JPWO2015141464A1 - Composite particles for electrochemical device electrodes - Google Patents

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Abstract

正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)及び非水溶性多糖高分子繊維(E)を含む電気化学素子電極用複合粒子であって、前記水溶性高分子(D)と前記非水溶性多糖高分子繊維(E)とを、重量比にて(D)/(E)=0.25〜7.0の割合で含む。A composite particle for an electrochemical element electrode comprising a positive electrode active material (A), a conductive agent (B), a particulate binder resin (C), a water-soluble polymer (D) and a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) Then, the water-soluble polymer (D) and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) are included in a weight ratio of (D) / (E) = 0.25 to 7.0.

Description

本発明は、電気化学素子電極用複合粒子に関するものである。   The present invention relates to composite particles for electrochemical element electrodes.

小型で軽量であり、エネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電が可能な特性を活かして、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオンキャパシタなどの電気化学素子は、その需要を急速に拡大している。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が比較的大きいことから、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル分野で利用されている。一方、電気二重層キャパシタは急速な充放電が可能なので、パーソナルコンピュータ等のメモリーバックアップ小型電源として利用されている他、電気二重層キャパシタは電気自動車等の補助電源としての応用が期待されている。さらに、リチウムイオン二次電池と電気二重層キャパシタの長所を生かしたリチウムイオンキャパシタは、電気二重層キャパシタよりエネルギー密度、出力密度ともに高いことから電気二重層キャパシタが適用される用途、および電気二重層キャパシタの性能では仕様を満たせなかった用途への適用が検討されている。これらのうち、特に、リチウムイオン二次電池では近年ハイブリッド電気自動車、電気自動車などの車載用途のみならず、電力貯蔵用途にまでその応用が検討されている。   The demand for electrochemical devices such as lithium-ion secondary batteries, electric double-layer capacitors, and lithium-ion capacitors is rapidly expanding by taking advantage of the small size, light weight, high energy density, and the ability to repeatedly charge and discharge. doing. Lithium ion secondary batteries have a relatively high energy density and are used in mobile fields such as mobile phones and notebook personal computers. On the other hand, since the electric double layer capacitor can be rapidly charged and discharged, the electric double layer capacitor is expected to be used as an auxiliary power source for an electric vehicle or the like in addition to being used as a memory backup small power source for a personal computer or the like. Furthermore, the lithium ion capacitor that takes advantage of the lithium ion secondary battery and the electric double layer capacitor has higher energy density and output density than the electric double layer capacitor. Application to applications that could not meet the specifications for capacitor performance is being considered. Among these, in particular, lithium ion secondary batteries have been studied for application not only to in-vehicle applications such as hybrid electric vehicles and electric vehicles, but also to power storage applications.

これら電気化学素子への期待が高まる一方で、これら電気化学素子には、用途の拡大や発展に伴い、低抵抗化、高容量化、機械的特性や生産性の向上など、より一層の改善が求められている。このような状況において、電気化学素子用電極に関してもより生産性の高い製造方法が求められており、高速成形可能な製造方法及び該製造方法に適合する電気化学素子用電極用材料について様々な改善が行われている。   While expectations for these electrochemical devices have increased, these electrochemical devices have further improvements such as lower resistance, higher capacity, and improved mechanical properties and productivity as applications expand and develop. It has been demanded. Under such circumstances, there is a demand for a more productive manufacturing method for electrochemical element electrodes, and various improvements have been made regarding a manufacturing method capable of high-speed molding and an electrochemical element electrode material suitable for the manufacturing method. Has been done.

電気化学素子用電極は、通常、電極活物質と、必要に応じて用いられる導電剤とを結着樹脂で結着することにより形成された電極活物質層を集電体上に積層してなるものである。電気化学素子用電極には、電極活物質、結着樹脂、導電剤等を含む塗布電極用スラリーを集電体上に塗布し、溶剤を熱などにより除去する方法で製造される塗布電極があるが、結着樹脂などのマイグレーションにより、均一な電気化学素子の製造が困難であった。また、この方法はコスト高で作業環境が悪くなり、また、製造装置が大きくなる傾向があった。   An electrode for an electrochemical element is usually formed by laminating an electrode active material layer formed by binding an electrode active material and a conductive agent used as necessary with a binder resin on a current collector. Is. Electrodes for electrochemical devices include coated electrodes manufactured by a method in which a slurry for coated electrodes containing an electrode active material, a binder resin, a conductive agent, etc. is coated on a current collector and the solvent is removed by heat or the like. However, it has been difficult to produce a uniform electrochemical device due to migration of a binder resin or the like. In addition, this method has a high cost and a poor working environment, and the manufacturing apparatus tends to be large.

それに対して、複合粒子を得て粉体成形することにより均一な電極活物質層を有する電気化学素子を得ることが提案されている。このような電極活物質層を形成する方法として、例えば特許文献1には、電極活物質、結着樹脂及び分散媒を含む複合粒子用スラリーを噴霧、乾燥することにより複合粒子を得て、この複合粒子を用いて電極活物質層を形成する方法が開示されている。このような複合粒子は、空気輸送等の移送の際に破壊されることがあるため、強度の向上が求められる。   On the other hand, it has been proposed to obtain an electrochemical element having a uniform electrode active material layer by obtaining composite particles and powder molding. As a method of forming such an electrode active material layer, for example, Patent Document 1 discloses composite particles obtained by spraying and drying a slurry for composite particles containing an electrode active material, a binder resin, and a dispersion medium. A method of forming an electrode active material layer using composite particles is disclosed. Since such composite particles may be destroyed during transfer such as pneumatic transportation, improvement in strength is required.

ここで、破壊された複合粒子を用いて電極活物質層を形成すると、複合粒子粒子径の均一性が失われることで粉体の流動性が悪化し、均一な電極活物質層を形成することができなくなる。また、複合粒子同士の密着性及び電極活物質層と集電体との密着性が弱くなり、得られる電気化学素子のサイクル特性が十分ではなかった。また、破壊された複合粒子を用いて形成された電極活物質層を有する電極は柔軟性に劣り、電極を捲回する際に電極にひび割れが発生することがあった。   Here, when the electrode active material layer is formed using the broken composite particles, the uniformity of the particle size of the composite particles is lost, so that the fluidity of the powder is deteriorated and a uniform electrode active material layer is formed. Can not be. In addition, the adhesion between the composite particles and the adhesion between the electrode active material layer and the current collector were weakened, and the cycle characteristics of the resulting electrochemical device were not sufficient. Moreover, the electrode which has the electrode active material layer formed using the broken composite particle is inferior in a softness | flexibility, and when the electrode was wound, the electrode might crack.

さらに、特許文献1においては、複合粒子の表面を繊維状の導電助剤により被覆した外添粒子を得ているが、繊維状の導電助剤は複合粒子の内部には存在しないため、複合粒子の強度の向上を図ることはできなかった。   Further, in Patent Document 1, externally added particles obtained by coating the surface of the composite particles with a fibrous conductive assistant are obtained, but since the fibrous conductive assistant is not present inside the composite particles, the composite particles It was not possible to improve the strength.

また、特許文献2には、塗布電極における密着性を高めるために、電極に塗布して電極層を形成するための塗布電極用スラリーに炭素繊維を含有させることが記載されている。しかし、複合粒子を用いた粉体成形とは異なる、前記塗布電極の製造方法に関するものであるため複合粒子の強度を向上させることは記載されていなかった。   Patent Document 2 describes that carbon fiber is contained in a slurry for a coating electrode for coating an electrode to form an electrode layer in order to improve adhesion in the coating electrode. However, since it relates to a method for producing the coated electrode, which is different from powder molding using composite particles, it has not been described to improve the strength of the composite particles.

また、特許文献3には、塗布電極における密着性を高めるために、電極に塗布して電極層を形成するための塗布電極用スラリーに微細化したセルロースファイバーを含有させることが記載されている。しかし、複合粒子を用いた粉体成形とは異なる、前記塗布電極の製造方法に関するものであるため複合粒子の強度を向上させることは記載されていなかった。   Patent Document 3 describes that finely divided cellulose fibers are contained in a slurry for a coating electrode that is applied to an electrode to form an electrode layer in order to improve adhesion in the coating electrode. However, since it relates to a method for producing the coated electrode, which is different from powder molding using composite particles, it has not been described to improve the strength of the composite particles.

国際公開第2009/44856号International Publication No. 2009/44856 特開2009−295666号公報JP 2009-295666 A 国際公開第2013/42720号International Publication No. 2013/42720

本発明の目的は、十分な強度を有し、均一性に優れており、電極を形成する場合に十分な密着性を得ることができ、さらに柔軟性に優れる電極を得ることができる電気化学素子電極用複合粒子を提供することである。   An object of the present invention is an electrochemical device having sufficient strength, excellent uniformity, sufficient adhesion when forming an electrode, and an electrode having excellent flexibility. It is to provide composite particles for electrodes.

本発明者は上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、水溶性高分子と非水溶性多糖高分子繊維とを所定の割合で併用して複合粒子を得ることにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above object can be achieved by obtaining composite particles by using a water-soluble polymer and a water-insoluble polysaccharide polymer fiber in combination at a predetermined ratio. The present invention has been completed.

即ち、本発明によれば、
(1) 正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)及び非水溶性多糖高分子繊維(E)を含む電気化学素子電極用複合粒子であって、前記水溶性高分子(D)と前記非水溶性多糖高分子繊維(E)とを、重量比にて(D)/(E)=0.25〜7.0の割合で含むことを特徴とする電気化学素子電極用複合粒子、
(2) 前記非水溶性多糖高分子繊維(E)の平均重合度が50〜1000であることを特徴とする(1)に記載の電気化学素子電極用複合粒子、
(3) 前記粒子状結着樹脂(C)は、アクリレート系重合体であることを特徴とする(1)または(2)に記載の電気化学素子電極用複合粒子、
(4) 前記水溶性高分子(D)の配合量が正極活物質(A)100重量部に対して固形分換算量で0.1〜10重量部であり、前記非水溶性多糖高分子繊維(E)の配合量が得られる複合粒子100重量部に対して固形分換算量で0.1〜2重量部であることを特徴とする(1)〜(3)の何れかに記載の電気化学素子電極用複合粒子
が提供される。
That is, according to the present invention,
(1) For an electrochemical device electrode including a positive electrode active material (A), a conductive agent (B), a particulate binder resin (C), a water-soluble polymer (D), and a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) A composite particle, wherein the water-soluble polymer (D) and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) are in a ratio of (D) / (E) = 0.25 to 7.0 by weight ratio. Composite particles for electrochemical element electrodes, characterized in that
(2) The composite particle for an electrochemical element electrode according to (1), wherein the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) has an average degree of polymerization of 50 to 1000,
(3) The particulate binder resin (C) is an acrylate polymer, wherein the composite particles for electrochemical element electrodes according to (1) or (2),
(4) The amount of the water-soluble polymer (D) is 0.1 to 10 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material (A), and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber The electricity according to any one of (1) to (3), wherein the blending amount of (E) is 0.1 to 2 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of the composite particles obtained. Composite particles for chemical element electrodes are provided.

本発明によれば、十分な強度を有し、均一性に優れており、電極を形成する場合に十分な密着性を得ることができ、さらに柔軟性に優れる電極を得ることができる電気化学素子電極用複合粒子を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is the electrochemical element which has sufficient intensity | strength, is excellent in the uniformity, can acquire sufficient adhesiveness when forming an electrode, and can obtain the electrode which is further excellent in a softness | flexibility. Electrode composite particles can be provided.

以下、本発明の実施の形態に係る電気化学素子電極用複合粒子について説明する。本発明の電気化学素子電極用複合粒子(以下、「複合粒子」ということがある。)は、正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)及び非水溶性多糖高分子繊維(E)を含む電気化学素子電極用複合粒子であって、水溶性高分子(D)と非水溶性多糖高分子繊維(E)とを、重量比にて(D)/(E)=0.25〜7.0の割合で含むことを特徴とする。   Hereinafter, the composite particle for an electrochemical element electrode according to an embodiment of the present invention will be described. The composite particle for an electrochemical element electrode of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “composite particle”) includes a positive electrode active material (A), a conductive agent (B), a particulate binder resin (C), An electrochemical device electrode composite particle comprising a molecule (D) and a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), wherein the water-soluble polymer (D) and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) The ratio is (D) / (E) = 0.25 to 7.0.

なお、以下において、さらに、「正極活物質」とは正極用の電極活物質を意味し、「負極活物質」とは負極用の電極活物質を意味する。また、「正極活物質層」とは正極に設けられる電極活物質層を意味し、「負極活物質層」とは負極に設けられる電極活物質層を意味する。   In the following, “positive electrode active material” means an electrode active material for positive electrode, and “negative electrode active material” means an electrode active material for negative electrode. The “positive electrode active material layer” means an electrode active material layer provided on the positive electrode, and the “negative electrode active material layer” means an electrode active material layer provided on the negative electrode.

(正極活物質(A))
電気化学素子がリチウムイオン二次電池である場合の正極活物質(A)としては、リチウムイオンをドープ及び脱ドープ可能な活物質が用いられ、無機化合物からなるものと有機化合物からなるものとに大別される。
(Positive electrode active material (A))
As the positive electrode active material (A) when the electrochemical element is a lithium ion secondary battery, an active material capable of doping and dedoping lithium ions is used, and the positive electrode active material (A) is composed of an inorganic compound and an organic compound. Broadly divided.

無機化合物からなる正極活物質(A)としては、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、リチウムと遷移金属とのリチウム含有複合金属酸化物などが挙げられる。上記の遷移金属としては、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo等が使用される。   Examples of the positive electrode active material (A) made of an inorganic compound include transition metal oxides, transition metal sulfides, lithium-containing composite metal oxides of lithium and transition metals, and the like. Examples of the transition metal include Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Mo.

遷移金属酸化物としては、MnO、MnO2、V25、V613、TiO2、Cu223、非晶質V2O−P25、MoO3、V25、V613等が挙げられ、中でもサイクル安定性と容量からMnO、V25、V613、TiO2が好ましい。遷移金属硫化物としては、TiS2、TiS3、非晶質MoS2、FeS等が挙げられる。リチウム含有複合金属酸化物としては、層状構造を有するリチウム含有複合金属酸化物、スピネル構造を有するリチウム含有複合金属酸化物、オリビン型構造を有するリチウム含有複合金属酸化物などが挙げられる。Transition metal oxides include MnO, MnO 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , Cu 2 V 2 O 3 , amorphous V 2 O—P 2 O 5 , MoO 3 , V 2 O. 5 , V 6 O 13 and the like. Among them, MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 and TiO 2 are preferable from the viewpoint of cycle stability and capacity. The transition metal sulfide, TiS 2, TiS 3, amorphous MoS 2, FeS, and the like. Examples of the lithium-containing composite metal oxide include a lithium-containing composite metal oxide having a layered structure, a lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure, and a lithium-containing composite metal oxide having an olivine structure.

層状構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としてはリチウム含有コバルト酸化物(LiCoO2)(以下、「LCO」ということがある。)、リチウム含有ニッケル酸化物(LiNiO2)、Co−Ni−Mnのリチウム複合酸化物、Ni−Mn−Alのリチウム複合酸化物、Ni−Co−Alのリチウム複合酸化物等が挙げられる。スピネル構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としてはマンガン酸リチウム(LiMn24)やMnの一部を他の遷移金属で置換したLi[Mn3/21/2]O4(ここでMは、Cr、Fe、Co、Ni、Cu等)等が挙げられる。オリビン型構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としてはLiXMPO4(式中、Mは、Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Mg,Zn,V,Ca,Sr,Ba,Ti,Al,Si,B及びMoから選ばれる少なくとも1種、0≦X≦2)であらわされるオリビン型燐酸リチウム化合物が挙げられる。Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a layered structure include lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ) (hereinafter sometimes referred to as “LCO”), lithium-containing nickel oxide (LiNiO 2 ), and Co—Ni—Mn. Examples thereof include a lithium composite oxide, a lithium composite oxide of Ni—Mn—Al, and a lithium composite oxide of Ni—Co—Al. Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure include lithium manganate (LiMn 2 O 4 ) and Li [Mn 3/2 M 1/2 ] O 4 in which a part of Mn is substituted with another transition metal (here, M may be Cr, Fe, Co, Ni, Cu or the like. Li x MPO 4 (wherein, M is Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, V, Ca, Sr, Ba, Ti, Al, and the like) is a lithium-containing composite metal oxide having an olivine structure. An olivine type lithium phosphate compound represented by at least one selected from Si, B, and Mo, 0 ≦ X ≦ 2) may be mentioned.

有機化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリ−p−フェニレンなどの導電性高分子を用いることもできる。電気伝導性に乏しい、鉄系酸化物は、還元焼成時に炭素源物質を存在させることで、炭素材料で覆われた正極活物質として用いてもよい。また、これら化合物は、部分的に元素置換したものであってもよい。正極活物質は、上記の無機化合物と有機化合物の混合物であってもよい。   As the organic compound, for example, a conductive polymer such as polyacetylene or poly-p-phenylene can be used. An iron-based oxide having poor electrical conductivity may be used as a positive electrode active material covered with a carbon material by allowing a carbon source material to be present during reduction firing. These compounds may be partially element-substituted. The positive electrode active material may be a mixture of the above inorganic compound and organic compound.

電気化学素子がリチウムイオンキャパシタである場合の正極活物質としては、リチウムイオンと、例えばテトラフルオロボレートのようなアニオンとを可逆的に担持できるものであればよい。具体的には、炭素の同素体を好ましく用いることができ、電気二重層キャパシタで用いられる電極活物質が広く使用できる。炭素の同素体の具体例としては、活性炭、ポリアセン(PAS)、カーボンウィスカ、カーボンナノチューブ及びグラファイト等が挙げられる。   In the case where the electrochemical element is a lithium ion capacitor, the positive electrode active material may be any material that can reversibly carry lithium ions and anions such as tetrafluoroborate. Specifically, carbon allotropes can be preferably used, and electrode active materials used in electric double layer capacitors can be widely used. Specific examples of the allotrope of carbon include activated carbon, polyacene (PAS), carbon whisker, carbon nanotube, and graphite.

正極活物質(A)の体積平均粒子径は、電気化学素子用電極の他の構成要素との兼ね合いで適宜選択されるが、負荷特性、サイクル特性等の電気化学素子の特性向上の観点から、好ましくは1〜50μm、より好ましくは2〜30μmである。   The volume average particle diameter of the positive electrode active material (A) is appropriately selected in consideration of other components of the electrode for an electrochemical element, but from the viewpoint of improving the characteristics of the electrochemical element such as load characteristics and cycle characteristics, Preferably it is 1-50 micrometers, More preferably, it is 2-30 micrometers.

(導電剤(B))
本発明に用いる導電剤(B)としては、導電性を有する材料であれば特に限定されないが、導電性を有する粒子状の材料が好ましく、たとえば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック等の導電性カーボンブラック;天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛;ポリアクリロニトリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、気相法炭素繊維等の炭素繊維;が挙げられる。導電剤(B)が粒子状の材料である場合の平均粒子径は、特に限定されないが、正極活物質の平均粒子径よりも小さいものが好ましく、より少ない使用量で十分な導電性を発現させる観点から、好ましくは0.001〜10μm、より好ましくは0.05〜5μm、さらに好ましくは0.1〜1μmである。
(Conducting agent (B))
The conductive agent (B) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a conductive material, but is preferably a particulate material having conductivity, such as furnace black, acetylene black, and ketjen black. Examples thereof include conductive carbon black; graphite such as natural graphite and artificial graphite; and carbon fibers such as polyacrylonitrile-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, and vapor grown carbon fiber. The average particle diameter when the conductive agent (B) is a particulate material is not particularly limited, but is preferably smaller than the average particle diameter of the positive electrode active material, and sufficient conductivity can be expressed with a smaller amount of use. From the viewpoint, it is preferably 0.001 to 10 μm, more preferably 0.05 to 5 μm, and still more preferably 0.1 to 1 μm.

本発明の電気化学素子電極用複合粒子中における、導電剤(B)の配合量は、得られる電気化学素子の容量を高く保ちながら、内部抵抗を十分に低減する観点から、正極活物質100重量部に対して、好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは0.5〜15重量部、さらに好ましくは1〜10重量部である。   The compounding amount of the conductive agent (B) in the composite particle for an electrochemical element electrode of the present invention is 100% by weight of the positive electrode active material from the viewpoint of sufficiently reducing the internal resistance while keeping the capacity of the obtained electrochemical element high. The amount is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.5 to 15 parts by weight, and still more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to parts.

(粒子状結着樹脂(C))
本発明に用いる粒子状結着樹脂(C)としては、上述の正極活物質を相互に結着させることができる物質であれば特に限定はない。粒子状結着樹脂(C)としては、溶媒に分散する性質のある分散型の粒子状結着樹脂が好ましい。分散型の粒子状結着樹脂として、例えば、シリコン系重合体、フッ素含有重合体、共役ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等の高分子化合物が挙げられ、水溶性高分子(D)と非水溶性多糖高分子繊維(E)との接着性が良好となる観点から、フッ素含有重合体、共役ジエン系重合体およびアクリレート系重合体が好ましく、共役ジエン系重合体およびアクリレート系重合体がより好ましい。これらの重合体は、それぞれ単独で、または2種以上混合して、分散型の粒子状結着樹脂として用いることができる。
(Particulate binder resin (C))
The particulate binder resin (C) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a substance capable of binding the above-described positive electrode active materials to each other. As the particulate binder resin (C), a dispersion type particulate binder resin having a property of being dispersed in a solvent is preferable. Examples of the dispersion-type particulate binder resin include high molecular compounds such as silicon polymers, fluorine-containing polymers, conjugated diene polymers, acrylate polymers, polyimides, polyamides, and polyurethanes. From the viewpoint of good adhesion between the molecule (D) and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), a fluorine-containing polymer, a conjugated diene polymer, and an acrylate polymer are preferable, and a conjugated diene polymer and An acrylate polymer is more preferable. These polymers can be used alone or in combination as a dispersion type particulate binder resin.

フッ素含有重合体は、フッ素原子を含む単量体単位を含有する重合体である。フッ素含有重合体の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体、パーフルオロエチレン・プロペン共重合体が挙げられる。   The fluorine-containing polymer is a polymer containing a monomer unit containing a fluorine atom. Specific examples of the fluorine-containing polymer include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer, A perfluoroethylene propene copolymer may be mentioned.

共役ジエン系重合体は、共役ジエン系単量体の単独重合体もしくは共役ジエン系単量体を含む単量体混合物を重合して得られる共重合体、またはそれらの水素添加物である。共役ジエン系単量体として、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換および側鎖共役ヘキサジエン類などを用いることが好ましく、電極とした際における柔軟性を向上させることができ、割れに対する耐性を高いものとすることができる点で1,3−ブタジエンを用いることがより好ましい。また、単量体混合物においてはこれらの共役ジエン系単量体を2種以上含んでもよい。   The conjugated diene polymer is a homopolymer of a conjugated diene monomer or a copolymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing a conjugated diene monomer, or a hydrogenated product thereof. As conjugated diene monomers, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, substituted linear conjugated pentadiene It is preferable to use alkenyl, substituted and side chain conjugated hexadienes, etc., and 1,3-butadiene is used in that it can improve flexibility when used as an electrode and can have high resistance to cracking. It is more preferable. Further, the monomer mixture may contain two or more of these conjugated diene monomers.

共役ジエン系重合体が、上述した共役ジエン系単量体と、これと共重合可能な単量体との共重合体である場合、かかる共重合可能な単量体としては、たとえば、α,β−不飽和ニトリル化合物や酸成分を有するビニル化合物などが挙げられる。   When the conjugated diene polymer is a copolymer of the above conjugated diene monomer and a monomer copolymerizable therewith, examples of the copolymerizable monomer include α, Examples thereof include β-unsaturated nitrile compounds and vinyl compounds having an acid component.

共役ジエン系重合体の具体例としては、ポリブタジエンやポリイソプレンなどの共役ジエン系単量体単独重合体;カルボキシ変性されていてもよいスチレン・ブタジエン共重合体(SBR)などの芳香族ビニル系単量体・共役ジエン系単量体共重合体;アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(NBR)などのシアン化ビニル系単量体・共役ジエン系単量体共重合体;水素化SBR、水素化NBR等が挙げられる。   Specific examples of conjugated diene polymers include conjugated diene monomer homopolymers such as polybutadiene and polyisoprene; aromatic vinyl monomers such as carboxy-modified styrene-butadiene copolymer (SBR). Monomer / conjugated diene monomer copolymer; vinyl cyanide monomer / conjugated diene monomer copolymer such as acrylonitrile / butadiene copolymer (NBR); hydrogenated SBR, hydrogenated NBR, etc. Is mentioned.

共役ジエン系重合体中における共役ジエン系単量体単位の配合量は、好ましくは20〜60重量%であり、より好ましくは30〜55重量%である。共役ジエン系単量体単位の配合量が多すぎると、粒子状結着樹脂(C)を含む複合粒子を用いて正極を製造した場合に、耐電解液性が低下する傾向がある。共役ジエン系単量体単位の配合量が少なすぎると、複合粒子と集電体との十分な密着性が得られない傾向がある。   The blending amount of the conjugated diene monomer unit in the conjugated diene polymer is preferably 20 to 60% by weight, more preferably 30 to 55% by weight. When the compounding amount of the conjugated diene monomer unit is too large, when the positive electrode is produced using composite particles containing the particulate binder resin (C), the electrolytic solution resistance tends to decrease. If the blending amount of the conjugated diene monomer unit is too small, sufficient adhesion between the composite particles and the current collector tends not to be obtained.

アクリレート系重合体は、一般式(1):CH2=CR1−COOR2(式中、R1は水素原子またはメチル基を、R2はアルキル基またはシクロアルキル基を表す。R2はさらにエーテル基、水酸基、リン酸基、アミノ基、カルボキシル基、フッ素原子、またはエポキシ基を有していてもよい。)で表される化合物〔(メタ)アクリル酸エステル〕由来の単量体単位を含む重合体、具体的には、一般式(1)で表される化合物の単独重合体、または前記一般式(1)で表される化合物を含む単量体混合物を重合して得られる共重合体である。一般式(1)で表される化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸イソボニル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、および(メタ)アクリル酸トリデシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシジエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル等のエーテル基含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸等のカルボン酸含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル等のフッ素基含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸リン酸エチル等のリン酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のアミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル;等が挙げられる。The acrylate polymer has the general formula (1): CH 2 ═CR 1 —COOR 2 (wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group. R 2 further represents A monomer unit derived from a compound represented by an ether group, a hydroxyl group, a phosphate group, an amino group, a carboxyl group, a fluorine atom, or an epoxy group. Copolymer obtained by polymerizing a polymer containing, specifically, a homopolymer of a compound represented by the general formula (1) or a monomer mixture containing the compound represented by the general formula (1) It is a coalescence. Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and (meth) acrylate n. -Butyl, isobutyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isopentyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylic acid alkyl esters such as isodecyl acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and tridecyl (meth) acrylate; butoxyethyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate , (Meth) acrylic acid methoxydipropylene Recall, (meth) acrylic acid methoxypolyethylene glycol, (meth) acrylic acid phenoxyethyl, (meth) acrylic acid tetrahydrofurfuryl ether group-containing (meth) acrylic acid ester; (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, Hydroxyl-containing (meth) acrylic such as (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxy-3-phenoxypropyl, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid Acid esters; 2- (meth) acryloyloxyethylphthalic acid-containing (meth) acrylic acid esters; (meth) acrylic acid perfluorooctylethyl fluorine-containing (meth) acrylic acid esters; (meth) Phosphoric acid group-containing (meth) acrylates such as ethyl acrylate Acrylic acid esters; (meth) epoxy group-containing (meth) acrylic acid esters of glycidyl acrylate; (meth) containing amino group such as dimethylaminoethyl acrylate (meth) acrylic acid ester; and the like.

なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」は「アクリル」及び「メタクリル」を意味する。また、「(メタ)アクリロイル」は「アクリロイル」及び「メタクリロイル」を意味する。   In the present specification, “(meth) acryl” means “acryl” and “methacryl”. “(Meth) acryloyl” means “acryloyl” and “methacryloyl”.

これら(メタ)アクリル酸エステルは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのなかでも、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、および(メタ)アクリル酸n−ブチルやアルキル基の炭素数が6〜12である(メタ)アクリル酸アルキルエステルがより好ましい。これらを選択することにより、電解液に対する膨潤性を低くすることが可能となり、サイクル特性を向上させることができる。   These (meth) acrylic acid esters can be used alone or in combination of two or more. Among these, (meth) acrylic acid alkyl ester is preferable, and (meth) acrylic acid methyl, (meth) acrylic acid ethyl, and (meth) acrylic acid n-butyl and the alkyl group have 6 to 12 carbon atoms. (Meth) acrylic acid alkyl ester is more preferred. By selecting these, it becomes possible to reduce the swellability with respect to the electrolytic solution, and to improve the cycle characteristics.

また、アクリレート系重合体が、上述した一般式(1)で表される化合物と、これと共重合可能な単量体との共重合体である場合、かかる共重合可能な単量体としては、たとえば、2つ以上の炭素−炭素二重結合を有するカルボン酸エステル類、芳香族ビニル系単量体、アミド系単量体、オレフィン類、ジエン系単量体、ビニルケトン類、及び複素環含有ビニル化合物などのほか、α,β−不飽和ニトリル化合物や酸成分を有するビニル化合物が挙げられる。   In addition, when the acrylate polymer is a copolymer of the compound represented by the general formula (1) and a monomer copolymerizable therewith, as the copolymerizable monomer, For example, carboxylic acid esters having two or more carbon-carbon double bonds, aromatic vinyl monomers, amide monomers, olefins, diene monomers, vinyl ketones, and heterocyclic rings In addition to vinyl compounds, α, β-unsaturated nitrile compounds and vinyl compounds having an acid component are mentioned.

上記共重合可能な単量体の中でも、電極(正極)を製造した際に変形しにくく強度が強いものとすることができ、また、正極活物質層と集電体との十分な密着性が得られる点で、芳香族ビニル系単量体を用いることが好ましい。芳香族ビニル系単量体としては、スチレン等が挙げられる。   Among the above copolymerizable monomers, the electrode (positive electrode) can be made difficult to be deformed and strong, and sufficient adhesion between the positive electrode active material layer and the current collector can be obtained. In view of the obtained point, it is preferable to use an aromatic vinyl monomer. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene.

なお、芳香族ビニル系単量体の配合量が多すぎると正極活物質層と集電体との十分な密着性が得られない傾向がある。また、芳香族ビニル系単量体の配合量が少なすぎると、正極を製造した際に耐電解液性が低下する傾向がある。   In addition, when there is too much compounding quantity of an aromatic vinyl-type monomer, there exists a tendency for sufficient adhesiveness of a positive electrode active material layer and a collector to be not acquired. Moreover, when there are too few compounding quantities of an aromatic vinyl-type monomer, there exists a tendency for electrolyte solution resistance to fall, when manufacturing a positive electrode.

アクリレート系重合体中における(メタ)アクリル酸エステル単位の配合量は、電極(正極)とした際における柔軟性を向上させることができ、割れに対する耐性を高いものとする観点から、好ましくは50〜95重量%であり、より好ましくは60〜90重量%である。   The blending amount of the (meth) acrylic acid ester unit in the acrylate polymer can improve flexibility when the electrode (positive electrode) is used, and is preferably 50 to 50% from the viewpoint of increasing resistance to cracking. It is 95 weight%, More preferably, it is 60 to 90 weight%.

粒子状結着樹脂(C)を構成する重合体に用いられる、前記α,β−不飽和ニトリル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、及びα−ブロモアクリロニトリルなどが挙げられる。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのなかでも、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルが好ましく、アクリロニトリルがより好ましい。   Examples of the α, β-unsaturated nitrile compound used in the polymer constituting the particulate binder resin (C) include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, and α-bromoacrylonitrile. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylonitrile and methacrylonitrile are preferable, and acrylonitrile is more preferable.

粒子状結着樹脂(C)中におけるα,β−不飽和ニトリル化合物単位の配合量は、好ましくは0.1〜40重量%、より好ましくは0.5〜30重量%、さらに好ましくは1〜20重量%である。粒子状結着樹脂(C)中にα,β−不飽和ニトリル化合物単位を含有させると、電極(正極)を製造した際に変形しにくく強度が強いものとすることができる。また、粒子状結着樹脂(C)中にα,β−不飽和ニトリル化合物単位を含有させると、複合粒子を含む正極活物質層と集電体との密着性を十分なものとすることができる。   The blending amount of the α, β-unsaturated nitrile compound unit in the particulate binder resin (C) is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 0.5 to 30% by weight, and still more preferably 1 to 20% by weight. When the α, β-unsaturated nitrile compound unit is contained in the particulate binder resin (C), it is difficult to be deformed when the electrode (positive electrode) is produced, and the strength can be increased. Further, when the α, β-unsaturated nitrile compound unit is contained in the particulate binder resin (C), the adhesion between the positive electrode active material layer containing the composite particles and the current collector may be sufficient. it can.

なお、α,β−不飽和ニトリル化合物単位の配合量が多すぎると正極活物質層と集電体との十分な密着性が得られない傾向がある。また、α,β−不飽和ニトリル化合物単位の配合量が少なすぎると、正極を製造した際に耐電解液性が低下する傾向がある。   In addition, when there are too many compounding quantities of an (alpha), (beta)-unsaturated nitrile compound unit, there exists a tendency for sufficient adhesiveness of a positive electrode active material layer and a collector to be not acquired. Moreover, when there are too few compounding quantities of an (alpha), (beta)-unsaturated nitrile compound unit, when manufacturing a positive electrode, there exists a tendency for electrolyte solution resistance to fall.

前記酸成分を有するビニル化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、及びフマル酸などが挙げられる。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、およびイタコン酸が好ましく、メタクリル酸及びイタコン酸がより好ましく、接着力が良くなる点で特に、イタコン酸が好ましい。   Examples of the vinyl compound having an acid component include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid are preferable, methacrylic acid and itaconic acid are more preferable, and itaconic acid is particularly preferable in terms of improving adhesive strength.

分散型の粒子状結着樹脂中における酸成分を有するビニル化合物単位の配合量は、複合粒子用スラリーとした際における安定性が向上する観点から、好ましくは0.5〜10重量%、より好ましくは1〜8重量%、さらに好ましくは2〜7重量%である。   The compounding amount of the vinyl compound unit having an acid component in the dispersion type particulate binder resin is preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably from the viewpoint of improving the stability when the slurry for composite particles is used. Is 1-8 wt%, more preferably 2-7 wt%.

なお、酸成分を有するビニル化合物単位の配合量が多すぎると、複合粒子用スラリーの粘度が高くなり、取扱いが困難になる傾向がある。また、酸成分を有するビニル化合物単位の配合量が少なすぎると複合粒子用スラリーの安定性が低下する傾向がある。   In addition, when there are too many compounding quantities of the vinyl compound unit which has an acid component, there exists a tendency for the viscosity of the slurry for composite particles to become high, and for handling to become difficult. Moreover, when there are too few compounding quantities of the vinyl compound unit which has an acid component, there exists a tendency for stability of the slurry for composite particles to fall.

本発明に用いる粒子状結着樹脂(C)は、粒子状であることにより、結着性が良く、また、作製した電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができる。粒子状結着樹脂(C)としては、例えば、ラテックスのごとき結着樹脂の粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粉末状のものが挙げられる。   Since the particulate binder resin (C) used in the present invention is particulate, it has good binding properties and can suppress deterioration of the capacity of the produced electrode and repeated charge / discharge. Examples of the particulate binder resin (C) include those in which binder resin particles such as latex are dispersed in water, and powders obtained by drying such a dispersion.

粒子状結着樹脂(C)の平均粒子径は、複合粒子用スラリーとした際における安定性を良好なものとしながら、得られる正極の強度及び柔軟性が良好となる点から、好ましくは0.001〜100μm、より好ましくは10〜1000nm、さらに好ましくは50〜500nmである。   The average particle diameter of the particulate binder resin (C) is preferably from the viewpoint that the strength and flexibility of the positive electrode to be obtained are good while the stability when the composite particle slurry is obtained is good. It is 001-100 micrometers, More preferably, it is 10-1000 nm, More preferably, it is 50-500 nm.

また、本発明に用いる粒子状結着樹脂(C)の製造方法は特に限定されず、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法または溶液重合法等の公知の重合法を採用することができる。中でも、乳化重合法で製造することが、粒子状結着樹脂(C)の粒子径の制御が容易であるので好ましい。また、本発明に用いる粒子状結着樹脂(C)は、2種以上の単量体混合物を段階的に重合することにより得られるコアシェル構造を有する粒子であっても良い。   The method for producing the particulate binder resin (C) used in the present invention is not particularly limited, and a known polymerization method such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a dispersion polymerization method, or a solution polymerization method may be employed. it can. Among these, it is preferable to produce by an emulsion polymerization method because the particle diameter of the particulate binder resin (C) can be easily controlled. The particulate binder resin (C) used in the present invention may be a particle having a core-shell structure obtained by stepwise polymerization of a mixture of two or more monomers.

本発明の電気化学素子電極用複合粒子中の粒子状結着樹脂(C)の配合量は、得られる正極活物質層と集電体との密着性が充分に確保でき、かつ、電気化学素子の内部抵抗を低くすることができる観点から、正極活物質(A)100重量部に対して、乾燥重量基準で好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは0.5〜20重量部、さらに好ましくは1〜15重量部である。   The compounding amount of the particulate binder resin (C) in the composite particle for an electrochemical element electrode of the present invention can ensure sufficient adhesion between the obtained positive electrode active material layer and the current collector, and the electrochemical element From the viewpoint of reducing the internal resistance of the positive electrode active material (A), it is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the positive electrode active material (A). More preferably, it is 1 to 15 parts by weight.

(水溶性高分子(D))
本発明に用いる水溶性高分子(D)とは、25℃において、高分子0.5gを100gの純水に溶解させた場合の未溶解分が10.0重量%未満の高分子をいう。
(Water-soluble polymer (D))
The water-soluble polymer (D) used in the present invention refers to a polymer having an undissolved content of less than 10.0% by weight when 0.5 g of the polymer is dissolved in 100 g of pure water at 25 ° C.

水溶性高分子(D)の具体例としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ならびにこれらのアンモニウム塩またはアルカリ金属塩、アルギン酸プロピレングリコールエステルなどのアルギン酸エステル、ならびにアルギン酸ナトリウムなどのアルギン酸塩、ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸(またはメタクリル酸)ナトリウムなどのポリアクリル酸(またはメタクリル酸)塩、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルアセトアミド、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリカルボン酸、酸化スターチ、リン酸スターチ、カゼイン、各種変性デンプン、キチン、キトサン誘導体などが挙げられる。なお、本発明において、「(変性)ポリ」は「未変性ポリ」又は「変性ポリ」を意味する。   Specific examples of the water-soluble polymer (D) include cellulosic polymers such as carboxymethylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose and hydroxypropylcellulose, and ammonium salts or alkali metal salts thereof, alginates such as propylene glycol alginate, and alginic acid. Alginates such as sodium, polyacrylic acid, and polyacrylic acid (or methacrylic acid) salts such as sodium polyacrylic acid (or methacrylic acid), polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, poly-N-vinylacetamide, polyethylene oxide, polyvinyl Examples include pyrrolidone, polycarboxylic acid, oxidized starch, phosphate starch, casein, various modified starches, chitin, chitosan derivatives, etc. It is. In the present invention, “(modified) poly” means “unmodified poly” or “modified poly”.

これらの水溶性高分子(D)は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、非水溶性多糖高分子繊維(E)の分散性が良くなり、また、接着性が高い観点から、セルロース系ポリマーが好ましく、カルボキシメチルセルロースまたはそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩が特に好ましい。これらの水溶性高分子(D)の配合量は、本発明の効果を損ねない範囲であれば格別な限定はないが、固形部換算量で正極活物質100重量部に対して、好ましくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.2〜5重量部、さらに好ましくは0.25〜2重量部である。   These water-soluble polymers (D) can be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of improving the dispersibility of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) and having high adhesiveness, a cellulose-based polymer is preferable, and carboxymethyl cellulose or its ammonium salt or alkali metal salt is particularly preferable. The blending amount of these water-soluble polymers (D) is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably 0 with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material in terms of solid part. 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.2 to 5 parts by weight, and still more preferably 0.25 to 2 parts by weight.

(非水溶性多糖高分子繊維(E))
本発明に用いる非水溶性多糖高分子繊維(E)は、多糖類の中でいわゆる高分子化合物に属するものであり、非水溶性の繊維状のものであればそれ以外の限定はないが、通常は、機械的せん断力によりフィブリル化させた繊維(短繊維)である。なお、本発明に用いる非水溶性多糖高分子繊維とは、25℃において、多糖高分子繊維0.5gを100gの純水に溶解させた場合の未溶解分が90重量%以上となる多糖高分子繊維をいう。
(Water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E))
The water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) used in the present invention belongs to a so-called polymer compound among polysaccharides, and there is no other limitation as long as it is a water-insoluble fiber. Usually, it is a fiber (short fiber) fibrillated by a mechanical shearing force. In addition, the water-insoluble polysaccharide polymer fiber used in the present invention is a high-polysaccharide fiber having an undissolved content of 90% by weight or more when 0.5 g of polysaccharide polymer fiber is dissolved in 100 g of pure water at 25 ° C. Refers to molecular fiber.

非水溶性多糖高分子繊維(E)としては、多糖高分子のナノファイバーを用いることが好ましく、多糖高分子のナノファイバーのなかでも柔軟性を有し、かつ、繊維の引張強度が大きいため複合粒子の補強効果が高く、粒子強度を向上させることができる観点、および、導電剤(B)の分散性が良好となる観点から、セルロースナノファイバー、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバーなどの生物由来のバイオナノファイバーから選ばれる単独又は任意の混合物を使用するのがより好ましい。これらのなかでも、セルロースナノファイバーを使用するのがさらに好ましく、竹、針葉樹、広葉樹、綿を原料とするセルロースナノファイバーを使用するのが特に好ましい。   As the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), it is preferable to use polysaccharide polymer nanofibers. Among the polysaccharide polymer nanofibers, they are flexible and have a high tensile strength. From the viewpoint that the particle reinforcing effect is high, the particle strength can be improved, and the dispersibility of the conductive agent (B) is improved, it is derived from organisms such as cellulose nanofibers, chitin nanofibers, chitosan nanofibers, etc. It is more preferable to use single or any mixture selected from bionanofiber. Among these, it is more preferable to use cellulose nanofibers, and it is particularly preferable to use cellulose nanofibers made from bamboo, conifers, hardwoods, and cotton.

これらの非水溶性多糖高分子繊維(E)に機械的せん断力を加えてフィブリル化(短繊維化)する方法としては、非水溶性多糖高分子繊維を水に分散させた後に、叩解させる方法、オリフィスを通過させる方法などが挙げられる。また、非水溶性多糖高分子繊維は、各種繊維径の短繊維が市販されており、これらを水中分散させて用いてもよい。   As a method of fibrillating (shortening fiber) by applying mechanical shearing force to these water-insoluble polysaccharide polymer fibers (E), a method in which water-insoluble polysaccharide polymer fibers are dispersed in water and then beaten. And a method of passing through an orifice. As the water-insoluble polysaccharide polymer fiber, short fibers having various fiber diameters are commercially available, and these may be used by dispersing in water.

本発明で用いる非水溶性多糖高分子繊維(E)の平均繊維径は、複合粒子中により多く非水溶性多糖高分子繊維(E)を存在させ、正極活物質間の密着性を強くすることにより複合粒子および電極(正極)の強度を十分なものとする観点、および、得られる電気化学素子の電気化学特性に優れる観点から、好ましくは5〜3000nm、より好ましくは5〜2000nm、さらに好ましくは5〜1000nm、特に好ましくは5〜100nmである。非水溶性多糖高分子繊維(E)の平均繊維径が大きすぎると複合粒子内に非水溶性多糖高分子繊維が十分に存在することができないため、複合粒子の強度を十分なものとすることができない。また、複合粒子の流動性が悪くなり、均一な正極活物質層の形成が困難となる。   The average fiber diameter of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) used in the present invention is such that more water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) is present in the composite particles and the adhesion between the positive electrode active materials is strengthened. From the viewpoint of ensuring sufficient strength of the composite particles and the electrode (positive electrode), and from the viewpoint of excellent electrochemical characteristics of the obtained electrochemical device, preferably 5 to 3000 nm, more preferably 5 to 2000 nm, and still more preferably. The thickness is 5 to 1000 nm, particularly preferably 5 to 100 nm. When the average fiber diameter of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) is too large, the water-insoluble polysaccharide polymer fiber cannot sufficiently exist in the composite particle, so that the strength of the composite particle is sufficient. I can't. Further, the fluidity of the composite particles is deteriorated, and it is difficult to form a uniform positive electrode active material layer.

なお、非水溶性多糖高分子繊維(E)は、単繊維が引き揃えられることなく十分に離隔して存在するものより成ってもよい。この場合、平均繊維径は単繊維の平均径となる。また、非水溶性多糖高分子繊維(E)は、複数本の単繊維が束状に集合して1本の糸条を構成しているものであってもよい。この場合、平均繊維径は1本の糸条の径の平均値として定義される。   In addition, the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) may be composed of a single fiber that is sufficiently separated without being aligned. In this case, the average fiber diameter is the average diameter of single fibers. Further, the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) may be one in which a plurality of single fibers are gathered in a bundle to form one yarn. In this case, the average fiber diameter is defined as the average value of the diameters of one yarn.

また、非水溶性多糖高分子繊維(E)の平均重合度は、複合粒子および電極(正極)の強度を十分なものとする観点、および、均一な正極活物質層が形成できるため得られる電気化学素子の電気化学特性に優れる観点から、好ましくは50〜1000、より好ましくは100〜900、さらに好ましくは150〜800である。非水溶性多糖高分子繊維の平均重合度が大きすぎると、得られる電気化学素子の内部抵抗が上昇する。また、均一な正極活物質層の形成が困難となる。また、非水溶性多糖高分子繊維の平均重合度が小さすぎると複合粒子の強度が不十分となる。   In addition, the average degree of polymerization of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) is obtained from the viewpoint of sufficient strength of the composite particles and the electrode (positive electrode), and the formation of a uniform positive electrode active material layer. From a viewpoint which is excellent in the electrochemical characteristic of a chemical element, Preferably it is 50-1000, More preferably, it is 100-900, More preferably, it is 150-800. If the average degree of polymerization of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber is too large, the internal resistance of the resulting electrochemical device increases. In addition, it becomes difficult to form a uniform positive electrode active material layer. Moreover, when the average degree of polymerization of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber is too small, the strength of the composite particles becomes insufficient.

本発明において平均重合度は、次に示す銅エチレンジアミン溶液を用いた粘度法で求められる。
凍結乾燥した非水溶性多糖高分子繊維を銅エチレンジアミン溶液1に溶解して溶液2を調製し、粘度計を用いて粘度を測定する。溶液2の粘度をη、溶液1の粘度をη0として、次の計算式により非水溶性多糖高分子繊維溶液の極限粘度[η]を求める。
In the present invention, the average degree of polymerization is determined by a viscosity method using the following copper ethylenediamine solution.
A freeze-dried water-insoluble polysaccharide polymer fiber is dissolved in a copper ethylenediamine solution 1 to prepare a solution 2, and the viscosity is measured using a viscometer. The intrinsic viscosity [η] of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber solution is obtained by the following calculation formula where the viscosity of the solution 2 is η and the viscosity of the solution 1 is η0.

極限粘度[η]=(η/η0)/{c(1+A×η/η0)}
ここでcは、非水溶性多糖高分子繊維濃度(g/dL)であり、Aは、溶液1の種類によって決まる値である。0.5M銅エチレンジアミン溶液を溶液1として用いた場合、Aは0.28である。
Intrinsic viscosity [η] = (η / η0) / {c (1 + A × η / η0)}
Here, c is the water-insoluble polysaccharide polymer fiber concentration (g / dL), and A is a value determined by the type of the solution 1. When 0.5 M copper ethylenediamine solution is used as solution 1, A is 0.28.

そして、平均重合度DPを以下の式より求める。
極限粘度[η]=K×DPa
ここでKとaは高分子の種類によって決まる値である。例えばセルロースの場合、Kは5.7×10-3、aは1である。
And average polymerization degree DP is calculated | required from the following formula | equation.
Intrinsic viscosity [η] = K × DP a
Here, K and a are values determined by the type of polymer. For example, in the case of cellulose, K is 5.7 × 10 −3 and a is 1.

粘度計は毛細管粘度計が好ましく、その例にはキャノン・フェンスケ粘度計が含まれる。   The viscometer is preferably a capillary viscometer, examples of which include a Canon-Fenske viscometer.

非水溶性多糖高分子繊維(E)の配合量は、得られる複合粒子100重量部に対して、固形分換算量で好ましくは0.1〜2重量部、より好ましくは0.2〜1.5重量部、さらに好ましくは0.3〜1重量部である。非水溶性多糖高分子繊維の配合量が多すぎると、得られる電気化学素子の内部抵抗が上昇する。また、均一な電極層(正極活物質層)の形成が困難となる。また、非水溶性多糖高分子繊維(E)の配合量が少なすぎると、非水溶性多糖高分子繊維による補強効果が小さく、複合粒子の強度が不十分となる。また、非水溶性多糖高分子繊維(E)の配合量が少なすぎると、電極の柔軟性が悪くなる。また、非水溶性多糖高分子繊維(E)の配合量が多すぎると、複合粒子の造粒を行うことができない。   The blending amount of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) is preferably 0.1 to 2 parts by weight, more preferably 0.2 to 1. 5 parts by weight, more preferably 0.3 to 1 part by weight. When the blending amount of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber is too large, the internal resistance of the obtained electrochemical element increases. In addition, it becomes difficult to form a uniform electrode layer (positive electrode active material layer). Moreover, when there are too few compounding quantities of water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), the reinforcement effect by water-insoluble polysaccharide polymer fiber will be small, and the intensity | strength of composite particle will become inadequate. Moreover, when there are too few compounding quantities of a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), the softness | flexibility of an electrode will worsen. Moreover, when there are too many compounding quantities of water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), granulation of a composite particle cannot be performed.

なお、非水溶性多糖高分子繊維(E)の配合量を増やすことで複合粒子用スラリーの粘度が上昇する場合には、上記水溶性高分子の配合量を減らすことにより粘度を適宜調整することができる。   In addition, when the viscosity of the slurry for composite particles increases by increasing the blending amount of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), the viscosity is appropriately adjusted by reducing the blending amount of the water-soluble polymer. Can do.

本発明に用いる水溶性高分子(D)と、非水溶性多糖高分子繊維(E)との割合は、非水溶性多糖高分子繊維(E)の分散性を良好とする観点から、固形分換算における重量比にて、水溶性高分子(D)/非水溶性多糖高分子繊維(E)=0.25〜7.0、好ましくは0.3〜6.0、より好ましくは0.4〜5.0である。水溶性高分子(D)/非水溶性多糖高分子繊維(E)の値が大きすぎると、複合粒子用スラリーの保存安定性が悪くなる。また、水溶性高分子(D)/非水溶性多糖高分子繊維(E)の値が小さすぎると、複合粒子の強度が不十分となる。   The ratio between the water-soluble polymer (D) and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) used in the present invention is determined from the viewpoint of improving the dispersibility of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). In terms of weight ratio in terms of conversion, water-soluble polymer (D) / water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) = 0.25 to 7.0, preferably 0.3 to 6.0, more preferably 0.4. -5.0. If the value of the water-soluble polymer (D) / water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) is too large, the storage stability of the composite particle slurry will deteriorate. Moreover, when the value of water-soluble polymer (D) / water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) is too small, the strength of the composite particles becomes insufficient.

(複合粒子の製造)
複合粒子は、正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)、非水溶性多糖高分子繊維(E)および必要に応じ添加される他の成分を用いて造粒することにより得られる。複合粒子は、正極活物質(A)、粒子状結着樹脂(C)を含んでなるが、正極活物質(A)および粒子状結着樹脂(C)のそれぞれが個別に独立した粒子として存在するのではなく、構成成分である正極活物質(A)、粒子状結着樹脂(C)を含む2成分以上によって一粒子を形成するものである。具体的には、前記2成分以上の個々の粒子が実質的に形状を維持した状態で複数個が結合して二次粒子を形成しており、複数個(好ましくは数個〜数十個)の正極活物質(A)が、粒子状結着樹脂(C)によって結着されて粒子を形成しているものが好ましい。
(Manufacture of composite particles)
The composite particles are added to the positive electrode active material (A), the conductive agent (B), the particulate binder resin (C), the water-soluble polymer (D), the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), and if necessary. It is obtained by granulating using other components. The composite particle includes the positive electrode active material (A) and the particulate binder resin (C), and each of the positive electrode active material (A) and the particulate binder resin (C) exists as independent particles. Instead, one particle is formed by two or more components including the positive electrode active material (A) and the particulate binder resin (C), which are constituent components. Specifically, a plurality of (preferably several to several tens) secondary particles are formed by combining a plurality of individual particles of the two or more components in a state where the shape is substantially maintained. The positive electrode active material (A) is preferably bound with the particulate binder resin (C) to form particles.

複合粒子の形状は、流動性の観点から実質的に球形であることが好ましい。すなわち、複合粒子の短軸径をLs、長軸径をLl、La=(Ls+Ll)/2とし、(1−(Ll−Ls)/La)×100の値を球形度(%)としたとき、球形度が80%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上である。ここで、短軸径Lsおよび長軸径Llは、走査型電子顕微鏡写真像より測定される値である。The shape of the composite particles is preferably substantially spherical from the viewpoint of fluidity. That is, the short axis diameter of the composite particles is L s , the long axis diameter is L l , L a = (L s + L l ) / 2, and a value of (1− (L l −L s ) / L a ) × 100 Is a sphericity (%), the sphericity is preferably 80% or more, more preferably 90% or more. Here, the minor axis diameter L s and the major axis diameter L l are values measured from a scanning electron micrograph image.

複合粒子の平均粒子径は、所望の厚みの電極層(正極活物質層)を容易に得ることができる観点から、好ましくは0.1〜200μm、より好ましくは1〜150μm、さらに好ましくは10〜80μmである。なお、本発明において平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置(たとえば、SALD−3100;島津製作所製)にて測定し、算出される体積平均粒子径である。   The average particle size of the composite particles is preferably 0.1 to 200 μm, more preferably 1 to 150 μm, and still more preferably 10 to 10 μm, from the viewpoint that an electrode layer (positive electrode active material layer) having a desired thickness can be easily obtained. 80 μm. In addition, in this invention, an average particle diameter is a volume average particle diameter measured and calculated with the laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus (for example, SALD-3100; Shimadzu Corporation make).

複合粒子の製造方法は特に限定されないが、噴霧乾燥造粒法、転動層造粒法、圧縮型造粒法、攪拌型造粒法、押出し造粒法、破砕型造粒法、流動層造粒法、流動層多機能型造粒法、および溶融造粒法などの製造方法によって複合粒子を得ることができる。   The production method of the composite particles is not particularly limited, but is spray drying granulation method, rolling bed granulation method, compression granulation method, stirring granulation method, extrusion granulation method, crushing granulation method, fluidized bed granulation method. Composite particles can be obtained by production methods such as a granulation method, a fluidized bed multifunctional granulation method, and a melt granulation method.

複合粒子の製造方法は、粒子径制御の容易性、生産性、粒子径分布の制御の容易性などの観点から、複合粒子の成分等に応じて最適な方法を適宜選択すればよいが、以下に説明する噴霧乾燥造粒法は、複合粒子を比較的容易に製造することができるため、好ましい。
以下、噴霧乾燥造粒法について説明する。
The production method of the composite particles may be appropriately selected from the viewpoints of ease of particle size control, productivity, ease of control of particle size distribution, etc. according to the components of the composite particles, etc. The spray-drying granulation method described in 1 is preferable because the composite particles can be produced relatively easily.
Hereinafter, the spray drying granulation method will be described.

まず、正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)および非水溶性多糖高分子繊維(E)を含有する複合粒子用スラリー(以下、「スラリー」ということがある。)を調製する。複合粒子用スラリーは、正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)および非水溶性多糖高分子繊維(E)ならびに必要に応じて添加される他の成分を、溶媒に分散又は溶解させることにより調製することができる。なお、この場合において、粒子状結着樹脂(C)が溶媒としての水に分散されたものである場合には、水に分散させた状態で添加することができる。   First, a slurry for composite particles containing a positive electrode active material (A), a conductive agent (B), a particulate binder resin (C), a water-soluble polymer (D), and a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) ( Hereinafter, it may be referred to as “slurry”). The composite particle slurry includes a positive electrode active material (A), a conductive agent (B), a particulate binder resin (C), a water-soluble polymer (D), a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), and as necessary. The other components to be added can be prepared by dispersing or dissolving in a solvent. In this case, when the particulate binder resin (C) is dispersed in water as a solvent, it can be added in a state dispersed in water.

複合粒子用スラリーを得るために用いる溶媒としては、水を用いることが好ましいが、水と有機溶媒との混合溶媒を用いてもよく、有機溶媒のみを単独または数種組み合わせて用いてもよい。この場合に用いることができる有機溶媒としては、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のアルキルケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム等のエーテル類;ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン等のアミド類;等が挙げられる。有機溶媒を用いる場合には、アルコール類が好ましい。水と、水よりも沸点の低い有機溶媒とを併用することにより、噴霧乾燥時に、乾燥速度を速くすることができる。また、これにより、複合粒子用スラリーの粘度や流動性を調整することができ、生産効率を向上させることができる。   As the solvent used for obtaining the composite particle slurry, water is preferably used, but a mixed solvent of water and an organic solvent may be used, or only an organic solvent may be used alone or in combination. Examples of the organic solvent that can be used in this case include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and propyl alcohol; alkyl ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, and diglyme; diethylformamide, dimethyl Amides such as acetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone; and the like. When using an organic solvent, alcohols are preferred. By using water and an organic solvent having a lower boiling point than water, the drying rate can be increased during spray drying. Thereby, the viscosity and fluidity of the slurry for composite particles can be adjusted, and the production efficiency can be improved.

また、複合粒子用スラリーの粘度は、噴霧乾燥造粒工程の生産性を向上させる観点から、室温において、好ましくは10〜3,000mPa・s、より好ましくは30〜1,500mPa・s、さらに好ましくは50〜1,000mPa・sである。   The viscosity of the composite particle slurry is preferably 10 to 3,000 mPa · s, more preferably 30 to 1,500 mPa · s, and even more preferably at room temperature from the viewpoint of improving the productivity of the spray drying granulation step. Is 50 to 1,000 mPa · s.

また、本発明においては、複合粒子用スラリーを調製する際に、必要に応じて、分散剤や界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、ノニオニックアニオン等の両性の界面活性剤が挙げられるが、アニオン性又はノニオン性界面活性剤が好ましい。界面活性剤の配合量は、正極活物質100重量部に対して、好ましくは50重量部以下であり、より好ましくは0.1〜10重量部、さらに好ましくは0.5〜5重量部である。   Moreover, in this invention, when preparing the slurry for composite particles, you may add a dispersing agent and surfactant as needed. Examples of the surfactant include amphoteric surfactants such as anionic, cationic, nonionic, and nonionic anions, and anionic or nonionic surfactants are preferable. The compounding amount of the surfactant is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, and further preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material. .

スラリーを調製する際に使用する溶媒の量は、スラリー中に結着樹脂を均一に分散させる観点から、スラリーの固形分濃度が、好ましくは1〜70重量%、より好ましくは5〜70重量%、さらに好ましくは10〜65重量%となる量である。   From the viewpoint of uniformly dispersing the binder resin in the slurry, the amount of the solvent used in preparing the slurry is preferably 1 to 70% by weight, more preferably 5 to 70% by weight, based on the solid content concentration of the slurry. More preferably, the amount is 10 to 65% by weight.

正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)および非水溶性多糖高分子繊維(E)ならびに必要に応じて添加される他の成分を溶媒に分散又は溶解する方法又は順番は、特に限定されず、例えば、溶媒に正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)および非水溶性多糖高分子繊維(E)を添加し混合する方法、溶媒に水溶性高分子(D)を溶解した後、正極活物質(A)、導電剤(B)および非水溶性多糖高分子繊維(E)を添加して混合し、最後に溶媒に分散させた粒子状結着樹脂(C)(例えば、ラテックス)を添加して混合する方法、溶媒に分散させた粒子状結着樹脂(C)および非水溶性多糖高分子繊維(E)に正極活物質(A)および導電剤(B)を添加して混合し、この混合物に溶媒に溶解させた水溶性高分子(D)を添加して混合する方法等が挙げられる。   Positive electrode active material (A), conductive agent (B), particulate binder resin (C), water-soluble polymer (D) and water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), and other added as necessary The method or order of dispersing or dissolving the components in the solvent is not particularly limited. For example, the positive electrode active material (A), the conductive agent (B), the particulate binder resin (C), and the water-soluble polymer (D) are used in the solvent. ) And a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), and after mixing the water-soluble polymer (D) in a solvent, the positive electrode active material (A), the conductive agent (B) and the water-insoluble polysaccharide Method of adding and mixing the polymer fiber (E) and finally mixing the particulate binder resin (C) (for example, latex) dispersed in the solvent, and the particulate binder dispersed in the solvent The positive electrode active material (A) and the conductive agent (B) are added to the resin (C) and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) and mixed. And a method of adding and mixing the water-soluble polymer (D) dissolved in a solvent to the mixture.

また、混合装置としては、たとえば、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、顔料分散機、らい潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等を用いることができる。混合は、好ましくは室温〜80℃で、10分〜数時間行う。   Moreover, as a mixing apparatus, a ball mill, a sand mill, a bead mill, a pigment disperser, a crusher, an ultrasonic disperser, a homogenizer, a homomixer, a planetary mixer, etc. can be used, for example. The mixing is preferably performed at room temperature to 80 ° C. for 10 minutes to several hours.

次いで、得られた複合粒子用スラリーを噴霧乾燥して造粒する。噴霧乾燥は、熱風中にスラリーを噴霧して乾燥する方法である。スラリーの噴霧に用いる装置としてアトマイザーが挙げられる。アトマイザーとしては、回転円盤方式とノズル方式との二種類の装置が挙げられ、回転円盤方式は、高速回転する円盤のほぼ中央にスラリーを導入し、円盤の遠心力によってスラリーが円盤の外に放たれ、その際にスラリーを霧状にする方式である。回転円盤方式において、円盤の回転速度は円盤の大きさに依存するが、好ましくは5,000〜30,000rpm、より好ましくは15,000〜30,000rpmである。円盤の回転速度が低いほど、噴霧液滴が大きくなり、得られる複合粒子の平均粒子径が大きくなる。回転円盤方式のアトマイザーとしては、ピン型とベーン型が挙げられるが、好ましくはピン型アトマイザーである。ピン型アトマイザーは、噴霧盤を用いた遠心式の噴霧装置の一種であり、該噴霧盤が上下取付円板の間にその周縁に沿ったほぼ同心円上に着脱自在に複数の噴霧用コロを取り付けたもので構成されている。複合粒子用スラリーは噴霧盤中央から導入され、遠心力によって噴霧用コロに付着し、コロ表面を外側へと移動し、最後にコロ表面から離れ噴霧される。一方、ノズル方式は、複合粒子用スラリーを加圧してノズルから霧状にして乾燥する方式やノズルから噴出したスラリーをエアーの圧力により霧状にして乾燥する方法である。   Subsequently, the obtained slurry for composite particles is granulated by spray drying. Spray drying is a method of spraying and drying a slurry in hot air. An atomizer is used as an apparatus used for spraying slurry. There are two types of atomizers: a rotating disk system and a nozzle system. In the rotating disk system, slurry is introduced almost at the center of the disk that rotates at high speed, and the slurry is released outside the disk by the centrifugal force of the disk. In this case, the slurry is atomized. In the rotating disk system, the rotational speed of the disk depends on the size of the disk, but is preferably 5,000 to 30,000 rpm, more preferably 15,000 to 30,000 rpm. The lower the rotational speed of the disk, the larger the spray droplets and the larger the average particle size of the resulting composite particles. Examples of the rotating disk type atomizer include a pin type and a vane type, and a pin type atomizer is preferable. A pin-type atomizer is a type of centrifugal spraying device that uses a spraying plate, and the spraying plate has a plurality of spraying rollers removably mounted on a concentric circle along its periphery between upper and lower mounting disks. It consists of The slurry for composite particles is introduced from the center of the spray disk, adheres to the spray roller by centrifugal force, moves outward on the roller surface, and finally sprays away from the roller surface. On the other hand, the nozzle method is a method in which the slurry for composite particles is pressurized to form a mist from the nozzle and dried, or the slurry ejected from the nozzle is formed into a mist by air pressure and dried.

噴霧される複合粒子用スラリーの温度は、好ましくは室温であるが、加温して室温より高い温度としてもよい。また、噴霧乾燥時の熱風温度は、好ましくは25〜250℃、より好ましくは50〜200℃、さらに好ましくは80〜150℃である。噴霧乾燥法において、熱風の吹き込み方法は特に限定されず、たとえば、熱風と噴霧方向が横方向に並流する方式、乾燥塔頂部で噴霧され熱風と共に下降する方式、噴霧した滴と熱風が向流接触する方式、噴霧した滴が最初熱風と並流し次いで重力落下して向流接触する方式等が挙げられる。   The temperature of the slurry for composite particles to be sprayed is preferably room temperature, but may be heated to a temperature higher than room temperature. Moreover, the hot air temperature at the time of spray-drying becomes like this. Preferably it is 25-250 degreeC, More preferably, it is 50-200 degreeC, More preferably, it is 80-150 degreeC. In the spray drying method, the method of blowing hot air is not particularly limited. For example, the method in which the hot air and the spraying direction flow side by side, the method in which the hot air is sprayed at the top of the drying tower and descends with the hot air, and the sprayed droplets and hot air flow countercurrently. Examples include a contact method, and a method in which sprayed droplets first flow in parallel with hot air, then drop by gravity and contact countercurrent.

(電気化学素子電極)
本発明の電気化学素子電極用複合粒子を含む正極活物質層を集電体上に積層することにより電気化学素子電極(正極)を得ることができる。集電体の材料としては、たとえば、金属、炭素、導電性高分子などを用いることができ、好適には金属が用いられる。金属としては、通常、銅、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、その他の合金等が使用される。これらの中で導電性、耐電圧性の面から、銅、アルミニウム又はアルミニウム合金を使用するのが好ましい。また、高い耐電圧性が要求される場合には特開2001−176757号公報等で開示される高純度のアルミニウムを好適に用いることができる。集電体は、フィルム又はシート状であり、その厚みは、使用目的に応じて適宜選択されるが、好ましくは1〜200μm、より好ましくは5〜100μm、さらに好ましくは10〜50μmである。
(Electrochemical element electrode)
An electrochemical element electrode (positive electrode) can be obtained by laminating a positive electrode active material layer containing the composite particles for an electrochemical element electrode of the present invention on a current collector. As a material for the current collector, for example, metal, carbon, conductive polymer, and the like can be used, and metal is preferably used. As the metal, copper, aluminum, platinum, nickel, tantalum, titanium, stainless steel, other alloys and the like are usually used. Among these, it is preferable to use copper, aluminum, or an aluminum alloy in terms of conductivity and voltage resistance. In addition, when high voltage resistance is required, high-purity aluminum disclosed in JP 2001-176757 A can be suitably used. The current collector is in the form of a film or a sheet, and the thickness thereof is appropriately selected according to the purpose of use, but is preferably 1 to 200 μm, more preferably 5 to 100 μm, and still more preferably 10 to 50 μm.

正極活物質層を集電体上に積層する際には、複合粒子をシート状に成形し、次いで集電体上に積層してもよいが、集電体上で複合粒子を直接加圧成形する方法が好ましい。加圧成形する方法としては、例えば、一対のロールを備えたロール式加圧成形装置を用い、集電体をロールで送りながら、スクリューフィーダー等の供給装置で複合粒子をロール式加圧成形装置に供給することで、集電体上に正極活物質層を成形するロール加圧成形法や、複合粒子を集電体上に散布し、複合粒子をブレード等でならして厚みを調整し、次いで加圧装置で成形する方法、複合粒子を金型に充填し、金型を加圧して成形する方法などが挙げられる。これらのなかでも、ロール加圧成形法が好ましい。特に、本発明の複合粒子は、高い流動性を有しているため、その高い流動性により、ロール加圧成形による成形が可能であり、これにより、生産性の向上が可能となる。   When laminating the positive electrode active material layer on the current collector, the composite particles may be formed into a sheet shape and then laminated on the current collector, but the composite particles are directly pressure-molded on the current collector. Is preferred. As a method for pressure molding, for example, a roll type pressure molding apparatus provided with a pair of rolls is used, and a roll type pressure molding apparatus is used to feed composite particles with a feeder such as a screw feeder while feeding a current collector with the roll. By supplying to the roll pressure forming method for forming the positive electrode active material layer on the current collector, and dispersing the composite particles on the current collector, adjusting the thickness by smoothing the composite particles with a blade, Next, a method of forming with a pressurizing apparatus, a method of filling composite particles into a mold, and pressurizing the mold to form are included. Among these, the roll pressure molding method is preferable. In particular, since the composite particles of the present invention have high fluidity, they can be molded by roll press molding due to the high fluidity, thereby improving productivity.

ロール加圧成形を行う際のロール温度は、正極活物質層と集電体との密着性を十分なものとすることができる観点から、好ましくは25〜200℃、より好ましくは50〜150℃、さらに好ましくは80〜120℃である。また、ロール加圧成形時のロール間のプレス線圧は、正極活物質層の厚みの均一性を向上させることができる観点から、好ましくは10〜1000kN/m、より好ましくは200〜900kN/m、さらに好ましくは300〜600kN/mである。また、ロール加圧成形時の成形速度は、好ましくは0.1〜20m/分、より好ましくは4〜10m/分である。   The roll temperature at the time of roll pressing is preferably 25 to 200 ° C., more preferably 50 to 150 ° C., from the viewpoint of ensuring sufficient adhesion between the positive electrode active material layer and the current collector. More preferably, it is 80-120 degreeC. Moreover, the press linear pressure between rolls at the time of roll press molding is preferably 10 to 1000 kN / m, more preferably 200 to 900 kN / m, from the viewpoint of improving the uniformity of the thickness of the positive electrode active material layer. More preferably, it is 300-600 kN / m. Moreover, the molding speed at the time of roll pressure molding is preferably 0.1 to 20 m / min, more preferably 4 to 10 m / min.

また、成形した電気化学素子電極(正極)の厚みのばらつきを無くし、正極活物質層の密度を上げて高容量化を図るために、必要に応じてさらに後加圧を行ってもよい。後加圧の方法は、ロールによるプレス工程が好ましい。ロールプレス工程では、2本の円柱状のロールをせまい間隔で平行に上下にならべ、それぞれを反対方向に回転させて、その間に電極をかみこませることにより加圧する。この際においては、必要に応じて、ロールは加熱又は冷却等、温度調節してもよい。   Further, post-pressurization may be further performed as necessary in order to eliminate variations in the thickness of the formed electrochemical element electrode (positive electrode) and increase the density of the positive electrode active material layer to increase the capacity. The post-pressing method is preferably a pressing process using a roll. In the roll pressing step, two cylindrical rolls are arranged vertically in parallel with a narrow interval, each is rotated in the opposite direction, and pressure is applied by interposing an electrode therebetween. In this case, the temperature of the roll may be adjusted as necessary, such as heating or cooling.

(電気化学素子)
上述のようにして得られる電気化学素子電極を正極として用い、さらに負極、セパレーターおよび電解液を備えることにより、電気化学素子を得ることができる。電気化学素子としては、例えば、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ等が挙げられる。
(Electrochemical element)
An electrochemical element can be obtained by using the electrochemical element electrode obtained as described above as a positive electrode and further including a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution. Examples of the electrochemical element include a lithium ion secondary battery and a lithium ion capacitor.

(負極)
電気化学素子の負極は、負極活物質層を集電体上に積層してなる。電気化学素子の負極は、負極活物質、負極用結着樹脂、負極の作製に用いる溶媒、必要に応じて用いられる水溶性高分子、導電剤等のその他の成分を含む負極用スラリーを集電体の表面に塗布し、乾燥させることにより得ることができる。即ち、負極用スラリーを集電体の表面に塗布し、乾燥させることにより集電体に負極活物質層が形成される。
(Negative electrode)
The negative electrode of an electrochemical element is formed by laminating a negative electrode active material layer on a current collector. The negative electrode of the electrochemical device collects a negative electrode slurry containing a negative electrode active material, a binder resin for the negative electrode, a solvent used for preparing the negative electrode, a water-soluble polymer used as necessary, and other components such as a conductive agent. It can be obtained by applying to the surface of the body and drying. That is, the negative electrode active material layer is formed on the current collector by applying the slurry for the negative electrode to the surface of the current collector and drying it.

(負極活物質)
本発明の電気化学素子がリチウムイオン二次電池である場合の負極活物質としては、例えば、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ、ピッチ系炭素繊維等の炭素質材料;ポリアセン等の導電性高分子;ケイ素、錫、亜鉛、マンガン、鉄、ニッケル等の金属又はこれらの合金;前記金属又は合金の酸化物又は硫酸塩;金属リチウム;Li−Al、Li−Bi−Cd、Li−Sn−Cd等のリチウム合金;リチウム遷移金属窒化物;シリコン等が挙げられる。また、負極活物質として、当該負極活物質の粒子の表面に、例えば機械的改質法によって導電剤を付着させたものを用いてもよい。また、負極活物質は、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。
(Negative electrode active material)
Examples of the negative electrode active material when the electrochemical device of the present invention is a lithium ion secondary battery include carbonaceous materials such as amorphous carbon, graphite, natural graphite, mesocarbon microbeads, pitch-based carbon fibers; Conductive polymers; metals such as silicon, tin, zinc, manganese, iron, nickel or alloys thereof; oxides or sulfates of the metals or alloys; metal lithium; Li-Al, Li-Bi-Cd, Li- Examples thereof include lithium alloys such as Sn—Cd; lithium transition metal nitrides; silicon and the like. Further, as the negative electrode active material, a material obtained by attaching a conductive agent to the surface of the negative electrode active material particles by, for example, a mechanical modification method may be used. Moreover, a negative electrode active material may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

負極活物質の粒子の粒子径は、通常、電気化学素子の他の構成要素との兼ね合いで適宜選択される。中でも、初期効率、負荷特性、サイクル特性等の電池特性の向上の観点から、負極活物質の粒子の50%体積累積径は、好ましくは1〜50μm、より好ましくは15〜30μmである。   The particle diameter of the particles of the negative electrode active material is usually selected as appropriate in consideration of other components of the electrochemical element. Among these, from the viewpoint of improving battery characteristics such as initial efficiency, load characteristics, and cycle characteristics, the 50% volume cumulative diameter of the particles of the negative electrode active material is preferably 1 to 50 μm, more preferably 15 to 30 μm.

負極活物質層における負極活物質の含有量は、リチウムイオン二次電池の容量を大きくでき、また、負極の柔軟性、及び、集電体と負極活物質層との結着性を向上させることができる観点から、好ましくは90〜99.9重量%、より好ましくは95〜99重量%である。
また、電気化学素子がリチウムイオンキャパシタである場合に好ましく用いられる負極活物質としては、上記炭素で形成された負極活物質が挙げられる。
The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer can increase the capacity of the lithium ion secondary battery, and improve the flexibility of the negative electrode and the binding property between the current collector and the negative electrode active material layer. From the viewpoint of being able to achieve the above, it is preferably 90 to 99.9% by weight, more preferably 95 to 99% by weight.
Moreover, as a negative electrode active material preferably used when an electrochemical element is a lithium ion capacitor, the negative electrode active material formed with the said carbon is mentioned.

(負極用結着樹脂)
負極用結着樹脂としては、例えば、正極活物質層において用いた結着樹脂と同様のものを用いても良い。また、例えば、ポリエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリアクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル誘導体などの樹脂;アクリル系軟質重合体、ジエン系軟質重合体、オレフィン系軟質重合体、ビニル系軟質重合体等の軟質重合体等が挙げられる。なお、結着樹脂は、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。
(Binding resin for negative electrode)
As the negative electrode binder resin, for example, the same binder resin as that used in the positive electrode active material layer may be used. Further, for example, resins such as polyethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyacrylic acid derivatives, polyacrylonitrile derivatives; acrylic soft polymers, diene soft polymers, olefin soft polymers, Examples thereof include soft polymers such as vinyl-based soft polymers. In addition, a binder resin may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

(その他の成分)
負極用スラリーに必要に応じて用いられる水溶性高分子、導電剤としては、上述の複合粒子に用いることができる水溶性高分子および導電剤をそれぞれ使用することができる。
(Other ingredients)
As the water-soluble polymer and conductive agent used in the negative electrode slurry as necessary, the water-soluble polymer and conductive agent that can be used for the composite particles described above can be used.

(負極の作製に用いる溶媒)
負極の作製に用いる溶媒としては、水及び有機溶媒のいずれを使用してもよい。有機溶媒としては、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン等の環状脂肪族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;エチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のエステル類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のアルキルニトリル類;テトラヒドロフラン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル類:メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;などが挙げられるが、中でもN−メチルピロリドン(NMP)が好ましい。なお、溶媒は、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。中でも、溶媒としては水を用いることが好ましい。
(Solvent used for preparation of negative electrode)
As a solvent used for producing the negative electrode, either water or an organic solvent may be used. Examples of the organic solvent include cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as ethyl methyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate, butyl acetate, and γ-butyrolactone Esters such as ε-caprolactone; alkyl nitriles such as acetonitrile and propionitrile; ethers such as tetrahydrofuran and ethylene glycol diethyl ether: alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, and ethylene glycol monomethyl ether; N Amides such as -methylpyrrolidone and N, N-dimethylformamide; among them, N-methylpyrrolidone (NMP) is preferred. In addition, a solvent may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. Of these, water is preferably used as the solvent.

溶媒の量は、負極用スラリーの粘度が塗布に好適な粘度になるように調整すればよい。具体的には、負極用スラリーの固形分濃度が、好ましくは30〜90重量%、より好ましくは40〜80重量%となるように調整して用いられる。   What is necessary is just to adjust the quantity of a solvent so that the viscosity of the slurry for negative electrodes may become a viscosity suitable for application | coating. Specifically, the solid content concentration of the negative electrode slurry is preferably adjusted to 30 to 90% by weight, more preferably 40 to 80% by weight.

(集電体)
負極に用いる集電体は、上述の電気化学素子電極(正極)に用いる集電体と同様の集電体を用いることができる。
(Current collector)
As the current collector used for the negative electrode, the same current collector as the current collector used for the electrochemical element electrode (positive electrode) can be used.

(負極の製造方法)
負極用スラリーを集電体の表面に塗布する方法は特に限定されない。例えば、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、およびハケ塗り法などの方法が挙げられる。
(Method for producing negative electrode)
The method for applying the negative electrode slurry to the surface of the current collector is not particularly limited. Examples of the method include a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, and a brush coating method.

乾燥方法としては、例えば、温風、熱風、低湿風による乾燥、真空乾燥、(遠)赤外線や電子線などの照射による乾燥法などが挙げられる。乾燥時間は好ましくは5分〜30分であり、乾燥温度は好ましくは40〜180℃である。   Examples of the drying method include drying with warm air, hot air, and low-humidity air, vacuum drying, and drying by irradiation with (far) infrared rays or electron beams. The drying time is preferably 5 to 30 minutes, and the drying temperature is preferably 40 to 180 ° C.

また、集電体の表面に負極用スラリーを塗布及び乾燥した後で、必要に応じて、例えば金型プレス又はロールプレスなどを用い、負極活物質層に加圧処理を施すことが好ましい。加圧処理により、負極活物質層の空隙率を低くすることができる。空隙率は、好ましくは5%以上、より好ましくは7%以上であり、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下である。空隙率が小さすぎると、高い体積容量が得難く、負極活物質層が集電体から剥がれ易くなる。また、空隙率が大きすぎると、充電効率及び放電効率が低下する。
さらに、負極活物質層が硬化性の重合体を含む場合は、負極活物質層の形成後に重合体を硬化させることが好ましい。
In addition, after applying and drying the negative electrode slurry on the surface of the current collector, the negative electrode active material layer is preferably subjected to pressure treatment using, for example, a die press or a roll press as necessary. By the pressure treatment, the porosity of the negative electrode active material layer can be lowered. The porosity is preferably 5% or more, more preferably 7% or more, preferably 30% or less, more preferably 20% or less. When the porosity is too small, it is difficult to obtain a high volume capacity, and the negative electrode active material layer is easily peeled off from the current collector. On the other hand, when the porosity is too large, the charging efficiency and the discharging efficiency are lowered.
Furthermore, when the negative electrode active material layer contains a curable polymer, it is preferable to cure the polymer after the formation of the negative electrode active material layer.

(セパレーター)
セパレーターとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂や、芳香族ポリアミド樹脂を含んでなる微孔膜または不織布;無機セラミック粉末を含む多孔質の樹脂コート;などを用いることができる。具体例を挙げると、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)、及びこれらの混合物あるいは共重合体等の樹脂からなる微多孔膜;ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロオレフィン、ポリエーテルスルフォン、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアラミド、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂からなる微多孔膜;ポリオレフィン系の繊維を織ったもの又はその不織布;絶縁性物質粒子の集合体等が挙げられる。これらの中でも、セパレーター全体の膜厚を薄くすることができ、リチウムイオン二次電池内の活物質比率を上げて体積あたりの容量を上げることができるため、ポリオレフィン系の樹脂からなる微多孔膜が好ましい。
(separator)
As the separator, for example, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, or a microporous film or nonwoven fabric containing an aromatic polyamide resin; a porous resin coat containing an inorganic ceramic powder; Specific examples include microporous membranes made of polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, polybutene, polyvinyl chloride), and resins such as mixtures or copolymers thereof; polyethylene terephthalate, polycycloolefin, polyether sulfone, polyamide, Examples thereof include a microporous film made of a resin such as polyimide, polyimide amide, polyaramid, nylon, and polytetrafluoroethylene; a polyolefin fiber woven or non-woven fabric thereof; and an aggregate of insulating substance particles. Among these, since the film thickness of the entire separator can be reduced and the active material ratio in the lithium ion secondary battery can be increased to increase the capacity per volume, a microporous film made of polyolefin resin is used. preferable.

セパレーターの厚さは、リチウムイオン二次電池においてセパレーターによる内部抵抗を小さくすることができる観点、および、リチウムイオン二次電池を製造する際の作業性に優れる観点から、好ましくは0.5〜40μm、より好ましくは1〜30μm、さらに好ましくは1〜25μmである。   The thickness of the separator is preferably 0.5 to 40 μm from the viewpoint of reducing the internal resistance due to the separator in the lithium ion secondary battery and excellent workability when manufacturing the lithium ion secondary battery. More preferably, it is 1-30 micrometers, More preferably, it is 1-25 micrometers.

(電解液)
リチウムイオン二次電池用の電解液としては、例えば、非水溶媒に支持電解質を溶解した非水電解液が用いられる。支持電解質としては、リチウム塩が好ましく用いられる。リチウム塩としては、例えば、LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiSbF6、LiAlCl4、LiClO4、CF3SO3Li、C49SO3Li、CF3COOLi、(CF3CO)2NLi、(CF3SO22NLi、(C25SO2)NLiなどが挙げられる。中でも、溶媒に溶けやすく高い解離度を示すLiPF6、LiClO4、CF3SO3Liが好ましい。これらは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。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 an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery, for example, a nonaqueous electrolytic solution in which a supporting electrolyte is dissolved in a nonaqueous solvent is used. As the supporting electrolyte, a lithium salt is preferably used. Examples of the lithium salt 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 these, LiPF 6 , LiClO 4 , and CF 3 SO 3 Li that are easily soluble in a solvent and exhibit a high degree of dissociation are preferable. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination at any ratio. Since the lithium ion conductivity increases as the supporting electrolyte having a higher degree of dissociation is used, the lithium ion conductivity can be adjusted depending on the type of the supporting electrolyte.

電解液における支持電解質の濃度は、支持電解質の種類に応じて、0.5〜2.5モル/Lの濃度で用いることが好ましい。支持電解質の濃度が低すぎても高すぎても、イオン伝導度が低下する可能性がある。   The concentration of the supporting electrolyte in the electrolytic solution is preferably used at a concentration of 0.5 to 2.5 mol / L depending on the type of the supporting electrolyte. If the concentration of the supporting electrolyte is too low or too high, the ionic conductivity may decrease.

非水溶媒としては、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。非水溶媒の例を挙げると、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)、メチルエチルカーボネート(MEC)などのカーボネート類;γ−ブチロラクトン、ギ酸メチルなどのエステル類;1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフランなどのエーテル類;スルホラン、ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物類;支持電解質としても使用されるイオン液体などが挙げられる。中でも、誘電率が高く、安定な電位領域が広いので、カーボネート類が好ましい。非水溶媒は、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。一般に、非水溶媒の粘度が低いほどリチウムイオン伝導度が高くなり、誘電率が高いほど支持電解質の溶解度が上がるが、両者はトレードオフの関係にあるので、溶媒の種類や混合比によりリチウムイオン伝導度を調節して使用するのがよい。また、非水溶媒は全部あるいは一部の水素をフッ素に置き換えたものを併用あるいは全量用いてもよい。   The non-aqueous solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte. Examples of non-aqueous solvents include carbonates such as dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), methyl ethyl carbonate (MEC); Examples include esters such as γ-butyrolactone and methyl formate; ethers such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; sulfur-containing compounds such as sulfolane and dimethyl sulfoxide; and ionic liquids used also as supporting electrolytes. Among these, carbonates are preferable because they have a high dielectric constant and a wide stable potential region. A non-aqueous solvent may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. In general, the lower the viscosity of the non-aqueous solvent, the higher the lithium ion conductivity, and the higher the dielectric constant, the higher the solubility of the supporting electrolyte, but since both are in a trade-off relationship, the lithium ion conductivity depends on the type of solvent and the mixing ratio. It is recommended to adjust the conductivity. In addition, the nonaqueous solvent may be used in combination or in whole or in a form in which all or part of hydrogen is replaced with fluorine.

また、電解液には添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、ビニレンカーボネート(VC)などのカーボネート系;エチレンサルファイト(ES)などの含硫黄化合物;フルオロエチレンカーボネート(FEC)などのフッ素含有化合物が挙げられる。添加剤は、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。
なお、リチウムイオンキャパシタ用の電解液としては、上述のリチウムイオン二次電池に用いることができる電解液と同様のものを用いることができる。
Moreover, you may contain an additive in electrolyte solution. Examples of the additive include carbonates such as vinylene carbonate (VC); sulfur-containing compounds such as ethylene sulfite (ES); and fluorine-containing compounds such as fluoroethylene carbonate (FEC). An additive may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
In addition, as an electrolyte solution for lithium ion capacitors, the same electrolyte solution that can be used for the above-described lithium ion secondary battery can be used.

(電気化学素子の製造方法)
リチウムイオン二次電池やリチウムイオンキャパシタ等の電気化学素子の具体的な製造方法としては、例えば、正極と負極とをセパレーターを介して重ね合わせ、これを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方法が挙げられる。さらに、必要に応じてエキスパンドメタル;ヒューズ、PTC素子などの過電流防止素子;リード板などを入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電を防止してもよい。リチウムイオン二次電池の形状は、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。電池容器の材質は、電池内部への水分の侵入を阻害するものであればよく、金属製、アルミニウムなどのラミネート製など特に限定されない。
(Method for producing electrochemical element)
As a specific method for producing an electrochemical element such as a lithium ion secondary battery or a lithium ion capacitor, for example, a positive electrode and a negative electrode are overlapped via a separator, and this is wound or folded according to the shape of the battery. Examples of the method include putting the battery in a battery container, injecting an electrolyte into the battery container, and sealing the battery. Further, if necessary, an expanded metal; an overcurrent prevention element such as a fuse or a PTC element; a lead plate or the like may be inserted to prevent an increase in pressure inside the battery or overcharge / discharge. The shape of the lithium ion secondary battery may be any of a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, a flat type, and the like. The material of the battery container is not particularly limited as long as it inhibits the penetration of moisture into the battery, and is not particularly limited, such as a metal or a laminate such as aluminum.

本発明の電気化学素子電極用複合粒子によれば、十分な強度を有し、均一性に優れており、電極を形成する場合に十分な密着性を得ることができ、さらに柔軟性に優れる電極を得ることができる。また、本発明の電気化学素子電極用複合粒子は、優れた流動性を有する。   According to the composite particle for an electrochemical element electrode of the present invention, an electrode having sufficient strength, excellent uniformity, sufficient adhesion when forming an electrode, and excellent flexibility Can be obtained. Moreover, the composite particle for electrochemical element electrodes of the present invention has excellent fluidity.

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨及び均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。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、重量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be arbitrarily changed without departing from the gist and equivalent scope of the present invention. Can be implemented. In the following description, “%” and “parts” representing amounts are based on weight unless otherwise specified.

実施例及び比較例において、複合粒子の粒子強度、複合粒子の活物質と導電剤の均一性、ピール強度、柔軟性及びサイクル特性の評価はそれぞれ以下のように行った。また、下記において、平均繊維径は、電子顕微鏡の視野内の非水溶性多糖高分子繊維100本について繊維径を測定したときの平均値である。   In Examples and Comparative Examples, evaluation of particle strength of composite particles, uniformity of active material and conductive agent of composite particles, peel strength, flexibility, and cycle characteristics was performed as follows. Moreover, in the following, an average fiber diameter is an average value when a fiber diameter is measured about 100 water-insoluble polysaccharide polymer fibers in the visual field of an electron microscope.

<複合粒子の粒子強度>
実施例及び比較例で得られた複合粒子について、微小圧縮試験機(島津製作所製「MCT−W500」)を用いた圧縮試験を行った。圧縮試験においては、室温で複合粒子の中心方向へ荷重負荷速度4.46mN/secで荷重を加え、複合粒子の直径が40%変位するまで粒子を変形させたときの圧縮強度(MPa)を測定した。なお、この測定では直径が40〜60μmの複合粒子を選び圧縮試験を行った。
<Particle strength of composite particles>
The composite particles obtained in Examples and Comparative Examples were subjected to a compression test using a micro compression tester (“MCT-W500” manufactured by Shimadzu Corporation). In the compression test, a compressive strength (MPa) is measured when a particle is deformed until the diameter of the composite particle is displaced by 40% by applying a load at a loading speed of 4.46 mN / sec in the center direction of the composite particle at room temperature. did. In this measurement, a composite particle having a diameter of 40 to 60 μm was selected and a compression test was performed.

また、圧縮試験は10回行い、平均値を圧縮強度とした。圧縮強度を下記基準にて評価し、結果を表1及び表2に示した。なお、圧縮強度が大きいほど、正極活物質同士の密着強度に優れ、複合粒子は粒子強度に優れることを示す。
A:圧縮強度が1.00MPa以上
B:圧縮強度が0.90MPa以上、1.00MPa未満
C:圧縮強度が0.80MPa以上、0.90MPa未満
D:圧縮強度が0.70MPa以上、0.80MPa未満
E:圧縮強度が0.70MPa未満
Further, the compression test was performed 10 times, and the average value was set as the compression strength. The compressive strength was evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Tables 1 and 2. In addition, it shows that it is excellent in the adhesive strength of positive electrode active materials, and a composite particle is excellent in particle strength, so that compressive strength is large.
A: Compressive strength is 1.00 MPa or more B: Compressive strength is 0.90 MPa or more and less than 1.00 MPa C: Compressive strength is 0.80 MPa or more and less than 0.90 MPa D: Compressive strength is 0.70 MPa or more, 0.80 MPa Less than E: Compressive strength is less than 0.70 MPa

<複合粒子の活物質と導電剤の均一性>
FE−SEMのサンプル台にカーボンテープ(アルミ基材)を10mm ×10mmにカットした物を貼り、その上に複合粒子が重ならないようにミクロスパチュラ1杯載せた。その後、その上に13mm ×13mmにカットしたセロハンテープをカーボンテープ全体を覆うように、丁寧に貼り付け、続いてそのセロハンテープをカーボンテープが剥れないように丁寧に剥がした。FE−SEM(株式会社日立ハイテクノロジーズ社製 S−4700加速電圧 1.0kV)にて、綺麗に粒子中心にて断面出しされている粒径38〜42μmの複合粒子20個について、活物質と導電剤の均一性に関して観察を実施した。なお、粒径が小さい及び大きい複合粒子、綺麗に断面出しされていない複合粒子に関しては除外した。
A:活物質、導電剤が粒子全体に均一に存在
B:活物質、導電剤が粒子全体にほぼ均一に存在
C:導電剤の一部が粒子表面に局在化
D:導電剤が粒子表面に局在化
<Uniformity of composite particle active material and conductive agent>
A carbon tape (aluminum substrate) cut to 10 mm × 10 mm was pasted on a sample stand of FE-SEM, and one micro spatula was placed thereon so that the composite particles did not overlap. Thereafter, a cellophane tape cut to 13 mm × 13 mm was carefully attached so as to cover the entire carbon tape, and then the cellophane tape was carefully peeled off so that the carbon tape was not peeled off. With 20 FE-SEM (S-4700 accelerating voltage 1.0 kV, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), 20 active composite particles having a particle size of 38 to 42 μm, which are finely sectioned at the center of the particle, are connected to the active material. Observations were made regarding agent uniformity. Note that composite particles having small and large particle diameters and composite particles that are not clearly sectioned were excluded.
A: Active material and conductive agent are present uniformly throughout the particle B: Active material and conductive agent are present substantially uniformly throughout the particle C: Part of the conductive agent is localized on the particle surface D: Conductive agent is on the particle surface Localized to

<ピール強度>
実施例及び比較例で得られたリチウムイオン二次電池用正極を、幅1cm×長さ10cmの矩形状にカットした。カットしたリチウムイオン二次電池用正極を、正極活物質層面を上にして固定し、正極活物質層の表面にセロハンテープを貼り付けた後、試験片の一端からセロハンテープを50mm/分の速度で180°方向に引き剥がしたときの応力を測定した。この応力の測定を10回行い、平均値をピール強度とした。ピール強度を下記基準にて評価し、結果を表1及び表2に示した。なお、ピール強度が大きいほど、正極活物質層内における密着性、及び正極活物質層と集電体との間の密着性が良好であることを示す。
A:ピール強度が15N/m以上
B:ピール強度が7N/m以上、15N/m未満
C:ピール強度が3N/m以上、7N/m未満
D:ピール強度が3N/m未満
E:評価不能
<Peel strength>
The positive electrodes for lithium ion secondary batteries obtained in the examples and comparative examples were cut into a rectangular shape having a width of 1 cm and a length of 10 cm. After fixing the cut positive electrode for a lithium ion secondary battery with the positive electrode active material layer face up, and applying a cellophane tape on the surface of the positive electrode active material layer, the cellophane tape is applied at a speed of 50 mm / min from one end of the test piece. The stress when peeled in the 180 ° direction was measured. This stress was measured 10 times, and the average value was defined as the peel strength. The peel strength was evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Tables 1 and 2. In addition, it shows that the adhesiveness in a positive electrode active material layer and the adhesiveness between a positive electrode active material layer and a collector are so favorable that peel strength is large.
A: Peel strength is 15 N / m or more B: Peel strength is 7 N / m or more and less than 15 N / m C: Peel strength is 3 N / m or more and less than 7 N / m D: Peel strength is less than 3 N / m E: Unevaluable

<電極柔軟性>
実施例及び比較例で得られたリチウムイオン二次電池用正極の正極活物質層側に径の異なる棒を載置し、正極を棒に巻き付けて正極活物質層が割れるか否かについて評価し、結果を表1及び表2に示した。棒の直径が小さいほど、正極の捲回性に優れることを示す。捲回性に優れると、正極活物質層の剥がれを抑制することができるため、二次電池のサイクル特性に優れる。
A:1.2mmφで割れない
B:1.5mmφで割れない
C:2mmφで割れない
D:3mmφで割れない
E:4mmφで割れない
<Electrode flexibility>
A rod having a different diameter is placed on the positive electrode active material layer side of the positive electrode for lithium ion secondary batteries obtained in the examples and comparative examples, and the positive electrode is wound around the rod to evaluate whether the positive electrode active material layer is cracked. The results are shown in Tables 1 and 2. It shows that it is excellent in the winding property of a positive electrode, so that the diameter of a stick | rod is small. When the winding property is excellent, peeling of the positive electrode active material layer can be suppressed, and thus the cycle characteristics of the secondary battery are excellent.
A: Unbreakable at 1.2 mmφ B: Unbreakable at 1.5 mmφ C: Unbreakable at 2 mmφ D: Unbreakable at 3 mmφ E: Unbreakable at 4 mmφ

<充放電サイクル特性>
実施例及び比較例で得られたラミネート型のリチウムイオン二次電池について、60℃で0.5Cの定電流定電圧充電法にて、4.2Vになるまで定電流で充電し、その後、定電圧で充電し、次いで、0.5Cの定電流で3.0Vまで放電する充放電サイクル試験を行った。充放電サイクル試験は100サイクルまで行い、初期放電容量に対する100サイクル目の放電容量の比を容量維持率とした。容量維持率を下記基準にて評価し、結果を表1及び表2に示した。容量維持率が大きいほど繰り返し充放電による容量の減少が少ないことを示す。
A:容量維持率が90%以上
B:容量維持率が80%以上、90%未満
C:容量維持率が75%以上、80%未満
D:容量維持率が70%以上、75%未満
E:容量維持率が70%未満または評価不能
<Charge / discharge cycle characteristics>
The laminate-type lithium ion secondary batteries obtained in the examples and comparative examples were charged at a constant current until reaching 4.2 V by a constant current constant voltage charging method of 0.5 C at 60 ° C. A charge / discharge cycle test was performed in which the battery was charged with a voltage and then discharged to 3.0 V at a constant current of 0.5C. The charge / discharge cycle test was conducted up to 100 cycles, and the ratio of the discharge capacity at the 100th cycle to the initial discharge capacity was defined as the capacity retention rate. The capacity retention rate was evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Tables 1 and 2. It shows that the capacity | capacitance maintenance factor is so large that there is little decrease in the capacity | capacitance by repeated charging / discharging.
A: Capacity maintenance ratio is 90% or more B: Capacity maintenance ratio is 80% or more and less than 90% C: Capacity maintenance ratio is 75% or more and less than 80% D: Capacity maintenance ratio is 70% or more and less than 75% E: Capacity maintenance rate is less than 70% or cannot be evaluated

[実施例1]
(粒子状結着樹脂(C)の製造)
撹拌機、還流冷却管及び温度計を備えた容量1LのSUS製セパラブルフラスコに、イオン交換水を130部加え、更に重合開始剤として過硫酸アンモニウムを0.8部、イオン交換水を10部加え、80℃に加温した。
[Example 1]
(Production of particulate binder resin (C))
To a 1 L SUS separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, add 130 parts of ion exchange water, and further add 0.8 parts of ammonium persulfate and 10 parts of ion exchange water as a polymerization initiator. , Heated to 80 ° C.

また別の撹拌機付き容器に、(メタ)アクリル酸エステル単量体として2−エチルヘキシルアクリレートを76部、α,β−不飽和ニトリル単量体としてアクリロニトリルを20部、酸性官能基含有単量体としてイタコン酸を4.0部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを2.0部、イオン交換水を377部加え、十分に攪拌してエマルションを調製した。   In another container with a stirrer, 76 parts of 2-ethylhexyl acrylate as a (meth) acrylic acid ester monomer, 20 parts of acrylonitrile as an α, β-unsaturated nitrile monomer, an acidic functional group-containing monomer As an emulsifier, 4.0 parts of itaconic acid, 2.0 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and 377 parts of ion-exchanged water were added and sufficiently stirred to prepare an emulsion.

上記で得られたエマルションを、前記セパラブルフラスコに3時間かけて連続的に添加した。更に2時間反応した後、冷却して反応を停止した。ここに10%アンモニア水を添加してpH7.5に調整し、粒子状結着樹脂(C)(アクリレート系重合体)の水分散液を得た。重合転化率は98%であった。   The emulsion obtained above was continuously added to the separable flask over 3 hours. After further reaction for 2 hours, the reaction was stopped by cooling. 10% aqueous ammonia was added thereto to adjust the pH to 7.5 to obtain an aqueous dispersion of the particulate binder resin (C) (acrylate polymer). The polymerization conversion rate was 98%.

(複合粒子用スラリーの製造)
正極活物質(A)として層状構造を有するLiCoO2(以下、「LCO」と略記することがある。)90.8部と、導電剤(B)としてアセチレンブラック(以下、「AB」と略記することがある。)を6部、上記粒子状結着樹脂(C)を固形分換算量で1.5部、水溶性高分子(D)としてカルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」と略記することがある。)の1%水溶液(BSH−12;第一工業製薬社製)を固形分換算量で0.7部、及び非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−s(NMa−10002)、原料:針葉樹、平均重合度:500;スギノマシン社製)を固形分換算量で1部混合し、さらにイオン交換水を固形分濃度が50%となるように加え、プラネタリーミキサーで混合して複合粒子用スラリーを得た。
(Manufacture of slurry for composite particles)
90.8 parts of LiCoO 2 (hereinafter sometimes abbreviated as “LCO”) having a layered structure as the positive electrode active material (A) and acetylene black (hereinafter abbreviated as “AB”) as the conductive agent (B). May be abbreviated as carboxymethyl cellulose (hereinafter referred to as “CMC”) as the water-soluble polymer (D). 1) aqueous solution (BSH-12; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) in 0.7 parts in terms of solid content, and 2% water dispersion of cellulose nanofiber as water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) 1 part of the liquid (BiNFi-s (NMa-120002), raw material: conifer, average polymerization degree: 500; manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) is mixed in an amount equivalent to the solid content, and ion-exchanged water has a solid content concentration of 50%. As well as planetary Mixture to obtain a slurry for composite particles Kisa.

(複合粒子の製造)
上記複合粒子用スラリーをスプレー乾燥機(大川原化工機社製)において、回転円盤方式のアトマイザ(直径65mm)を用い、回転数25,000rpm、熱風温度150℃、粒子回収出口の温度を90℃として、噴霧乾燥造粒を行い、複合粒子を得た。この複合粒子の平均体積粒子径は40μmであった。
(Manufacture of composite particles)
The slurry for composite particles in a spray dryer (manufactured by Okawara Kako Co., Ltd.) was used with a rotary disk type atomizer (diameter 65 mm), rotation speed 25,000 rpm, hot air temperature 150 ° C., and particle recovery outlet temperature 90 ° C. Then, spray drying granulation was performed to obtain composite particles. The composite particles had an average volume particle diameter of 40 μm.

(リチウムイオン二次電池用正極の製造)
上記で得られた複合粒子を、定量フィーダ(ニッカ社製「ニッカスプレーK−V))を用いてロールプレス機(ヒラノ技研工業社製「押し切り粗面熱ロール」)のプレス用ロール(ロール温度100℃、プレス線圧500kN/m)に供給した。プレス用ロール間に、厚さ20μmのアルミニウム箔を挿入し、定量フィーダから供給された上記複合粒子をアルミニウム箔上に付着させ、成形速度1.5m/分で加圧成形し、リチウムイオン二次電池用正極を得た。
(Manufacture of positive electrodes for lithium ion secondary batteries)
The composite particles obtained above are used for a press roll (roll temperature) of a roll press machine (“Hirano Giken Kogyo Co., Ltd.“ Rough Surface Heated Roll ”) using a quantitative feeder (“ Nikka Spray K-V ”manufactured by Nikka). 100 ° C., press linear pressure 500 kN / m). An aluminum foil having a thickness of 20 μm is inserted between the press rolls, the composite particles supplied from the quantitative feeder are adhered onto the aluminum foil, pressure-molded at a molding speed of 1.5 m / min, and lithium ion secondary A positive electrode for a battery was obtained.

(負極用結着樹脂の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、スチレン47部、1,3−ブタジエン50部、メタクリル酸3部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム4部、イオン交換水150部、連鎖移動剤としてt−ドデシルメルカプタン0.4部および重合開始剤として過硫酸カリウム0.5部を入れ、十分に攪拌した後、50℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、粒子状の負極用結着樹脂(スチレン・ブタジエン共重合体;以下、「SBR」と略記することがある。)を得た。
(Manufacture of binder resin for negative electrodes)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 47 parts of styrene, 50 parts of 1,3-butadiene, 3 parts of methacrylic acid, 4 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, 150 parts of ion-exchanged water, 0.4 part of t-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent Then, 0.5 part of potassium persulfate was added as a polymerization initiator, and after sufficiently stirring, the mixture was heated to 50 ° C. to initiate polymerization. When the polymerization conversion rate reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain a particulate negative electrode binder resin (styrene / butadiene copolymer; hereinafter abbreviated as “SBR”). It was.

(負極用のスラリーの製造)
ディスパー付きプラネタリーミキサーに、負極活物質として比表面積4m2/gの人造黒鉛(平均粒子径:24.5μm)を98.3部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースの1%水溶液(BSH−12;第一工業製薬社製)を固形分相当で0.7部、負極用結着樹脂を固形分相当量で1.0部加え、イオン交換水で全固形分濃度が50%となるように調整して混合した。これを減圧下で脱泡処理し、負極用のスラリーを得た。
(Manufacture of slurry for negative electrode)
In a planetary mixer with a disper, 98.3 parts of artificial graphite (average particle size: 24.5 μm) having a specific surface area of 4 m 2 / g as a negative electrode active material and a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose (BSH-12; No. 1) as a dispersant Made by Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.7 part in solid content and 1.0 part in negative electrode binder resin in solid content, and adjusted to 50% total solids with ion-exchanged water. And mixed. This was defoamed under reduced pressure to obtain a slurry for the negative electrode.

(リチウムイオン二次電池用負極の製造)
上記で得られた負極用のスラリーを、コンマコーターを用いて厚さ20μmの銅箔の上に乾燥後の膜厚が150μm程度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、負極原反を得た。この負極原反をロールプレスで圧延し、リチウムイオン二次電池用負極を得た。
(Manufacture of negative electrodes for lithium ion secondary batteries)
The negative electrode slurry obtained above was applied onto a copper foil having a thickness of 20 μm using a comma coater so that the dried film thickness was about 150 μm and dried. This drying was performed by conveying the copper foil in an oven at 60 ° C. at a speed of 0.5 m / min for 2 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a negative electrode raw material. This negative electrode raw material was rolled with a roll press to obtain a negative electrode for a lithium ion secondary battery.

(セパレーターの用意)
単層のポリプロピレン製セパレーター(幅65mm、長さ500mm、厚さ25μm、乾式法により製造、気孔率55%)を、5×5cm2の正方形に切り抜いた。
(Preparation of separator)
A single-layer polypropylene separator (width 65 mm, length 500 mm, thickness 25 μm, manufactured by dry method, porosity 55%) was cut into a square of 5 × 5 cm 2 .

(リチウムイオン二次電池の製造)
電池の外装として、アルミ包材外装を用意した。上記で得られたリチウムイオン二次電池用正極を、4×4cm2の正方形に切り出し、集電体側の表面がアルミ包材外装に接するように配置した。リチウムイオン二次電池用正極の正極活物質層の面上に、上記で得られた正方形のセパレーターを配置した。さらに、上記で得られたリチウムイオン二次電池用負極を、4.2×4.2cm2の正方形に切り出し、負極活物質層側の表面がセパレーターに向かい合うように、セパレーター上に配置した。更に、ビニレンカーボネートを2.0%含有する、濃度1.0MのLiPF6溶液を充填した。このLiPF6溶液の溶媒はエチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合溶媒(EC/EMC=3/7(体積比))である。さらに、アルミニウム包材の開口を密封するために、150℃でヒートシールをしてアルミニウム外装を閉口し、ラミネート型のリチウムイオン二次電池(ラミネート型セル)を製造した。
(Manufacture of lithium ion secondary batteries)
An aluminum packaging exterior was prepared as the battery exterior. The positive electrode for a lithium ion secondary battery obtained above was cut into a 4 × 4 cm 2 square and placed so that the current collector-side surface was in contact with the aluminum packaging exterior. The square separator obtained above was disposed on the surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode for a lithium ion secondary battery. Further, the negative electrode for a lithium ion secondary battery obtained above was cut into a square of 4.2 × 4.2 cm 2 and arranged on the separator so that the surface on the negative electrode active material layer side faced the separator. Further, containing the vinylene carbonate 2.0%, was charged with LiPF 6 solution having a concentration of 1.0 M. The solvent of this LiPF 6 solution is a mixed solvent (EC / EMC = 3/7 (volume ratio)) of ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC). Furthermore, in order to seal the opening of the aluminum packaging material, heat sealing was performed at 150 ° C. to close the aluminum exterior, and a laminate type lithium ion secondary battery (laminated cell) was manufactured.

[実施例2]
正極活物質(A)として、LiNiO2を90.8部使用した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 2]
Production of composite particle slurry, production of composite particles, production of positive electrode for lithium ion secondary battery, lithium ion, as in Example 1, except that 90.8 parts of LiNiO 2 was used as the positive electrode active material (A) A secondary battery was manufactured.

[実施例3]
正極活物質(A)として、層状構造を有するニッケルマンガンコバルト酸リチウム(NMC(111))を90.8部使用した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 3]
Production of slurry for composite particles and production of composite particles in the same manner as in Example 1 except that 90.8 parts of nickel manganese cobaltate (NMC (111)) having a layered structure was used as the positive electrode active material (A). Then, a positive electrode for a lithium ion secondary battery and a lithium ion secondary battery were manufactured.

[実施例4]
非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバー1.2%水分散液(原料:竹、解繊度合:高、平均重合度:350;中越パルプ社製)を使用した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 4]
Carried out except that cellulose nanofiber 1.2% aqueous dispersion (raw material: bamboo, degree of defibration: high, average degree of polymerization: 350; manufactured by Chuetsu Pulp Co., Ltd.) was used as the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). In the same manner as in Example 1, production of a slurry for composite particles, production of composite particles, production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and production of a lithium ion secondary battery were performed.

[実施例5]
非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバー1.1%水分散液(原料:広葉樹、解繊度合:低、平均重合度:600;中越パルプ社製)を使用した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 5]
Implemented except that cellulose nanofiber 1.1% aqueous dispersion (raw material: hardwood, defibration degree: low, average degree of polymerization: 600; manufactured by Chuetsu Pulp Co., Ltd.) was used as the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). In the same manner as in Example 1, production of a slurry for composite particles, production of composite particles, production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and production of a lithium ion secondary battery were performed.

[実施例6]
非水溶性多糖高分子繊維(E)としてコットンセルロースナノファイバーの10%水分散液(繊維径0.1〜0.01μm、セリッシュKY100G;ダイセルファインケム社製)を使用した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 6]
Example 1 with the exception that a 10% aqueous dispersion of cotton cellulose nanofibers (fiber diameter 0.1-0.01 μm, serisch KY100G; manufactured by Daicel Finechem) was used as the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). Similarly, production of a slurry for composite particles, production of composite particles, production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and production of a lithium ion secondary battery were performed.

[実施例7]
非水溶性多糖高分子繊維(E)としてキチンナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−s(SFo−10002)、平均重合度:300;スギノマシン社製)を使用した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 7]
Example 1 except that a 2% aqueous dispersion of chitin nanofibers (BiNFi-s (SFo-120002), average polymerization degree: 300; manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) was used as the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). In the same manner as above, production of a slurry for composite particles, production of composite particles, production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and production of a lithium ion secondary battery were performed.

[実施例8]
非水溶性多糖高分子繊維(E)としてキトサンナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−s(EFo−10002)、平均重合度:480;スギノマシン社製)を使用した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 8]
Example 1 except that a 2% aqueous dispersion of chitosan nanofibers (BiNFi-s (EFo-120002), average degree of polymerization: 480; manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) was used as the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). In the same manner as above, production of a slurry for composite particles, production of composite particles, production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and production of a lithium ion secondary battery were performed.

[実施例9]
水溶性高分子(D)としてカルボキシメチルセルロースの1%水溶液(BSH−12;第一工業製薬社製)を固形分換算量で0.5部混合し、非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−s(NMa−10002)、原料:針葉樹、平均重合度:500;スギノマシン社製)を固形分換算量で1.2部それぞれ混合した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造を行った。その後、実施例1と同様に複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 9]
As a water-soluble polymer (D), 0.5 part of a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose (BSH-12; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is mixed as a water-soluble polymer to obtain a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). 2% aqueous dispersion of cellulose nanofiber (BiNFi-s (NMa-120002), raw material: conifer, average degree of polymerization: 500; manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) was mixed except 1.2 parts in terms of solid content. In the same manner as in Example 1, a slurry for composite particles was produced. Thereafter, the production of composite particles, the production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and the production of a lithium ion secondary battery were carried out in the same manner as in Example 1.

[実施例10]
複合粒子用スラリーを得る際に正極活物質(A)としてLCOを90.2部、導電剤(B)としてアセチレンブラックを6部、粒子状結着樹脂(C)を1.5部、水溶性高分子(D)としてCMCの1%水溶液(BSH−6;第一工業製薬社製)を固形分換算量で2.0部、非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−s(NMa−10002)、原料:針葉樹、平均重合度:500;スギノマシン社製)を固形分換算量で0.3部それぞれ混合した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造を行った。その後、実施例1と同様に複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 10]
When obtaining the composite particle slurry, 90.2 parts of LCO as the positive electrode active material (A), 6 parts of acetylene black as the conductive agent (B), 1.5 parts of the particulate binder resin (C), water-soluble As polymer (D), 1 part of CMC aqueous solution (BSH-6; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is 2.0 parts in terms of solid content, and 2 of cellulose nanofiber as water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) % Aqueous dispersion (BiNFi-s (NMa-120002), raw material: conifer, average degree of polymerization: 500; manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) is the same as Example 1 except that 0.3 parts in terms of solid content is mixed. A slurry for composite particles was produced. Thereafter, the production of composite particles, the production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and the production of a lithium ion secondary battery were carried out in the same manner as in Example 1.

[実施例11]
水溶性高分子(D)として、ポリアクリル樹脂を用いた以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。なお、ポリアクリル樹脂の製造は下記のようにして行った。
[Example 11]
As the water-soluble polymer (D), except that a polyacrylic resin was used, the production of the composite particle slurry, the production of the composite particle, the production of the positive electrode for the lithium ion secondary battery, the lithium ion secondary, as in Example 1. The battery was manufactured. The polyacrylic resin was produced as follows.

(ポリアクリル樹脂の製造)
攪拌機、還流冷却管および温度計を備えた容量1LのSUS製セパラブルフラスコに、脱塩水を予め仕込み十分攪拌した後、70℃とし、過硫酸カリウム水溶液0.2部を添加した。
(Manufacture of polyacrylic resin)
Into a 1 L SUS separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, demineralized water was charged in advance and stirred sufficiently, and then the temperature was adjusted to 70 ° C., and 0.2 part of an aqueous potassium persulfate solution was added.

また別の攪拌機付き5MPa耐圧容器に、イオン交換水50部と、炭酸水素ナトリウム0.4部と、乳化剤として濃度30%のドデシルジフェニルエーテルスルホン酸ナトリウムを0.115部と、メタクリル酸60部、エチルアクリレート15部及びブチルアクリレート15部、並びに、これらと共重合可能なスルホン酸基含有単量体として2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸10部からなる単量体混合物とを仕込み、十分攪拌してエマルジョン水溶液を調製した。   In another 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 50 parts of ion-exchanged water, 0.4 part of sodium hydrogen carbonate, 0.115 part of sodium dodecyl diphenyl ether sulfonate having a concentration of 30% as an emulsifier, 60 parts of methacrylic acid, ethyl 15 parts of acrylate and 15 parts of butyl acrylate, and a monomer mixture composed of 10 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid as a sulfonic acid group-containing monomer copolymerizable therewith and stirred sufficiently An aqueous emulsion was prepared.

得られたエマルジョン水溶液を、前記のセパラブルフラスコに4時間に亘って連続的に滴下した。重合転化率が90%に達したところで反応温度を80℃とし更に2時間反応を実施した後、冷却して反応を停止し、ポリアクリル樹脂を含む水系分散液を得た。なお、重合転化率は99%であった。また、得られたポリアクリル樹脂の重量平均分子量をGPCで測定したところ、25000であった。また、得られたポリアクリル樹脂を1重量%水溶液とした時の粘度は3000(mPa・s)であった。   The obtained emulsion aqueous solution was continuously dripped over 4 hours to the said separable flask. When the polymerization conversion rate reached 90%, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was further carried out for 2 hours. Then, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a polyacrylic resin. The polymerization conversion rate was 99%. Moreover, it was 25000 when the weight average molecular weight of the obtained polyacrylic resin was measured by GPC. Moreover, the viscosity when the obtained polyacrylic resin was made into 1 weight% aqueous solution was 3000 (mPa * s).

[実施例12]
水溶性高分子(D)として、ポリ−N−ビニルアセトアミド(PNVA、GE191−103;昭和電工社製)樹脂を用いた以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 12]
As the water-soluble polymer (D), except that poly-N-vinylacetamide (PNVA, GE191-103; manufactured by Showa Denko KK) resin was used, production of a slurry for composite particles, Production, production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and production of a lithium ion secondary battery were carried out.

[実施例13]
水溶性高分子(D)として、ポリビニルアルコール樹脂(PVA、JF−17;日本酢ビポバール社製)を用いた以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造、複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Example 13]
Manufacture of slurry for composite particles, manufacture of composite particles, lithium as in Example 1 except that polyvinyl alcohol resin (PVA, JF-17; manufactured by Nihon Vinegar Bipoval) was used as the water-soluble polymer (D). Production of a positive electrode for an ion secondary battery and production of a lithium ion secondary battery were carried out.

[比較例1]
非水溶性多糖高分子繊維(E)としてのセルロースナノファイバーを添加せず、複合粒子用スラリーを得る際に正極活物質(A)としてLCOを91部、導電剤(B)としてアセチレンブラックを6部、粒子状結着樹脂(C)を1.5部及び水溶性高分子(D)としてCMCの1%水溶液(BSH−12;第一工業製薬社製)を固形分換算量で1.5部それぞれ混合した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造を行った。その後、実施例1と同様に複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Comparative Example 1]
When cellulose nanofibers as water-insoluble polysaccharide polymer fibers (E) are not added and a slurry for composite particles is obtained, 91 parts of LCO as the positive electrode active material (A) and 6 parts of acetylene black as the conductive agent (B) 1 part aqueous solution of CMC (BSH-12; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as a solid content in an amount of 1.5 parts by weight, 1.5 parts of the particulate binder resin (C) and the water-soluble polymer (D). A slurry for composite particles was produced in the same manner as in Example 1 except that each part was mixed. Thereafter, the production of composite particles, the production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and the production of a lithium ion secondary battery were carried out in the same manner as in Example 1.

[比較例2]
水溶性高分子(D)としてCMCを添加せず、複合粒子用スラリーを得る際に正極活物質(A)としてLCOを91.0部、導電剤(B)としてアセチレンブラックを6部、粒子状結着樹脂(C)を1.5部及び非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−S(NMa−10002)、平均重合度500;スギノマシン社製)を固形分換算量で1.5部それぞれ混合した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造を行った。その後、実施例1と同様に複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Comparative Example 2]
CMC is not added as the water-soluble polymer (D), and when obtaining a slurry for composite particles, 91.0 parts of LCO as the positive electrode active material (A), 6 parts of acetylene black as the conductive agent (B), particulate form 1.5 parts of binder resin (C) and water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) as a 2% aqueous dispersion of cellulose nanofibers (BiNFi-S (NMa-120002), average polymerization degree 500; Sugino Machine Co., Ltd. The slurry for composite particles was produced in the same manner as in Example 1 except that 1.5 parts of each product was mixed in terms of solid content. Thereafter, the production of composite particles, the production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and the production of a lithium ion secondary battery were carried out in the same manner as in Example 1.

[比較例3]
複合粒子用スラリーを得る際に正極活物質(A)としてLCOを90.7部、導電剤(B)としてアセチレンブラックを6部、粒子状結着樹脂(C)を1.5部、水溶性高分子(D)としてCMCの1%水溶液(BSH−12;第一工業製薬社製)を固形分換算量で0.3部、非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−S(NMa−10002)、平均重合度500;スギノマシン社製)を固形分換算量で1.5部それぞれ混合した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造を行った。その後、実施例1と同様に複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Comparative Example 3]
When obtaining the composite particle slurry, 90.7 parts of LCO as the positive electrode active material (A), 6 parts of acetylene black as the conductive agent (B), 1.5 parts of the particulate binder resin (C), water-soluble As a polymer (D), a 1% aqueous solution of CMC (BSH-12; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is 0.3 parts in terms of solid content, and cellulose nanofiber 2 is used as a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E). A slurry for composite particles in the same manner as in Example 1 except that 1.5 parts of an aqueous dispersion (BiNFi-S (NMa-120002), average polymerization degree 500; manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) was mixed in an amount of 1.5 parts in terms of solid content. Was manufactured. Thereafter, the production of composite particles, the production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and the production of a lithium ion secondary battery were carried out in the same manner as in Example 1.

[比較例4]
複合粒子用スラリーを得る際に正極活物質(A)としてLCOを91.4部、導電剤(B)としてアセチレンブラックを6部、粒子状結着樹脂(C)を1.5部、水溶性高分子(D)としてCMCの1%水溶液(BSH−12;第一工業製薬社製)を固形分換算量で1.0部、非水溶性多糖高分子繊維(E)としてセルロースナノファイバーの2%水分散液(BiNFi−S(NMa−10002)、平均重合度500;スギノマシン社製)を固形分換算量で0.1部それぞれ混合した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造を行った。その後、実施例1と同様に複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。
[Comparative Example 4]
When obtaining the composite particle slurry, 91.4 parts of LCO as the positive electrode active material (A), 6 parts of acetylene black as the conductive agent (B), 1.5 parts of the particulate binder resin (C), water-soluble 1.0 part of 1% aqueous solution of CMC (BSH-12; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as the polymer (D), and 2 parts of cellulose nanofiber as the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) A slurry for composite particles in the same manner as in Example 1 except that 0.1 part of an aqueous dispersion (BiNFi-S (NMa-120002), average polymerization degree 500; manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) was mixed in an amount of 0.1 part in terms of solid content. Was manufactured. Thereafter, the production of composite particles, the production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and the production of a lithium ion secondary battery were carried out in the same manner as in Example 1.

[比較例5]
非水溶性多糖高分子繊維(E)に代えて、補強繊維としてカーボンナノファイバー(VGCF:昭和電工社製、繊維径150nm、繊維長20μm)を使用し、複合粒子用スラリーを得る際に正極活物質(A)としてLCOを90.8部、導電剤(B)としてアセチレンブラックを6部、粒子状結着樹脂(C)を1.5部、水溶性高分子(D)としてCMCの1%水溶液(BSH−12;第一工業製薬社製)を固形分換算量で0.7部及びカーボンナノファイバーを1.0部それぞれ混合した以外は、実施例1と同様に複合粒子用スラリーの製造を行った。その後、実施例1と同様に複合粒子の製造、リチウムイオン二次電池用正極の製造、リチウムイオン二次電池の製造を行った。

Figure 2015141464
Figure 2015141464
[Comparative Example 5]
In place of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E), carbon nanofibers (VGCF: manufactured by Showa Denko KK, fiber diameter 150 nm, fiber length 20 μm) are used as reinforcing fibers to obtain a positive electrode active 90.8 parts of LCO as substance (A), 6 parts of acetylene black as conductive agent (B), 1.5 parts of particulate binder resin (C), 1% of CMC as water-soluble polymer (D) Production of slurry for composite particles in the same manner as in Example 1, except that 0.7 part of an aqueous solution (BSH-12; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 1.0 part of carbon nanofiber were mixed. Went. Thereafter, the production of composite particles, the production of a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and the production of a lithium ion secondary battery were carried out in the same manner as in Example 1.
Figure 2015141464
Figure 2015141464

表1及び表2に示すように、正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)及び非水溶性多糖高分子繊維(E)を含む電気化学素子電極用複合粒子であって、水溶性高分子(D)と非水溶性多糖高分子繊維(E)とを、重量比にて(D)/(E)=0.25〜7.0の割合で含む電気化学素子電極用複合粒子の粒子強度は、良好であった。また、この複合粒子の正極活物質(A)と導電剤(B)の均一性は、良好であった。また、この複合粒子を用いて得られる正極のピール強度及び電極柔軟性は、良好であった。さらに、この複合粒子を用いて得られるリチウムイオン二次電池の充放電サイクル特性は、良好であった。   As shown in Tables 1 and 2, the positive electrode active material (A), the conductive agent (B), the particulate binder resin (C), the water-soluble polymer (D), and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) A composite particle for an electrochemical element electrode comprising: a water-soluble polymer (D) and a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) in a weight ratio of (D) / (E) = 0.25 The particle strength of the composite element electrode for electrochemical device contained at a ratio of 7.0 was good. Moreover, the uniformity of the positive electrode active material (A) and the conductive agent (B) of the composite particles was good. Moreover, the peel strength and electrode flexibility of the positive electrode obtained using this composite particle were good. Furthermore, the charge / discharge cycle characteristics of the lithium ion secondary battery obtained using the composite particles were good.

Claims (4)

正極活物質(A)、導電剤(B)、粒子状結着樹脂(C)、水溶性高分子(D)及び非水溶性多糖高分子繊維(E)を含む電気化学素子電極用複合粒子であって、
前記水溶性高分子(D)と前記非水溶性多糖高分子繊維(E)とを、重量比にて(D)/(E)=0.25〜7.0の割合で含むことを特徴とする電気化学素子電極用複合粒子。
A composite particle for an electrochemical element electrode comprising a positive electrode active material (A), a conductive agent (B), a particulate binder resin (C), a water-soluble polymer (D) and a water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) There,
The water-soluble polymer (D) and the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) are included in a weight ratio of (D) / (E) = 0.25 to 7.0. Composite particles for electrochemical device electrodes.
前記非水溶性多糖高分子繊維(E)の平均重合度が50〜1000であることを特徴とする請求項1に記載の電気化学素子電極用複合粒子。   2. The composite particle for an electrochemical element electrode according to claim 1, wherein the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) has an average polymerization degree of 50 to 1,000. 前記粒子状結着樹脂(C)は、アクリレート系重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載の電気化学素子電極用複合粒子。   The composite particle for an electrochemical element electrode according to claim 1 or 2, wherein the particulate binder resin (C) is an acrylate polymer. 前記水溶性高分子(D)の配合量が正極活物質(A)100重量部に対して固形分換算量で0.1〜10重量部であり、
前記非水溶性多糖高分子繊維(E)の配合量が得られる複合粒子100重量部に対して固形分換算量で0.1〜2重量部であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の電気化学素子電極用複合粒子。
The amount of the water-soluble polymer (D) is 0.1 to 10 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material (A),
The amount of the water-insoluble polysaccharide polymer fiber (E) is 0.1 to 2 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of the composite particles obtained. The composite particle for an electrochemical element electrode according to any one of the above.
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