JPH10270047A - Battery binder composition, battery electrode slurry, lithyum secondary battery electrode, lithyum secondary battery - Google Patents
Battery binder composition, battery electrode slurry, lithyum secondary battery electrode, lithyum secondary batteryInfo
- Publication number
- JPH10270047A JPH10270047A JP9093042A JP9304297A JPH10270047A JP H10270047 A JPH10270047 A JP H10270047A JP 9093042 A JP9093042 A JP 9093042A JP 9304297 A JP9304297 A JP 9304297A JP H10270047 A JPH10270047 A JP H10270047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer particles
- weight
- battery
- polymer
- dispersion medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池用バインダ
ー組成物およびその利用に関し、さらに詳しくは70重
量%以上の非極性モノマー由来の繰り返し構造単位を含
有するポリマー粒子を極性有機分散媒に分散せてなるリ
チウム二次電池用バインダー組成物、当該バインダー組
成物を用いて得られる電池用スラリー、電極およびリチ
ウム二次電池に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binder composition for a secondary battery and its use, and more particularly, to a method of dispersing polymer particles containing at least 70% by weight of a repeating structural unit derived from a nonpolar monomer in a polar organic dispersion medium. The present invention relates to a binder composition for a lithium secondary battery, a slurry for a battery obtained using the binder composition, an electrode, and a lithium secondary battery.
【0002】[0002]
【従来の技術】電池の電極は、通常、電池用バインダー
(以下、単にバインダーということがある)を分散媒に
溶解させたり、分散媒に分散させてバインダー組成物と
なし、このバインダー組成物に活物質を混合した混合物
である電池電極用スラリー(以下、スラリーという場合
がある)を集電体に塗布し、分散媒や分散媒を乾燥など
の方法で除去して、集電体に活物質を結着させると共
に、活物質同士を結着させて製造される。電池の容量
は、活物質の種類や量、電解液の種類や量などの複数の
要因によって決まるが、バインダーの性能も重要な一つ
の要因となる。バインダーが十分な量の活物質を集電体
に結着でき、かつ活物質同士を結着できないと、容量の
大きな電池が得られず、また、充放電を繰り返すことに
よって集電体から活物質が脱落し、電池の容量が低下す
る。すなわち、バインダーには集電体と活物質および活
物質同士の強い結着性(以下、単に結着性ということが
ある)と、充放電の繰り返しによっても活物質の体積変
動によって集電体から活物質が脱落したり、活物質同士
が脱落しないような結着持続性(以下、単に結着持続性
ということがある)が要求されている。2. Description of the Related Art In general, a battery electrode is prepared by dissolving a binder for a battery (hereinafter sometimes simply referred to as a binder) in a dispersion medium or dispersing the binder in a dispersion medium to form a binder composition. A battery electrode slurry (hereinafter sometimes referred to as a slurry), which is a mixture of the active materials, is applied to the current collector, and the dispersion medium or the dispersion medium is removed by a method such as drying. And the active materials are bound together. The capacity of the battery is determined by a plurality of factors such as the type and amount of the active material and the type and amount of the electrolytic solution, and the performance of the binder is also an important factor. If the binder can bind a sufficient amount of the active material to the current collector and cannot bind the active materials to each other, a large-capacity battery cannot be obtained. Drop off, and the battery capacity decreases. In other words, the binder has a strong binding property between the current collector and the active material and the active material (hereinafter sometimes simply referred to as a binding property), and a volume change of the active material due to repetition of charge and discharge. There is a demand for a binding continuity (hereinafter, sometimes simply referred to as binding continuity) such that the active material does not fall off or the active materials fall off.
【0003】リチウム二次電池のバインダーとして工業
的に多用されているのは、ポリビニリデンフルオライド
系重合体であり、これをN−メチルピロリドンなどに溶
解して有機分散媒系バインダー組成物としたのち、活物
質を混合してスラリーとし、集電体に塗布、乾燥して電
極を形成している。しかし、このバインダーを用いた場
合、集電体と活物質との結着性が必ずしも十分ではない
上に、充放電の繰り返しによる活物質の体積変動によっ
て活物質が脱落する(結着力不足)という結着持続性に
大きな問題がある(例えば、特開平6−163031号
公報など)。これは、ポリビニリデンフルオライド系重
合体は活物質を網目(フィブリル)状に囲い込むと考え
られ、これによって活物質同士の結着には強い結着性を
有しているものの、集電体と活物質との結着には十分な
効果がないことに起因するものと考えられる。しかも、
ポリビニリデンフルオライド系重合体は十分なゴム弾性
を有していないため充放電の繰り返しによる活物質の体
積変動に対応できず、活物質が脱落することを防ぐ結着
持続性に対して十分な効果が得られない。An industrially used binder for a lithium secondary battery is a polyvinylidene fluoride-based polymer, which is dissolved in N-methylpyrrolidone or the like to obtain an organic dispersion medium-based binder composition. Thereafter, the active material is mixed to form a slurry, which is applied to a current collector and dried to form an electrode. However, when this binder is used, the binding property between the current collector and the active material is not always sufficient, and the active material is dropped off (insufficient binding force) due to the volume change of the active material due to repeated charging and discharging. There is a major problem in the binding durability (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H6-163031). This is thought to be because the polyvinylidene fluoride-based polymer surrounds the active material in a network (fibril) shape, which has a strong binding property for binding the active materials. This is considered to be due to the fact that the bonding between the active material and the active material is not sufficiently effective. Moreover,
Polyvinylidene fluoride polymers do not have sufficient rubber elasticity, so they cannot cope with volume fluctuations of the active material due to repeated charging and discharging, and have sufficient binding continuity to prevent the active material from falling off. No effect.
【0004】そこで、ゴムのゴム弾性に着目し、未架橋
のゴムの溶液に活物質を混合したスラリーを用いること
が提案されている(例えば、特開平3−53450号公
報、特開平5−62668号公報など)が、このような
バインダーを用いると容量低下を起こすことがあった。
また、水に懸濁したラテックス系のゴム粒子をバインダ
ーとして使用すること(例えば、特開平5−21068
号公報、特開平5−74461号公報など)などが提案
されているが、通常のゴムラテックスでは、集電体と活
物質との結着力が不足することがあり、まだ十分な性能
は得られていない。このように公知のゴムをバインダー
として使用した場合には、結着持続性に対してはゴムが
有する弾性が大きな効果を示すものの活物質と集電体や
活物質同士の結着性に対しては十分な効果がない。これ
らのことから、スチレン・ブタジエンゴムを水に懸濁し
たラテックスにカルボキシメチルセルロースを混合・溶
解して用いることによって結着性を強める方法も提案さ
れている(特開平4−342966号公報など)。しか
しカルボキシメチルセルロースは電極の柔軟性を低下さ
せるためゴムラテックスが持つ結着持続性との性能にア
ンバランスが生じてしまい、十分な性能が得られていな
い。また、金属酸化物系活物質を用いる電極ではゴムラ
テックスを用いた場合、活物質の性能そのものが水によ
り失われることがあり、まだ十分な性能のバインダー及
びバインダー組成物は得られていない。従って、結着性
および結着持続性に優れ、かつ電池特性にも優れた新た
なリチウム二次電池用バインダーの開発が求められてい
るのが現状である。Therefore, attention has been paid to the rubber elasticity of rubber, and it has been proposed to use a slurry in which an active material is mixed in a solution of uncrosslinked rubber (for example, JP-A-3-53450, JP-A-5-62668). However, when such a binder is used, the capacity may be reduced.
Further, latex rubber particles suspended in water are used as a binder (for example, see JP-A-5-21068).
And Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-74461), however, with ordinary rubber latex, the binding force between the current collector and the active material may be insufficient, and sufficient performance can still be obtained. Not. When a known rubber is used as a binder as described above, the elasticity of the rubber has a large effect on the binding durability, but the binding property between the active material and the current collector or the active material is not improved. Is not effective enough. For these reasons, a method has been proposed in which carboxymethylcellulose is mixed with and dissolved in a latex in which styrene-butadiene rubber is suspended in water, and used to enhance the binding property (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-342966). However, carboxymethylcellulose lowers the flexibility of the electrode, causing an imbalance in the performance with the binding durability of the rubber latex, resulting in insufficient performance. In addition, when rubber latex is used in an electrode using a metal oxide-based active material, the performance of the active material itself may be lost due to water, and a binder and a binder composition with sufficient performance have not been obtained yet. Therefore, at present, there is a need for the development of a new binder for a lithium secondary battery having excellent binding properties and binding durability and excellent battery characteristics.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術のも
と、本発明者らは、新たな電池用バインダーを得るべく
鋭意研究の結果、極性モノマーの比率を減らしたポリマ
ー粒子を有機分散媒に分散させたバインダー組成物が、
結着性と結着持続性とのバランスがよく、その上金属酸
化物を活物質として用いた電極(特に正極)の化学的安
定性に優れたバインダー組成物となることを見いだし、
本発明を完成するに到った。Based on such prior art, the present inventors have conducted intensive studies to obtain a new battery binder, and as a result, dispersed polymer particles having a reduced ratio of polar monomers in an organic dispersion medium. The binder composition,
It has been found that the binder composition has a good balance between the binding property and the binding durability, and furthermore provides a binder composition having excellent chemical stability of an electrode (especially a positive electrode) using a metal oxide as an active material.
The present invention has been completed.
【0006】[0006]
【課題を解決する手段】かくして本発明によれば、第一
の発明として70重量%以上の非極性モノマー由来の繰
り返し構造単位を含有するポリマー粒子と有機分散媒と
を含有する電池用バインダー組成物が提供され、第二の
発明として、当該組成物に活物質を含有させた電池電極
用スラリーが提供され、第三の発明として当該スラリー
を用いたリチウム二次電池用電極が提供され、更に第四
の発明として当該電極を用いたリチウム二次電池が提供
される。Thus, according to the present invention, as a first invention, a binder composition for a battery comprising polymer particles containing at least 70% by weight of a repeating structural unit derived from a nonpolar monomer and an organic dispersion medium. Is provided, as a second invention, a slurry for a battery electrode in which the composition contains an active material is provided, and as a third invention, an electrode for a lithium secondary battery using the slurry is provided. As a fourth invention, a lithium secondary battery using the electrode is provided.
【0007】1.電池用バインダー組成物 本発明のバインダー組成物は、70重量%以上の非極性
モノマー由来の繰り返し構造単位を含有するポリマー粒
子が有機分散媒に分散されたものである。 1−1.ポリマー粒子 本発明で用いられるポリマー粒子は、非極性モノマー由
来の繰り返し構造単位が70重量%以上、好ましくは7
5重量%以上、より好ましくは80重量%以上のポリマ
ー粒子である。結着持続性を高めるために、ポリマー粒
子のTgは低い方が好ましい。従って、本発明のポリマ
ー粒子のTgは、25℃以下のものである。好ましく
は、0℃以下、さらに好ましく−20℃以下である。[0007] 1. Battery binder composition The binder composition of the present invention is obtained by dispersing polymer particles containing 70% by weight or more of a repeating structural unit derived from a nonpolar monomer in an organic dispersion medium. 1-1. Polymer particles The polymer particles used in the present invention have a repeating structural unit derived from a nonpolar monomer of 70% by weight or more, preferably 7% by weight or more.
5% by weight or more, more preferably 80% by weight or more of polymer particles. In order to enhance the binding durability, the Tg of the polymer particles is preferably low. Therefore, the polymer particles of the present invention have a Tg of 25 ° C. or less. Preferably, it is 0 ° C or lower, more preferably -20 ° C or lower.
【0008】本発明で用いるポリマー粒子は、非極性モ
ノマー由来の繰り返し構造単位を有するものである。こ
の構造単位を与えるのは非極性モノマーであり、本発明
において非極性モノマーとは、ハロゲン原子、水酸基、
アミノ基、ニトロ基、カルボキシル基、ホルミル基、ア
ルコキシ基、エステル基、ニトリル基などの炭素原子及
び水素原子とは異なった電気陰性度を持つ原子を含む基
(極性基;1989年10月20日発行「化学大辞典」
による規定)を有さないモノマーである。このような非
極性モノマーの具体例としては、共役ジエン系モノマ
ー、および共役ジエン系モノマーと共重合可能な非極性
モノマーが挙げられる。共役ジエン系モノマーは、ポリ
マー粒子に結着性と結着持続性をもたせるために、有効
である。本発明で用いる望ましいポリマー粒子は、共役
ジエン系モノマー由来の繰り返し構造単位を含有するポ
リマー粒子であり、共役ジエン系モノマー由来の構造単
位は、全非極性モノマー由来の繰り返し構造単位中、5
0重量%以上、好ましくは80重量%以上、さらに好ま
しくは95重量%以上である。共役ジエン系モノマーの
使用割合が少ないと結着力が不十分になる傾向があり好
ましくない。共役ジエン系モノマーの具体例としては、
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、ピペリレ
ンなどが挙げられ、好ましくは1,3−ブタジエン、イ
ソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなど
である。これらは、単独または2種以上を併用すること
ができる。共役ジエン系モノマーと共重合可能な非極性
モノマーとして、スチレン、α−メチルスチレン、β−
メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、クロロスチ
レンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。これら
は、単独または2種以上を併用することができる。The polymer particles used in the present invention have a repeating structural unit derived from a non-polar monomer. It is a non-polar monomer that provides this structural unit, and the non-polar monomer in the present invention is a halogen atom, a hydroxyl group,
A group containing an atom having an electronegativity different from a carbon atom and a hydrogen atom, such as an amino group, a nitro group, a carboxyl group, a formyl group, an alkoxy group, an ester group, and a nitrile group (polar group; October 20, 1989) Published `` Chemical Dictionary ''
). Specific examples of such a non-polar monomer include a conjugated diene-based monomer and a non-polar monomer copolymerizable with the conjugated diene-based monomer. The conjugated diene-based monomer is effective for imparting binding properties and binding durability to the polymer particles. Desirable polymer particles used in the present invention are polymer particles containing a repeating structural unit derived from a conjugated diene-based monomer.
It is 0% by weight or more, preferably 80% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more. If the proportion of the conjugated diene monomer is small, the binding strength tends to be insufficient, which is not preferable. Specific examples of the conjugated diene monomer include:
1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-
Examples thereof include 1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and piperylene, and preferably include 1,3-butadiene, isoprene, and 2,3-dimethyl-1,3-butadiene. These can be used alone or in combination of two or more. Non-polar monomers copolymerizable with conjugated diene monomers include styrene, α-methylstyrene, β-
Styrene-based monomers such as methylstyrene, pt-butylstyrene, and chlorostyrene are exemplified. These can be used alone or in combination of two or more.
【0009】本発明のポリマー粒子は、必要に応じて共
役ジエン系モノマーと共重合可能な極性モノマー由来の
構造単位を有していてもよく、このような極性モノマー
由来の構造単位を与えるモノマーとしては、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸n−アミル、アクリル酸イソ
アミル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル
酸ラウリルなどのアクリル酸エステル;メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メ
タクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−アミル、メタ
クリル酸イソアミル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタ
クリル2−エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシプ
ロピル、メタクリル酸ラウリルなどのメタクリル酸エス
テル;クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン
酸プロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸イソブチ
ル、クロトン酸n−アミル、クロトン酸イソアミル、ク
ロトン酸n−ヘキシル、クロトン2−エチルヘキシル、
クロトン酸ヒドロキシプロピルなどのクロトン酸エステ
ル;などの(メタ)アクリル酸エステル類が挙げられ
る。これらの中でも好ましくは(メタ)アクリル酸アル
キルであり、アルキル部分の炭素数は1〜6、好ましく
は1〜4のものである。The polymer particles of the present invention may have, if necessary, structural units derived from a polar monomer copolymerizable with a conjugated diene-based monomer. Are methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, isoamyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Acrylic esters such as hydroxypropyl acrylate and lauryl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, isoamido methacrylate Methacrylates such as n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, lauryl methacrylate; methyl crotonate, ethyl crotonate, propyl crotonate, butyl crotonate, isobutyl crotonate, n-crotonate Amyl, isoamyl crotonate, n-hexyl crotonate, croton 2-ethylhexyl,
(Meth) acrylic acid esters such as crotonic acid esters such as hydroxypropyl crotonic acid; Of these, alkyl (meth) acrylate is preferred, and the alkyl moiety has 1 to 6, preferably 1 to 4 carbon atoms.
【0010】他の共重合可能な極性モノマーの具体例と
しては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなど
のニトリル基含有モノマー;アクリルアミド、N−メチ
ロールアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルア
ミドなどのアクリルアミド系モノマー;メタクリルアミ
ド、N−メチロールメタクリルアミド、N−ブトキシメ
チルメタクリルアミドなどのメタクリルアミド系モノマ
ー;アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、
アリルグリシジルエーテルなどのグリシジル基含有モノ
マー;スチレンスルホン酸ナトリウム、アクリルアミド
メイルプロパンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノ
マー;メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル
酸ジエチルアミノエチルなどのアミノ基含有メタクリル
酸系モノマー;メトキシポリエチレングリコールモノメ
タクリレートなどのアルコキシ基含有メタクリル酸系モ
ノマー;アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカ
ルボン酸系モノマー;マレイン酸、フマル酸、シトラコ
ン酸、メタコン酸、グルタコン酸、イタコン酸、テトラ
ヒドロフタル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ナジッ
ク酸などの不飽和ジカルボン酸系モノマー;マレイン酸
モノオクチル、マレイン酸モノブチル、イタコン酸モノ
オクチルなど不飽和ジカルボン酸モノエステル;などが
挙げられる。これらの中でも、好ましい例としてはスチ
レン系モノマーやニトリル基含有モノマー、ポリカルボ
ン酸モノマー、不飽和モノカルボン酸系モノマー、アル
コキシ基含有メタクリル酸系モノマーなどが挙げられ
る。Specific examples of other copolymerizable polar monomers include nitrile group-containing monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; acrylamide monomers such as acrylamide, N-methylolacrylamide and N-butoxymethylacrylamide; methacrylamide, N -Methacrylamide monomers such as methylol methacrylamide, N-butoxymethyl methacrylamide; glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate,
Glycidyl group-containing monomers such as allyl glycidyl ether; sulfonic acid group-containing monomers such as sodium styrenesulfonate and acrylamidomethylpropanesulfonic acid; methacrylic acid-based monomers such as dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate; methoxypolyethylene Alkoxy group-containing methacrylic acid monomers such as glycol monomethacrylate; unsaturated monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid and methacrylic acid; maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, methaconic acid, glutaconic acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic acid, Unsaturated dicarboxylic acid monomers such as crotonic acid, isocrotonic acid, and nadic acid; unsaturated acids such as monooctyl maleate, monobutyl maleate, and monooctyl itaconate Dicarboxylic acid monoester; and the like. Of these, preferred examples include styrene monomers, nitrile group-containing monomers, polycarboxylic acid monomers, unsaturated monocarboxylic acid monomers, and alkoxy group-containing methacrylic acid monomers.
【0011】本発明で用いるポリマー粒子となるポリマ
ーとしては、例えばブタジエン重合体、イソプレン重合
体、スチレン−1,3−ブタジエン共重合体、スチレン
−イソプレン共重合体、スチレン−1,3−ブタジエン
−イソプレン共重合体、1,3−ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体、1,3−ブタジエン−イソプレン−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリ
ル−1,3−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−1,3−ブタジエン−メタクリル酸メチル共
重合体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジ
エン−イタコン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリ
ル−1,3−ブタジエン−メタクリル酸メチル−フマル
酸共重合体、ポリスチレン−ポリブタジエンブロック共
重合体、スチレン−1,3−ブタジエン−イタコン酸−
メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体など
の、共役ジエン系モノマーの単独重合体または共重合体
が好ましい例として挙げらる。Examples of the polymer which becomes the polymer particles used in the present invention include butadiene polymer, isoprene polymer, styrene-1,3-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, and styrene-1,3-butadiene-polymer. Isoprene copolymer, 1,3-butadiene-acrylonitrile copolymer, 1,3-butadiene-isoprene-
Acrylonitrile copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-itaconic acid copolymer Styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate-fumaric acid copolymer, polystyrene-polybutadiene block copolymer, styrene-1,3-butadiene-itaconic acid-
Preferred examples include homopolymers or copolymers of conjugated diene-based monomers, such as methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer.
【0012】本発明のポリマー粒子は、1種類のポリマ
ーが形成する単一粒子でも良いし、単一粒子に2種類以
上のポリマーが存在する複合粒子であっても良い。この
場合少なくとも1種類のポリマーは極性モノマーの含有
量が30mol%以下のポリマーであることを必須とし
ている。The polymer particles of the present invention may be single particles formed by one kind of polymer, or may be composite particles in which two or more kinds of polymers exist in a single particle. In this case, it is essential that at least one kind of polymer is a polymer having a polar monomer content of 30 mol% or less.
【0013】本発明で用いられるポリマー粒子は、通常
ラテックスとして容易に製造できるものであり、その製
造方法は、たとえば、乳化重合法や懸濁重合法、分散重
合法、シード重合法などの二段重合法等による方法によ
って得ることができる。これらの重合法において用いら
れる分散剤は、通常のラテックスの合成で使用されるも
のでよく、具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム、ドデシルフェニルエーテルスルホン酸ナ
トリウムなどのベンゼンスルホン酸塩;ラウリル硫酸ナ
トリウム、テトラドデシル硫酸ナトリウムなどのアルキ
ル硫酸塩;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘ
キシルスルホコハク酸ナトリウムなどのスルホコハク酸
塩;ラウリン酸ナトリウムなどの脂肪酸塩;ポリオキシ
エチレンラウリルエーテルサルフェートナトリウム塩、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエ−テルサルフェー
トナトリウム塩などのエトキシサルフェート塩;アルカ
ンスルホン酸塩;アルキルエーテルリン酸エステルナト
リウム塩;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンソルビタンラウリルエステル、
ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共
重合体などの非イオン性乳化剤などが例示され、これら
は単独でも2種類以上を併用して用いても良い。分散剤
の添加量は任意に設定でき、モノマー総量100重量部
に対して通常0.01〜10重量部程度であるが、重合
条件によっては分散剤を使用しなくてもよい。[0013] The polymer particles used in the present invention can be usually easily produced as a latex. The production method is, for example, a two-stage method such as emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, and seed polymerization. It can be obtained by a method such as a polymerization method. The dispersants used in these polymerization methods may be those used in the synthesis of ordinary latex, and specific examples thereof include benzenesulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium dodecylphenylethersulfonate; lauryl sulfate Sodium, alkyl sulfates such as sodium tetradodecyl sulfate; sulfosuccinates such as sodium dioctyl sulfosuccinate and sodium dihexyl sulfosuccinate; fatty acid salts such as sodium laurate; sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate;
Ethoxy sulfate salts such as sodium polyoxyethylene nonylphenyl ether tersulfate; alkane sulfonates; sodium alkyl ether phosphate; polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene sorbitan lauryl ester,
Examples include nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, and these may be used alone or in combination of two or more. The addition amount of the dispersant can be arbitrarily set, and is usually about 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers. However, depending on the polymerization conditions, the dispersant may not be used.
【0014】重合開始剤は、通常の乳化重合、分散重
合、懸濁重合、シード重合などで用いられるものでよ
く、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなど
の過硫酸塩;過酸化水素;ベンソイルパーオキサイド、
クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物など
があり、これらは単独又は酸性亜硫酸ナトリウム、チオ
硫酸ナトリウム、アスコルビン酸などのような還元剤と
併用したレドックス系重合開始剤によっても重合でき、
また、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,
2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、
2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチル
バレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビスイソブ
チレート、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタノイ
ック酸)などのアゾ化合物;2,2’−アゾビス(2−
アミノジプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−ア
ゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、
2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチル
アミジン)ジヒドロクロライドなどのアミジン化合物;
などを使用することもでき、これらは単独または2種類
以上を併用して用いることができる。重合開始剤の使用
量は、モノマー総重量100重量部に対して、0.01
〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。重
合温度および重合時間は、重合法や使用する重合開始剤
の種類などにより任意に選択できるが、通常約50〜2
00℃であり、重合時間は0.5〜20時間程度であ
る。The polymerization initiator may be one used in usual emulsion polymerization, dispersion polymerization, suspension polymerization, seed polymerization, etc., for example, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; hydrogen peroxide; Peroxide,
There are organic peroxides such as cumene hydroperoxide and the like, which can be polymerized by a redox polymerization initiator alone or in combination with a reducing agent such as sodium acid sulfite, sodium thiosulfate, ascorbic acid,
Also, 2,2′-azobisisobutyronitrile,
2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile),
Azo such as 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, and 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid) Compound; 2,2′-azobis (2-
Aminodipropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutylamidine),
Amidine compounds such as 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride;
And the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. The amount of the polymerization initiator to be used is 0.01 to 100 parts by weight of the total weight of the monomers.
10 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight. The polymerization temperature and the polymerization time can be arbitrarily selected depending on the polymerization method and the type of the polymerization initiator to be used.
00 ° C., and the polymerization time is about 0.5 to 20 hours.
【0015】本発明で用いるポリマー粒子の形状は、球
形であっても異形であってもあるいは不定形であっても
よく、特に制限はないが、その粒子径は、通常0.00
5〜1000μm、好ましくは0.01〜100μm、
特に好ましくは0.05〜10μmである。粒子径が大
きすぎると電池用バインダーとして使用する場合に、電
極活物質と接触しにくくなり、電極の内部抵抗が増加す
る。小さすぎると必要なバインダーの量が多くなりす
ぎ、活物質の表面を被覆してしまう。なお、ここでいう
粒子径は、透過型電子顕微鏡写真でポリマー粒子100
個の粒子の長径と短径とを測定し、その平均値として算
出された値である。The shape of the polymer particles used in the present invention may be spherical, irregular or irregular, and is not particularly limited.
5 to 1000 μm, preferably 0.01 to 100 μm,
Particularly preferably, it is 0.05 to 10 μm. If the particle size is too large, when used as a battery binder, it is difficult to contact the electrode active material, and the internal resistance of the electrode increases. If it is too small, the necessary amount of the binder becomes too large, and the surface of the active material is covered. The particle diameter referred to here is the value of the polymer particles 100 in a transmission electron micrograph.
This is a value calculated by measuring the major axis and minor axis of each particle and calculating the average value.
【0016】本発明で用いるポリマー粒子のゲル含量
は、通常30%以上、好ましくは60%以上、より好ま
しくは80%以上である。なお、本発明においてゲル含
量はトルエン不溶分として算出され、具体的には1gの
ポリマー粒子を100℃で24時間乾燥させ、ポリマー
粒子の乾燥重量を測定後、このポリマー粒子を25℃の
室温中、トルエン100gに24時間浸漬し、200メ
ッシュのふるいにかけ、ふるいの上に残留した固形物を
乾燥させ、重量を測定し、(ふるい上の残留固形物乾燥
重量/複合ポリマー粒子乾燥重量)×100の計算式か
ら算出した値である。ゲル含量が少なすぎると、電解液
に溶解することがあり好ましくない。The gel content of the polymer particles used in the present invention is usually at least 30%, preferably at least 60%, more preferably at least 80%. In the present invention, the gel content is calculated as a toluene-insoluble matter. Specifically, 1 g of polymer particles are dried at 100 ° C. for 24 hours, and after measuring the dry weight of the polymer particles, the polymer particles are dried at room temperature of 25 ° C. Immersed in 100 g of toluene for 24 hours, sifted through a 200-mesh sieve, dried the solid matter remaining on the sieve, weighed, and (dried weight of residual solid matter on sieve / dry weight of composite polymer particles) × 100 Is a value calculated from the calculation formula. If the gel content is too small, it may dissolve in the electrolytic solution, which is not preferable.
【0017】ゲル含量を高める為に、ポリマー粒子に架
橋構造を持たせる事が必要である。ポリマー粒子に架橋
をする場合、共役ジエン系モノマーを80℃程度の高温
重合すると自己架橋するため必ずしも架橋剤は必須では
ないが、架橋剤を使用した方が反応を制御しやすいため
好ましい。架橋剤の使用量は反応条件やポリマーの種類
などによって異なるが、通常、ポリマーに対して20重
量%以下である。In order to increase the gel content, it is necessary that the polymer particles have a crosslinked structure. When crosslinking the polymer particles, the conjugated diene-based monomer is self-crosslinked when polymerized at a high temperature of about 80 ° C., so that a crosslinking agent is not necessarily required. However, the use of a crosslinking agent is preferred because the reaction is easily controlled. The amount of the crosslinking agent varies depending on the reaction conditions, the type of the polymer, and the like, but is usually 20% by weight or less based on the polymer.
【0018】架橋剤の具体例としては、ベンゾイルペル
オキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミル
ペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシドベンゾエ
ート)ヘキシン−3,1,4−ビス(tert−ブチル
ペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオ
キシド、tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘ
キシン−3,2,5−トリメチル−2,5−ジ(ter
t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルペ
ルベンゾエート、tert−ブチルペルフェニルアセテ
ート、tert−ブチルペルイソブチレート、tert
−ブチルペル−sec−オクトエート、tert−ブチ
ルペルピパレート、クミルペルピパレート、tert−
ブチルペルジエチルアセテートなどのパーオキサイド系
架橋剤やアゾビスイソブチロニトリル、ジメチルアゾイ
ソブチレートなどのアゾ化合物;エチレンジグリコール
ジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレ
ートなどのジメタクリレート化合物;トリメチロールプ
ロパントリメタクリレートなどのトリメタクリレート化
合物;ポリエチレングリコールジアクリレート、1,3
−ブチレングリコールジアクリレートなどのジアクリレ
ート化合物;トリメチロールプロパントリアクリレート
などのトリアクリレート化合物;ジビニルベンゼンなど
のジビニル化合物;などの架橋成モノマー等が例示され
るが、架橋剤としてはエチレングリコールジメタクリレ
ートなどのジメタクリレート化合物やジビニルベンゼン
などのジビニル化合物などの架橋性モノマーを用いるの
が好ましい。このような架橋剤は通常モノマー成分10
0部に対して0.05部〜30部、好ましくは0.5部
〜10部使用する。Specific examples of the crosslinking agent include benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide,
2,5-dimethyl-2,5-di (peroxidebenzoate) hexyne-3,1,4-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, lauroyl peroxide, tert-butylperacetate, 2,5-dimethyl-2, 5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3,2,5-trimethyl-2,5-di (ter
t-butylperoxy) hexane, tert-butylperbenzoate, tert-butylperphenylacetate, tert-butylperisobutyrate, tert
-Butyl per-sec-octoate, tert-butyl perpiparate, cumyl perpiparate, tert-
Peroxide-based crosslinking agents such as butyl perdiethyl acetate and azo compounds such as azobisisobutyronitrile and dimethylazoisobutyrate; dimethacrylate compounds such as ethylene diglycol dimethacrylate and diethylene glycol dimethacrylate; trimethylolpropane trimethacrylate and the like Trimethacrylate compound; polyethylene glycol diacrylate, 1,3
Cross-linking monomers such as diacrylate compounds such as -butylene glycol diacrylate; triacrylate compounds such as trimethylolpropane triacrylate; divinyl compounds such as divinylbenzene; and the like, and cross-linking agents such as ethylene glycol dimethacrylate. It is preferable to use a crosslinkable monomer such as a dimethacrylate compound or a divinyl compound such as divinylbenzene. Such a crosslinking agent is usually a monomer component 10
0.05 to 30 parts, preferably 0.5 to 10 parts, is used per 0 parts.
【0019】本発明においては、ポリマー粒子を単独ま
たは2種以上組み合わせて用いることもできる。In the present invention, polymer particles can be used alone or in combination of two or more.
【0020】1−2.有機分散媒 本発明で用いられる有機分散媒は特に制限されず、一般
に入手可能な常温で液体の有機化合物でよく、好ましく
は常温で液体の極性有機化合物である。ここでいう極性
有機化合物は、先に定義したとおりの極性基を有する常
温で液体の有機物質である。1-2. Organic Dispersion Medium The organic dispersion medium used in the present invention is not particularly limited, and may be a generally available liquid organic compound at ordinary temperature, and preferably a polar organic compound liquid at ordinary temperature. The polar organic compound referred to here is an organic substance which has a polar group as defined above and is liquid at normal temperature.
【0021】極性有機分散媒の具体例としては、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
ブタノール、イソブタノール、s−ブタノール、t−ブ
タノール、ペンタノール、イソペンタノール、ヘキサノ
ールなどのアルコール類;アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルプロピルケトン、エチルプロピルケトン、シ
クロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン
などのケトン類;メチルエチルエーテル、ジエチルエー
テル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、
ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジn−アミ
ルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルプロピルエ
ーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチルブチルエ
ーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソブチルエ
ーテル、エチルn−アミルエーテル、エチルイソアミル
エーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類;γ−
ブチロラクトン、δ−ブチロラクトンなどのラクトン
類;β−ラクタムなどのラクタム類;ジメチルホルムア
ミド、N−メチルピロリドンなどの鎖状・環状のアミド
類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチ
ル、安息香酸メチルなどのエステル類;後述する電解液
の溶媒となる液状物質;などが例示されるが、これらの
なかでも沸点80℃以上、好ましくは85℃以上の分散
媒を用いるのが、電極作製工程上好ましい。もちろん、
非極性有機化合物、例えばシクロへペンタン、シクロヘ
キサン、シクロヘプタンなどの環状脂肪族類;ベンゼ
ン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシ
レン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピ
ルベンゼン、ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、n
−アミルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;ヘプタン、
オクタン、ノナン、デカンなどの脂肪族炭化水素類;等
も、本発明の有機分散媒として使用できる。Specific examples of the polar organic dispersion medium include methanol, ethanol, propanol, isopropanol,
Alcohols such as butanol, isobutanol, s-butanol, t-butanol, pentanol, isopentanol, and hexanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, ethyl propyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, and cycloheptanone , Methyl ethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether,
Ethers such as dibutyl ether, diisobutyl ether, di-n-amyl ether, diisoamyl ether, methyl propyl ether, methyl isopropyl ether, methyl butyl ether, ethyl propyl ether, ethyl isobutyl ether, ethyl n-amyl ether, ethyl isoamyl ether and tetrahydrofuran Γ-
Lactones such as butyrolactone and δ-butyrolactone; lactams such as β-lactam; linear and cyclic amides such as dimethylformamide and N-methylpyrrolidone; methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, and methyl benzoate And the like; a liquid substance which becomes a solvent for an electrolytic solution described later; and the like. Among them, it is preferable to use a dispersion medium having a boiling point of 80 ° C. or higher, preferably 85 ° C. or higher in the electrode manufacturing process. . of course,
Non-polar organic compounds, for example, cycloaliphatics such as cyclohpentane, cyclohexane, cycloheptane; benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, ethylbenzene, propylbenzene, isopropylbenzene, butylbenzene, isobutylbenzene , N
-Aromatic hydrocarbons such as amylbenzene; heptane,
Aliphatic hydrocarbons such as octane, nonane, and decane; and the like can also be used as the organic dispersion medium of the present invention.
【0022】1−3.分散安定剤 本発明においては、上述のポリマー粒子を有機分散媒に
分散させる場合には、分散安定剤を用いるのが好まし
い。これは、本発明で用いるポリマー粒子は極性モノマ
ー由来の繰り返し構造単位の割合が低いため溶解パラメ
ータ(以下、sp値という)が小さくなり有機分散媒、
特に極性有機分散媒に分散しにくいことがあるからであ
る。1-3. Dispersion Stabilizer In the present invention, when the above-mentioned polymer particles are dispersed in an organic dispersion medium, it is preferable to use a dispersion stabilizer. This is because the polymer particles used in the present invention have a low ratio of repeating structural units derived from polar monomers, so that the solubility parameter (hereinafter referred to as sp value) becomes small, and the organic dispersion medium
In particular, it is sometimes difficult to disperse in a polar organic dispersion medium.
【0023】本発明に用いる分散安定剤としては、有機
分散媒に可溶であり、且つポリマー粒子に対して親和性
のあるポリマーが用いられる。具体的には、セルロース
系化合物やポリエチレンオキサイド、エチレングリコー
ル、ポリカルボン酸等の水溶性ポリマー等である。これ
らのなかでもセルロース系化合物は特に好ましい。本発
明においてセルロース系化合物とは、β−1,4−グル
コシド結合した多糖類であって、(C6H10O5)nで示
される一般的なセルロースの骨格を有するか、この骨格
中の少なくとも一部の水酸基に結合する水素原子の代わ
りに水素原子以外の官能基が結合しているセルロース系
化合物、或いはこれらのアンモニウム塩やアルカリ金属
塩等の塩類を含む化合物であり、好ましくは当該セルロ
ース系化合物をバインダー組成物に含まれる液状有機物
の2%溶液としたときの溶液粘度が50センチポイズ
(以下、cPという)以上、好ましくは50cP以上1
0000cP以下、より好ましくは100cP以上50
00cP以下のものである。As the dispersion stabilizer used in the present invention, a polymer that is soluble in an organic dispersion medium and has an affinity for polymer particles is used. Specific examples include cellulose compounds and water-soluble polymers such as polyethylene oxide, ethylene glycol and polycarboxylic acid. Among these, cellulosic compounds are particularly preferred. In the present invention, the cellulosic compound is a polysaccharide having a β-1,4-glucosidic bond and has a general cellulose skeleton represented by (C 6 H 10 O 5 ) n, Cellulose-based compounds in which a functional group other than a hydrogen atom is bonded instead of a hydrogen atom bonded to at least a part of a hydroxyl group, or a compound containing a salt such as an ammonium salt or an alkali metal salt thereof, preferably the cellulose When the system compound is a 2% solution of the liquid organic substance contained in the binder composition, the solution viscosity is 50 centipoise (hereinafter referred to as cP) or more, preferably 50 cP or more.
0000 cP or less, more preferably 100 cP or more and 50
It is less than 00 cP.
【0024】セルロース系化合物の具体例としては、下
式(1)で表される化合物が挙げられる。Specific examples of the cellulose compound include a compound represented by the following formula (1).
【化1】 Embedded image
【0025】(式(1)中、Rは、それぞれ独立に、水
素原子、直鎖・分岐・環状のアルキル基、またはカルボ
キシル基、水酸基、或いはアルコキシ基で置換された直
鎖・分岐のアルキル基である。)(In the formula (1), R is each independently a hydrogen atom, a linear / branched / cyclic alkyl group, or a linear / branched alkyl group substituted by a carboxyl group, a hydroxyl group or an alkoxy group. Is.)
【0026】式(1)中のアルキル基は、好ましくは炭
素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4、特に好まし
くは炭素数1〜3であり、アルコキシ基のアルキル部分
の炭素数も同様である。このようなセルロース系化合物
の具体的な化合物例としては、セルロース;メチルセル
ロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、イソ
プロピルセルロース、ブチルセルロースなどのアルコキ
シ基結合型セルロース類;ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロースなどのヒドロキシア
ルキ基結合型セルロース類;カルボキシメチルセルロー
ス、カルボキシエチルセルロース、カルボキシプロピル
セルロースなどのカルボキシアルキル基結合型セルロー
ス類;などが挙げられる。これらのセルロース系化合物
は、単独または2種類以上を組み合わせて使用すること
ができる。セルロース系化合物は市販のものを用いるこ
とができ、また常法に従ってセルロース類に官能基を導
入することもできる。The alkyl group in the formula (1) preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms. The same is true. Specific examples of such a cellulosic compound include cellulose; an alkoxy-bonded cellulose such as methylcellulose, ethylcellulose, propylcellulose, isopropylcellulose and butylcellulose; and a hydroxyalkyl-bonded cellulose such as hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose. Type celluloses; carboxyalkyl group-bonded type celluloses such as carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose and carboxypropylcellulose; and the like. These cellulose compounds can be used alone or in combination of two or more. A commercially available cellulosic compound can be used, and a functional group can be introduced into celluloses according to a conventional method.
【0027】分散安定剤の使用量は、ポリマー粒子の固
形分に対して1〜500wt%である。1wt%未満で
は、安定化能が不足しポリマー粒子の凝集が起こり易く
なる。500wt%以上では、ポリマー粒子の機能が発
揮されない。好ましくは10〜300wt%、より好ま
しくは30〜200wt%である。The use amount of the dispersion stabilizer is 1 to 500% by weight based on the solid content of the polymer particles. If the amount is less than 1 wt%, the stabilizing ability is insufficient, and aggregation of the polymer particles easily occurs. When the content is 500 wt% or more, the function of the polymer particles is not exhibited. Preferably it is 10 to 300 wt%, more preferably 30 to 200 wt%.
【0028】本発明のバインダー組成物は、他のバイン
ダーと併用することも可能である。例えば本発明のバイ
ンダー組成物の分散媒に、N−メチルピロリドンを用
い、これにポリビニリデンフルオライドの如き本発明の
分散媒に溶解するポリマーを加えることも可能である。The binder composition of the present invention can be used in combination with another binder. For example, it is possible to use N-methylpyrrolidone as a dispersion medium of the binder composition of the present invention, and to add a polymer such as polyvinylidene fluoride which is soluble in the dispersion medium of the present invention.
【0029】2.電池電極用スラリー 本発明のスラリーは上述した本発明のバインダー組成物
に、活物質および必要に応じて添加物を混合したもので
ある。2. Battery Electrode Slurry The slurry of the present invention is obtained by mixing the above-described binder composition of the present invention with an active material and, if necessary, an additive.
【0030】2−1.活物質 活物質は、通常のリチウム二次電池で使用されるものを
用いることができ、例えば、負極活物質として、アモル
ファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、MCMBな
どのPAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などの炭素質
材料;ポリアセン等の導電性高分子;LixMyNz
(但し、Liはリチウム原子を表し、Mは金属、好まし
くはMn、Fe、Co、Sn、B、Al、Ti、W、S
i、Cu、V、CrおよびNiから選択された少なくと
も一種を表し、Nは窒素原子を表す。また、x、y、お
よびzはそれぞれ7.0≧x≧1.0、4≧y≧0、5
≧z≧0.5の範囲の数である)で表されるリチウムニ
トリド金属化合物;AxMyOz(但し、AはLi、
P、またはBから選択される少なくとも1種、MはC
o、Ni、Al、SnおよびMnから選択された少なく
とも一種、Oは酸素原子を表し、x、y、zはそれぞれ
1.10≧x≧0.05、4.00≧y≧0.85、
5.00≧z≧1.5の範囲の数である。)で表される
複合金属酸化物やその他の金属酸化物;TiS2、Li
TiS2などの金属化合物;などが例示される。2-1. Active Material As the active material, those used in ordinary lithium secondary batteries can be used. For example, PAN-based carbon fibers such as amorphous carbon, graphite, natural graphite, and MCMB, and pitch-based carbon fibers are used as negative electrode active materials. Carbonaceous material; conductive polymer such as polyacene; LixMyNz
(However, Li represents a lithium atom, M is a metal, preferably Mn, Fe, Co, Sn, B, Al, Ti, W, S
represents at least one selected from i, Cu, V, Cr and Ni, and N represents a nitrogen atom. Further, x, y, and z are respectively 7.0 ≧ x ≧ 1.0, 4 ≧ y ≧ 0, 5
AxMyOz (where A is Li,
P or at least one selected from B, M is C
at least one selected from the group consisting of o, Ni, Al, Sn and Mn, O represents an oxygen atom, and x, y and z are each 1.10 ≧ x ≧ 0.05, 4.00 ≧ y ≧ 0.85,
5.00 ≧ z ≧ 1.5. ) And other metal oxides; TiS 2 , Li
Metal compounds such as TiS 2; and the like are exemplified.
【0031】また、正極活物質としては、TiS2、T
iS3、非晶質MoS3、Cu2V2O3、非晶質V2O−P
2O5、MoO3、V2O5、V6O13、AxMyNzOp
(但し、AはLi、MはCo、Ni、FeおよびMnか
ら選択された少なくとも一種、NはMとならないその他
の金属、好ましくはAlおよびSnから選択された少な
くとも一種、Oは酸素原子を表し、x、y、z、pはそ
れぞれ、1.10≧x≧0.05、4.00≧y≧0.
85、2.00≧z≧0、5.00≧p≧1.5の範囲
の数である)で表される複合金属酸化物やその他の金属
酸化物が例示される。さらに、ポリアセチレン、ポリ−
p−フェニレンなどの導電性高分子など有機系化合物を
用いることもできる。As the positive electrode active material, TiS 2 , T
iS 3, amorphous MoS 3, Cu 2 V 2 O 3, amorphous V 2 O-P
2 O 5 , MoO 3 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , AxMyNzOp
(However, A is Li, M is at least one selected from Co, Ni, Fe and Mn, N is another metal that does not become M, preferably at least one selected from Al and Sn, and O is an oxygen atom. , X, y, z, and p are respectively 1.10 ≧ x ≧ 0.05, 4.00 ≧ y ≧ 0.
85, 2.00 ≧ z ≧ 0, 5.00 ≧ p ≧ 1.5) and other metal oxides. Furthermore, polyacetylene, poly-
An organic compound such as a conductive polymer such as p-phenylene can also be used.
【0032】本発明の電極用スラリー中の活物質の量は
特に制限されないが、通常、ポリマー粒子量に対して重
量基準で1〜1000倍、好ましくは2〜500倍、よ
り好ましくは3〜300倍、とりわけ好ましくは5〜2
00倍になるように配合する。活物質量が少なすぎる
と、集電体に形成された活物質層に不活性な部分が多く
なり、電極としての機能が不十分になることがある。ま
た、活物質量が多すぎると活物質が集電体に十分固定さ
れず脱落しやすくなる。なお、電極用スラリーに分散媒
を追加して集電体に塗布しやすい濃度に調節して使用す
ることもできる。追加する分散媒は、前記液状物質と同
様である。The amount of the active material in the electrode slurry of the present invention is not particularly limited, but is usually 1 to 1000 times, preferably 2 to 500 times, more preferably 3 to 300 times by weight based on the amount of the polymer particles. Times, particularly preferably 5-2
It is blended so as to be 00 times. If the amount of the active material is too small, the active material layer formed on the current collector has many inactive portions, and the function as an electrode may be insufficient. On the other hand, if the amount of the active material is too large, the active material is not sufficiently fixed to the current collector, and easily falls off. It should be noted that a dispersion medium may be added to the electrode slurry to adjust the concentration so that it can be easily applied to the current collector. The additional dispersion medium is the same as the liquid substance.
【0033】2−2.添加剤 さらに必要に応じて、本発明のスラリーにはスラリーの
粘度調整剤や結着補助剤、導電材等の各種添加剤を添加
することができる。添加剤は、任意に選択したものが使
用できるが、例えば、上述した分散安定剤のほか、極性
基を有する未架橋のゴム、PVDF、PTFEなども用
いることができ、また、場合によっては、例えばエチレ
ン・プロピレンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、ポリスチレンなどの極性基を持たないゴムやプラス
チックなどのポリマー等を用いることができる。中で
も、セルロース化合物や極性基を有する未架橋のゴムな
どは電池性能を向上させるのに好ましい添加剤である。2-2. Additives If necessary, the slurry of the present invention may contain various additives such as a viscosity modifier, a binding aid, and a conductive material for the slurry. As the additive, those arbitrarily selected can be used. For example, in addition to the above-described dispersion stabilizer, an uncrosslinked rubber having a polar group, PVDF, PTFE, or the like can also be used. A polymer having no polar group, such as ethylene / propylene rubber, polybutadiene, polyisoprene, or polystyrene, or a polymer such as plastic can be used. Among them, a cellulose compound, an uncrosslinked rubber having a polar group, and the like are preferred additives for improving battery performance.
【0034】3.リチウム二次電池電極 本発明の電極は、上記スラリーを集電体に塗布し、分散
媒を除去して集電体表面に形成されたマトリックス中に
活物質を固定したものである。集電体は、導電性材料か
らなるものであれば特に制限されないが、通常、鉄、
銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属製のものを用い
る。形状も特に制限されないが、通常、厚さ0.001
〜0.5mm程度のシート状のものを用いる。スラリー
の集電体への塗布方法も特に制限されない。例えば、ド
クターブレード、浸漬、ハケ塗りなどによって塗布され
る。塗布する量も特に制限されないが、分散媒を除去し
た後に形成される活物質層の厚さが通常0.005〜5
mm、好ましくは0.05〜2mmになる程度の量であ
る。分散媒を除去する方法も特に制限されないが、通常
は応力集中が起こって活物質層に亀裂が入ったり、活物
質層が集電体から剥離しない程度の速度範囲の中で、で
きるだけ早く分散媒が揮発するように調整して除去す
る。3. Lithium secondary battery electrode The electrode of the present invention is obtained by applying the slurry to a current collector, removing the dispersion medium, and fixing the active material in a matrix formed on the current collector surface. The current collector is not particularly limited as long as it is made of a conductive material.
Metals such as copper, aluminum, and nickel are used. Although the shape is not particularly limited, the thickness is usually 0.001.
A sheet having a thickness of about 0.5 mm is used. The method of applying the slurry to the current collector is not particularly limited. For example, it is applied by doctor blade, immersion, brush coating, or the like. The amount to be applied is not particularly limited, but the thickness of the active material layer formed after removing the dispersion medium is usually 0.005 to 5
mm, preferably about 0.05 to 2 mm. The method for removing the dispersion medium is not particularly limited, but usually, the dispersion medium is removed as quickly as possible within a speed range in which stress concentration occurs and the active material layer does not crack or the active material layer does not peel from the current collector. Is adjusted so that is volatilized and removed.
【0035】4.リチウム二次電池 本発明のリチウム二次電池は、本発明の電極をリチウム
二次電池の正極および/または負極に用いたものであれ
ばよい。リチウム二次電池としては、リチウムメタル二
次電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二
次電池、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げら
れる。このようなリチウム二次電池の電解液は通常用い
られるものでよく、負極活物質、正極活物質の種類に応
じて電池としての機能を発揮するものを選択すればよ
い。例えば、電解質としては、LiClO4、LiB
F4、CF3SO3Li、LiI、LiAlCl、LiP
F6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiC4F9S
03、Li(CF3SO2)2Nなどのリチウム二次電池で
常用される電解液の電解質が挙げられ、電解液の分散媒
としては、エーテル類、ケトン類、ラクトン類、ニトリ
ル類、アミン類、アミド類、硫黄化合物類、塩素化炭化
水素類、エステル類、カーボネート類、ニトロ化合物
類、リン酸エステル系化合物類、スルホラン系化合物類
などが例示され、一般にはエチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネートやジエチルカーボネートなどのカー
ボネート類が好適である。4. Lithium secondary battery The lithium secondary battery of the present invention may be any one that uses the electrode of the present invention as a positive electrode and / or a negative electrode of a lithium secondary battery. Examples of the lithium secondary battery include a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, and a lithium ion polymer secondary battery. The electrolyte solution for such a lithium secondary battery may be a commonly used electrolyte solution, and an electrolyte solution that functions as a battery may be selected according to the types of the negative electrode active material and the positive electrode active material. For example, as the electrolyte, LiClO 4 , LiB
F 4 , CF 3 SO 3 Li, LiI, LiAlCl, LiP
F 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 S
Electrolytes such as O 3 and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N which are commonly used in lithium secondary batteries. Examples of the dispersion medium for the electrolyte include ethers, ketones, lactones, nitriles, and the like. Examples include amines, amides, sulfur compounds, chlorinated hydrocarbons, esters, carbonates, nitro compounds, phosphate compounds, sulfolane compounds, and the like, and are generally ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like. Carbonates such as diethyl carbonate are preferred.
【発明の効果】本発明の電池電極用スラリーを用いて製
造された電極は、結着性と結着持続性とのバランスがよ
いので、電池特性に優れたリチウム二次電池が得られ
る。The electrode manufactured using the slurry for a battery electrode of the present invention has a good balance between the binding property and the binding durability, so that a lithium secondary battery having excellent battery characteristics can be obtained.
【0036】[0036]
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例お
よび比較例中、ゲル含量、Tg、粒子径と構造、及び水
分量は以下の方法により、又は以下の計器を用いて測定
した。 (1)ゲル含量(%):1gのポリマー粒子の凝集物を
100℃で24時間乾燥させ、その乾燥重量を測定し
た。ついで、このポリマー粒子をそのまま25℃の室温
中、トルエン100gに24時間浸漬した後、200メ
ッシュのふるいにかけ、ふるいの上に残留した固形物を
乾燥させ、重量を測定して、以下の計算式(I)から算
出した。 (ふるい上の残留固形物乾燥重量/ポリマー乾燥重量)×100 (I) (2)Tg:昇温速度1℃/分で、誘電損失の温度変化
点により測定した。 (3)粒子径と構造:透過型電子顕微鏡写真で、ポリマ
ー粒子100個について、各粒子の長径と短径とを測定
し、その平均値を求めた。また、必要に応じてオスミウ
ム酸で染色して透過型電子顕微鏡にて粒子内部の構造を
確認した。 (4)水分量:カールフィッシャー法にて測定した。The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In Examples and Comparative Examples, gel content, Tg, particle size and structure, and water content were measured by the following methods or using the following instruments. (1) Gel content (%): An aggregate of 1 g of polymer particles was dried at 100 ° C. for 24 hours, and the dry weight was measured. Then, the polymer particles were immersed in 100 g of toluene at room temperature of 25 ° C. for 24 hours, sifted through a 200-mesh sieve, the solid matter remaining on the sieve was dried, and the weight was measured. It was calculated from (I). (Dry weight of residual solid on sieve / dry weight of polymer) × 100 (I) (2) Tg: Measured at a temperature rising rate of 1 ° C./min by a temperature change point of dielectric loss. (3) Particle size and structure: With a transmission electron micrograph, the major and minor diameters of each polymer particle were measured for 100 polymer particles, and the average value was determined. If necessary, the particles were stained with osmic acid, and the structure inside the particles was confirmed with a transmission electron microscope. (4) Water content: measured by the Karl Fischer method.
【0037】実施例1 (ポリマーの製造)定格容量5リットルの攪拌機付き5
0Kgf/cm2耐圧オートクレーブに、1,3−ブタ
ジエン400重量部、スチレン80重量部、ジビニルベ
ンゼン5重量部、乳化剤であるドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム15重量部、イオン交換水1500重量
部、重合開始剤であるアゾビスブチロニトリル15重量
部を入れ、80℃で重合した。モノマー消費量が99.
8%になった時点で冷却し反応を止め、ポリマー粒子a
のラテックスを得た。このラテックス状態のポリマー粒
子aの粒子径は0.18μmであり、Tgは−75℃で
あった。 Example 1 (Production of polymer) 5 with a stirrer having a rated capacity of 5 liters
In a 0 Kgf / cm 2 pressure-resistant autoclave, 400 parts by weight of 1,3-butadiene, 80 parts by weight of styrene, 5 parts by weight of divinylbenzene, 15 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, 1500 parts by weight of ion-exchanged water, a polymerization initiator Of azobisbutyronitrile was polymerized at 80 ° C. Monomer consumption is 99.
When the concentration reached 8%, the reaction was stopped by cooling, and the polymer particles a
Latex was obtained. The particle size of the polymer particles a in the latex state was 0.18 μm, and Tg was −75 ° C.
【0038】得られたラテックス100重量部にヒドロ
キシエチルセルロース(HEC)5%水溶液500重量
部を加えて、30℃で3時間撹拌し、安定化ポリマー粒
子の水分散系を得る。次いで、N−メチルピロリドン
(以下、NMPという)3000重量部を混合し、エヴ
ァポレーターを用いて40℃で脱水することにより、固
形分濃度5重量%、水分量500ppmのポリマー粒子
aのバインダー組成物Aを得た。To 100 parts by weight of the obtained latex, 500 parts by weight of a 5% aqueous solution of hydroxyethyl cellulose (HEC) is added and stirred at 30 ° C. for 3 hours to obtain an aqueous dispersion of stabilized polymer particles. Next, 3000 parts by weight of N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) are mixed, and the mixture is dehydrated at 40 ° C. using an evaporator to obtain a binder composition of polymer particles a having a solid content concentration of 5% by weight and a water content of 500 ppm. The product A was obtained.
【0039】カーボン(ロンザ社製「KS−15」/グ
ラファイト系カーボン)94重量部に、固形分で6重量
部となるように、先に得たバインダー組成物Aを加え、
十分に混合して負極用スラリーを得た。このスラリーを
幅8cm、長さ20cm、厚さ18μmの銅箔に塗布、
乾燥し、得られたフィルムをロールプレスして厚さ55
μmの負極電極Aを得た。To 94 parts by weight of carbon (“KS-15” manufactured by Lonza / graphite-based carbon), the previously obtained binder composition A was added so that the solid content was 6 parts by weight.
The mixture was sufficiently mixed to obtain a negative electrode slurry. This slurry was applied to a copper foil having a width of 8 cm, a length of 20 cm, and a thickness of 18 μm,
After drying, the obtained film was roll-pressed to a thickness of 55
A negative electrode A of μm was obtained.
【0040】(正極の製造)コバルト酸リチウム90重
量部に、5重量部(固形分重量)となるように先に得た
バインダー組成物Aを加え、更にアセチレンブラック5
重量部を加えて、十分に混合して正極用スラリーを得
た。このスラリーを幅8cm、長さ20cm、厚さ18
μmのアルミニウム箔に塗布、乾燥し、得られたフィル
ムをロールプレスして厚さ55μmの正極電極Aを得
た。(Production of positive electrode) To 90 parts by weight of lithium cobaltate, 5 parts by weight (solid weight) of the previously obtained binder composition A was added, and acetylene black 5
The parts by weight were added and mixed well to obtain a positive electrode slurry. The slurry is 8 cm wide, 20 cm long and 18 thick.
The resulting film was applied to a μm aluminum foil and dried, and the obtained film was roll-pressed to obtain a positive electrode A having a thickness of 55 μm.
【0041】(電池の製造)先に得た各電極を2cm2
の正方形に切断し、厚さ25μmのポリプロピレン製セ
パレーターを挟み、これを、エチレンカーボネートとジ
エチルカーボネートの1:1(体積比)混合液にLiP
F6を1mol/リットルの濃度となるように溶解させ
た電解液中に入れた電池20セルを作製した。(Manufacture of Battery) Each of the electrodes obtained above was placed in 2 cm 2
, And a polypropylene separator having a thickness of 25 μm is interposed therebetween. This is mixed with a 1: 1 (volume ratio) mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate by LiP.
20 cells of a battery were prepared in which an electrolyte was prepared by dissolving F 6 at a concentration of 1 mol / liter.
【0042】(電池性能の評価)電気容量の測定は、2
0セルの電池をそれぞれ定電流法(電流密度:0.1m
A/cm2)で4.0Vに充電し、3.0Vまで放電す
る充放電を繰り返し、電気容量を測定し20セルの平均
値を評価結果とした。この結果、放電容量は、5サイク
ル終了時で205mAh/g、10サイクル終了時で2
00mAh/g、50サイクルで195mAh/gと電
気容量の低下は極めて少ないものであった。(Evaluation of Battery Performance)
Each of the 0-cell batteries was subjected to the constant current method (current density: 0.1 m
(A / cm 2 ), charging and discharging to 4.0 V and discharging to 3.0 V were repeated, the electric capacity was measured, and the average value of 20 cells was used as the evaluation result. As a result, the discharge capacity was 205 mAh / g at the end of 5 cycles, and 2 mA at the end of 10 cycles.
The decrease in electric capacity was extremely small at 195 mAh / g at 00 mAh / g for 50 cycles.
【0043】実施例2 (ポリマーの製造)定格容量5リットルの攪拌機付き5
0Kgf/cm2耐圧オートクレーブに、1,3−ブタ
ジエン340重量部、スチレン120重量部、メタクリ
ル酸メチル40重量部、アクリロニトリル40重量部、
架橋剤としてジビニルベンゼン5重量部、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム25重量部、イオン交換水1
500重量部、重合開始剤としてアゾビスブチロニトリ
ル15重量部を入れ、80℃で重合した。モノマー消費
量が99.8%になった時点で冷却し反応を止め、ポリ
マー粒子bのラテックスを得た。このポリマーの粒子径
は0.17μmであり、Tgは−43℃であった。得ら
れたラテックス100重量部に、固形分でポリマー粒子
と1:1(重量比)となるようにHECの7重量%水溶
液を加え30℃で6時間撹拌する。次いで、NMP30
00重量部を加え、エバポレーターを用いて80℃減圧
下で水を留去し、固形分濃度4重量%、水分量100p
pmのポリマー粒子bのNMP分散体を得た。ここで得
られたNMP分散体はバインダー組成物Bとして電極の
製造に使用するものである。 Example 2 (Production of a polymer) 5 with a stirrer having a rated capacity of 5 liters
In a 0 kgf / cm 2 pressure-resistant autoclave, 340 parts by weight of 1,3-butadiene, 120 parts by weight of styrene, 40 parts by weight of methyl methacrylate, 40 parts by weight of acrylonitrile,
5 parts by weight of divinylbenzene, 25 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate, 1 part of deionized water
500 parts by weight and 15 parts by weight of azobisbutyronitrile as a polymerization initiator were added and polymerized at 80 ° C. When the monomer consumption reached 99.8%, the reaction was stopped by cooling to obtain a latex of polymer particles b. The particle size of this polymer was 0.17 μm, and the Tg was −43 ° C. To 100 parts by weight of the obtained latex, a 7% by weight aqueous solution of HEC is added at a solid content of 1: 1 (weight ratio) with the polymer particles, and the mixture is stirred at 30 ° C. for 6 hours. Next, NMP30
Then, water was distilled off under reduced pressure at 80 ° C. using an evaporator, and the solid content was 4% by weight and the water content was 100 p.
An NMP dispersion of pm polymer particles b was obtained. The NMP dispersion obtained here is used as a binder composition B for producing an electrode.
【0044】(負極の製造)カーボン(ロンザ社製「K
S−15」)92重量部に、ポリマー粒子bを5重量部
(固形分重量)となるように、先に得たバインダー組成
物Bを加え、更にポリビニリデンフルオライドの10重
量%NMP溶液を固形分3重量部となるように加えて十
分に混合し、負極用スラリーを得た。このスラリーを幅
8cm、長さ20cm、厚さ18μmの銅箔に塗布、乾
燥し、得られたフィルムをロールプレスして厚さ70μ
mの負極電極Bを得た。(Manufacture of Negative Electrode) Carbon (Lonza “K
S-15 ") The binder composition B obtained above was added to 92 parts by weight of the polymer particles b so as to be 5 parts by weight (solid content weight), and a 10% by weight NMP solution of polyvinylidene fluoride was further added. A solid content of 3 parts by weight was added and mixed well to obtain a negative electrode slurry. This slurry was applied to a copper foil having a width of 8 cm, a length of 20 cm and a thickness of 18 μm, dried, and the obtained film was roll-pressed to a thickness of 70 μm.
m of the negative electrode B was obtained.
【0045】(正極の製造)コバルト酸リチウム90重
量部に、ポリマー粒子b 7重量部(固形分重量)とな
るように先に得たバインダー組成物Bを加え、ポリビニ
リデンフルオライドの10重量%NMP溶液を固形分3
重量部となるように加えて十分に混合し、更にアセチレ
ンブラック3重量部、NMP50重量部を加えて、十分
に混合して正極用スラリーを得た。このスラリーを幅8
cm、長さ20cm、厚さ18μmのアルミニウム箔に
塗布、乾燥し、得られたフィルムをロールプレスして厚
さ55μmの正極電極Bを得た。(Preparation of positive electrode) To 90 parts by weight of lithium cobalt oxide, 7 parts by weight (solid content weight) of polymer particles b and the binder composition B obtained above were added, and 10% by weight of polyvinylidene fluoride was added. NMP solution with solid content 3
Parts by weight and thoroughly mixed. Further, 3 parts by weight of acetylene black and 50 parts by weight of NMP were added and sufficiently mixed to obtain a slurry for a positive electrode. This slurry is width 8
A positive electrode B having a thickness of 55 μm was obtained by applying the film to an aluminum foil having a thickness of 20 μm, a length of 20 cm, and a thickness of 18 μm, followed by drying.
【0046】(電池の製造)負極電極B、正極電極Bを
用い、実施例1と同様にして電池を作製した。(Production of Battery) A battery was produced in the same manner as in Example 1 using the negative electrode B and the positive electrode B.
【0047】(電池性能の評価)実施例1と同様の方法
によって電気容量の測定した。この結果、放電容量は、
5サイクル終了時で230mAh/g、10サイクル終
了時で225mAh/g、50サイクル終了時で222
mAh/gと電気容量の低下は極めて少ないものであっ
た。(Evaluation of Battery Performance) The electric capacity was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the discharge capacity is
230 mAh / g at the end of 5 cycles, 225 mAh / g at the end of 10 cycles, 222 at the end of 50 cycles
The decrease in mAh / g and electric capacity was extremely small.
【0048】比較例1 実施例1で得た、ポリマー粒子aのラテックスを、水系
ラテックス状態のままバインダー組成物として用いて、
実施例1と同様の方法により電池を作製し、評価した。
その結果、電池容量は5サイクル終了時で150mAh
/g、10サイクル終了時で100mAh/g、50サ
イクル終了時では50mAh/gと、初期容量もかなり
低く、また繰り返しの充放電では極めて激しい容量低下
が認められた。 Comparative Example 1 The latex of the polymer particles a obtained in Example 1 was used as a binder composition in an aqueous latex state.
A battery was manufactured in the same manner as in Example 1 and evaluated.
As a result, the battery capacity was 150 mAh at the end of 5 cycles.
/ G, 100 mAh / g at the end of 10 cycles, 50 mAh / g at the end of 50 cycles, the initial capacity was quite low, and a remarkable decrease in capacity was observed during repeated charge and discharge.
【0049】比較例2 (ポリマーの製造)定格容積3リットルの攪拌機付き5
0Kgf/cm2耐圧オートクレーブに、メタクリル酸
メチル200重量部、スチレン50重量部、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム5重量部、架橋剤としてジ
ビニルベンゼン5重量部、イオン交換水1000重量
部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル5重
量部を入れ、十分攪拌した後、80℃に加温し、重合し
た。モノマー消費量が99.8%となった時点で冷却し
重合を止めた。このラテックスのポリマーの粒子径は
0.21μmであり、Tgは101℃であった。得られ
たラテックス100重量部に固形分でポリマー粒子と
1:1(重量比)となるようにヒドロキシエチルセルロ
ースの7重量%水溶液を加え、30℃で6時間攪拌し
た。次いで、NMP3000重量部を加え、エバポレー
ターを用いて80℃減圧下で水を留去し、固形分濃度4
重量%、水分量100ppmのポリマー粒子cのNMP
分散体を得た。 Comparative Example 2 (Production of polymer) 5 with a stirrer having a rated volume of 3 liters
In a 0 Kgf / cm 2 pressure-resistant autoclave, 200 parts by weight of methyl methacrylate, 50 parts by weight of styrene, 5 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate, 5 parts by weight of divinylbenzene as a crosslinking agent, 1000 parts by weight of ion-exchanged water, and azo as a polymerization initiator After 5 parts by weight of bisisobutyronitrile was added and sufficiently stirred, the mixture was heated to 80 ° C. and polymerized. When the monomer consumption reached 99.8%, the mixture was cooled to stop the polymerization. The particle size of the polymer of this latex was 0.21 μm, and the Tg was 101 ° C. To 100 parts by weight of the obtained latex, a 7% by weight aqueous solution of hydroxyethyl cellulose was added so that the solid content was 1: 1 (weight ratio) with the polymer particles, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 6 hours. Next, 3000 parts by weight of NMP were added, and water was distilled off under reduced pressure at 80 ° C. using an evaporator to obtain a solid content of 4%.
NMP of polymer particles c having weight% and water content of 100 ppm
A dispersion was obtained.
【0050】(電池の製造と性能の評価)得られたポリ
マー粒子cのNMP分散体を実施例1と同様の方法によ
り電極を作製したが、電池作製時の電極切断で、ひび割
れてしまい電池が作製できなかった。(Production of Battery and Evaluation of Performance) An NMP dispersion of the obtained polymer particles c was used to form an electrode in the same manner as in Example 1. However, the electrode was cut during the production of the battery and cracked. Could not be made.
【0051】比較例3 ヒドロキシエチルセルロース5重量%水溶液にポリマー
粒子aを添加せず、ポリマー粒子不含のヒドロキシエチ
ルセルロース500重量部を用いた以外は実施例1と同
様の方法により電池を作製し、評価した。その結果、電
池容量は5サイクル終了時で190mAh/g、10サ
イクル終了時で180mAh/g、50サイクル終了時
では60mAh/gと、初期容量は高かったが、繰り返
しの充放電により10サイクル以上のサイクル数を超え
たで急激な容量低下が認められた。 Comparative Example 3 A battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polymer particles a were not added to the aqueous solution of 5% by weight of hydroxyethyl cellulose and 500 parts by weight of hydroxyethyl cellulose containing no polymer particles was used. did. As a result, the battery capacity was 190 mAh / g at the end of 5 cycles, 180 mAh / g at the end of 10 cycles, and 60 mAh / g at the end of 50 cycles, but the initial capacity was high. When the number of cycles was exceeded, a sharp decrease in capacity was observed.
【0052】実施例3 スチレンを用いないこと以外実施例1と同じ方法により
ポリマー粒子cのラテックスを得た。このラテックス状
態のポリマー粒子cの粒子径は0.19μmであり、T
gは−83℃であった。このポリマー粒子cを用いる以
外、実施例1と同様の方法により、固形分濃度5重量
%、水分量300ppmのポリマー粒子cのバインダー
組成物Cを得た。このバインダー組成物Cを用いる以外
は、実施例1と同様の方法で電池を作製し、電気容量を
測定した。この結果、放電容量は、5サイクル終了時で
217mAh/g、10サイクル終了時で215mAh
/g、50サイクル終了時で220mAh/gと電気容
量の低下は極めて少ないものであった。 Example 3 A latex of polymer particles c was obtained in the same manner as in Example 1 except that styrene was not used. The particle size of the polymer particles c in the latex state is 0.19 μm,
g was -83 ° C. Except for using the polymer particles c, a binder composition C of the polymer particles c having a solid content of 5% by weight and a water content of 300 ppm was obtained in the same manner as in Example 1. A battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that this binder composition C was used, and the electric capacity was measured. As a result, the discharge capacity was 217 mAh / g at the end of 5 cycles, and 215 mAh at the end of 10 cycles.
/ G, at the end of 50 cycles, 220 mAh / g, an extremely small decrease in electric capacity.
Claims (5)
繰り返し構造単位を含有するポリマー粒子と有機分散媒
とを含有する電池用バインダー組成物。1. A battery binder composition comprising at least 70% by weight or more of polymer particles containing a repeating structural unit derived from a non-polar monomer and an organic dispersion medium.
の電池用バインダー組成物。2. The battery binder composition according to claim 1, further comprising a dispersion stabilizer.
繰り返し構造単位を含有するポリマー粒子、有機分散
媒、及び活物質とを含有する電池電極用スラリー。3. A slurry for a battery electrode containing polymer particles containing a repeating structural unit derived from a nonpolar monomer in an amount of 70% by weight or more, an organic dispersion medium, and an active material.
ム二次電池用電極。4. An electrode for a lithium secondary battery using the slurry according to claim 2.
次電池。5. A lithium secondary battery using the electrode according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9093042A JPH10270047A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Battery binder composition, battery electrode slurry, lithyum secondary battery electrode, lithyum secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9093042A JPH10270047A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Battery binder composition, battery electrode slurry, lithyum secondary battery electrode, lithyum secondary battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10270047A true JPH10270047A (en) | 1998-10-09 |
Family
ID=14071458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9093042A Pending JPH10270047A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Battery binder composition, battery electrode slurry, lithyum secondary battery electrode, lithyum secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10270047A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10270046A (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Nippon Zeon Co Ltd | Binder composition for battery, slurry for battery electrode, electrode and battery |
JP2002373701A (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Method of manufacturing for nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2003151555A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Petoca Materials Ltd | Coating composite for negative electrode, negative- electrode board, its manufacturing method, and non- aqueous electrolyte secondary battery |
JP2005063846A (en) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Nippon Zeon Co Ltd | Material for forming electrode layer |
JP2020070307A (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 旭化成株式会社 | Particulate copolymer, adhesive for lithium secondary battery, slurry for lithium secondary battery porous layer, method for producing porous layer for lithium secondary battery, and method for producing lithium secondary battery separator |
US12009520B2 (en) | 2018-04-26 | 2024-06-11 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary lithium battery anode and secondary lithium battery including same |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9093042A patent/JPH10270047A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10270046A (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Nippon Zeon Co Ltd | Binder composition for battery, slurry for battery electrode, electrode and battery |
JP2002373701A (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Method of manufacturing for nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2003151555A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Petoca Materials Ltd | Coating composite for negative electrode, negative- electrode board, its manufacturing method, and non- aqueous electrolyte secondary battery |
JP2005063846A (en) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Nippon Zeon Co Ltd | Material for forming electrode layer |
JP4543634B2 (en) * | 2003-08-14 | 2010-09-15 | 日本ゼオン株式会社 | Electrode layer forming material |
US12009520B2 (en) | 2018-04-26 | 2024-06-11 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary lithium battery anode and secondary lithium battery including same |
JP2020070307A (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 旭化成株式会社 | Particulate copolymer, adhesive for lithium secondary battery, slurry for lithium secondary battery porous layer, method for producing porous layer for lithium secondary battery, and method for producing lithium secondary battery separator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4473967B2 (en) | Binder for battery, binder composition for battery, slurry for battery electrode, electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery | |
JP4461659B2 (en) | Binder composition for lithium ion secondary battery electrode and use thereof | |
KR101148564B1 (en) | Binder composition for cathode | |
JP4281118B2 (en) | Binder composition for battery, slurry for battery electrode, electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery | |
JP2019075387A (en) | Binder composition, electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JPWO2019159706A1 (en) | Binder composition for non-aqueous secondary battery electrodes, slurry composition for non-aqueous secondary battery electrodes, electrodes for non-aqueous secondary batteries and non-aqueous secondary batteries | |
TWI709275B (en) | Binder for negative electrode of lithium ion secondary battery, slurry composition for negative electrode and negative electrode, and lithium ion secondary battery | |
JP2010192434A (en) | Binder for secondary battery electrode | |
JP4438102B2 (en) | Binder for battery, slurry for battery electrode, electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery | |
KR20230110775A (en) | Dispersant for lithium ion battery, manufacturing method thereof, cathode slurry and lithium ion battery | |
KR101145918B1 (en) | Binder With High Conductivity and Lithium Ion Battery Employing the Same | |
JP5234082B2 (en) | Secondary battery electrode slurry, battery electrode and secondary battery | |
JP4438104B2 (en) | Secondary battery binder composition, battery electrode slurry, battery electrode, and secondary battery | |
JP6266396B2 (en) | Binder for negative electrode of lithium ion secondary battery | |
JP4552235B2 (en) | Lithium ion secondary battery electrode and secondary battery | |
JP4543442B2 (en) | Polymer particles, polymer dispersion composition, slurry for battery electrode, electrode and battery | |
JPH10270047A (en) | Battery binder composition, battery electrode slurry, lithyum secondary battery electrode, lithyum secondary battery | |
JP3815521B2 (en) | Binder composition for battery, slurry for battery electrode, electrode and battery | |
JPH10279608A (en) | Polymer, battery binder made therefrom, electrode and lithium secondary battery | |
CN115702173B (en) | Electrode binder composition for lithium ion power storage device | |
JPH11297313A (en) | Slurry for secondary battery electrode, electrode for battery, and secondary battery | |
JP4240604B2 (en) | Binder composition, slurry for battery electrode, electrode and battery | |
JPH11297329A (en) | Binder composition for secondary battery electrode, preparation thereof, slurry for battery electrode, electrode for battery, and the secondary | |
JP2011009116A (en) | Binder composition for electrochemical device electrodes, slurry for electrochemical device electrodes, and electrochemical device electrode | |
KR101143307B1 (en) | Bilayer Binder Based upon Polyvinyl Acetate-Polyvinyl Alcohol Prepared by Emulsion Polymerization and Secondary Battery Employing the Same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050322 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050330 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051005 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060308 |