KR101701121B1 - Binder for nonaqueous electrolyte secondary cell, binder solution for nonaqueous electrolyte secondary cell, anode mixture for nonaqueous electrolyte secondary cell, and uses thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접착성이 우수하고, 비수전해질 이차전지를 제조했을 때에 이 전지의 초기 불가역 용량을 저감하는 것이 가능하며, 급속 방전시의 용량 유지율이 우수하고, 충방전 사이클 특성을 개선하는 것이 가능한, 비수전해질 이차전지용 바인더, 비수전해질 이차전지용 바인더 용액, 비수전해질 이차전지용 음극합제에 관한 것이고, 본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더는 적어도 인히런트(Inherent) 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴 및 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올을 포함하고, 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함한다.An object of the present invention is to provide a nonaqueous electrolyte secondary battery which is excellent in adhesiveness and capable of reducing the initial irreversible capacity of the battery when the nonaqueous electrolyte secondary battery is manufactured and capable of improving the capacity retention ratio at the time of rapid discharge, The present invention relates to a binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery, a binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery, and a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery. The binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises at least a binder resin for polyvinylidene fluoride having an inherent viscosity of 1.2 to 7 dl / And polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 80 to 90 mol%, and the polyvinyl alcohol is contained in an amount of 5 to 90 mass% per 100 mass% of the total of the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol.

Description

비수전해질 이차전지용 바인더, 비수전해질 이차전지용 바인더 용액, 비수전해질 이차전지용 음극합제 및 그 용도{BINDER FOR NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY CELL, BINDER SOLUTION FOR NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY CELL, ANODE MIXTURE FOR NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY CELL, AND USES THEREOF}Technical Field [0001] The present invention relates to a binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery, a binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery, an anode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery, and an application thereof. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 비수전해질 이차전지용 바인더, 비수전해질 이차전지용 바인더 용액, 비수전해질 이차전지용 음극합제 및 그 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery, a binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery, an anode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery, and a use thereof.

최근 전자 기술의 발전은 놀라울 정도이고, 소형 휴대기기의 고기능화가 진행되고 있으며, 이들에 사용되는 전원에는 소형·경량화(고에너지 밀도화)가 요구되고 있다. 높은 에너지 밀도를 갖는 전지로서, 리튬이온 이차전지 등으로 대표되는 비수전해질 이차전지가 널리 사용되고 있다. 최근 소형 휴대기기의 고기능화가 진행됨에 따라 비수전해질 이차전지의 추가적인 고에너지 밀도화, 내구성의 향상 등이 기대되고 있다.Recently, the development of electronic technology has been remarkable, and the miniaturization of portable electronic devices has been progressed, and the power source used therefor is required to be small in size and light in weight (high energy density). BACKGROUND ART As a battery having a high energy density, a non-aqueous electrolyte secondary battery typified by a lithium ion secondary battery is widely used. Recently, with the advancement of high performance of small-sized portable devices, it is expected that the non-aqueous electrolyte secondary battery further has high energy density and improved durability.

한편, 지구 환경 문제나 에너지 절약의 관점에서 이차전지와 엔진을 조합한 하이브리드 자동차나 이차전지를 전원으로 한 전기 자동차 등이 개발되어 실용화가 진행되고 있다.On the other hand, from the viewpoint of global environmental problems and energy saving, a hybrid vehicle combining a secondary battery and an engine or an electric vehicle powered by a secondary battery has been developed and put into practical use.

하이브리드 자동차나 전기 자동차 등의 전원으로 사용되는 차량 탑재용 전원은 소형 휴대기기용 전원으로 사용되고 있는 이차전지와 비교하여, 대형이고 고가이며 자동차의 주요 부품이 되기 때문에 사용 도중에 전지 교환이 곤란하여 높은 내구성이 요구되고 있다. 또한, 자동차가 사용되는 지역이나 계절이 다양하기 때문에, 고온이나 저온시의 내구성이나 성능 유지도 요구된다. 또한, 이들 자동차에서는 연비 향상을 위하여 브레이크 시의 제동 에너지를 전지에 축적하는 것이 중요하며, 이를 위해 높은 급속 충전이 요구된다. 자동차의 가속성 향상에는 단시간에 에너지를 방출하는 능력, 즉 고출력 밀도화도 요구된다. 이와 같이, 차량 탑재용 비수전해질 이차전지에서는 소형 휴대기기용 이차전지에 요구되는 성능 이외에도 안전성을 포함하는 다양한 성능 향상이 요구되고 있다.A vehicle-mounted power source used as a power source for a hybrid car or an electric car is large and expensive and becomes a main component of a vehicle as compared with a secondary battery used as a power source for a small portable device, . In addition, since the region and season of use of the automobile are various, it is also required to maintain durability and performance at high temperature and low temperature. Also, in these automobiles, it is important to accumulate the braking energy at the time of braking in the battery in order to improve the fuel efficiency, and a high-speed charging is required for this. In order to improve the acceleration of an automobile, the ability to emit energy in a short period of time, that is, high output density is required. As described above, in the nonaqueous electrolyte secondary battery for on-vehicle use, various performance enhancements including safety are required in addition to the performance required for a secondary battery for a small portable device.

이러한 특성을 갖는 비수전해질 이차전지를 얻기 위하여 이 전지를 구성하는 각 부재에 대하여 여러가지 연구, 개발이 이루어지고 있다. 비수전해질 이차전지는 주로 양극, 음극, 이들을 칸막음하는 세퍼레이터, 그리고 전해액으로 구성되어 있다. 양극이나 음극은 각각 분말상의 활물질을 집전판에 접착함으로써 구성되어 있고, 활물질의 성능을 전지 성능으로서 인출하기 위해서는 이들 활물질의 접착제가 되는 바인더의 성능 향상이 불가결하게 되고 있다.In order to obtain a nonaqueous electrolyte secondary battery having such characteristics, various researches and developments have been made on each member constituting the battery. The non-aqueous electrolyte secondary battery is mainly composed of an anode, a cathode, a separator for separating the anode and the cathode, and an electrolyte. The positive electrode and the negative electrode are each formed by adhering a powdery active material to a collecting plate. In order to extract the performance of the active material as a battery performance, it is indispensable to improve the performance of the binder serving as an adhesive for these active materials.

지금까지 비수전해질 이차전지의 음극활 물질을 접착하는 바인더 수지로는 우수한 전기 화학 안정성, 기계 물성 및 슬러리 특성 등을 가지고 있으므로 폴리불화비닐리덴(PVDF)이 많이 사용되고 있다.Until now, polyvinylidene fluoride (PVDF) has been widely used as a binder resin for adhering an anode active material of a nonaqueous electrolyte secondary battery because of its excellent electrochemical stability, mechanical properties and slurry characteristics.

비수전해질 이차전지는 충방전을 반복하더라도 충방전 용량의 저하가 적을수록 바람직하고, 이를 위해서는 활물질의 구조가 충방전을 반복하더라도 안정된 것이 필요하다. 또한, 바인더는 전극 중에서 장기간 사용하더라도 활물질끼리 혹은 활물질과 집전판을 접착하는 것이 중요하다. 소형 휴대기기용 이차전지에 비해 차량 탑재용 대형 이차전지는 높은 내구성이 요구되고 있고, 내구성의 향상을 위하여 바인더의 접착성 향상도 요구되고 있다.The nonaqueous electrolyte secondary battery is preferable as the charge / discharge capacity decreases even if the charge / discharge cycle is repeated. For this purpose, the structure of the active material is required to be stable even if charge and discharge are repeated. It is also important to bond the active material or the active material to the collector plate even if the binder is used for a long period of time in the electrode. Compared with a secondary battery for a small portable device, a large secondary battery for on-vehicle use is required to have high durability, and it is also required to improve the adhesion of a binder in order to improve durability.

접착성을 향상시키기 위해서는 많은 바인더를 사용하면 되지만, 바인더의 사용량이 많아지면, 비수전해질 이차전지 내의 활물질의 양을 감소시키게 되어, 비수전해질 이차전지의 충방전 용량이 저하되게 되므로 바람직하지 않다.In order to improve the adhesiveness, many binders can be used. However, if the amount of the binder used increases, the amount of the active material in the non-aqueous electrolyte secondary battery is reduced, and the charge-discharge capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery is lowered.

또한, 사용하는 바인더량이 증가하면, 많은 바인더가 활물질의 표면을 피복하게 되어, 높은 입출력 특성이 요구되는 차량 탑재용 이차전지에서는 활물질 표면의 바인더층이 저항 성분이 되어, 입출력 특성을 저하시키는 원인이 되기 때문에 바람직하지 않다.In addition, when the amount of the binder used increases, many binders cover the surface of the active material. In the in-vehicle rechargeable battery requiring high input / output characteristics, the binder layer on the surface of the active material becomes a resistance component, Which is undesirable.

한편, 음극 활물질 표면에서는 전해액의 환원 분해에 의해 SEI(Solid Electrolyte Interface)막이라 불리는 표면 피막이 형성됨으로써 음극 활물질 표면에서의 전해액의 분해가 억제되는 것이 알려져 있지만, 전해액의 과잉 분해에 의해 피막이 두꺼워지면 SEI 피막은 저항 성분이 되어 용량 저하나 입출력 특성을 저하시킨다는 문제가 있다.On the other hand, it is known that, on the surface of the negative electrode active material, decomposition of the electrolyte solution on the surface of the negative electrode active material is suppressed by forming a surface coating called SEI (Solid Electrolyte Interface) film by reduction decomposition of the electrolyte. However, if the electrolyte becomes excessively thickened, There is a problem in that the film becomes a resistance component to decrease the capacity and deteriorate the input / output characteristics.

바인더 수지로서는 바인더량을 증가시키지 않고, 접착성을 향상시키는 것이 가능하며, 또한 전해액의 과잉 분해를 억제하는 것이 가능한 피막이 음극 표면을 효율적으로 피복하는 것이 요망되고 있다.As a binder resin, it is desired that a coating capable of improving the adhesiveness without increasing the amount of the binder and capable of suppressing the excessive decomposition of the electrolytic solution effectively coat the surface of the negative electrode.

지금까지 양극 활물질 또는 음극 활물질과 집전체의 접착성, 활물질끼리의 접착성이 우수한 바인더 수지 조성물로서, 폴리비닐알코올 유도체 등의 (A)수용성 수지 및 불화비닐리덴계 수지 등의 (B)함불소계 수지를 필수 성분으로 하는 바인더 수지 조성물이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바인더 수지 조성물은 아직 접착성이 충분하지 않았다.As the binder resin composition excellent in adhesiveness between the positive electrode active material or the negative electrode active material and the current collector and adhesion between the active materials, a binder resin composition containing (A) a water-soluble resin such as a polyvinyl alcohol derivative and a fluorine- A binder resin composition comprising a resin as an essential component has been proposed (for example, see Patent Document 1). However, the binder resin composition described in Patent Document 1 still has insufficient adhesiveness.

또한, 양극합제층의 균일성, 내구성 및 생산성이 우수한 리튬이온 이차전지용 양극으로서, 양극합제층이 리튬 복합산화물을 포함하는 양극 활물질, 도전재 및 주결착제인 제1 고분자, 제2 고분자를 함유하는 리튬이온 이차전지용 양극이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조). 특허문헌 2에서는 제1 고분자로서, 폴리불화비닐리덴, 불화비닐리덴-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴말레산 변성체 및 폴리테트라플루오로에틸렌이 예시되어 있으며, 제2 고분자로서, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈이 예시되어 있다. 특허문헌 2에서는, 제2 고분자는 양극합제층을 형성하는데에 이용되는 양극합제 슬러리의 유동성을 확보하기 위하여 이용되고 있으며, 제2 고분자를 이용함으로써 양극합제 슬러리에 있어서 분산매의 사용량이 과도하게 증대하지 않는 것이 개시되어 있다. 또한, 제2 고분자의 사용량은 전체 고형분에 대하여 0.01∼3%인 것이 바람직하고, 3%를 초과하면 얻어지는 양극의 강성이 지나치게 증가하여 권회시에 균열이 발생하는 경우가 있다는 것이 개시되어 있다.In addition, it is also possible to provide a positive electrode for a lithium ion secondary battery excellent in uniformity, durability and productivity of a positive electrode material mixture layer, wherein the positive electrode material mixture layer contains a first positive electrode active material including a lithium composite oxide, A positive electrode for a lithium ion secondary battery has been proposed (for example, see Patent Document 2). In Patent Document 2, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride maleic acid-modified product and polytetrafluoroethylene are exemplified as the first polymer, and as the second polymer, Polyvinyl alcohol, and polyvinyl pyrrolidone are exemplified. In Patent Document 2, the second polymer is used for securing the fluidity of the positive electrode material mixture slurry used for forming the positive electrode material mixture layer, and when the second polymer is used, the amount of the dispersion medium used in the positive electrode material mixture slurry is excessively increased . It is also disclosed that the amount of the second polymer to be used is preferably 0.01 to 3% with respect to the total solid content, and when the content exceeds 3%, the rigidity of the obtained positive electrode is excessively increased and cracks may occur during winding.

게다가, 긴 수명의 리튬 이차전지로서, 충방전 사이클에 수반되는 용량이나 출력의 저하를 억제하기 위하여 바인더의 주성분인 열경화성 가소화 폴리비닐알코올계 수지 조성물에 폴리불화비닐리덴을 혼합하여 이용하는 것이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 3 참조). 그러나, 주성분으로 사용하는 폴리비닐알코올은 폴리비닐알코올계 수지에 대하여 숙신산무수물 등을 이용하여 변성된 열경화성 폴리비닐알코올(제1 성분)밖에 사용할 수 없다. 또한, 이 제1 성분의 합성 반응은 폴리비닐알코올의 에스테르화 반응이지만, 반응계의 고점도화, 겔화의 억제를 위하여 유기용제를 다량으로 사용할 필요가 있고, 용매 중에 존재하는 수분의 관리도 곤란하기 때문에, 산무수물이 잔존 수분과 반응하여 에스테르화율이 낮아지게 되는 등의 과제가 있었다. 게다가, 환상 무수물의 미반응물이나 반응 촉매가 전지 성능을 열화시키는 등 성능면의 과제도 있었다. 또한, 프로세스가 번잡해지는 점 등으로 제조 비용이 매우 높아진다는 문제도 있었다.In addition, as a long life lithium secondary battery, it has been proposed to use polyvinylidene fluoride mixed with a thermosetting plasticized polyvinyl alcohol-based resin composition which is a main component of the binder in order to suppress the capacity and the output that accompany the charge- (See, for example, Patent Document 3). However, the polyvinyl alcohol used as the main component can be used only for the thermosetting polyvinyl alcohol (first component) modified with succinic anhydride or the like for the polyvinyl alcohol-based resin. In addition, although the synthesis reaction of the first component is an esterification reaction of polyvinyl alcohol, it is necessary to use a large amount of an organic solvent in order to increase the viscosity of the reaction system and inhibit gelation, and it is difficult to control the water present in the solvent , And the acid anhydride reacts with the residual moisture to lower the esterification rate. In addition, there has been a problem in terms of performance, such as the unreacted product of the cyclic anhydride or the reaction catalyst deteriorating the battery performance. In addition, there has been a problem that the manufacturing cost becomes very high due to the complicated process.

또한, 실시예에는 열경화성 폴리비닐알코올계 수지만으로 높은 성능이 발휘된 예는 개시되어 있지 않고, 제2 수지성분으로 아크릴 수지계 가소제를 이용한 실시예가 예시되어 있을 뿐이며, 제2 성분의 첨가가 필수인 것을 나타내는 것이다. 이와 같이 주성분으로 사용되는 바인더의 제조에는 번잡한 공정을 거칠 필요가 있고, 가소제 등의 첨가물도 필요한 것 등 이들을 실시하기 위해서는 많은 공정이 필요하게 된다는 문제점도 있다. 또한, 용량 유지율이나 직류 저항(특허문헌 3, 표 2)에 있어서 실시예가 비교예와 비교하여 특별히 우수한 효과를 얻지 못하고 있으며, 한층 더 향상된 개량이 과제로 되어 있다.In the examples, there are no examples in which high performance is exhibited only by a thermosetting polyvinyl alcohol-based resin, an example using an acrylic resin-based plasticizer as a second resin component is exemplified, and it is necessary to add a second component . The production of the binder used as the main component in this way requires complicated steps, and addition of additives such as plasticizers and the like require many steps to be carried out. In addition, in the capacity retention rate and the direct current resistance (Patent Document 3, Table 2), the examples do not have particularly excellent effects as compared with the comparative examples, and further improvement has been a problem.

또한, 전극집전체에 대한 밀착력, 활물질의 유지력이 우수한 전극용 바인더로서, -(CH2-CHOH)-로 나타내는 구성 단위를 중합체쇄 중 30∼95중량%의 비율로 갖는 비닐알코올계 중합체를 함유하는 비수전해질 이차전지전극용 바인더가 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 4 참조). 상기 비수전해질 이차전지전극용 바인더로는 상기 비닐알코올계 중합체를 단독으로 사용해도 다른 전극용 바인더와 병용해도 되는 것이 개시되어 있고, 병용 가능한 바인더의 예 로서 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소함유 수지가 개시되어 있다.Also, as a binder for an electrode having excellent adhesion to an electrode current collector and an ability to retain an active material, a vinyl alcohol polymer having a constituent unit represented by - (CH 2 -CHOH) - in a proportion of 30 to 95 wt% A binder for a non-aqueous electrolyte secondary battery electrode has been proposed (for example, see Patent Document 4). As the binder for the nonaqueous electrolyte secondary battery electrode, it is disclosed that the vinyl alcohol polymer may be used alone or in combination with other binder for electrodes. Examples of usable binders include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and the like By weight of a fluorine-containing resin.

그러나, 특허문헌 4에 개시된 비닐알코올계 중합체는 -(CH2-CHOH)-로 나타내는 구성 단위 이외의 구성 단위로서 다양한 구조를 허용하고 있고, -(CH2-CHOH)-로 나타내는 구성 단위 이외의 구성 단위가 비수전해질 이차전지의 물성에 어떤 영향을 줄지에 대해서는 충분히 검토가 이루어지지 않았다.However, the vinyl alcohol polymer disclosed in Patent Document 4 permits various structures as constituent units other than the constituent units represented by - (CH 2 -CHOH) -, and other than the constituent units represented by - (CH 2 -CHOH) - The effect of the constituent unit on the physical properties of the nonaqueous electrolyte secondary battery has not been fully investigated.

또한, 특허문헌 4에 기재되어 있는 비수전해질 이차전지전극용 바인더를 이용하여 비수전해질 이차전지를 제조하더라도 급속방전시의 용량 유지율이 충분한 전지를 얻지는 못하였다.Further, even when a nonaqueous electrolyte secondary battery is manufactured using the binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery electrode described in Patent Document 4, a battery having a sufficient capacity retention rate at the time of rapid discharge can not be obtained.

[선행기술문헌][Prior Art Literature]

[특허문헌][Patent Literature]

[특허문헌 1]일본특허공개 제2004-95332호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-95332

[특허문헌 2]일본특허공개 제2009-123463호 공보[Patent Document 2] JP-A-2009-123463

[특허문헌 3]일본특허공개 제2004-134367호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-134367

[특허문헌 4]일본특허공개 H11-250915호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-250915

[발명의 개요]SUMMARY OF THE INVENTION [

[발명이 해결하고자하는 과제][Problems to be solved by the invention]

본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 비수전해질 이차전지를 제조했을 때에 이 전지의 초기 불가역 용량을 저감하는 것이 가능하며, 급속 방전시의 용량 유지율이 우수하고, 충방전 사이클 특성을 개선하는 것이 가능한, 접착성이 우수한 비수전해질 이차전지용 바인더, 비수전해질 이차전지용 바인더 용액, 비수전해질 이차전지용 음극합제를 제공하는 것에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a nonaqueous electrolyte secondary battery which can reduce the initial irreversible capacity of the battery, A binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery, and a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery.

[과제를 해결하기위한 수단][MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS]

본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과 특정 폴리불화비닐리덴 및 특정 폴리비닐알코올을 특정 비율로 이용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.The inventors of the present invention have conducted intensive studies in order to achieve the above object, and as a result, they found that the above problems can be solved by using specific polyvinylidene fluoride and specific polyvinyl alcohol in a specific ratio.

즉, 본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더는 적어도 인히런트(Inherent) 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴 및 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올을 포함하고, 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함한다.That is, the binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises at least polyvinylidene fluoride having an inherent viscosity of 1.2 to 7 dl / g and polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 90 mol%, wherein the polyvinylidene fluoride And 5 to 90 mass% of the polyvinyl alcohol per 100 mass% of the total of the polyvinyl alcohol.

상기 폴리비닐알코올의 평균 중합도가 100∼4000인 것이 바람직하다.The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is preferably 100 to 4000.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더 용액은 상기 비수전해질 이차전지용 바인더 및 용제로 이루어진다.The binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises a binder and a solvent for the nonaqueous electrolyte secondary battery.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극합제는 적어도 인히런트 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴, 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올, 음극 활물질 및 용제를 포함하고, 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함한다.The negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises at least polyvinylidene fluoride having an innervant viscosity of 1.2 to 7 dl / g, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 90 mol%, a negative electrode active material and a solvent, And 5 to 90 mass% of the polyvinyl alcohol per 100 mass% of the total of the polyvinyl alcohol and the polyvinyl alcohol.

상기 음극 활물질로는 탄소질 재료로 이루어진 것이 바람직하다.The negative electrode active material is preferably made of a carbonaceous material.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극은 상기 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체에 도포, 건조하여 얻어진다.The negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is obtained by applying the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery to a collector and drying the same.

본 발명의 비수전해질 이차전지는 상기 비수전해질 이차전지용 음극을 가진다.The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention has the negative electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더, 비수전해질 이차전지용 바인더 용액, 비수전해질 이차전지용 음극합제는 접착성이 우수하고, 이들을 이용하여 형성된 비수전해질 이차전지용 음극을 갖는 비수전해질 이차전지를 제조하면, 이 전지의 초기 불가역 용량을 저감하는 것이 가능하며, 급속 방전시의 용량 유지율이 우수하고, 충방전 사이클 특성을 개선하는 것이 가능하다.The binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery, the binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery, and the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention are excellent in adhesiveness and when a nonaqueous electrolyte secondary battery having a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery formed using the same is manufactured, It is possible to reduce the initial irreversible capacity of the battery and to improve the capacity retention rate at the time of rapid discharge and improve the charge / discharge cycle characteristic.

[발명을 실시하기 위한 형태][Mode for Carrying Out the Invention]

다음으로 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.Next, the present invention will be described in detail.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더는 적어도 인히런트 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴 및 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올을 포함하고, 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함하는 것을 특징으로 한다.The binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises at least polyvinylidene fluoride having an innervant viscosity of 1.2 to 7 dl / g and polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 90 mol%, wherein the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol Of the polyvinyl alcohol is contained in an amount of 5 to 90 mass% per 100 mass% of the total amount of the polyvinyl alcohol.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더 용액은 상기 비수전해질 이차전지용 바인더 및 용제로 이루어진다.The binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises a binder and a solvent for the nonaqueous electrolyte secondary battery.

또한, 본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극합제는 적어도 인히런트 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴, 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올, 음극 활물질 및 용제를 포함하고, 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함하는 것을 특징으로 한다.The negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises at least polyvinylidene fluoride having a viscosity of 1.2 to 7 dl / g, a polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 90 mol%, a negative electrode active material and a solvent, Vinylidene fluoride and 5 to 90 mass% of the polyvinyl alcohol per 100 mass% of the total of the polyvinyl alcohol.

또한, 본 명세서에 있어서 비수전해질 이차전지용 음극합제를 간단히 음극합제, 또는 합제라고도 기재한다.In this specification, the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery is also simply referred to as a negative electrode mixture or a combination.

본 발명에서는 인히런트 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴이 이용된다.In the present invention, polyvinylidene fluoride having an inherent viscosity of 1.2 to 7 dl / g is used.

인히런트 점도는 고분자의 분자량을 나타내는 지표이다. 폴리불화비닐리덴의 인히런트 점도가 낮으면 집전체로부터 합제층의 박리 강도가 저하되므로 바람직하지 않다. 폴리불화비닐리덴의 인히런트 점도는 바람직하게는 1.3dl/g 이상, 더욱 바람직하게는 1.5dl/g 이상, 특히 바람직하게는 2.0dl/g 이상이다. 또한, 인히런트 점도가 지나치게 높으면 용제에 용해되는 것이 곤란해지므로 바람직하지 않다. 폴리불화비닐리덴의 인히런트 점도는 바람직하게는 6.0dl/g 이하, 더욱 바람직하게는 5.0dl/g 이하, 특히 바람직하게는 4.0dl/g 이하이다.The inhaleant viscosity is an index indicating the molecular weight of the polymer. If the inhale viscosity of polyvinylidene fluoride is low, the peeling strength of the mixed layer from the current collector is lowered, which is not preferable. The inherent viscosity of the polyvinylidene fluoride is preferably 1.3 dl / g or more, more preferably 1.5 dl / g or more, and particularly preferably 2.0 dl / g or more. In addition, if the inhalant viscosity is too high, it becomes difficult to dissolve in the solvent, which is not preferable. The inherent viscosity of the polyvinylidene fluoride is preferably 6.0 dl / g or less, more preferably 5.0 dl / g or less, and particularly preferably 4.0 dl / g or less.

본 발명에 이용되는 폴리불화비닐리덴은 모노머로 주로 불화비닐리덴을 이용하여 얻어지는 중합체이며, 불화비닐리덴의 단독중합체여도 불화비닐리덴과 다른 모노머의 공중합체여도 된다. 상기 폴리불화비닐리덴으로서는, 전기 화학적인 안정성이나 양호한 가공성의 관점에서 불화비닐리덴 유래의 구성 단위가 바람직하게는 90몰%(전체 모노머 유래의 구성 단위를 100몰%로 함) 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상이며, 특히 바람직하게는 불화비닐리덴의 단독중합체이다. 공중합 가능한 모노머로는 불소계 단량체 및 탄화수소계 단량체 등을 이용할 수 있고, 불소계 단량체로는 퍼플루오로메틸비닐에테르로 대표되는 퍼플루오로알킬비닐에테르, 불화비닐, 트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 등을 들 수 있고, 탄화수소계 단량체로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 등을 이용할 수 있다. 상기 불화비닐리덴의 단독중합체란, 통상적으로는 이 중합체가 불화비닐리덴에서 유래되는 구성 단위만으로 구성되는데, 본 발명에 있어서는 다른 모노머 유래의 구성 단위를 불순물량 갖고 있어도 된다. 불순물량이란, 구체적으로는 불화비닐리덴 유래의 구성 단위와 다른 모노머 유래의 구성 단위의 합계 100몰%당 다른 모노머 유래의 구성 단위가 0∼0.05몰%인 것을 의미한다.The polyvinylidene fluoride used in the present invention is a polymer obtained by using vinylidene fluoride as a monomer, and may be a homopolymer of vinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and another monomer. As the polyvinylidene fluoride, from the viewpoint of electrochemical stability and good processability, the constituent unit derived from vinylidene fluoride is preferably 90 mol% or more (constituent unit derived from the entire monomer is 100 mol%) or more, more preferably Is 95 mol% or more, particularly preferably vinylidene fluoride homopolymer. As the copolymerizable monomer, a fluorine-based monomer and a hydrocarbon-based monomer can be used. As the fluorine-based monomer, perfluoroalkyl vinyl ether represented by perfluoromethyl vinyl ether, vinyl fluoride, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, Hexafluoropropylene, and the like, and examples of the hydrocarbon-based monomer include ethylene, propylene, 1-butene, and the like. The homopolymer of vinylidene fluoride generally comprises only a constituent unit derived from vinylidene fluoride. In the present invention, the constituent unit derived from another monomer may be contained in an impurity quantity. Specifically, the amount of the impurity means specifically 0 to 0.05 mol% of constitutional units derived from other monomer per 100 mol% of the total of the constitutional units derived from vinylidene fluoride and the other monomer-derived constitutional units.

상기 폴리불화비닐리덴의 제조방법으로는 특별히 한정은 없지만, 현탁중합, 유화중합, 용액중합 등의 공지된 제조방법에 따라 제조하는 것이 가능하다. 또한, 제조방법으로는 후처리의 용이함 등의 점에서 수계의 현탁중합, 유화중합이 바람직하고, 유화제를 이용할 필요가 없고 불순물이 적은 폴리불화비닐리덴이 얻어지는 점에서 현탁중합이 특히 바람직하다.The method for producing the polyvinylidene fluoride is not particularly limited, but it can be produced by a known production method such as suspension polymerization, emulsion polymerization and solution polymerization. As the production method, suspension polymerization or emulsion polymerization is preferable in view of easiness of post-treatment and the like, and suspension polymerization is particularly preferable because polyvinylidene fluoride having little impurities is not required to use an emulsifier.

본 발명에서는 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올이 이용된다.In the present invention, polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 80 to 90 mol% is used.

본 발명에 이용되는 폴리비닐알코올로는 폴리불화비닐리덴에 대하여 양호한 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(이하, NMP로 생략하여 기재하는 경우가 있음)에 대하여 가용이며, 비수전해질 이차전지를 구성하는 전해질 용매에 대한 용해성이 낮은 것이 요구된다. 폴리비닐알코올의 용매에 대한 용해성을 나타내는 지표로 비누화도를 이용할 수 있고, 비누화도가 지나치게 낮으면 전해액 용매에 대한 용해도가 높아져 바람직하지 않고, 비누화가 지나치게 높으면 NMP 등의 폴리불화비닐리덴에 대한 양용매에 대한 용해도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 폴리비닐알코올의 비누화도로는 80∼90mol%이며, 더욱 바람직하게는 85∼90mol%이다. 또한, 폴리비닐알코올의 비누화도가 상기 범위에 있으면 얻어진 비수전해질 이차전지의 급속 방전시의 용량 유지율이 우수하기 때문에 바람직하다.The polyvinyl alcohol used in the present invention is soluble in N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, sometimes abbreviated as NMP), which is a good solvent for polyvinylidene fluoride, and is soluble in non-aqueous electrolyte secondary batteries Is required to have low solubility in an electrolyte solvent constituting the electrolyte membrane. The degree of saponification can be used as an index showing the solubility of polyvinyl alcohol in a solvent. If the degree of saponification is too low, the solubility in an electrolyte solvent becomes undesirably high. If the degree of saponification is too high, And the solubility in a solvent is lowered. The degree of saponification of the polyvinyl alcohol is 80 to 90 mol%, and more preferably 85 to 90 mol%. When the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is within the above range, the obtained non-aqueous electrolyte secondary battery is preferable because the capacity retention ratio at the time of rapid discharge is excellent.

상기 폴리비닐알코올의 평균 중합도는 100∼4000이 바람직하고, 150∼3800이 더욱 바람직하고, 200∼3600이 특히 바람직하다.The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is preferably 100 to 4000, more preferably 150 to 3800, and particularly preferably 200 to 3600.

또한, 폴리비닐알코올의 비누화도 및 평균 중합도는 JIS K 6726: 폴리비닐알코올의 시험 방법에 준거하여 측정할 수 있다.The degree of saponification and the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol can be measured in accordance with JIS K 6726: Test Method for Polyvinyl Alcohol.

상기 폴리비닐알코올은 열가소성 수지의 일종이며, 일반적으로 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 얻어진다. 이 때문에 상기 폴리비닐알코올은 -(CH2-CHOH)-로 나타내는 구성 단위 이외에 아세트산비닐 유래의 구성 단위를 가지고 있다. 상기 폴리비닐알코올로서는 -(CH2-CHOH)-로 나타내는 구성 단위 및 아세트산비닐 유래의 구성 단위 이외의 구성 단위(다른 구성 단위)를 0∼8몰% 정도 갖고 있어도 되지만, 다른 구성 단위는 갖지 않는 것이 바람직하다.The polyvinyl alcohol is a kind of thermoplastic resin and is generally obtained by saponifying polyvinyl acetate. Therefore, the polyvinyl alcohol has a structural unit derived from vinyl acetate in addition to the structural unit represented by - (CH 2 -CHOH) -. The above-mentioned polyvinyl alcohol may have about 0 to 8 mol% of constitutional units other than the constituent units represented by - (CH 2 -CHOH) - and the constitutional units derived from vinyl acetate (other constitutional units) .

또한, 다른 구성 단위를 갖는 경우라도 유기용제에 대한 용해성을 확보하는 관점에서 에틸렌 유래의 구성 단위를 갖지 않는 것이 바람직하다.Further, even in the case of having another constituent unit, it is preferable not to have a constituent unit derived from ethylene from the viewpoint of securing solubility in an organic solvent.

또한, 갖고 있어도 되는 다른 구성 단위로는 예를 들면 프로피온산비닐, 부티레이트 비닐, 모노클로로아세트산비닐 등을 들 수 있다.Examples of other structural units that may be contained include vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl monochloroacetate, and the like.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더는 적어도 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올을 포함하는 것이 큰 특징이며, 접착성이 우수하고, 본 발명의 비수전해질 이차전지의 초기 불가역 용량을 저감하는 것이 가능하며, 급속 방전시의 용량 유지율도 우수하다. 이 이유는 분명하지는 않지만, 상기 폴리비닐알코올이 음극 활물질을 효과적으로 피복하기 때문이라고 본 발명자들은 추측하였다. 보다 상세하게는 상기 폴리비닐알코올이 음극 활물질을 효과적으로 피복함으로써, 접착성이 우수하고, 피복함으로써 음극 활물질 표면에 있어서의 전해액의 분해 반응이 저감됨으로써, 초기 불가역 용량의 저감이 가능하게 되며, 또한 급속 방전시의 용량 유지율이 우수하다고 본 발명자들은 추측하였다.The binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is characterized by containing at least the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol. The binder is excellent in adhesiveness and can reduce the initial irreversible capacity of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention And the capacity retention rate at the time of rapid discharge is also excellent. Although the reason for this is not clear, the present inventors speculate that the polyvinyl alcohol effectively covers the negative electrode active material. More specifically, the polyvinyl alcohol effectively coats the negative electrode active material, thereby exhibiting excellent adhesion and coating, thereby reducing the decomposition reaction of the electrolytic solution on the surface of the negative electrode active material, thereby making it possible to reduce the initial irreversible capacity, The present inventors speculate that the capacity retention ratio at the time of discharge is excellent.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더는 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올 이외의 수지(다른 수지)를 함유할 수도 있다. 본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더로는, 전체 바인더 수지에 차지하는 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 비율이 클수록 바람직하고, 전체 바인더 수지 100질량%당 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계가 60질량% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상, 특히 바람직하게는 90질량% 이상이다.The binder for a non-aqueous electrolyte secondary cell of the present invention may contain the polyvinylidene fluoride and a resin (other resin) other than the polyvinyl alcohol. As the binder for the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the larger the total ratio of the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol to the total binder resin is, the more preferable the polyvinylidene fluoride and the polyvinylidene fluoride per 100 mass% The total amount of the alcohol is preferably 60 mass% or more, more preferably 80 mass% or more, and particularly preferably 90 mass% or more.

또한, 본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더의 기능을 발현하기 위해서는 상기 폴리불화비닐리덴에 대하여 적절한 비율의 상기 폴리비닐알코올을 첨가하는 것이 중요하다. 본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더는 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함한다. 상기 폴리비닐알코올의 함유율이 지나치게 적으면 활물질 표면에서의 전해액의 분해 반응을 억제하는 효과가 저하되므로 바람직하지 않다. 상기 폴리비닐알코올의 함유량은 5질량% 이상이며, 바람직하게는 6질량% 이상이다. 한편, 상기 폴리비닐알코올의 함유율이 지나치게 크면 활물질 표면에 형성되는 피막이 지나치게 두꺼워서 활물질과 전해액 계면의 저항이 증가하고, 입출력 특성이 저하되므로 바람직하지 않다. 상기 폴리비닐알코올의 함유량은 90질량% 이하이고, 바람직하게는 80질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 70질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 50질량% 이하, 가장 바람직하게는 30질량% 이하이다. 상기 범위 내에서는 비수전해질 이차전지의 입출력 특성과 바인더의 접착성이 우수하기 때문에 바람직하다.In order to manifest the function of the binder for the nonaqueous electrolyte secondary cell of the present invention, it is important to add the polyvinyl alcohol in an appropriate ratio to the polyvinylidene fluoride. The binder for a non-aqueous electrolyte secondary cell of the present invention comprises 5 to 90 mass% of the polyvinyl alcohol per 100 mass% of the total of the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol. If the content of the polyvinyl alcohol is too small, the effect of suppressing the decomposition reaction of the electrolytic solution on the surface of the active material is deteriorated. The content of the polyvinyl alcohol is 5% by mass or more, preferably 6% by mass or more. On the other hand, if the content of the polyvinyl alcohol is excessively large, the coating formed on the surface of the active material is too thick to increase the resistance between the active material and the electrolyte interface, thereby deteriorating the input / output characteristics. The content of the polyvinyl alcohol is 90 mass% or less, preferably 80 mass% or less, more preferably 70 mass% or less, further preferably 50 mass% or less, and most preferably 30 mass% or less . Within the above range, the non-aqueous electrolyte secondary battery is preferable because it has excellent input and output characteristics and adhesion of the binder.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더 용액은 상기 비수전해질 이차전지용 바인더 및 용제로 이루어진다.The binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises a binder and a solvent for the nonaqueous electrolyte secondary battery.

용제로는 통상적으로 유기용제가 이용된다. 상기 용제로는 상기 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올을 용해하는 작용을 갖는 것이 통상적으로는 이용되며, 바람직하게는 극성을 갖는 용제가 이용된다. 상기 용제의 구체예로서는 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드, 헥사메틸포스포아미드, 디옥산, 테트라하이드로퓨란, 테트라메틸우레아, 트리에틸포스파이트, 트리메틸포스파이트 등을 들 수 있고, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드가 바람직하다. 또한, 유기용제는 1종 단독으로도, 2종 이상을 혼합할 수도 있다.As the solvent, an organic solvent is usually used. As the solvent, a solvent having an action to dissolve the polyvinylidene fluoride and polyvinyl alcohol is usually used, and a solvent having a polarity is preferably used. Specific examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, dioxane, tetrahydrofuran, Urea, triethyl phosphite and trimethyl phosphite. N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and dimethyl sulfoxide are preferable. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 바인더 용액의 제조방법으로는 상기 폴리불화비닐리덴 및 폴리비닐알코올의 적어도 일부를 용제에 용해할 수 있으면 되고, 특별히 한정되는 것은 없다. 상기 비수전해질 이차전지용 바인더 용액의 제조방법으로는 예를 들면, 상기 폴리불화비닐리덴 및 폴리비닐알코올을 동시에 용제와 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 바인더 용액을 제조하는 방법, 상기 폴리불화비닐리덴을 용제와 혼합하고, 이어서 얻어진 혼합액과 상기 폴리비닐알코올을 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 바인더 용액을 제조하는 방법, 상기 폴리비닐알코올을 용제와 혼합하고, 이어서 얻어진 혼합액과 상기 폴리불화비닐리덴을 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 바인더 용액을 제조하는 방법, 상기 폴리불화비닐리덴과 용제의 혼합액, 상기 폴리비닐알코올과 용제의 혼합액을 따로따로 조제하고, 이어서 상기 2종의 혼합액을 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 바인더 용액을 제조하는 방법 등을 들 수 있다.The binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention may be prepared by dissolving at least a part of the polyvinylidene fluoride and polyvinyl alcohol in a solvent without any particular limitation. Examples of the method for producing the binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery include a method for producing a binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery by simultaneously mixing the polyvinylidene fluoride and polyvinyl alcohol with a solvent, A method for producing a binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery by mixing the obtained mixed liquid and the polyvinyl alcohol, a method for mixing the polyvinyl alcohol with a solvent, A method for producing a binder solution for a battery, a method for preparing a binder solution for polyvinylidene fluoride and a solvent, a method for preparing a binder solution for a non-aqueous electrolyte secondary battery by separately preparing a mixture of the polyvinyl alcohol and a solvent, And the like.

또한, 폴리비닐알코올을 미리 용제와 혼합함으로써 얻어진 혼합액은 여과를 실시하고 나서 사용하면, 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체에 도포, 건조함으로써 형성되는 합제층이 보다 균일해지기 때문에 바람직하다.Further, the mixed solution obtained by mixing the polyvinyl alcohol with the solvent in advance is preferably used after filtration, since the negative electrode mixture for the nonaqueous electrolyte secondary battery is applied to the collector and dried to make the mixed layer more uniform.

상기 비수전해질 이차전지용 바인더 용액은 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량부에 대하여 용제를 통상적으로는 100∼9000질량부, 바람직하게는 150∼4900질량부, 보다 바람직하게는 250∼3500질량부 포함한다. 상기 범위 내에서는 바인더 용액의 안정성과 전극 제작시의 작업성이 우수하기 때문에 바람직하다.The binder solution for the nonaqueous electrolyte secondary battery generally contains 100 to 9000 parts by mass, preferably 150 to 4900 parts by mass, more preferably 250 to 3,000 parts by mass of the solvent per 100 parts by mass of the total of the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol. To 3500 parts by mass. Within this range, the stability of the binder solution and the workability at the time of electrode production are preferable.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극합제는 적어도 상기 폴리불화비닐리덴, 상기 폴리비닐알코올(비수전해질 이차전지용 바인더), 용제, 음극 활물질을 포함한다. 또한, 상기 비수전해질 이차전지용 음극합제는 필요에 따라 도전조제를 함유할 수도 있다. 또한, 용제로는 상술한 비수전해질 이차전지용 바인더 용액을 구성하는 용제로 기재한 것을 이용할 수 있다.The negative electrode material mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes at least the polyvinylidene fluoride, the polyvinyl alcohol (binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery), a solvent, and a negative electrode active material. The negative electrode material mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery may contain a conductive auxiliary agent as required. As the solvent, those described as the solvent constituting the binder solution for the above-mentioned nonaqueous electrolyte secondary battery can be used.

상기 비수전해질 이차전지용 음극합제는 상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함한다. 상기 폴리비닐알코올의 함유량은 바람직하게는 6질량% 이상이다. 또한, 상기 폴리비닐알코올의 함유량은 바람직하게는 80질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 70질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 50질량% 이하, 가장 바람직하게는 30질량% 이하이다.The negative electrode material mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery contains 5 to 90 mass% of the polyvinyl alcohol per 100 mass% of the total of the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol. The content of the polyvinyl alcohol is preferably 6 mass% or more. The content of the polyvinyl alcohol is preferably 80 mass% or less, more preferably 70 mass% or less, further preferably 50 mass% or less, and most preferably 30 mass% or less.

상기 음극 활물질로는 리튬을 삽입·방출 가능한 재료이면 특별히 한정되는 것은 없지만, 탄소계 재료, 금속·합금재료, 금속산화물 등으로 이루어진 음극 활물질을 이용할 수 있다. 음극 활물질로는 탄소질 재료로 이루어지는 음극 활물질, 즉 탄소계 음극 활물질을 이용하는 것이 바람직하다.The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material capable of inserting and extracting lithium, but a negative electrode active material made of a carbon-based material, a metal alloy material, a metal oxide, or the like can be used. As the negative electrode active material, it is preferable to use a negative electrode active material composed of a carbonaceous material, that is, a carbon-based negative electrode active material.

상기 비수전해질 이차전지용 음극합제에 있어서의 활물질의 비율은 상기 폴리불화비닐리덴과 폴리비닐알코올과 음극 활물질의 합계 100질량부당 음극 활물질이 70∼99.9질량부인 것이 바람직하고, 75∼99.5질량부인 것이 보다 바람직하고, 80∼99질량부인 것이 특히 바람직하다. 또한, 첨가제로서 카본블랙 등의 도전조제나 폴리비닐피롤리돈 등의 분산제 등을 포함할 수도 있다.The ratio of the active material in the negative electrode mixture for the nonaqueous electrolyte secondary battery is preferably 70 to 99.9 parts by mass, more preferably 75 to 99.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the sum of the polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol and the negative electrode active material And particularly preferably 80 to 99 parts by mass. As the additive, a conductive additive such as carbon black or a dispersant such as polyvinyl pyrrolidone may be included.

상기 비수전해질 이차전지용 음극합제에 있어서의 용제의 비율은 상기 폴리불화비닐리덴과 상기 폴리비닐알코올과 음극 활물질의 합계 100질량부에 대하여 용제를 통상적으로는 3∼300질량부, 바람직하게는 4∼200질량부 포함한다. 상기 범위 내에서는 합제의 안정성과 도공성이 우수하기 때문에 바람직하다. 본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극합제의 점도는 2000∼50000mPa·s가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5000∼30000mPa·s이다.The ratio of the solvent in the negative electrode mixture for the nonaqueous electrolyte secondary battery is usually 3 to 300 parts by mass, preferably 4 to 300 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the polyvinylidene fluoride, the polyvinyl alcohol and the negative electrode active material. 200 parts by mass. Within the above range, the stability and coating properties of the compound are excellent. The viscosity of the negative electrode mixture for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is preferably 2000 to 50000 mPa · s, and more preferably 5000 to 30000 mPa · s.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극합제의 제조방법으로는 상기 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 음극 활물질 및 용제를 균일한 슬러리가 되도록 혼합하면 되고, 특별히 한정되는 것은 없다. 비수전해질 이차전지용 음극합제의 제조방법으로는 예를 들면, 상기 비수전해질 이차전지용 바인더 용액에 음극 활물질을 첨가하여 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 음극합제를 제조하는 방법, 비수전해질 이차전지용 음극합제에 포함되는 전체 성분을 동시에 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 음극합제를 제조하는 방법, 상기 비수전해질 이차전지용 바인더에, 상기 음극 활물질 및 용제를 첨가하고, 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 음극합제를 제조하는 방법, 상기 폴리불화비닐리덴과 상기 용제의 용액 및 상기 폴리비닐알코올과 용제의 용액을 조제하고, 이 2종의 용액과 음극 활물질과 용제를 혼합함으로써 비수전해질 이차전지용 음극합제를 제조하는 방법 등을 들 수 있다.In the method for producing the negative electrode mixture for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, negative electrode active material and solvent are mixed so as to be a uniform slurry, and there is no particular limitation. Examples of the method for producing the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery include a method for preparing a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery by adding and mixing a negative electrode active material to the binder solution for the nonaqueous electrolyte secondary battery, A method for producing a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery by simultaneously mixing all the components, a method for producing a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery by adding and mixing the negative electrode active material and a solvent to a binder for the nonaqueous electrolyte secondary battery, A method of preparing a solution of vinylidene and the solvent, a solution of the polyvinyl alcohol and a solvent, mixing the two kinds of solutions, the negative electrode active material and a solvent to prepare a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery.

또한, 폴리비닐알코올을 미리 용제와 혼합함으로써 얻어진 용액은 여과를 실시하고 나서 사용하면, 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체에 도포, 건조함으로써 형성되는 합제층이 보다 균일해지기 때문에 바람직하다.The solution obtained by mixing the polyvinyl alcohol with the solvent in advance is preferably used after filtration, since the negative electrode mixture for the nonaqueous electrolyte secondary battery is applied to the collector and dried to make the mixture layer more uniform.

상기 탄소계 음극 활물질로는 흑연질 재료와 난흑연화성 탄소나 이흑연화성 탄소 등의 난층 구조(turbostratic structure)를 갖는 탄소질 재료(이하, 난층 구조 탄소라고도 기재함)를 들 수 있다. 이러한 탄소계 재료로 이루어진 음극 활물질을 사용하면, 높은 내구성을 가지고 고에너지 밀도를 갖는 이차전지의 제조가 가능하게 되므로 바람직하다.Examples of the carbonaceous anode active material include a graphitic material and a carbonaceous material having a turbostratic structure such as a non-graphitizable carbon or a graphitizable carbon (hereinafter also referred to as a stratified carbon). The use of such a negative electrode active material made of such a carbon-based material is preferable because it makes it possible to manufacture a secondary battery having high durability and high energy density.

흑연질 재료로는 이흑연화성 탄소를 고온(예를 들면 2000℃ 이상)의 열처리함으로써 얻어지는 인조 흑연과 천연에서 생산되는 천연 흑연이 있다. 흑연질 재료의 특징은 난층 구조를 갖는 탄소질 재료와 달리 탄소 육각망 평면이 3차원적인 규칙성을 가지면서 적층 구조를 가지고 있는 것이다. 이 구조는 분말 X선 회절법에 의해 측정되는 회절선 중, 100회절선과 101회절선 및 110회절선과 112회절선이 각각 분리하여 관측됨으로써 알 수 있다. 또한, 탄소질 재료의 육각망 평면의 평균 층면 간격은 흑연 구조에 근접함에 따라 감소하여 이상적인 흑연 구조의 평균 층면 간격, 0.3354nm에 근접하는 것이 알려져 있고, 그 값은 분말 X선 회절법에 의해 측정할 수 있다. 흑연질 재료는 결정구조가 발달되어 있을수록 많은 리튬을 격납하는 것이 가능하게 되므로 그 지표인 평균 층면 간격의 바람직한 값은 0.345nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.340nm 이하이다. 흑연질 재료는 진밀도가 난흑연화성 탄소의 진밀도에 비해 크기 때문에 작은 체적에 큰 에너지를 축적할 수 있으므로, 체적 에너지 밀도의 향상에는 음극 활물질로 흑연질 재료를 사용하는 것이 바람직하다.Examples of the graphite material include artificial graphite obtained by heat-treating graphitizable carbon at a high temperature (for example, 2000 ° C or higher) and natural graphite produced from nature. Characteristic of the graphite material is that the carbon hexagonal network plane has a three - dimensional regularity and has a laminated structure unlike the carbonaceous material having the egg shell structure. This structure can be found by observing the 100 diffraction line, the 101 diffraction line and the 110 diffraction line and the 112 diffraction line separately from the diffraction line measured by the powder X-ray diffraction method. It is also known that the average layer surface spacing of the hexagonal mesh planes of the carbonaceous material decreases as it approaches the graphite structure and is close to the mean layer plane spacing of the ideal graphite structure, 0.3354 nm. The value is determined by powder X- can do. Since the graphite material has a higher crystal structure, it is possible to store a larger amount of lithium, so that the preferable average value of the average layer surface spacing is 0.345 nm or less, more preferably 0.340 nm or less. Since the graphite material is larger than the true density of the graphitizable carbon having the true density, it can accumulate a large energy in a small volume. Therefore, it is preferable to use a graphite material as the negative electrode active material in order to improve the volume energy density.

또한, 이상적인 구조를 갖는 흑연질 재료의 진밀도는 2.26g/㎤이며, 결정 구조가 흐트러짐에 따라 진밀도가 낮아지는 경향이 있다. 흑연질 재료의 진밀도는 바람직하게는 1.9g/㎤이상, 보다 바람직하게는 2.0g/㎤이상, 더욱 바람직하게는 2.1g/㎤이상이다.In addition, the true density of the graphite material having an ideal structure is 2.26 g / cm < 3 >, and the true density tends to decrease as the crystal structure is disturbed. The true density of the graphite material is preferably 1.9 g / cm3 or more, more preferably 2.0 g / cm3 or more, and still more preferably 2.1 g / cm3 or more.

난층 구조를 갖는 탄소질 재료는 이흑연화성 탄소와 난흑연화성 탄소로 대별되고, 분말 X선 회절의 측정에 있어서 3차원적인 규칙성을 시사하는 회절선이 관측되지 않고, 10회절선이나 11회절선 등 2차원 반사에 의한 회절선이 관측되는 것이 특징이다.The carbonaceous material having an egg shell structure is classified into graphitizable carbon and non-graphitizable carbon, and no diffraction line suggesting three-dimensional regularity is observed in the measurement of powder X-ray diffraction, and 10 diffraction lines or 11 diffraction And a diffraction line due to two-dimensional reflection such as a line is observed.

이흑연화성 탄소는 고온에서(예를 들면 2000℃ 이상) 열처리함으로써 흑연질 재료로 변화되는 성질을 가진다. 이흑연화성 탄소의 음극 활물질로서의 특징은 난흑연화성 탄소와 유사한 충전량에 대하여 전압이 완만하게 변화하는 충방전 곡선을 나타내는 것이며, 이를 이용한 전지에서는 단자 전압으로부터 충전 상태를 검지하는 것이 용이하다. 또한, 충전 컷 전위와의 전위차가 크기 때문에 급속한 충전에 유리한 것 등의 특징이 있다. 이흑연화성 탄소는 충방전시에 팽창·수축을 수반하므로 난흑연화성 탄소에 비해 질량당 충전 용량이나 내구성이 떨어지지만, 이흑연화성 탄소의 진밀도가 크기 때문에 체적당 용량을 얻기 쉽다. 또한, 난흑연화성 탄소와 비교하여 비표면적이 작고, 흡수성이 낮기 때문에 보존시의 산화 열화에 의한 불가역 용량의 증가가 적다는 바람직한 성질도 가지고 있다. 이흑연화성 탄소가 난층 구조를 갖는 것은 분말 X선 회절법에 의해 조사할 수 있지만, 이흑연화성 탄소는 원료나 탄소화 반응의 조건에 따라 전기 화학적 성질이 상이하다. 이흑연화성 탄소는 이들의 제조 조건에 따라 구조가 변화되고, 그 특징을 진밀도에 의해 알 수 있으며, 진밀도가 낮으면 탄소화도가 불충분하여 불가역 용량이 증가하므로 바람직하지 않다. 또한, 진밀도가 지나치게 높으면 방전 용량이 감소하므로 바람직하지 않다. 바람직한 이흑연화성 탄소의 진밀도는 1.8g/㎤이상 2.1g/㎤이하이다.The graphitizable carbon has a property of being changed to a graphitic material by heat treatment at a high temperature (for example, 2000 ° C. or more). A characteristic of graphitizable carbon as a negative electrode active material is that it exhibits a charging / discharging curve in which the voltage changes gently with respect to a charged amount similar to that of non-graphitizable carbon, and it is easy to detect the charged state from the terminal voltage in the battery using the graphitizable carbon. Further, since the potential difference from the charging cut potential is large, it is advantageous for rapid charging. Since graphitizing carbon carries expansion and contraction during charging and discharging, its charging capacity and durability per unit weight are lower than that of non-graphitizable carbon, but it is easy to obtain volume per volume because of the high true density of graphitizable carbon. In addition, since the specific surface area is smaller than that of the non-graphitizable carbon and the absorbability is low, it also has a favorable property that the increase in the irreversible capacity due to oxidation deterioration during storage is small. The graphitizable carbon having a stratified structure can be irradiated by a powder X-ray diffraction method, but the graphitizable carbon differs in electrochemical properties depending on raw materials and conditions of the carbonization reaction. The graphitizable carbon is structurally changed according to the production conditions thereof, and its characteristics can be known by the true density, and when the true density is low, the degree of carbonization is insufficient and the irreversible capacity is increased. In addition, if the true density is too high, the discharge capacity is undesirably reduced. The true density of the graphitizable carbon is preferably 1.8 g / cm3 or more and 2.1 g / cm3 or less.

상기 이흑연화성 탄소로서는 X선 회절법에 의해 구한 (002)면의 평균층 간격(d002)이 0.335∼0.360nm인 이흑연화성 탄소가 바람직하다. 또한, 상기 이흑연화성 탄소로는 c축 방향의 결정자의 크기(Lc(002))가 10nm 이상인 이흑연화성 탄소인 것이 바람직하다. 또한, 음극 활물질로서 d002가 상기 범위에 있는 이흑연화성 탄소를 이용하면, 비수전해질 이차전지의 불가역 용량을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.As the graphitizable carbon, a graphitizable carbon having an average layer spacing (d 002 ) of 0.335 to 0.360 nm of (002) planes obtained by an X-ray diffraction method is preferable. The graphitizable carbon preferably is a graphitizable carbon having a crystallite size (Lc (002) ) of 10 nm or more in the c-axis direction. The use of graphitizable carbon having d 002 in the above range as the negative electrode active material is preferable because irreversible capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be reduced.

한편, 난흑연화성 탄소는 흑연질 재료나 이흑연화성 탄소에 비해 진밀도는 작지만, 미세한 층공간에 리튬을 다량으로 격납하는 것이 가능하며, 충방전을 반복하더라도 결정 구조의 변화가 적기 때문에 높은 내구성을 갖는 것이 특징이다. 또한, 탄산프로필렌 등 저온도에서 사용 가능한 전해액이어도 전해액의 분해가 적기 때문에 저온 특성이 우수하다. 게다가, 이흑연화성 탄소와 마찬가지로 충전율에 의해 단자 전압이 완만한 충방전 곡선을 갖는 것으로 이것을 이용한 전지에서는 단자 전압으로부터 충전 상태를 검지하는 것이 용이하고, 나아가 충전 컷 전위와의 전위차가 크기 때문에 급속한 충전에 유리한 것 등의 특징이 있다.On the other hand, the non-graphitizable carbon has a smaller true density than the graphite material and the graphitizable carbon, but it is possible to store a large amount of lithium in the fine space, and since the change of the crystal structure is small even when charging and discharging are repeated, . In addition, even in the case of an electrolytic solution which can be used at a low temperature such as propylene carbonate, the decomposition of the electrolytic solution is small, and therefore, the low temperature characteristics are excellent. In addition, since the terminal voltage has a gentle charging / discharging curve due to the filling rate as in the graphitizable carbon, the charging state can be easily detected from the terminal voltage in the battery using the charging / discharging curve. Further, since the potential difference with the charging cut potential is large, And the like.

상기 난흑연화성 탄소로는 진밀도가 1.4g/㎤이상 1.8g/㎤미만인 것이 바람직하다. 또한, 상기 난흑연화성 탄소로는 X선 회절법에 의해 구한 (002)면의 평균층 간격(d002)이 0.365∼0.400nm인 것이 바람직하다.The crude graphitizable carbon preferably has a true density of 1.4 g / cm3 or more and less than 1.8 g / cm3. As the non-graphitizable carbon, it is preferable that the average layer spacing (d 002 ) of the (002) planes obtained by the X-ray diffraction method is 0.365 to 0.400 nm.

상기 난흑연화성 탄소의 진밀도로는 1.4∼1.7g/㎤인 것이 보다 바람직하고, 1.4∼1.6g/㎤인 것이 특히 바람직하다.The true density of the non-graphitizable carbon is more preferably 1.4 to 1.7 g / cm 3, and particularly preferably 1.4 to 1.6 g / cm 3.

진밀도가 상기 범위를 초과하면 충전 용량, 방전 용량이 감소하는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.If the true density exceeds the above range, the charge capacity and the discharge capacity may decrease, which is not preferable.

상기 난흑연화성 탄소의 평균 층면 간격(d002)은 0.370∼0.395nm인 것이 보다 바람직하고, 0.375∼0.390nm인 것이 특히 바람직하다.The average layer surface interval (d 002 ) of the non-graphitizable carbon is more preferably 0.370 to 0.395 nm, and particularly preferably 0.375 to 0.390 nm.

상기 난흑연화성 탄소의 Lc(002)는 바람직하게는 10nm 이하, 보다 바람직하게는 5nm 이하, 더욱 바람직하게는 3nm 이하이다. 또한, Lc(002)가 1.0nm 미만에서는 탄소 골격의 형성이 불충분하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 바람직한 Lc(002)는 1.0nm 이상 10nm 이하, 보다 바람직하게는 1.0nm 이상 5nm 이하, 더욱 바람직하게는 1.0nm 이상 3nm 이하이다.The Lc (002) of the non-graphitizable carbon is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and further preferably 3 nm or less. When Lc (002) is less than 1.0 nm, formation of a carbon skeleton is insufficient, which is not preferable. Therefore, the preferable Lc (002) is 1.0 nm or more and 10 nm or less, more preferably 1.0 nm or more and 5 nm or less, and further preferably 1.0 nm or more and 3 nm or less.

상기 탄소계 음극 활물질의 예시 중에서 인조 흑연, 천연 흑연은 흑연질 재료로 분류되고, 이흑연화성 탄소나 난흑연화성 탄소는 난층 구조 탄소로 분류된다. 또한, 상기 음극 활물질은 여러 상이한 특징을 가지고 있으므로 목적에 맞추어 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 이용해도 된다. 상기 음극 활물질로는 비수전해질 이차전지의 우수한 입출력 특성과 내구성을 위해서는 난흑연화성 탄소가 보다 바람직하다. 또한, 난흑연화성 탄소를 이용한 경우에는 비수전해질 이차전지의 초기 불가역 용량이 비교적 큰 것이 기술상의 문제점으로 존재하고 있었지만, 본 발명에서는 바인더로 상기 폴리불화비닐리덴 및 폴리비닐알코올을 이용함으로써 초기 불가역 용량을 저감하는 것이 가능하다.Examples of the carbon-based anode active material include artificial graphite and natural graphite, and graphitizable carbon or non-graphitizable carbon is classified as a stratified carbon. In addition, since the negative electrode active material has a number of different characteristics, it may be used singly or in combination of two or more. As the negative electrode active material, non-graphitizable carbon is more preferable for excellent input / output characteristics and durability of the nonaqueous electrolyte secondary battery. Further, in the case of using non-graphitizable carbon, the initial irreversible capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery is relatively large. However, in the present invention, by using the polyvinylidene fluoride and polyvinyl alcohol as the binder, Can be reduced.

상기 음극 활물질의 평균 입경은 지나치게 작으면 비표면적이 커져 불가역 용량이 증가하고, 입자 직경이 작으면 평균 자유 행정이 짧아져 단락시의 안전성이 낮아지므로 바람직하지 않다. 한편, 평균 입경이 지나치게 크면 전극의 활물질층이 불균일해지고, 또한 입자 내에서의 리튬의 확산 자유 행정이 증가하기 때문에 급속한 충방전이 곤란해지므로 바람직하지 않다. 또한, 입출력 특성을 높게 하려면 전극 면적을 넓힐 필요가 있고, 제한된 체적 내에서 전극 면적을 넓히기 위해서는 전극의 활물질층을 얇게 할 필요가 있고, 그것을 위해서는 입자 직경이 작은 것이 요구된다. 이러한 관점에서 음극 활물질의 평균 입자 직경은 1∼40μm가 바람직하고, 보다 바람직하게 2∼30μm이며, 특히 바람직하게는 3∼15μm이다.If the average particle diameter of the negative electrode active material is too small, the specific surface area increases and irreversible capacity increases. If the particle diameter is small, the mean free path becomes short and safety during short circuit becomes low. On the other hand, if the average particle diameter is too large, the active material layer of the electrode becomes uneven and the diffusion-free stroke of lithium in the particles increases, which makes it difficult to charge and discharge rapidly. In order to increase the input / output characteristics, it is necessary to widen the electrode area. In order to widen the electrode area within a limited volume, it is necessary to make the active material layer of the electrode thinner. From this viewpoint, the average particle diameter of the negative electrode active material is preferably 1 to 40 m, more preferably 2 to 30 m, and particularly preferably 3 to 15 m.

상기 음극 활물질의 비표면적은 지나치게 작으면 결착제의 활물질 중에의 도입이 이루어지기 어려워 충분한 접착성이 확보되기 때문에 바람직하지 않다. 게다가, 충방전하기 위한 반응 면적이 적어져 급속한 충방전이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 비표면적이 지나치게 크면 전해질의 분해량이 증가하고, 초기의 불가역 용량이 증가하기 때문에 바람직하지 않다.If the specific surface area of the negative electrode active material is too small, it is difficult to introduce the binder into the active material, and sufficient adhesion can be ensured. In addition, the reaction area for charging and discharging is reduced, which makes charging and discharging difficult, which is not preferable. On the other hand, if the specific surface area is too large, the decomposition amount of the electrolyte increases, and the initial irreversible capacity increases, which is not preferable.

상기 음극 활물질의 비표면적은 바람직하게는 0.3∼25m2/g, 더욱 바람직하게는 0.5∼20m2/g, 특히 바람직하게는 2∼10m2/g이다.The specific surface area of the negative electrode active material is preferably 0.3 to 25 m 2 / g, more preferably 0.5 to 20 m 2 / g, and particularly preferably 2 to 10 m 2 / g.

금속산화물로 이루어진 음극 활물질로는 예를 들면 티탄산리튬, 바나듐산 리튬 등을 이용할 수 있다.As the negative electrode active material made of a metal oxide, for example, lithium titanate, lithium vanadium oxide and the like can be used.

상기 탄소계 음극 활물질의 제조방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 야자껍질탄 등을 탈재(脫灰)하여 얻어진 탈재탄(脫灰炭;Hyper coal)을 소성함으로써 제조할 수 있다.The method for producing the carbon-based negative electrode active material is not particularly limited, and for example, it can be produced by firing a decalcified coal obtained by degassing coconut husk and the like.

또한, 상기 음극 활물질로는 시판품을 이용해도 되고, 탄소계 음극 활물질의 시판품으로서는 CARBOTRON P S(F)((주)구레하 제품, 난흑연화성 탄소), BTR(등록상표) 918(BTR NEW ENERGY MATERIALS INC사 제품, 천연 흑연) 등을 이용할 수 있다. 또한, 금속산화물로 이루어진 음극 활물질로는 ENERMIGHT(등록상표) LT시리즈 LT106(이시하라산업(주) 제품, 티탄산리튬) 등을 이용할 수 있다.Examples of commercial products of the carbon-based anode active material include CARBOTRON PS (F) (non-graphitizable carbon), BTR (registered trademark) 918 (BTR NEW ENERGY MATERIALS INC Co., natural graphite), and the like. As the negative electrode active material composed of the metal oxide, ENERMIGHT (registered trademark) LT series LT106 (manufactured by Ishihara Industries, Ltd., lithium titanate) can be used.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극은 상기 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체에 도포·건조함으로써 얻어진다.The negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is obtained by applying and drying an negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery to a current collector.

또한, 본 발명에 있어서, 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체에 도포·건조함으로써 형성되는 비수전해질 이차전지용 음극합제로부터 형성되는 층을 합제층이라고 기재한다.In the present invention, a layer formed from a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery formed by applying and drying a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery to a current collector is referred to as a composite layer.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극은 집전체와 합제층의 박리 강도가 우수하다. 상기 비수전해질 이차전지용 음극에 있어서는 본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극합제를 이용하는 것을 특징으로 하고 있으며, 집전체와 합제층의 박리 강도가 우수하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention has excellent peel strength between a current collector and a mixed layer. The negative electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery is characterized by using the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention and has excellent peel strength between the current collector and the mixed layer.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극이 집전체와 합제층의 박리 강도가 우수한 이유는 분명하지는 않지만, 합제가 상기 폴리비닐알코올을 함유하기 때문에 집전체와 합제층의 박리 강도가 우수하다고 추측하였다.The reason why the negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is excellent in the peel strength between the collector and the mixture layer is not clear, but it is presumed that the peel strength between the collector and the mixture layer is excellent because the mixture contains the polyvinyl alcohol.

본 발명에 이용되는 집전체로서는 예를 들면 구리, 니켈 등을 들 수 있고, 그 형상으로서는 예를 들면 금속박이나 금속망 등을 들 수 있다. 집전체로서는 동박이 바람직하다.The current collector used in the present invention includes, for example, copper and nickel, and examples of the shape include metal foil and metal nets. A copper foil is preferable as the current collector.

집전체의 두께는 바람직하게는 5∼100μm이며, 더욱 바람직하게는 5∼20μm이다.The thickness of the current collector is preferably 5 to 100 mu m, more preferably 5 to 20 mu m.

또한, 합제층(편면당)의 두께는 바람직하게는 10∼250μm이며, 보다 바람직하게는 20∼150μm이다.In addition, the thickness of the composite layer (per one surface) is preferably 10 to 250 mu m, more preferably 20 to 150 mu m.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극을 제조할 때는 상기 비수전해질 이차전지용 음극합제를 상기 집전체의 적어도 일면, 바람직하게는 양면에 도포를 실시한다. 도포 시의 방법으로는 특별히 한정되는 것은 없고, 바 코터, 다이 코터, 콤마 코터로 도포하는 등의 방법을 들 수 있다. 또한, 도포한 후에 실시되는 건조로는 통상적으로 50∼150℃의 온도에서 1∼300분 실시된다. 또한, 건조 시의 압력은 특별히 한정되는 것은 없지만, 통상적으로는 대기압 하, 또는 감압하에서 실시된다. 또한, 건조를 실시한 후에 열처리가 실시될 수도 있다. 열처리를 실시할 경우에는 100∼160℃의 온도에서 1∼300분 실시된다. 또한, 열처리의 온도는 상기 건조와 중복되지만, 이들 공정은 별개의 공정일 수도 있고, 연속적으로 실시되는 공정일 수도 있다.When manufacturing the negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery is applied to at least one surface, preferably both surfaces, of the current collector. The method for application is not particularly limited, and examples of the method include coating with a bar coater, a die coater, and a comma coater. Further, the drying furnace to be carried out after application is usually carried out at a temperature of 50 to 150 DEG C for 1 to 300 minutes. The pressure at the time of drying is not particularly limited, but is usually carried out under atmospheric pressure or reduced pressure. In addition, heat treatment may be performed after drying. When heat treatment is carried out, it is carried out at a temperature of 100 to 160 DEG C for 1 to 300 minutes. Further, although the temperature of the heat treatment is overlapped with the above-mentioned drying, these processes may be separate processes, or may be continuous processes.

또한, 프레스 처리를 더 실시할 수도 있다. 프레스 처리를 실시하는 경우에는 프레스 압력은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 1.0MPa(0.2t/㎠)∼52.0MPa(10t/㎠)이며, 보다 바람직하게는 1.6MPa(0.3t/㎠)∼41.6MPa(8t/㎠)이다. 프레스 처리를 실시하면 전극 밀도를 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.Further, a press treatment may be further carried out. In the case of press processing, the press pressure is not particularly limited, but is preferably 1.0 MPa (0.2 t / cm 2) to 52.0 MPa (10 t / cm 2), more preferably 1.6 MPa (0.3 t / 41.6 MPa (8 t / cm 2). The pressing treatment is preferable because the electrode density can be improved.

이상의 방법으로 본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극을 제조할 수 있다. 또한, 비수전해질 이차전지용 음극의 층 구성으로서는, 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체의 일면에 도포한 경우에는 합제층/집전체의 2층 구성이며, 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체의 양면에 도포한 경우에는 합제층/집전체/합제층의 3층 구성이다.The negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be produced by the above method. When the negative electrode mixture for a non-aqueous electrolyte secondary battery is applied to one surface of a current collector, the negative electrode mixture for a non-aqueous electrolyte secondary battery is composed of two layers of a mixture layer / current collector, Layer structure of a mixed layer / a collector / a mixed layer.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극은 상기 비수전해질 이차전지용 음극합제를 이용함으로써, 집전체와 합제층의 박리 강도가 우수하기 때문에 프레스, 슬릿, 권회 등의 공정에서 전극에 균열이나 박리가 쉽게 발생하지 않아, 생산성의 향상으로 이어지기 때문에 바람직하다.Since the negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention uses the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery, cracking or peeling of the electrode easily occurs in processes such as pressing, slitting, and winding, This is preferable because it leads to improvement of productivity.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극은 상술한 바와 같이 집전체와 합제층의 박리 강도가 우수한데, 구체적으로는 집전체와 합제층의 박리 강도는 JIS K6854에 준거하여 180° 박리 시험에 의해 측정을 실시했을 때에 통상적으로는 0.5∼20gf/mm이며, 바람직하게는 1∼15gf/mm이다.As described above, the negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention has excellent peel strength between a collector and a mixture layer. Specifically, the peel strength of the collector and the mixture layer is measured by a 180 deg. Peel test according to JIS K6854 And is generally 0.5 to 20 gf / mm, preferably 1 to 15 gf / mm.

본 발명의 비수전해질 이차전지용 음극은 집전체와 합제층의 박리 강도가 우수하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention has excellent peel strength between a current collector and a mixed layer.

본 발명의 비수전해질 이차전지는 상기 비수전해질 이차전지용 음극을 갖는 것을 특징으로 한다.The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is characterized by having a negative electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery.

본 발명의 비수전해질 이차전지로서는 상기 비수전해질 이차전지용 음극을 가지고 있는 것 이외는 특별히 한정되는 것은 없다. 비수전해질 이차전지로서는, 상기 비수전해질 이차전지용 전극을 음극으로 가지고, 음극 이외의 부위, 예를 들면, 양극, 세퍼레이터 등은 종래 공지된 것을 이용할 수 있다.The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited except that it has the negative electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery. As the nonaqueous electrolyte secondary battery, conventionally well-known materials other than the negative electrode, for example, an anode and a separator may be used as the negative electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery.

상기 양극으로서는, 양극 반응의 주체가 되는 양극 활물질을 가지고, 또한 집전 기능을 가지는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 대부분의 경우, 양극 활물질을 포함하는 양극합제층과 집전체로서 기능함과 함께 양극합제층을 유지하는 역할을 하는 양극 집전체로 이루어진다.The positive electrode is not particularly limited as long as it has a positive electrode active material that is a main component of the positive electrode reaction and has a current collecting function. In most cases, the positive electrode active material layer and the positive electrode material mixture layer function as current collectors, And a positive electrode current collector.

비수전해질 이차전지가 리튬이온 이차전지인 경우, 양극합제층을 구성하는 양극 활물질로서 적어도 리튬을 포함하는 리튬계 양극 활물질이 바람직하다.When the nonaqueous electrolyte secondary battery is a lithium ion secondary battery, a lithium-based positive electrode active material containing at least lithium is preferable as the positive electrode active material constituting the positive electrode mixture layer.

리튬계 양극 활물질로서는 예를 들면 LiCoO2, LiNixCo1-xO2(0≤x≤1) 등의 일반식 LiMY2(M은, Co, Ni, Fe, Mn, Cr, V 등의 전이금속의 적어도 일종: Y는 O, S 등의 칼코겐 원소)로 나타내는 복합 금속 칼코겐 화합물, LiMn2O4등의 스피넬 구조를 취하는 복합금속산화물, LiFePO4등의 올리빈형 리튬 화합물 등을 들 수 있다. 또한 상기 양극 활물질로는 시판품을 이용할 수도 있다.Examples of the lithium-based positive electrode active material include transition metals such as LiMY 2 (M is a transition metal such as Co, Ni, Fe, Mn, Cr, V, etc.) such as LiCoO 2 , LiNi x Co 1-x O 2 A composite metal chalcogenide compound represented by at least one kind of metal: Y is a chalcogen element such as O, S or the like), a composite metal oxide having a spinel structure such as LiMn 2 O 4, or an olivine-type lithium compound such as LiFePO 4 have. A commercially available cathode active material may also be used.

상기 양극 활물질의 비표면적은 0.05∼50m2/g인 것이 바람직하다.The specific surface area of the cathode active material is preferably 0.05 to 50 m 2 / g.

양극합제층을 형성할 때에 이용되는 바인더 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 종래 공지된 리튬이온 이차전지에 있어서 널리 이용되고 있는 것을 적합하게 이용할 수 있고, 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 불소 고무 등의 함불소 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 및 그 수소화물, 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 함불소 수지로는 불화 비닐리덴계 공중합체를 이용할 수도 있다. 불화비닐리덴계 공중합체로는 불화비닐리덴-말레산모노메틸에스테르 공중합체 등을 이용할 수 있다.The binder resin used when forming the positive electrode material mixture layer is not particularly limited, but those widely used in conventionally known lithium ion secondary batteries can be suitably used. For example, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride , Fluorocarbon resins such as fluorine rubber, acrylonitrile-butadiene copolymers and hydrides thereof, and ethylene-methyl acrylate copolymers. As the above-mentioned fluorocarbon resin, a vinylidene fluoride copolymer may also be used. Vinylidene fluoride-maleic acid monomethyl ester copolymer and the like can be used as the vinylidene fluoride-based copolymer.

비수전해질 이차전지가 리튬이온 이차전지인 경우에는 양극 집전체로서 알루미늄 또는 그 합금으로 이루어진 것이 바람직하며, 그 중에서도 알루미늄 박이 바람직하다. 집전체의 두께는 통상적으로는 5∼100μm이다.In the case where the nonaqueous electrolyte secondary battery is a lithium ion secondary battery, it is preferable that the nonaqueous electrolyte secondary battery is made of aluminum or an alloy thereof as the positive electrode collector, and aluminum foil is particularly preferable. The thickness of the current collector is typically 5 to 100 mu m.

상기 세퍼레이터로서는 비수전해질 이차전지를 구성하는 세퍼레이터이며, 양극과 음극을 전기적으로 절연하고, 전해액을 유지하는 역할을 하는 것이다. 세퍼레이터로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 고분자, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 고분자, 방향족 폴리아미드계 고분자, 폴리에테르이미드 등의 폴리이미드계 고분자, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리스티렌, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 세라믹스 등 및 이것들의 혼합물로 이루어진 단층 및 다층의 다공막, 부직포 등을 들 수 있다. 특히 폴리올레핀계 고분자(폴리에틸렌, 폴리프로필렌)의 다공막을 이용하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 고분자 다공막으로서는, 예를 들면 폴리포어㈜ 제품의 Celgard(등록상표)로 시판되고 있는 단층 폴리프로필렌 세퍼레이터, 단층 폴리에틸렌 세퍼레이터 및 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터 등을 들 수 있다.The separator is a separator constituting a nonaqueous electrolyte secondary battery, and functions to electrically insulate the positive electrode from the negative electrode and to hold the electrolyte solution. Examples of the separator include, but are not limited to, polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, polyester polymers such as polyethylene terephthalate, aromatic polyamide polymers, polyimide polymers such as polyetherimide, polyether sulfone, Single-layer and multilayer porous films and nonwoven fabrics made of polysulfone, polyether ketone, polystyrene, polyethylene oxide, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, ceramics, have. In particular, it is preferable to use a porous membrane of a polyolefin-based polymer (polyethylene, polypropylene). Examples of the polyolefin-based polymer porous membrane include a single-layer polypropylene separator, a single-layer polyethylene separator, and a polypropylene / polyethylene / polypropylene three-layer separator commercially available as Celgard (registered trademark) of Polyfor.

본 발명의 비수전해질 이차전지는 초기 불가역 용량이 종래의 비수전해질 이차전지에 비해 저감하는 것이 가능하며, 급속 방전시의 용량 유지율이 우수하고, 충방전 사이클 특성을 개선하는 것이 가능하다.The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention can reduce the initial irreversible capacity as compared with the conventional nonaqueous electrolyte secondary battery, and can maintain the capacity retention rate at the time of rapid discharge and improve the charge / discharge cycle characteristic.

또한, 본 명세서에 있어서의 바인더의 분석 방법을 이하에 기재한다.The method of analyzing the binder in the present specification will be described below.

[폴리불화비닐리덴의 인히런트 점도 측정 방법][Method of Measuring Intrinsic Viscosity of Polyvinylidene Fluoride]

상기 인히런트 점도란, 수지 4g을 1리터의 N,N-디메틸포름아미드에 용해시킨 용액의 30℃에서의 대수 점도이다. 인히런트 점도ηi의 산출은 폴리불화비닐리덴 80mg을 20ml의 N,N-디메틸포름아미드에 용해하여 30℃의 항온조 내에서 우베로데 점도계를 이용하여 다음 식에 의해 실시할 수 있다.The above-mentioned inherent viscosity refers to the logarithmic viscosity at 30 ° C of a solution prepared by dissolving 4 g of the resin in 1 liter of N, N-dimethylformamide. The calculation of the intrinsic viscosity η i can be carried out by dissolving 80 mg of polyvinylidene fluoride in 20 ml of N, N-dimethylformamide and using a Uberode viscometer in a thermostatic chamber at 30 ° C. according to the following equation.

ηi=(1/C)·ln(η/η0)? i = (1 / C)? ln (? /? 0 )

여기서 η은 중합체 용액의 점도, η0은 용매의 N,N-디메틸포름아미드 단독의 점도, C는 0.4g/dl이다.Where η is the viscosity of the polymer solution, η 0 is the viscosity of the solvent, N, N-dimethylformamide alone, and C is 0.4 g / dl.

[폴리비닐알코올의 비누화도 측정 방법][Determination of saponification degree of polyvinyl alcohol]

폴리비닐알코올의 비누화도 및 평균 중합도는 JIS K 6726: 폴리비닐알코올의 시험 방법에 준거하여 측정할 수 있다.The degree of saponification and the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol can be measured in accordance with JIS K 6726: Test Method for Polyvinyl Alcohol.

[음극합제의 점도 측정 방법][Method of measuring viscosity of negative electrode mixture]

측정 방법의 상세를 이하에 설명한다. 측정전에 E형 점도계(Toki Sangyo Co.,Ltd 제품 RE550R)의 검출 헤드에 3°×R14(콘 각도 3°, 반경 14mm)의 원추 로터를 로터축에 밀어 넣어서 장착하였다. 또한, 온도 조정 기능 부착의 샘플컵은 25℃로 조정해 두었다.Details of the measurement method will be described below. Before measurement, a conical rotor of 3 占 R14 (cone angle of 3 占 and radius of 14 mm) was pushed into the rotor shaft on a detection head of an E-type viscometer (Tokai Sangyo Co., Ltd .; RE550R). In addition, the sample cup with the temperature adjusting function was adjusted to 25 ° C.

측정은 이하와 같이 실시하였다. 검출 헤드로부터 샘플 컵을 분리하고, 균질한 합제를 실린지를 이용하여 0.55mL 샘플 컵의 중앙부분에 주입하였다. 샘플 주입 후, 샘플 컵을 다시 검출 헤드에 장착하였다. 샘플 주입 후 1분간 정치하고, 샘플 온도를 25℃로 한 후, 전단속도 2s-1로 5분간 측정을 실시하였다. 측정 개시 5분 후의 점도를 측정하고, 합제의 점도로 하였다.The measurement was carried out as follows. A sample cup was detached from the detection head and a homogeneous mixture was injected into the center portion of a 0.55 mL sample cup using a syringe. After the sample injection, the sample cup was mounted on the detection head again. After the sample injection, the sample was allowed to stand for 1 minute, and the sample temperature was set to 25 占 폚, and then the measurement was carried out at a shear rate of 2s- 1 for 5 minutes. The viscosity after 5 minutes from the start of the measurement was measured to obtain the viscosity of the mixture.

실시예Example

다음으로 본 발명에 대해 실시예를 나타내고 더 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예, 비교예에서 이용한 음극 활물질의 물성을 이하의 표 1에 나타낸다. 또한, 이하의 표 1에 있어서 LT106으로 표기한 활물질은 티탄산리튬이며, 다른 활물질은 탄소계 음극 활물질이다.The physical properties of the negative electrode active material used in Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below. In the following Table 1, the active material denoted by LT106 is lithium titanate and the other active material is a carbon-based negative electrode active material.

[표 1][Table 1]

Figure 112015012781313-pct00001
Figure 112015012781313-pct00001

상기 표 1에 있어서의 각 물성은 이하에 기재된 방법으로 측정하였다.Each physical property in the above Table 1 was measured by the method described below.

(1) 평균 입경(Dv50(μm))(1) Average particle diameter (Dv50 (占 퐉))

음극 활물질 약 0.1g에 대하여 분산제(양이온계 계면활성제 "SN웨트366"(San Nopco사 제품))를 3방울 첨가하고, 음극 활물질에 분산제를 혼화시킨다. 이어서, 순수 30ml를 첨가하고, 초음파 세정으로 약 2분간 분산시킨 후, 입경 분포 측정기(시마즈제작소 "SALD-3000J")로 입경 0.5∼3000μm의 범위의 입경 분포를 구하였다.Three drops of a dispersant (cationic surfactant "SN Wet 366" (manufactured by San Nopco)) are added to about 0.1 g of the negative electrode active material, and the dispersant is mixed into the negative electrode active material. Subsequently, 30 ml of pure water was added and dispersed for about 2 minutes by ultrasonic cleaning, and then a particle size distribution in the range of 0.5 to 3000 m in particle diameter was determined with a particle size distribution meter (Shimadzu Corporation "SALD-3000J").

상기 입경 분포로부터 누적 용적이 50%가 되는 입경을 평균 입경(Dv50(μm))으로 하였다.The particle diameter at which the cumulative volume became 50% from the particle diameter distribution was defined as an average particle diameter (Dv50 (占 퐉)).

(2) 탄소계 음극 활물질의 평균 층면 간격(d002) 및 c축 방향의 결정자의 크기(Lc(002))(2) the average layer surface spacing (d 002 ) of the carbon-based negative active material and the crystallite size (Lc (002) ) in the c-

탄소계 음극 활물질 분말을 시료 폴더에 충전하고, PANalytical사 제품 X'PertPRO를 이용하여 대칭반사법으로 측정하였다. 인가 전류/인가 전압은 45 ㎸/40mA의 조건으로, Ni 필터에 의해 단색화한 CuKα선(파장 λ=0.15418nm)을 선원으로 하고, X선 회절도형을 얻었다. 회절 도형의 보정에는 로렌츠(Lorentz) 편광인자, 흡수 인자, 원자 산란 인자 등에 관한 보정을 실시하지 않고, Kα1, Kα2의 2중선의 보정만을 Rachinger의 방법에 따라 실시하였다. (002)회절각은 표준 물질용 고순도 실리콘 분말의 (111)회절선을 이용하여 보정하고, CuKα선의 파장을 0.15418nm로 하고, 하기 Bragg의 공식으로 d002를 계산하였다. 또한, (002)회절선의 적분법에 의해 구해진 반값폭과 표준물질용 고순도 실리콘 분말의 (111)회절선의 반값폭으로부터 Alexander 곡선을 이용하여 β1/2을 구하고, 하기 Scherrer의 식에 의해 c축 방향의 결정자의 두께 Lc(002)를 계산하였다. 여기서, 형상 인자 K는 0.9로 하였다.The carbon-based anode active material powder was filled in a sample folder and measured by a symmetric reflection method using X'PertPRO manufactured by PANalytical. An X-ray diffraction pattern was obtained by using a CuK? Ray (wavelength? = 0.15418 nm) monochromated by a Ni filter as a source at an applied current / applied voltage of 45 kV / 40 mA. The correction of the diffraction pattern was carried out according to the Rachinger method only for the correction of the double lines of Kα 1 and Kα 2 without correcting for Lorentz polarizing factor, absorption factor, atom scattering factor and the like. (002) diffraction angle was corrected using a (111) diffraction line of a high purity silicon powder for a standard material, d 002 was calculated by the following Bragg formula with the wavelength of the CuK? Ray being 0.15418 nm. Further, from the half width of the (002) diffraction line obtained by the integration method and the half width of the (111) diffraction line of the high purity silicon powder for a standard material,? 1/2 is obtained using the Alexander curve, The thickness Lc (002) of the crystallite was calculated. Here, the shape factor K is 0.9.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015012781313-pct00002
Figure 112015012781313-pct00002

(3) 부탄올법에 의한 진밀도(JIS R7212)(ρB)(3) True density by the butanol method (JIS R7212) (ρ B )

탄소계 음극 활물질의 부탄올법에 의한 진밀도를 JIS R7212에 정해진 방법에 따라 측정하였다. 개요를 이하에 기술한다.The true density of the carbonaceous anode active material by the butanol method was measured according to the method specified in JIS R7212. The outline is described below.

내부 용적 40ml의 측관 부착 비중병의 질량(m1)을 정확하게 칭량한다. 이어서 그 바닥부에 시료를 약 10mm의 두께가 되도록 평평하게 넣은 후, 그 질량(m2)을 정확하게 칭량한다. 이것에 1-부탄올을 신중하게 첨가하여 바닥으로부터 20mm 정도의 깊이로 한다. 이어서 비중병에 가벼운 진동을 가하여 큰 기포의 발생이 없어진 것을 확인한 후, 진공 데시케이터 중에 넣고 서서히 배기하여 2.0 ~ 2.7 ㎪로 한다. 그 압력으로 20분간 이상 유지하고, 기포의 발생이 멈춘 후에 꺼내고, 1-부탄올로 더 채우고, 마개를 하여 항온수조(30±0.03℃로 조정되어 있는 것)에 15분간 이상 담그고 1-부탄올의 액면을 표선에 맞춘다. 이어서, 이것을 꺼내고 외부를 닦아서 실온까지 냉각한 후, 질량(m4)을 정확하게 칭량한다.Weigh accurately the mass (m 1 ) of the internal volume of 40 ml cigarette lighter. Subsequently, the sample is placed flat on the bottom portion so as to have a thickness of about 10 mm, and then the mass (m 2 ) is precisely weighed. Add 1-butanol carefully to this to a depth of about 20 mm from the bottom. Subsequently, it is confirmed that the generation of large air bubbles is eliminated by applying a slight vibration to the airbag, and then it is put into a vacuum desiccator and gradually evacuated to 2.0 to 2.7 ㎪. It was kept at that pressure for more than 20 minutes. After the generation of air bubbles ceased, it was taken out, filled with 1-butanol, capped and immersed in a constant temperature water bath (adjusted to 30 ± 0.03 ° C) for 15 minutes or more, To the line. Subsequently, this is taken out, the outside is wiped and cooled to room temperature, and the mass (m 4 ) is precisely weighed.

이어서 같은 비중병에 1-부탄올만을 채우고, 상기와 동일하게 하여 항온수조에 담그고 표선을 맞춘 후, 질량(m3)을 칭량한다.Subsequently, the same syringe bottle is filled with 1-butanol, immersed in a constant temperature water bath in the same manner as above, and the mass (m 3 ) is weighed.

또한, 사용 직전에 비등시켜 용해한 기체를 제거한 증류수를 비중병에 취하고, 상기와 마찬가지로 항온수조에 담그고 표선을 맞춘 후, 질량(m5)을 칭량한다.In addition, the distilled water from which the dissolved gas has been removed by boiling immediately before use is taken in a syringe bottle, immersed in a constant temperature water tank as described above, and the mass (m 5 ) is weighed.

ρB는 다음 식에 의해 계산한다.ρ B is calculated by the following equation.

ρB=(m2-m1)(m3-m1)d/[{m2-m1-(m4-m3)}(m5-m1)] ρ B = (m 2 -m 1 ) (m 3 -m 1) d / [{m 2 -m 1 - (m 4 -m 3)} (m 5 -m 1)]

여기서, d는 물의 30℃에서의 비중(0.9946(g/㎤))이다.Here, d is the specific gravity of water at 30 캜 (0.9946 (g / cm 3)).

(4) 비표면적(SSA)(4) Specific surface area (SSA)

BET의 식으로부터 유도된 근사식 vm=1/(v(1-x))을 이용하여 액체 질소 온도에서의 질소 흡착에 의한 1점법(상대 압력 x=0.3)에 의해 vm을 구하고, 다음 식에 의해 시료(음극 활물질)의 비표면적을 계산하였다.(Relative pressure x = 0.3) by nitrogen adsorption at liquid nitrogen temperature using the approximate equation vm = 1 / (v (1-x)) derived from the equation of BET, The specific surface area of the sample (negative electrode active material) was calculated.

비표면적=4.35×vm(m2/g)Specific surface area = 4.35 x vm (m 2 / g)

상기 BET의 식으로부터 유도된 근사식에 있어서, vm은 시료 표면에 단분자층을 형성하는데에 필요한 흡착량(㎤/g), v는 실측되는 흡착량(㎤/g), x는 상대 압력이다.In the approximation formula derived from the equation of BET, vm is an amount of adsorption (cm 3 / g) necessary for forming a monomolecular layer on the surface of a sample, v is a measured adsorption amount (cm 3 / g), and x is a relative pressure.

구체적으로는 MICROMERITICS사 제품 "Flow Sorb II2300"을 이용하여, 이하와 같이 하여 액체 질소 온도에서의 탄소질 물질에 대한 질소의 흡착량을 측정하였다.Specifically, the amount of nitrogen adsorbed to the carbonaceous substance at the liquid nitrogen temperature was measured using "Flow Sorb II2300" manufactured by MICROMERITICS Co., Ltd. as follows.

입자 직경 약 5∼50μm로 분쇄한 음극 활물질을 시료관에 충전하고, 질소 가스를 30몰% 농도로 함유하는 헬륨 가스를 흘리면서, 시료관을 -196℃로 냉각하고, 음극 활물질에 질소를 흡착시킨다. 이어서 시험관을 실온으로 되돌린다. 이 때, 시료로부터 탈리해 나오는 질소량을 열전도도형 검출기로 측정하여 흡착 가스량 v로 하였다.The sample tube was charged with the negative electrode active material pulverized into particles having a particle diameter of about 5 to 50 mu m and the sample tube was cooled to -196 DEG C while flowing helium gas containing nitrogen at a concentration of 30 mol% to adsorb nitrogen to the negative electrode active material . The test tube is then returned to room temperature. At this time, the amount of nitrogen released from the sample was measured by a thermal conductivity type detector, and the amount of adsorbed gas was determined as v.

상기 표 1 내에 있어서 야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질이라고 기재한 음극 활물질은 이하에 기재된 방법으로 제조하였다.The negative electrode active material described as the carbonaceous negative electrode active material derived from coconut shells in Table 1 was prepared by the method described below.

[야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질의 제조][Production of carbonaceous anode active material derived from coconut shells]

평균 입경 1mm 이하로 분쇄한 야자껍질탄(필리핀산) 30g과 35% 염산 100g을 넣고, 150℃에서 2시간 교반한 후, 여과하고, 또한 여과 잔분을 100℃의 이온 교환수로 충분히 수세하고 120℃에서 2시간 건조하고, 탈회탄(脫灰炭;Hyper coal)을 얻었다.30 g of crushed coconut shell (filipinic acid) having an average particle size of 1 mm or less and 100 g of 35% hydrochloric acid were added and stirred at 150 DEG C for 2 hours. After filtration, the filtration residue was sufficiently washed with ion- Deg.] C for 2 hours to obtain demagnetized coal (Hyper coal).

이와 같이 하여 얻어진 탈회탄을 분쇄, 분급하고, 평균 입자 직경이 약 10μm인 탄소 전구체 미립자로 한 후, 1250℃에서 1시간 본 소성을 실시하고, 야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질을 얻었다. 또한, 야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질은 난흑연화성 탄소이다.The thus obtained demineralized carbon was pulverized and classified to obtain carbon precursor fine particles having an average particle diameter of about 10 탆, followed by firing at 1,250 캜 for one hour to obtain a carbon-based negative electrode active material derived from coconut shells. Further, the carbon-based negative electrode active material derived from palm shell-like carbon is non-graphitizable carbon.

상기 표 1 내에 있어서 상기 야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질 이외의 음극 활물질로는 이하에 나타낸 바와 같이 시판품을 이용하였다.In Table 1, commercially available products were used as the negative electrode active materials other than the carbonaceous negative electrode active material derived from the coconut shell carbon.

표 1 중, CARBOTRON P라고 기재한 음극 활물질은 CARBOTRON P S(F)((주)구레하 제품)(난흑연화성 탄소)이며, BTR918이라고 기재한 음극 활물질은 BTR(등록상표) 918(BTR NEW ENERGY MATERIALS INC사 제품, 천연 흑연)이며, LT106이라고 기재한 음극 활물질은 ENERMIGHT(등록상표) LT시리즈 LT106(이시하라산업(주) 제품, 티탄산리튬)이다.In Table 1, the negative electrode active material described as CARBOTRON P is CARBOTRON PS (F) (Kureha Co.) (non-graphitizable carbon) and the negative active material described as BTR 918 is BTR (registered trademark) 918 (BTR NEW ENERGY MATERIALS INC., Natural graphite), and the negative active material described as LT106 is ENERMIGHT (registered trademark) LT series LT106 (lithium titanate manufactured by Ishihara Industries, Ltd.).

[실시예 1][Example 1]

폴리불화비닐리덴(이하, PVDF라고도 기재함)((주)구레하 제품 KF#7200, 인히런트 점도(ηi), 2.2dl/g)을 N-메틸-2-피롤리돈(이하, NMP라고도 기재함)에 용해시킨 폴리불화비닐리덴(#7200) 함유량 8질량%의 NMP용액 63.8질량부와 폴리비닐알코올(이하, PVA라고도 기재함)((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-205)을 NMP에 용해시킨, PVA 함유량 10질량%의 NMP용액 9질량부와 활물질(CARBOTRON P) 94질량부와 또한 NMP를 첨가하여 교반하고, 고형분 농도가 56질량%인 전극합제를 조제하였다. 활물질과 PVDF와 PVA의 질량분율은 94:5.1:0.9이다.(Hereinafter referred to as " PVDF ") (KF # 7200, innert viscosity (η i ), 2.2 dl / g, manufactured by Kureha Co., 63.8 parts by mass of an NMP solution containing a polyvinylidene fluoride (# 7200) content of 8% by mass and a polyvinyl alcohol (hereinafter also referred to as PVA) (Kuraray POVAL PVA-205 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) 9 parts by mass of an NMP solution having a PVA content of 10% by mass, 94 parts by mass of an active material (CARBOTRON P), and further NMP were dissolved in NMP and stirred to prepare an electrode mixture having a solid concentration of 56% by mass. The mass fraction of the active material, PVDF and PVA is 94: 5.1: 0.9.

[박리 강도의 측정][Measurement of peel strength]

(박리 강도 측정용 전극의 제작)(Preparation of Electrode for Peeling Strength Measurement)

상기 전극합제를 두께 10μm인 동박의 편면 상에 스페이서로 건조 후의 합계 두께 100μm가 되도록 하고, 바코터를 이용하여 균일하게 도포하고, 이것을 질소분위기하 110℃ 30분 가열 건조하고, 전극 구조체(박리 강도 측정용 전극)를 제작하였다.The electrode mixture was uniformly coated on one surface of a copper foil having a thickness of 10 m with a spacer so as to have a total thickness of 100 탆 and then uniformly coated using a bar coater and heated and dried at 110 캜 for 30 minutes under a nitrogen atmosphere to obtain an electrode structure Electrode for measurement).

(전극 구조체에 있어서의 전극합제층의 박리 강도의 측정)(Measurement of Peel Strength of Electrode Composition Layer in Electrode Structure)

집전체(동박)에 전극합제를 도포, 가열 건조함으로써 얻어진 상기 전극 구조체를 시료로 하고, 전극합제층의 집전체로부터의 박리 강도를 JIS K6854(박리 강도의 측정)에 준거하여 180° 박리 시험에 의해 측정하였다.The electrode assembly obtained by applying an electrode mixture to a current collector (copper foil) and drying by heating was used as a sample, and the peel strength of the electrode mixture layer from the current collector was measured in accordance with JIS K6854 (measurement of peel strength) .

구체적으로는 상기 전극 구조체를 폭 2cm×길이 5cm로 작두를 이용하여 잘라내고, 전극 구조면(전극합제층 표면)에 테이프(NITTO TAPE)를 접착하고, 7mPa―s로 20초 프레스하고, 테이프를 전극 구조면에 충분히 접착시킨 것을 시료로 이용하였다.Specifically, the electrode structure was cut out with a width of 2 cm and a length of 5 cm, a tape (NITTO TAPE) was adhered to the electrode structure surface (electrode mixture layer surface), pressed at 7 mPa-s for 20 seconds, A sample sufficiently adhered to the electrode structure surface was used as a sample.

상기 시료의 동박을 90°의 각도로 2.7cm까지 벗겨낸 후, 압축시험기(ORIENTEC사 제품 STA-1150)에 시료를 고정하고, 200mm/min로 180°로 잡아당기고, 변위량 7mm∼23mm간에서의 하중의 평균값을 구조체 폭(20mm)으로 나눈 값을 박리 강도로 하였다.The copper foil of the sample was peeled off to a depth of 2.7 cm at an angle of 90 ° and then a sample was fixed to a compression tester (STA-1150 manufactured by ORIENTEC Co.) and pulled at 180 ° at 200 mm / min. The value obtained by dividing the average value of the load by the structure width (20 mm) was defined as the peel strength.

[전지 성능의 평가, 불가역 용량의 측정][Evaluation of cell performance, measurement of irreversible capacity]

(충방전 시험용 전극의 제작)(Preparation of electrode for charging / discharging test)

상기 전극합제를 두께 18μm인 동박의 편면 상에 균일하게 도포하고, 이것을 120℃ 25분 가열·건조하였다. 직경 15mm의 원반 형태로 펀칭하고, 이것을 프레스함으로써 음극 전극(또한, 이 음극 전극을 충방전 시험용 전극, 탄소극이라고도 기재함)을 제작하였다. 또한, 전극 중의 활물질 질량은 10mg으로 조정하였다.The electrode mixture was uniformly coated on one side of a copper foil having a thickness of 18 mu m, and then heated and dried at 120 DEG C for 25 minutes. And then pressed to form a negative electrode (this negative electrode was also referred to as a charge / discharge test electrode, a carbon electrode). The mass of the active material in the electrode was adjusted to 10 mg.

(충방전 시험 방법)(Charge / discharge test method)

상기 활물질(CARBOTRON P)은 비수용매 이차전지의 음극을 구성하는 음극 활물질로 이용하는 것이지만, 본 발명의 효과인 첨가 바인더(PVDF나 PVA)에 의한 전지 활물질 중에 탈도핑되지 않고 잔존하는 용량, 즉 불가역 용량의 저감 효과를 대극 성능의 불균일에 영향받지 않고 높은 정밀도로 평가하기 위하여, 특성이 안정적인 리튬 금속을 대극(음극)으로 이용하고, 상기에서 얻어진 전극을 양극으로 하는 리튬이온 이차전지를 구성하고, 그 특성을 평가하였다.The active material (CARBOTRON P) is used as a negative electrode active material constituting the negative electrode of a non-aqueous solvent secondary battery. However, the remaining capacity without de-doping in the battery active material by the additive binder (PVDF or PVA) A lithium ion secondary battery in which a stable lithium metal as a counter electrode (negative electrode) is used and the electrode obtained in the above is used as an anode is constructed in order to evaluate the reduction effect of the lithium ion secondary battery with high precision without being affected by unevenness of the counter electrode performance, The properties were evaluated.

즉, 본원발명은 비수전해질 이차전지용 음극합제나 비수전해질 이차전지용 음극 등이지만, 불가역 용량 및 후술의 급속 방전시 용량 유지율의 평가를 실시할 때는 예외적으로 전극을 음극이 아니라 양극으로 하여 이용하였다.That is, the present invention is an anode mix for a nonaqueous electrolyte secondary battery or a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery. However, when the irreversible capacity and the capacity retention rate at the time of rapid discharge described below are evaluated, the electrode is used as an anode instead of a cathode.

(충방전 시험용 전지의 제작)(Preparation of battery for charging / discharging test)

상기 충방전 시험용 전극을 2016사이즈(직경 20mm, 두께 1.6mm)의 코인형 전지용 캔의 내뚜껑에 스폿 용접된 직경 17mm인 스테인리스 스틸망 원반에 프레스에 의해 가압하여 압착하고, 전극으로 하였다.The electrode for charging / discharging test was press-bonded to a stainless steel mesh disk having a diameter of 17 mm and spot-welded on a lid of a can for a coin-type battery having a size of 2016 (diameter 20 mm, thickness 1.6 mm).

리튬극의 조정은 Ar 분위기 중 글로브 박스 내에서 실시하였다. 미리 2016 사이즈의 코인형 전지용 캔의 외뚜껑에 지름 17mm의 스테인리스 스틸망 원반을 스폿 용접한 후, 두께 0.5mm의 금속 리튬 박판을 지름 15mm의 원반 형태로 펀칭한 것을 스테인리스 스틸망 원반에 압착하고 전극(대극)으로 하였다.The adjustment of the lithium electrode was carried out in a glove box in an Ar atmosphere. A stainless steel mesh disc having a diameter of 17 mm was spot-welded in advance to an outer lid of a can for a coin-type battery of 2016 size, and then a metal lithium thin plate having a thickness of 0.5 mm was punched out in the form of a disk having a diameter of 15 mm. (Main pole).

이렇게 하여 제조한 전극의 쌍을 이용하여 전해질로 에틸렌카보네이트와 디메틸카보네이트와 메틸에틸카보네이트를 용량비 1:2:2로 혼합한 혼합 용매에 1.5mol/L의 비율로 LiPF6을 첨가한 것을 사용하고, 직경 19mm의 붕규산염 유리섬유제 미세 세공막을 세퍼레이터로 하여, 폴리에틸렌제의 개스킷을 이용하여 Ar 글로브 박스 중에서 2016 사이즈의 코인형 비수전해질계 리튬 이차전지를 조립하였다.Using a pair of electrodes thus prepared, LiPF 6 was added to a mixed solvent of ethylene carbonate, dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 1: 2: 2 as an electrolyte at a ratio of 1.5 mol / L, A coin-shaped nonaqueous electrolyte type lithium secondary battery of 2016 size was assembled in an Ar glove box using a gasket made of polyethylene using a borosilicate glass fiber-made microporous film having a diameter of 19 mm as a separator.

(전지 용량의 측정)(Measurement of battery capacity)

상기 구성의 리튬 이차전지에 대해 충방전 시험장치(도요시스템 제품 "TOSCAT")를 이용하여 충방전 시험을 실시하였다. 충방전 시험용 전극에의 리튬의 도핑 반응을 정전류 정전압법에 따라 실시하고, 탈도핑 반응을 저전류법으로 실시하였다. 여기서, 양극에 리튬 칼코겐 화합물을 사용한 전지에서는 탄소극에 대한 리튬의 도핑 반응이 "충전"이고, 본 발명의 시험 전지와 같이 대극에 리튬 금속을 사용한 전지에서는 탄소극에 대한 도핑 반응을 "방전"이라고 부르게 되며, 이용하는 대극에 따라 동일한 탄소극에 대한 리튬의 도핑 반응의 호칭법이 상이하다. 그래서, 여기서는 편의상 탄소극에 대한 리튬의 도핑 반응을 "충전"이라고 기술하기로 한다.The lithium secondary battery of the above-described configuration was subjected to a charge-discharge test using a charging / discharging test apparatus (TOSCAT manufactured by Toyo Systems Co., Ltd.). The doping reaction of lithium to the charge / discharge test electrode was carried out according to the constant current constant voltage method, and the undoping reaction was carried out by the low current method. Here, in the battery using the lithium chalcogen compound as the anode, the lithium doping reaction to the carbon electrode is "charged ", and in the battery using the lithium metal as the counter electrode as in the test battery of the present invention, Quot ;, and the nomenclature for the lithium doping reaction to the same carbon pole differs depending on the counter electrode used. Therefore, for convenience, the doping reaction of lithium to the carbon electrode will be described as "charging ".

반대로 "방전"이란 시험 전지에서는 충전 반응이지만, 음극 활물질로부터의 리튬의 탈도핑 반응이기 때문에 편의상 "방전"이라고 기술하기로 한다. 여기서 채용한 충전 방법은 정전류 정전압법이며, 구체적으로는 단자 전압이 0 ㎷가 될 때까지 0.5mA/㎠로 정전류 충전을 실시하고, 단자 전압이 0 ㎷에 도달한 후, 단자 전압 0 ㎷로 정전압 충전을 실시하여 전류값이 20 ㎂에 도달할 때까지 충전을 계속하였다. 이 때, 공급한 전기량을 전극의 탄소재의 질량으로 나눈 값을 탄소재의 단위 질량당 충전 용량(mAh/g)이라고 정의하였다.Conversely, "discharge" means a charging reaction in a test battery, but since it is a de-doping reaction of lithium from a negative electrode active material, it is referred to as "discharge" for convenience. The charging method employed here is a constant current constant voltage method. Specifically, the constant current charging is performed at 0.5 mA / cm 2 until the terminal voltage becomes 0 하고. After the terminal voltage reaches 0 ㎷, a constant voltage Charging was carried out and charging was continued until the current value reached 20 占.. In this case, a value obtained by dividing the supplied electricity quantity by the mass of the carbon material of the electrode is defined as a charging capacity per unit mass of the carbon material (mAh / g).

충전 종료 후, 30분간 전지 회로를 개방하고 그 후 방전을 실시하였다. 방전은 0.5mA/㎠로 정전류 방전을 실시하고, 종지(終止) 전압을 1.5V로 하였다. 이 때 방전된 전기량을 전극의 탄소재의 질량으로 나눈 값을 탄소재의 단위 질량당 방전 용량(mAh/g)이라고 정의한다. 불가역 용량은 충전 용량-방전 용량으로 계산된다.After completion of charging, the battery circuit was opened for 30 minutes and then discharged. The discharge was performed at a constant current discharge of 0.5 mA / cm 2, and the end voltage was set to 1.5 V. The value obtained by dividing the discharged electricity quantity by the mass of the carbon material of the electrode is defined as the discharge capacity per unit mass of the carbon material (mAh / g). The irreversible capacity is calculated as the charging capacity-discharging capacity.

동일 시료를 이용하여 작성한 시험 전지(합계 3개)에 대한 측정값을 평균하여 충방전 용량 및 불가역 용량을 결정하였다.The charge / discharge capacity and the irreversible capacity were determined by averaging the measured values of the test cells (three in total) prepared using the same sample.

[전지 성능의 평가, 급속 방전시 용량 유지율의 측정][Evaluation of Battery Performance, Measurement of Capacity Retention Rate at Rapid Discharge]

(급속 방전성 시험)(Rapid Discharge Test)

상기 구성의 리튬 이차전지(충방전 시험용 전지)에 대하여 상기 (전지 용량의 측정)과 같이 충방전을 실시한 후, 다시 동일한 방법으로 충방전을 실시하였다.The lithium secondary battery (charge / discharge test battery) having the above-described configuration was subjected to charge / discharge as described above (measurement of battery capacity), and then charged / discharged in the same manner again.

이어서 단자 전압이 0V가 될 때까지 0.5mA/㎠로 정전류 충전을 실시한 후, 단자 전압 0 ㎷로 정전압 충전을 실시하여 전류값이 20 ㎂로 감쇠될 때까지 충전을 실시하였다. 충전 종료 후, 30분간 전지 회로를 개방하고 그 후 방전을 실시하였다. 방전은 전지 전압이 1.5V에 달할 때까지 일정한 전류 밀도 12.5mA/㎠(5C 상당)와 25mA/㎠(10C 상당)로 실시하고, 각각의 방전 용량을 구하였다. 각 방전 용량을 0.5mA/㎠에 있어서의 방전 용량으로 나눈 값을 급속 방전시 용량 유지율(%)이라고 정의하였다.Subsequently, constant current charging was performed at 0.5 mA / cm 2 until the terminal voltage became 0 V, and then constant voltage charging was performed at a terminal voltage of 0 하여 to perform charging until the current value was attenuated to 20 ㎂. After completion of charging, the battery circuit was opened for 30 minutes and then discharged. The discharge was carried out at a constant current density of 12.5 mA / cm 2 (corresponding to 5 C) and 25 mA / cm 2 (corresponding to 10 C) until the battery voltage reached 1.5 V, and the respective discharge capacities were determined. The value obtained by dividing each discharge capacity by the discharge capacity at 0.5 mA / cm 2 was defined as a capacity retention rate (%) at the time of rapid discharge.

동일 시료를 이용하여 작성한 시험 전지(합계 3개)에 대한 측정값을 평균하였다.The measured values for the test cells (three in total) prepared using the same sample were averaged.

그 결과를 표 3에 나타낸다.The results are shown in Table 3.

[실시예 2~4, 비교예 1, 2][Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2]

상기 폴리불화비닐리덴(#7200) 함유량 8질량%의 NMP용액 및 PVA 함유량 10질량%의 NMP용액의 사용량을 변경함으로써, 표 2에 기재한 바와 같이 PVDF와 PVA의 질량비를 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.Except that the mass ratio of PVDF to PVA was changed as shown in Table 2 by changing the amount of the NMP solution containing 8% by mass of the polyvinylidene fluoride (# 7200) content and the NMP solution containing 10% by mass of the PVA content The procedure of Example 1 was repeated.

그 결과를 표 3에 나타낸다.The results are shown in Table 3.

[실시예 5, 비교예 3~6][Example 5, Comparative Examples 3 to 6]

표 2에 기재된 바와 같이 상기 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#7200, 인히런트 점도(ηi), 2.2dl/g)을 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#1700, 인히런트 점도(ηi), 1.7dl/g) 또는 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#1100, 인히런트 점도(ηi), 1.1dl/g)로 변경하고, 상기 폴리불화비닐리덴의 NMP에 대한 양을 변경함으로써, 폴리불화비닐리덴(#7200) 함유량 8질량%의 NMP용액을 폴리불화비닐리덴(#1700) 함유량 10질량%의 NMP용액, 폴리불화비닐리덴(#1100) 함유량 12질량%의 NMP용액으로 변경하였다.The polyvinylidene fluoride (KF # 7200, inherent viscosity (η i ), 2.2 dl / g) of polyvinylidene fluoride (Kurehaku KF # 1700 manufactured by Kureha Co., Ltd.) (Η i ) of 1.7 dl / g) or polyvinylidene fluoride (Kurehaku KF # 1100, innervant viscosity (η i ), 1.1 dl / g) An NMP solution containing polyvinylidene fluoride (# 7200) in an amount of 8 mass% was changed to an NMP solution containing 10 mass% of polyvinylidene fluoride (# 1700), polyvinylidene fluoride (# 1100 ) Was changed to an NMP solution having a content of 12 mass%.

상기 폴리불화비닐리덴의 NMP용액 및 PVA 함유량 10질량%의 NMP용액의 사용량을 변경함으로써, 표 2에 기재된 바와 같이 PVDF와 PVA와의 질량비를 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the mass ratio of PVDF to PVA was changed as shown in Table 2 by changing the amount of the NMP solution of the polyvinylidene fluoride and the NMP solution of the PVA content of 10 mass%

그 결과를 표 3에 나타낸다.The results are shown in Table 3.

[실시예 6~8, 비교예 7~11][Examples 6 to 8 and Comparative Examples 7 to 11]

표 2에 기재된 바와 같이 상기 활물질(CARBOTRON P)을 야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질로 변경하고, 상기 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#7200, 인히런트 점도(ηi), 2.2dl/g)을 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#7300, 인히런트 점도(ηi), 3.1dl/g) 또는 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#1100, 인히런트 점도(ηi), 1.1dl/g)로 변경하고, 상기 폴리불화비닐리덴의 NMP에 대한 양을 변경함으로써, 폴리불화비닐리덴(#7200) 함유량 8질량%의 NMP용액을 폴리불화비닐리덴(#7300) 함유량 5질량%의 NMP용액, 폴리불화비닐리덴(#1100) 함유량 12질량%의 NMP용액으로 변경하였다.(CARBOTRON P) was changed to a carbonaceous anode active material derived from coconut husk, and the polyvinylidene fluoride (Kurena KF # 7200, innert viscosity (? I ), 2.2 dl / g) was added to polyvinylidene fluoride (Kurena KF # 7300, intrinsic viscosity (? I ), 3.1 dl / g) or polyvinylidene fluoride (Kure # KF # 1100, by changing to inhibit coherent viscosity (η i), 1.1dl / g), and changes the amount of the NMP of the polyvinylidene fluoride, and polyvinylidene fluoride (# 7200), an NMP solution of a content of 8% by mass of polyvinylidene fluoride An NMP solution containing 5 mass% of a lidene (# 7300) content, and an NMP solution containing 12 mass% of a polyvinylidene fluoride (# 1100) content.

또한, 표 2에 기재된 바와 같이 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-205)을 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-217) 또는 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-505)로 변경하였다.As shown in Table 2, polyvinyl alcohol (Kuraray POVAL PVA-205 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was mixed with polyvinyl alcohol (Kuraray POVAL PVA-217 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) or polyvinyl alcohol Kuraray POVAL PVA-505).

상기 폴리불화비닐리덴의 NMP용액 및 PVA 함유량 10질량%의 NMP용액의 사용량을 변경함으로써, 표 2에 기재된 바와 같이 PVDF와 PVA의 질량비를 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that the amount of the NMP solution of polyvinylidene fluoride and the amount of the NMP solution of 10 mass% of PVA content were changed to change the mass ratio of PVDF and PVA as shown in Table 2.

그 결과를 표 3에 나타낸다.The results are shown in Table 3.

[실시예 9~11, 비교예 12~22][Examples 9 to 11 and Comparative Examples 12 to 22]

표 2에 기재된 바와 같이 상기 활물질(CARBOTRON P)을 활물질(BTR918)로 변경하고, 상기 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#7200, 인히런트 점도(ηi), 2.2dl/g)을 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#7300, 인히런트 점도(ηi), 3.1dl/g) 또는 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#1100, 인히런트 점도(ηi), 1.1dl/g)로 변경하고, 상기 폴리불화비닐리덴의 NMP에 대한 양을 변경함으로써, 폴리불화비닐리덴(#7200) 함유량 8질량%의 NMP용액을 폴리불화비닐리덴(#7300) 함유량 5질량%의 NMP용액, 폴리불화비닐리덴(#1100) 함유량 12질량%의 NMP용액으로 변경하였다.(CARBOTRON P) was changed to an active material (BTR918) as shown in Table 2, and the polyvinylidene fluoride (Kurena KF # 7200, innervation viscosity (η i ), 2.2 dl / g) (Η i ), 3.1 dl / g) or polyvinylidene fluoride (manufactured by Kurehaku KF # 1100, intrinsic viscosity (η i ) of Kurehai KF # 7300, i), 1.1dl / g) and a change, by changing the amount of the NMP of the polyvinylidene fluoride, and polyvinylidene fluoride (# 7200), poly vinylidene an NMP solution of a fluoride content of 8% by weight (# 7300) , An NMP solution having a content of 5 mass%, and an NMP solution having a polyvinylidene fluoride (# 1100) content of 12 mass%.

또한, 표 2에 기재된 바와 같이 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-205)을 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-217), 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-105), 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-706), 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-235), 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 KurarayPOVAL PVA-505), 폴리비닐알코올((주)구라레 제품 LM폴리머 LM10HD), 또는 폴리비닐알코올(JAPAN VAM & POVAL CO.,LTD. 제품 특수 POVAL JMR150L)로 변경하였다.As shown in Table 2, polyvinyl alcohol (Kuraray POVAL PVA-205 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was mixed with polyvinyl alcohol (Kuraray POVAL PVA-217 manufactured by Kuraray Co., Ltd.), polyvinyl alcohol (Kuraray POVAL PVA-105), polyvinyl alcohol (Kuraray POVAL PVA-706 manufactured by Kuraray Co., Ltd.), polyvinyl alcohol (Kuraray POVAL PVA-235 manufactured by Kuraray Co., Ltd.), polyvinyl alcohol Kuraray POVAL PVA -505), polyvinyl alcohol (LM polymer LM10HD manufactured by Kuraray Co., Ltd.), or polyvinyl alcohol (special POVAL JMR150L manufactured by JAPAN VAM & POVAL CO., LTD.).

상기 폴리불화비닐리덴의 NMP용액 및 PVA 함유량 10질량%의 NMP용액의 사용량을 변경함으로써, 표 2에 기재된 바와 같이 PVDF와 PVA의 질량비를 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that the amount of the NMP solution of polyvinylidene fluoride and the amount of the NMP solution of 10 mass% of PVA content were changed to change the mass ratio of PVDF and PVA as shown in Table 2.

그 결과를 표 3에 나타낸다.The results are shown in Table 3.

[실시예 12, 비교예 23~26][Example 12, Comparative Examples 23 to 26]

표 2에 기재된 바와 같이 상기 활물질(CARBOTRON P)을 활물질(LT106)로 변경하고, 상기 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#7200, 인히런트 점도(ηi), 2.2dl/g)을 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#7300, 인히런트 점도(ηi), 3.1dl/g) 또는 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#1100, 인히런트 점도(ηi), 1.1dl/g)로 변경하고, 상기 폴리불화비닐리덴의 NMP에 대한 양을 변경함으로써, 폴리불화비닐리덴(#7200) 함유량 8질량%의 NMP용액을 폴리불화비닐리덴(#7300) 함유량 5질량%의 NMP용액, 폴리불화비닐리덴(#1100) 함유량 12질량%의 NMP용액으로 변경하였다.(CARBOTRON P) was changed to an active material (LT106), and the polyvinylidene fluoride (Kurena KF # 7200, innert viscosity (η i ), 2.2 dl / g) (Η i ), 3.1 dl / g) or polyvinylidene fluoride (manufactured by Kurehaku KF # 1100, intrinsic viscosity (η i ) of Kurehai KF # 7300, i), 1.1dl / g) and a change, by changing the amount of the NMP of the polyvinylidene fluoride, and polyvinylidene fluoride (# 7200), poly vinylidene an NMP solution of a fluoride content of 8% by weight (# 7300) , An NMP solution having a content of 5 mass%, and an NMP solution having a polyvinylidene fluoride (# 1100) content of 12 mass%.

상기 폴리불화비닐리덴의 NMP용액 및 PVA 함유량 10질량%의 NMP용액의 사용량을 변경함으로써, 표 2에 기재된 바와 같이 PVDF와 PVA의 질량비를 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that the amount of the NMP solution of polyvinylidene fluoride and the amount of the NMP solution of 10 mass% of PVA content were changed to change the mass ratio of PVDF and PVA as shown in Table 2.

그 결과를 표 3에 나타낸다.The results are shown in Table 3.

또한, 비수전해질 이차전지를 실제로 이용할 때는 전지로서의 특성뿐만 아니라, 생산성, 가격 등 여러가지 조건을 검토한 다음, 어떤 비수전해질 이차전지를 이용할지가 결정된다. 또한, 비수전해질 이차전지용 음극합제에 함유되는 성분 중에서 비수전해질 이차전지의 전지로서의 특성(전기적 특성)에 영향이 큰 성분은 음극 활물질이다. 이에 따라, 본 발명의 실시예, 비교예에 있어서는 동일한 활물질을 이용한 실시예, 비교예 중에서 본 발명의 효과를 검토하였다. 또한, 활물질로 CARBOTRON P를 이용한 경우에는 박리 강도 3.5gf/mm 이상, 불가역 용량 70mAh/g 이하, 급속 방전시 용량 유지율이 5C 상당에 있어서 90% 이상, 10C 상당에 있어서 55% 이상의 태양을, 활물질로 야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질을 이용한 경우에는 박리 강도 3.5gf/mm 이상, 불가역 용량 70mAh/g 이하, 급속 방전시 용량 유지율이 5C 상당에 있어서 90% 이상, 10C 상당에 있어서 70% 이상의 태양을, 활물질로 BTR918을 이용한 경우에는 박리 강도 3.5gf/mm 이상, 불가역 용량 20mAh/g 이하, 급속 방전시 용량 유지율이 5C 상당에 있어서 80% 이상, 10C 상당에 있어서 52% 이상의 태양을, 활물질로 LT106을 이용한 경우에는 박리 강도 3.5gf/mm 이상의 태양을 실용상 충분한 성능을 가진다고 판단하였다.Further, when the nonaqueous electrolyte secondary battery is actually used, various conditions such as productivity, price, as well as characteristics of the battery are examined, and then, what nonaqueous electrolyte secondary battery is to be used is determined. Among the components contained in the negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery, the negative active material is a component that greatly affects the characteristics (electrical characteristics) of the nonaqueous electrolyte secondary battery as a battery. Thus, in the examples and comparative examples of the present invention, effects of the present invention were examined in Examples and Comparative Examples using the same active material. When CARBOTRON P is used as an active material, it has a peeling strength of 3.5 gf / mm or more, an irreversible capacity of 70 mAh / g or less, a capacity retention rate of 90% or more at 5 C or a 55% A peel strength of not less than 3.5 gf / mm, an irreversible capacity of not more than 70 mAh / g, a capacity retention ratio of not less than 90% in the case of rapid discharge and not less than 70% in the equivalent of 10 C when the carbonaceous anode active material derived from coconut shells is used When the BTR918 is used as the active material, the solar battery is required to have a peeling strength of 3.5 gf / mm or more, an irreversible capacity of 20 mAh / g or less, a capacity retention rate of 80% or more at the time of rapid discharge and 52% It was judged that the solar cell having a peeling strength of 3.5 gf / mm or more had sufficient performance for practical use.

또한, LT106은 원래 불가역 용량이 적고, 급속 방전시의 용량 유지율도 우수한 음극 활물질로 알려져 있고, 이 활물질을 이용한 경우의 기술 과제는 박리 강도의 개선이기 때문에, 박리 강도에 대해서만 분석하였다.LT106 is known as a negative electrode active material having a small irreversible capacity and excellent capacity retention ratio at the time of rapid discharge. The technical problem in using this active material is the improvement of the peeling strength, and therefore, the peeling strength is analyzed only.

[표 2][Table 2]

Figure 112015012781313-pct00003
Figure 112015012781313-pct00003

[표 3][Table 3]

Figure 112015012781313-pct00004
Figure 112015012781313-pct00004

Figure 112015012781313-pct00005
Figure 112015012781313-pct00005

[실시예 13][Example 13]

(사이클 시험)(Cycle test)

(음극 전극의 제작)(Fabrication of cathode electrode)

실시예 7의 전극합제를 두께 18μm의 동박의 편면 상에 균일하게 도포하고, 이것을 120℃ 25분 가열―건조하였다. 건조 후, 직경 15mm의 원반 형태로 펀칭하고 이것을 프레스함으로써 음극 전극을 제작하였다. 또한, 원반 형태 음극 전극이 갖는 활물질의 질량은 10mg이 되도록 조정하였다.The electrode mixture of Example 7 was uniformly coated on one side of a copper foil having a thickness of 18 mu m and dried by heating at 120 DEG C for 25 minutes. Dried, punched out in the form of a disc having a diameter of 15 mm, and pressed to produce a negative electrode. Further, the mass of the active material contained in the disc-shaped negative electrode was adjusted to be 10 mg.

(양극 전극의 제작)(Fabrication of anode electrode)

코발트산리튬(일본화학공업 제품 "CELLSEED C-5") 94 질량부, 카본블랙 3 질량부, 폴리불화비닐리덴((주)구레하 제품 KF#1300) 3 질량부, 카본블랙 3 질량부에 NMP를 첨가하고, 혼합하여 양극용 합제를 조정하였다. 얻어진 합제를 두께 50μm의 알루미늄박 상에 균일하게 도포하였다. 건조한 후, 코팅 전극을 직경 14mm의 원판 형태로 펀칭하고 양극 전극을 제작하였다. 또한, 전술의 (전지용량의 측정)에 기재된 방법으로 측정한 실시예 7에 있어서의 활물질의 단위 질량당 충전 용량의 95%가 되도록 양극 전극 중의 코발트산리튬의 양을 조정하였다. 코발트산리튬의 용량을 150mAh/g으로 하여 계산하였다., 94 parts by mass of lithium cobalt oxide ("CELLSEED C-5" manufactured by Japan Chemical Industry Co., Ltd.), 3 parts by mass of carbon black, 3 parts by mass of polyvinylidene (Kurehakai KF # 1300), 3 parts by mass of carbon black NMP was added and mixed to prepare a positive electrode mix. The resultant mixture was uniformly coated on an aluminum foil having a thickness of 50 mu m. After drying, the coated electrodes were punched in the form of a disk having a diameter of 14 mm to prepare a positive electrode. The amount of lithium cobalt oxide in the positive electrode was adjusted so as to be 95% of the charging capacity per unit mass of the active material in Example 7 measured by the method described above (measurement of battery capacity). The capacity of lithium cobalt oxide was calculated to be 150 mAh / g.

이렇게 하여 제조한 전극의 쌍을 이용하여 전해액으로 에틸렌카보네이트와 디메틸카보네이트와 메틸에틸카보네이트를 용량비 1:2:2로 혼합한 혼합 용매에 1.5mol/L의 비율로 LiPF6을 첨가한 것을 사용하고, 직경 19mm의 붕규산염 유리섬유제 미세 세공막을 세퍼레이터로 하고, 폴리에틸렌제의 개스킷을 이용하여 Ar 글로브 박스 중에서 2032 사이즈의 코인형 비수전해질계 리튬 이차전지를 조립하였다.Using a pair of electrodes thus prepared, LiPF 6 was added to a mixed solvent obtained by mixing ethylene carbonate, dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 1: 2: 2 as an electrolytic solution at a ratio of 1.5 mol / L, A coin-type nonaqueous electrolyte type lithium secondary battery having a size of 2032 was assembled in an Ar glove box using a gasket made of polyethylene, using a borosilicate glass fiber-made microporous film having a diameter of 19 mm as a separator.

여기서 처음에 3회 충방전을 반복하여 에이징을 실시한 후 사이클 시험을 시작하였다. 사이클 시험에서 채용한 정전류 정전압 조건은 전지 전압이 4.2V가 될 때까지 일정한 전류 밀도 2.5mA/㎠로 충전을 실시하고, 그 후 전압을 4.2V로 유지하도록 (정전압으로 유지하면서) 전류값을 연속적으로 변화시켜 전류값이 50 ㎂에 도달할 때까지 충전을 계속한다. 충전 종료 후 10분간 전지 회로를 개방하고 그 후 방전을 실시하였다. 방전은 전지 전압이 3.0V에 도달할 때까지 일정한 전류 밀도 2.5mA/㎠로 실시하였다. 이 충전 및 방전을 50℃에서 250회 반복하고, 30회 후와 250회 후의 방전 용량을 첫회의 방전 용량으로 나누어 용량 유지율(%)을 구하였다.The cycle test was first started after three cycles of charging and discharging were repeated and aging was carried out. The constant-current constant-voltage condition employed in the cycle test was such that charging was performed at a constant current density of 2.5 mA / cm 2 until the battery voltage reached 4.2 V, and then the current value was maintained continuously (while maintaining the constant voltage) And the charging is continued until the current value reaches 50 占.. After completion of charging, the battery circuit was opened for 10 minutes and then discharged. The discharge was performed at a constant current density of 2.5 mA / cm 2 until the battery voltage reached 3.0 V. The charging and discharging were repeated 250 times at 50 캜, and the discharge capacity after 30 cycles and after 250 cycles was divided by the discharge capacity for the first time to obtain the capacity retention rate (%).

그 결과를 표 4에 나타낸다.The results are shown in Table 4.

[실시예 14, 비교예 27, 28][Example 14, Comparative Examples 27 and 28]

상기 실시예 7의 전극합제를 실시예 9의 전극합제(실시예 14), 비교예 8의 전극합제(비교예 27), 또는 비교예 14의 전극합제(비교예 28)로 대신하고, 실시예 7에 있어서의 활물질의 단위 질량당 충전 용량을 실시예 9에 있어서의 활물질의 단위 질량당 충전 용량(실시예 14), 비교예 8에 있어서의 활물질의 단위 질량당 충전 용량(비교예 27), 또는 비교예 14에 있어서의 활물질의 단위 질량당 충전 용량(비교예 28)으로 한 것 이외는 실시예 13과 마찬가지로 실시하여 용량 유지율(%)을 구하였다.The electrode mix of Example 7 was replaced with the electrode mix of Example 9 (Example 14), the electrode mix of Comparative Example 8 (Comparative Example 27), or the electrode mix of Comparative Example 14 (Comparative Example 28) The charging capacity per unit mass of the active material in Example 7 was set to a charging capacity per unit mass of the active material in Example 9 (Example 14), a charging capacity per unit mass of the active material in Comparative Example 8 (Comparative Example 27) Or the charging capacity per unit mass of the active material in Comparative Example 14 (Comparative Example 28), the capacity retention ratio (%) was obtained.

그 결과를 표 4에 나타낸다.The results are shown in Table 4.

[실시예 15][Example 15]

실시예 9로부터 폴리불화비닐리덴의 NMP용액 및 PVA 함유량 10질량%의 NMP용액의 사용량을 변경함으로써, 활물질과 PVDF와 PVA의 질량분율이 94:4.5:1.5인 전극합제를 조제하였다.An electrode mixture having an active material, a mass fraction of PVDF and PVA of 94: 4.5: 1.5 was prepared by changing the amount of NMP solution of polyvinylidene fluoride and the NMP solution of PVA content of 10 mass% from Example 9.

실시예 1의 (전지 용량의 측정)에 기재한 방법과 동일한 방법에 의해 활물질의 단위 질량당 충전 용량을 구하였다.The charge capacity per unit mass of the active material was determined by the same method as described in Example 1 (measurement of battery capacity).

상기 실시예 7의 전극합제를 상기 전극합제로 대신하고, 실시예 7에 있어서의 활물질의 단위 질량당 충전 용량을 상기 활물질의 단위 질량당 충전 용량으로 한 것 이외는 실시예 13과 마찬가지로 실시하여 용량 유지율(%)을 구하였다.The electrode mix of Example 7 was replaced with the electrode mixture, and the charge capacity per unit mass of the active material in Example 7 was set to be the charge capacity per unit mass of the active material, Retention ratio (%) was obtained.

그 결과를 표 4에 나타낸다.The results are shown in Table 4.

비수전해질 이차전지용 음극합제에 함유되는 성분 중에서 비수전해질 이차전지의 용량 유지율에 영향이 큰 성분은 음극 활물질이다. 이에 따라, 본 발명의 실시예, 비교예에 있어서는 동일한 활물질을 이용한 실시예, 비교예 중에서 본 발명의 효과를 검토하였다. 또한, 활물질로서 야자껍질탄 유래의 탄소계 음극 활물질을 이용한 경우에는 30회 후의 용량 유지율이 91%를 초과하는 태양을, 활물질로 BTR918을 이용한 경우에는 30회 후의 용량 유지율이 50%를 초과하는 태양을 실용상 충분한 용량 유지율을 가진다고 판단하였다.Among the components contained in the negative electrode mixture for a non-aqueous electrolyte secondary battery, the component having a large influence on the capacity retention rate of the non-aqueous electrolyte secondary battery is the negative active material. Thus, in the examples and comparative examples of the present invention, effects of the present invention were examined in Examples and Comparative Examples using the same active material. When a carbon-based anode active material derived from a coconut shell is used as an active material, a solar cell having a capacity retention rate after 30 times of 91% or more is used. When BTR918 is used as an active material, It was judged that the capacity retention rate was sufficient for practical use.

[표 4][Table 4]

Figure 112015012781313-pct00006
Figure 112015012781313-pct00006

Claims (10)

적어도 인히런트(Inherent) 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴 및 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올을 포함하고,
상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함하는 비수전해질 이차전지용 바인더.
At least a polyvinylidene fluoride having an inherent viscosity of 1.2 to 7 dl / g and a polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 90 mol%
Wherein the binder contains 5 to 90% by mass of the polyvinyl alcohol per 100% by mass of the total of the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol.
제1항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올의 평균 중합도가 100∼4000인 비수전해질 이차전지용 바인더.The binder for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the polyvinyl alcohol has an average degree of polymerization of 100 to 4,000. 제1항 또는 제2항에 기재된 비수전해질 이차전지용 바인더 및 용제로 이루어지는 비수전해질 이차전지용 바인더 용액.A binder solution for a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a binder and a solvent for a nonaqueous electrolyte secondary cell according to any one of claims 1 to 3. 적어도 인히런트 점도가 1.2∼7dl/g인 폴리불화비닐리덴, 비누화도가 80∼90mol%인 폴리비닐알코올, 음극 활물질 및 용제를 포함하고,
상기 폴리불화비닐리덴 및 상기 폴리비닐알코올의 합계 100질량%당 상기 폴리비닐알코올을 5∼90질량% 포함하는 비수전해질 이차전지용 음극합제.
Polyvinylidene fluoride having an innervant viscosity of 1.2 to 7 dl / g, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 90 mol%, a negative electrode active material and a solvent,
Wherein the polyvinyl alcohol is contained in an amount of 5 to 90 mass% per 100 mass% of the total of the polyvinylidene fluoride and the polyvinyl alcohol.
제4항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올의 평균 중합도가 100∼4000인 비수전해질 이차전지용 음극합제.The negative electrode material mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 4, wherein the polyvinyl alcohol has an average degree of polymerization of 100 to 4,000. 제5항에 있어서, 상기 음극 활물질이 탄소질 재료로 이루어지는 비수전해질 이차전지용 음극합제.The negative electrode material mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, wherein the negative electrode active material is made of a carbonaceous material. 제5항에 있어서, 상기 음극 활물질이 난흑연화성 탄소인 비수전해질 이차전지용 음극합제.The negative electrode material mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, wherein the negative electrode active material is non-graphitizable carbon. 제5항에 있어서, 상기 음극 활물질이 이흑연화성 탄소인 비수전해질 이차전지용 음극합제.The negative electrode material mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, wherein the negative active material is graphitizable carbon. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 비수전해질 이차전지용 음극합제를 집전체에 도포, 건조하여 얻어지는 비수전해질 이차전지용 음극.A negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery obtained by applying a negative electrode mixture for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 4 to 8 to a current collector and drying the same. 제9항에 기재된 비수전해질 이차전지용 음극을 가지는 비수전해질 이차전지.The nonaqueous electrolyte secondary battery having a negative electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 9.
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