmの銅箔の上に、乾燥後の目付が11mg/cmになるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、銅箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理して、負極原反を得た。
そして、負極原反をロールプレスで圧延して、負極合材層の密度が1.70g/cmの負極を得た。
<正極の形成>
正極活物質としての体積平均粒子径12μmのLiCoOを100部と、導電材としてのアセチレンブラック(電気化学工業社製、製品名「HS-100」)を2部と、結着材としてのポリフッ化ビニリデン(クレハ社製、製品名「#7208」)を固形分相当で2部と、溶媒としてのN-メチルピロリドンとを混合して全固形分濃度を70%とした。これらをプラネタリーミキサーにより混合し、正極用スラリー組成物を得た。
得られた正極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ20μmのアルミ箔の上に、乾燥後の目付が23mg/cmになるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、アルミ箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理して、正極原反を得た。
そして、正極原反をロールプレスで圧延して、正極合材層の密度が4.0g/cmの正極を得た。
<セパレータの準備>
セパレータ基材よりなるセパレータとして、単層のポリプロピレン製セパレータ(セルガード社製、製品名「セルガード2500」)を準備した。
<リチウムイオン二次電池の作製>
得られた正極を49cm×5cmの長方形に切り出して正極合材層側の表面が上側になるように置き、その正極合材層上に120cm×5.5cmに切り出したセパレータを、正極がセパレータの長手方向左側に位置するように配置した。更に、得られた負極を50×5.2cmの長方形に切り出し、セパレータ上に、負極合材層側の表面がセパレータに向かい合うように、かつ、負極がセパレータの長手方向右側に位置するように配置した。そして、得られた積層体を捲回機により捲回し、捲回体を得た。この捲回体を電池の外装としてのアルミ包材外装で包み、二次電池用電解液(溶媒:エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=30/70(体積比)、支持電解質:濃度1mol/LのLiPF6)を空気が残らないように注入し、更にアルミ包材外装の開口を150℃のヒートシールで閉口して、容量800mAhの捲回型リチウムイオン二次電池を製造した。そして、このリチウムイオン二次電池について、上記に従って各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 1)
<Preparation of particulate polymer>
[Preparation of cyclohexane solution of block polymer]
233.3 kg of cyclohexane, 54.2 mmol of N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (hereinafter referred to as TMEDA) and 30.0 kg of styrene were added to a pressure-resistant reactor and stirred at 40°C. 1806.5 mmol of n-butyllithium was added to the solution and polymerized for 1 hour while the temperature was raised to 50°C. The polymerization conversion of styrene was 100%. Subsequently, 70.0 kg of isoprene was continuously added to the reactor over 1 hour while controlling the temperature so as to maintain 50-60°C. Polymerization was continued for an additional hour after the isoprene addition was complete. The polymerization conversion rate of isoprene was 100%. Then, 722.6 mmol of dichlorodimethylsilane was added as a coupling agent and a coupling reaction was carried out for 2 hours to form a styrene-isoprene coupling block copolymer. Thereafter, 3612.9 mmol of methanol was added to the reaction solution in which the styrene-isoprene block copolymer having active terminals was thought to remain, and the mixture was thoroughly mixed to deactivate the active terminals. 0.3 parts of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added as an antioxidant to 100 parts of the reaction solution thus obtained (containing 30.0 parts of the polymer component). The mixed solution is dropped little by little into warm water heated to 85 to 95°C to volatilize the solvent to obtain a precipitate, which is pulverized and dried with hot air at 85°C to obtain a block. A dried product containing a polymer was recovered.
Then, the recovered dried product was dissolved in cyclohexane to prepare a block polymer solution having a block polymer concentration of 15% by mass.
[Phase inversion emulsification]
Sodium alkylbenzenesulfonate was dissolved in ion-exchanged water to prepare a 5% by mass aqueous solution.
Then, 500 g of the obtained block polymer solution and 500 g of the obtained aqueous solution were charged into a tank and stirred to perform preliminary mixing. Subsequently, the preliminary mixture was transferred from the tank to a continuous high-efficiency emulsifying and dispersing machine (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd., product name “Milder MDN303V”) at a rate of 100 g / min using a metering pump, and the rotation speed was 15000 rpm. By stirring, an emulsion obtained by phase inversion emulsification of the preliminary mixture was obtained.
Next, cyclohexane in the resulting emulsion was distilled off under reduced pressure using a rotary evaporator. After that, the evaporated emulsion was centrifuged at 7000 rpm for 10 minutes in a centrifuge (“Himac CR21N” manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd.), and the upper layer was taken out to concentrate. Finally, the upper layer portion was filtered through a wire mesh of 100 mesh to obtain an aqueous dispersion (block polymer latex) containing particulate block polymer.
[Graft polymerization and cross-linking]
The obtained block polymer latex was diluted by adding 850 parts of distilled water to 100 parts in terms of solid content. Then, the diluted block polymer latex was charged into a nitrogen-purged polymerization reactor equipped with a stirrer and heated to 30° C. while stirring.
In another container, 6 parts of methacrylic acid as an acidic group-containing monomer and 15 parts of distilled water were mixed to prepare a diluted methacrylic acid solution. This methacrylic acid diluted solution was added over 30 minutes into the polymerization reaction vessel heated to 30°C.
Further, using another container, a solution containing 7 parts of distilled water and 0.01 part of ferrous sulfate (manufactured by Chubu Kirest Co., Ltd., trade name "Frost Fe") as a reducing agent was prepared. After adding the obtained solution into the polymerization reaction vessel, 0.5 part of 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide (manufactured by NOF Corporation, trade name "Perocta H") as an oxidizing agent was added. After addition and reaction at 30° C. for 1 hour, reaction was further performed at 70° C. for 2 hours. Incidentally, the polymerization conversion rate was 99%.
Then, an aqueous dispersion of a particulate polymer comprising a polymer obtained by graft-polymerizing and cross-linking the block polymer was obtained. The resulting aqueous dispersion was magnified and observed with a scanning electron microscope (SEM) to confirm that the contained polymer was in the form of particles.
Using the obtained aqueous dispersion of the particulate polymer, the contact angle of the binder with the electrolytic solution and the degree of swelling of the electrolytic solution were measured. Table 1 shows the results.
<Preparation of slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrode>
In a planetary mixer with a disper, 100 parts of artificial graphite (capacity: 360 mAh / g) as a negative electrode active material, 1 part of carbon black (manufactured by TIMCAL, product name "Super C65") as a conductive material, and a water-soluble polymer A 2% aqueous solution of carboxymethyl cellulose (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd., product name "MAC-350HC") as a solid content was added by 1.2 parts to obtain a mixture. The obtained mixture was adjusted to a solid content concentration of 60% with ion-exchanged water, and then mixed at 25° C. for 60 minutes. Next, after adjusting the solid content concentration to 52% with ion-exchanged water, the mixture was further mixed at 25° C. for 15 minutes to obtain a mixed liquid. To the resulting mixed solution, 2.0 parts of the aqueous dispersion of the particulate polymer prepared above in terms of solid content and ion-exchanged water were added to adjust the final solid content concentration to 48%. did. After further mixing for 10 minutes, defoaming treatment was performed under reduced pressure to obtain a negative electrode slurry composition.
<Formation of Negative Electrode>
The obtained negative electrode slurry composition was applied to a 15 μm-thick copper foil as a current collector with a comma coater so that the weight after drying was 11 mg/cm 2 , and dried. This drying was carried out by conveying the copper foil at a speed of 0.5 m/min in an oven at 60° C. for 2 minutes. After that, heat treatment was performed at 120° C. for 2 minutes to obtain a negative electrode original fabric.
Then, the raw negative electrode was rolled by a roll press to obtain a negative electrode having a negative electrode mixture layer with a density of 1.70 g/cm 3 .
<Formation of positive electrode>
100 parts of LiCoO 2 having a volume average particle diameter of 12 μm as a positive electrode active material, 2 parts of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., product name “HS-100”) as a conductive material, and polyfluoride as a binder. 2 parts of vinylidene chloride (manufactured by Kureha Co., Ltd., product name "#7208") was mixed with N-methylpyrrolidone as a solvent to adjust the total solid concentration to 70%. These were mixed by a planetary mixer to obtain a positive electrode slurry composition.
The positive electrode slurry composition thus obtained was applied onto a 20 μm thick aluminum foil as a current collector with a comma coater so that the weight after drying would be 23 mg/cm 2 and dried. This drying was carried out by conveying the aluminum foil at a speed of 0.5 m/min in an oven at 60° C. for 2 minutes. After that, heat treatment was performed at 120° C. for 2 minutes to obtain a positive electrode original fabric.
Then, the raw positive electrode sheet was rolled by a roll press to obtain a positive electrode having a positive electrode mixture layer with a density of 4.0 g/cm 3 .
<Preparation of separator>
A single-layer polypropylene separator (manufactured by Celgard, product name: "Celgard 2500") was prepared as a separator made of a separator base material.
<Production of lithium ion secondary battery>
The obtained positive electrode was cut into a rectangle of 49 cm × 5 cm and placed so that the surface on the positive electrode mixture layer side faced upward, and a separator cut into 120 cm × 5.5 cm was placed on the positive electrode mixture layer. It was arranged so as to be located on the left side in the longitudinal direction. Furthermore, the obtained negative electrode was cut into a rectangle of 50 × 5.2 cm, and placed on the separator so that the surface of the negative electrode mixture layer side faced the separator and the negative electrode was positioned on the right side in the longitudinal direction of the separator. did. Then, the obtained laminate was wound by a winding machine to obtain a wound body. This wound body is wrapped with an aluminum packaging material as a battery exterior, and an electrolytic solution for a secondary battery (solvent: ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate = 30/70 (volume ratio), supporting electrolyte: LiPF with a concentration of 1 mol / L 6 ) was injected so that no air remained, and the opening of the exterior of the aluminum packaging material was closed by heat sealing at 150° C. to produce a wound type lithium ion secondary battery with a capacity of 800 mAh. Then, various evaluations were performed on this lithium ion secondary battery according to the above. Table 1 shows the results.

(実施例2)
非水系二次電池負極用スラリー組成物の調製時に、結着材として、粒子状重合体に加えて、以下のようにして調製した粒子状結着材を配合した。この際、結着材としての総質量を維持しつつ、結着材の中での粒子状重合体と粒子状結着材との質量比率が50:50となるように、添加量を調節した。なお、粒子状重合体と粒子状結着材とは、予め撹拌機(新東科学社製、製品名「スリーワンモータ」)を用いて1時間撹拌してから、スラリー組成物の調製に用いるプラネタリーミキサーに投入した。これらの点以外は、実施例1と同様にして各種操作、測定、及び評価を実施した。結果を表1に示す。
<粒子状結着材の調製>
反応器に、イオン交換水150部、乳化剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(濃度10%)25部、スチレン63部、カルボキシル基を有する単量体としてのイタコン酸3.5部、ヒドロキシル基を有する単量体としての2-ヒドロキシエチルアクリレート1部、及び、分子量調整剤としてのt-ドデシルメルカプタン0.5部を、この順に投入した。次いで、反応器内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン32.5部を投入した。60℃に保った反応器に、重合開始剤としての過硫酸カリウム0.5部を投入して重合反応を開始し、撹拌しながら重合反応を継続した。重合転化率が96%になった時点で冷却し、重合停止剤としてのハイドロキノン水溶液(濃度10%)0.1部を加えて重合反応を停止した。その後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、粒子状結着材(スチレンブタジエンランダム共重合体、表1にて「SBR」と表記する)の水分散液を得た。
(Example 2)
At the time of preparation of the slurry composition for the negative electrode of the non-aqueous secondary battery, a particulate binder prepared as follows was blended as a binder in addition to the particulate polymer. At this time, the addition amount was adjusted so that the mass ratio of the particulate polymer and the particulate binder in the binder was 50:50 while maintaining the total mass of the binder. . The particulate polymer and the particulate binder were previously stirred for 1 hour using a stirrer (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., product name: "Three One Motor"), and then the planetary material used for preparing the slurry composition was stirred. I put it in the Lee mixer. Various operations, measurements, and evaluations were performed in the same manner as in Example 1 except for these points. Table 1 shows the results.
<Preparation of Particulate Binder>
A reactor was charged with 150 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution (10% concentration) as an emulsifier, 63 parts of styrene, 3.5 parts of itaconic acid as a monomer having a carboxyl group, and a hydroxyl group. 1 part of 2-hydroxyethyl acrylate as a monomer possessed and 0.5 part of t-dodecylmercaptan as a molecular weight modifier were added in this order. Then, after replacing the gas inside the reactor with nitrogen three times, 32.5 parts of 1,3-butadiene was added. 0.5 part of potassium persulfate as a polymerization initiator was put into a reactor maintained at 60° C. to initiate a polymerization reaction, and the polymerization reaction was continued while stirring. When the polymerization conversion reached 96%, the mixture was cooled, and 0.1 part of an aqueous hydroquinone solution (concentration: 10%) was added as a polymerization terminator to terminate the polymerization reaction. Thereafter, residual monomers were removed using a rotary evaporator at a water temperature of 60° C. to obtain an aqueous dispersion of a particulate binder (styrene-butadiene random copolymer, indicated as “SBR” in Table 1). .

(実施例3)
非水系二次電池負極用スラリー組成物の調製時に、結着材として、粒子状重合体に加えて、実施例2と同様にして調製した粒子状結着材(SBR)を配合した。この際、結着材としての総質量を維持しつつ、結着材の中での粒子状重合体と粒子状結着材との質量比率が30:70となるように、添加量を調節した。なお、粒子状重合体と粒子状結着材とは、予め撹拌機(新東科学社製、製品名「スリーワンモータ」)を用いて1時間撹拌してから、スラリー組成物の調製に用いるプラネタリーミキサーに投入した。これらの点以外は、実施例1と同様にして各種操作、測定、及び評価を実施した。結果を表1に示す。
(Example 3)
At the time of preparation of the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode, a particulate binder (SBR) prepared in the same manner as in Example 2 was blended as a binder in addition to the particulate polymer. At this time, the addition amount was adjusted so that the mass ratio of the particulate polymer and the particulate binder in the binder was 30:70 while maintaining the total mass of the binder. . The particulate polymer and the particulate binder were previously stirred for 1 hour using a stirrer (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., product name: "Three One Motor"), and then the planetary material used for preparing the slurry composition was stirred. I put it in the Lee mixer. Various operations, measurements, and evaluations were performed in the same manner as in Example 1 except for these points. Table 1 shows the results.

(実施例4)
<リチウムイオン二次電池の作製>に際して、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比が1:2である混合溶媒に、支持電解質としてLiPF6が濃度1mol/Lで溶解されてなる電解液(「EC:DEC=1:2;LiPF=1mol/L」電解液)を用いた以外は、実施例1と同様にして各種操作、測定、及び評価を実施した。結果を表1に示す。
(Example 4)
<Preparation of lithium-ion secondary battery> In a mixed solvent in which the volume ratio of ethylene carbonate and diethyl carbonate is 1:2, LiPF6 is dissolved as a supporting electrolyte at a concentration of 1 mol/L. :DEC = 1:2; LiPF 6 = 1 mol/L electrolyte), various operations, measurements, and evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

(比較例1)
粒子状重合体の調製時に、以下のようにして、ランダム重合体である粒子状重合体の水分散液を得た以外は実施例1と同様にして、各種操作、測定、及び評価を実施した。結果を表1に示す。
<粒子状重合体の調製>
反応器に、イオン交換水150部、乳化剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(濃度10%)25部、芳香族ビニル単量体としてのスチレン25部、酸性基含有単量体としてのメタクリル酸15部及び、分子量調整剤としてのt-ドデシルメルカプタン0.8部を、この順に投入した。次いで、反応器内部の気体を窒素で3回置換した後、脂肪族共役ジエン単量体としての1,3-ブタジエン60部を投入した。60℃に保った反応器に、重合開始剤としての過硫酸カリウム0.5部を投入して重合反応を開始し、撹拌しながら重合反応を継続した。重合転化率が96%になった時点で冷却し、重合停止剤としてのハイドロキノン水溶液(濃度10%)0.1部を加えて重合反応を停止した。その後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、粒子状のランダム重合体(粒子状重合体)の水分散液を得た。
(Comparative example 1)
Various operations, measurements, and evaluations were carried out in the same manner as in Example 1 except that an aqueous dispersion of a particulate polymer, which is a random polymer, was obtained in the following manner during the preparation of the particulate polymer. . Table 1 shows the results.
<Preparation of particulate polymer>
A reactor was charged with 150 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution (10% concentration) as an emulsifier, 25 parts of styrene as an aromatic vinyl monomer, and 15 parts of methacrylic acid as an acidic group-containing monomer. parts and 0.8 parts of t-dodecylmercaptan as a molecular weight modifier were added in this order. Then, after replacing the gas inside the reactor with nitrogen three times, 60 parts of 1,3-butadiene as an aliphatic conjugated diene monomer was added. 0.5 part of potassium persulfate as a polymerization initiator was put into a reactor maintained at 60° C. to initiate a polymerization reaction, and the polymerization reaction was continued while stirring. When the polymerization conversion reached 96%, the mixture was cooled, and 0.1 part of an aqueous hydroquinone solution (concentration: 10%) was added as a polymerization terminator to terminate the polymerization reaction. Thereafter, residual monomers were removed using a rotary evaporator at a water temperature of 60° C. to obtain an aqueous dispersion of particulate random polymer (particulate polymer).

(比較例2)
粒子状重合体の調製時に、以下のようにして、ランダム重合体である粒子状重合体の水分散液を得た以外は実施例1と同様にして、各種操作、測定、及び評価を実施した。結果を表1に示す。
<粒子状重合体の調製>
反応器に、イオン交換水150部、乳化剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(濃度10%)25部、芳香族ビニル単量体としてのスチレン19部、アクリロニトリル19部、酸性基含有単量体としてのメタクリル酸4部及び、分子量調整剤としてのt-ドデシルメルカプタン0.5部を、この順に投入した。次いで、反応器内部の気体を窒素で3回置換した後、脂肪族共役ジエン単量体としての1,3-ブタジエン58部を投入した。60℃に保った反応器に、重合開始剤としての過硫酸カリウム0.5部を投入して重合反応を開始し、撹拌しながら重合反応を継続した。重合転化率が96%になった時点で冷却し、重合停止剤としてのハイドロキノン水溶液(濃度10%)0.1部を加えて重合反応を停止した。その後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、粒子状のランダム重合体(粒子状重合体)の水分散液を得た。
(Comparative example 2)
Various operations, measurements, and evaluations were carried out in the same manner as in Example 1 except that an aqueous dispersion of a particulate polymer, which is a random polymer, was obtained in the following manner during the preparation of the particulate polymer. . Table 1 shows the results.
<Preparation of particulate polymer>
A reactor was charged with 150 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution (10% concentration) as an emulsifier, 19 parts of styrene as an aromatic vinyl monomer, 19 parts of acrylonitrile, and 19 parts of acrylonitrile as an acidic group-containing monomer. 4 parts of methacrylic acid and 0.5 parts of t-dodecylmercaptan as a molecular weight modifier were added in this order. Then, after replacing the gas inside the reactor with nitrogen three times, 58 parts of 1,3-butadiene as an aliphatic conjugated diene monomer was added. 0.5 part of potassium persulfate as a polymerization initiator was put into a reactor maintained at 60° C. to initiate a polymerization reaction, and the polymerization reaction was continued while stirring. When the polymerization conversion reached 96%, the mixture was cooled, and 0.1 part of an aqueous hydroquinone solution (concentration: 10%) was added as a polymerization terminator to terminate the polymerization reaction. Thereafter, residual monomers were removed using a rotary evaporator at a water temperature of 60° C. to obtain an aqueous dispersion of particulate random polymer (particulate polymer).

Figure 0007107137000001
Figure 0007107137000001

表1より、粒子状重合体を含んでなる結着材であって、電解液に対する接触角及び膨潤度が、それぞれ所定の範囲内である結着材と、負極活物質とを含む非水系二次電池負極用スラリー組成物を用いた実施例1~4では、電解液注液性に優れる負極を形成することができ、結果的に、低温充電受入性に優れる二次電池を形成し得たことが分かる。一方、結着材の、電解液に対する接触角が50°超である比較例1、及び電解液に対する膨潤度が300%超である比較例2では、電解液注液性の充分に良好な負極を形成することができず、且つ、低温充電受入性に優れる二次電池を形成することもできなかったことが分かる。 From Table 1, non-aqueous two binders containing a binder containing a particulate polymer and having a contact angle and swelling degree with respect to the electrolytic solution within predetermined ranges, and a negative electrode active material. In Examples 1 to 4 using the slurry composition for the negative electrode of the secondary battery, it was possible to form a negative electrode having excellent electrolyte pourability, and as a result, a secondary battery having excellent low-temperature charge acceptance could be formed. I understand. On the other hand, in Comparative Example 1, in which the contact angle of the binder with respect to the electrolyte solution is more than 50°, and in Comparative Example 2, in which the degree of swelling with respect to the electrolyte solution is more than 300%, the negative electrode with sufficiently good electrolyte pourability is obtained. and a secondary battery with excellent low-temperature charge acceptability could not be formed.

本発明によれば、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を形成可能な非水系二次電池負極用スラリー組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、電解液注液性に優れるとともに、得られる二次電池の低温充電受入性を高めることができる、非水系二次電池用負極を提供することができる。
そして、本発明によれば、電解液注液性に優れる非水系二次電池用負極を備えるとともに、低温充電受入性に優れる非水系二次電池を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrodes which can form the negative electrode for non-aqueous secondary batteries which is excellent in electrolyte injection property can be provided.
Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability and that can improve the low-temperature charge acceptability of the resulting secondary battery.
According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery that has a negative electrode for a non-aqueous secondary battery that is excellent in electrolyte pourability and that is excellent in low-temperature charge acceptance.

Claims (6)

結着材及び負極活物質を含む非水系二次電池負極用スラリー組成物であって、
前記結着材が、粒子状重合体を含み、
前記結着材の、濃度1mol/LのLiPF及びエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの体積比が3:7である混合溶媒を含む電解液との接触角が50°以下であるとともに、
前記結着材の、前記電解液に対する膨潤度が110%以上300%以下である、
非水系二次電池負極用スラリー組成物。
A slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode containing a binder and a negative electrode active material,
the binder comprises a particulate polymer,
The binder has a contact angle of 50° or less with an electrolytic solution containing LiPF 6 at a concentration of 1 mol/L and a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a volume ratio of 3:7,
The degree of swelling of the binder with respect to the electrolytic solution is 110% or more and 300% or less.
Slurry composition for non-aqueous secondary battery negative electrode.
前記粒子状重合体が、芳香族ビニル単量体単位からなる芳香族ビニルブロック領域と、脂肪族共役ジエン単量体単位を含有するその他の領域と、を含有する共重合体である、請求項1に記載の非水系二次電池負極用スラリー組成物。 The particulate polymer is a copolymer containing aromatic vinyl block regions composed of aromatic vinyl monomer units and other regions containing aliphatic conjugated diene monomer units. 2. The slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode according to 1. 前記粒子状重合体が、カップリング部位を更に含む、請求項1又は2に記載の非水系二次電池負極用スラリー組成物。 The slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode according to claim 1 or 2, wherein the particulate polymer further contains a coupling site. 前記負極活物質のタップ密度が、0.70g/cm以上1.10g/cm以下である、請求項1~3の何れかに記載の非水系二次電池負極用スラリー組成物。 4. The slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode according to claim 1, wherein the negative electrode active material has a tap density of 0.70 g/cm 3 or more and 1.10 g/cm 3 or less. 請求項1~4の何れかに記載の非水系二次電池負極用スラリー組成物を用いて形成した、密度が1.60g/cm以上の負極合材層を備える、非水系二次電池用負極。 A non-aqueous secondary battery comprising a negative electrode mixture layer having a density of 1.60 g/cm 3 or more, which is formed using the slurry composition for a non-aqueous secondary battery negative electrode according to any one of claims 1 to 4. negative electrode. 正極、負極、セパレータ及び電解液を有し、
前記負極が請求項5に記載の非水系二次電池用負極である、非水系二次電池。
having a positive electrode, a negative electrode, a separator and an electrolyte,
A nonaqueous secondary battery, wherein the negative electrode is the negative electrode for a nonaqueous secondary battery according to claim 5 .
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