KR102303725B1 - Thermal crosslinking type slurry for lithium ion battery and method for producing same, electrode for lithium ion battery, separator for lithium ion battery, separator/electrode layered product for lithium ion battery and lithium ion battery - Google Patents

Thermal crosslinking type slurry for lithium ion battery and method for producing same, electrode for lithium ion battery, separator for lithium ion battery, separator/electrode layered product for lithium ion battery and lithium ion battery Download PDF

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Abstract

(과제)본 발명은, 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리 및 그 제조방법, 리튬이온 전지용 전극, 리튬이온 전지용 세퍼레이터, 리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체, 및 리튬이온 전지를 제공하는 것을 과제로 한다.
(해결수단)본 개시는, 구성단위 100mol%에 대하여, N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a) 유래의 구성단위를 50mol% 이상 포함하는 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A), 포름알데히드, 글리옥살, 헥사메틸렌테트라민, 요소포름알데히드 수지 및 메틸올멜라민 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상을 포함하는 수용성 가교제(A1), 및 물을 포함하는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 제공한다.
(Project) An object of the present invention is to provide a slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery and a method for manufacturing the same, an electrode for a lithium ion battery, a separator for a lithium ion battery, a separator/electrode laminate for a lithium ion battery, and a lithium ion battery.
(Solution) The present disclosure relates to a water-soluble poly(meth)acrylamide containing 50 mol% or more of the structural unit derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) with respect to 100 mol% of the structural unit. (A), a water-soluble crosslinking agent (A1) containing at least one selected from the group consisting of formaldehyde, glyoxal, hexamethylenetetramine, urea formaldehyde resin, and methylolmelamine resin, and a thermal crosslinking type containing water A slurry for lithium ion batteries is provided.

Description

열가교형 리튬이온 전지용 슬러리 및 그 제조방법, 리튬이온 전지용 전극, 리튬이온 전지용 세퍼레이터, 리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체, 및 리튬이온 전지{THERMAL CROSSLINKING TYPE SLURRY FOR LITHIUM ION BATTERY AND METHOD FOR PRODUCING SAME, ELECTRODE FOR LITHIUM ION BATTERY, SEPARATOR FOR LITHIUM ION BATTERY, SEPARATOR/ELECTRODE LAYERED PRODUCT FOR LITHIUM ION BATTERY AND LITHIUM ION BATTERY}Slurry for thermal crosslinking lithium ion battery and manufacturing method thereof, electrode for lithium ion battery, separator for lithium ion battery, separator/electrode laminate for lithium ion battery, and lithium ion battery TECHNICAL FIELD ELECTRODE FOR LITHIUM ION BATTERY, SEPARATOR FOR LITHIUM ION BATTERY, SEPARATOR/ELECTRODE LAYERED PRODUCT FOR LITHIUM ION BATTERY AND LITHIUM ION BATTERY}

본 개시는, 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리 및 그 제조방법, 리튬이온 전지용 전극, 리튬이온 전지용 세퍼레이터, 리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체, 및 리튬이온 전지에 관한 것이다.The present disclosure relates to a slurry for a thermal crosslinking type lithium ion battery and a method for manufacturing the same, an electrode for a lithium ion battery, a separator for a lithium ion battery, a separator/electrode laminate for a lithium ion battery, and a lithium ion battery.

리튬이온 전지는, 소형이고 경량이며, 또한 에너지 밀도가 높고, 반복 충방전(充放電)이 가능하다고 하는 특성이 있어, 폭넓은 용도로 사용되고 있다. 그 때문에 최근에는 리튬이온 전지에 있어서 한층 더 고성능화를 목적으로 하여, 전극, 세퍼레이터 등의 전지 부재의 개량이 검토되고 있다.BACKGROUND ART Lithium ion batteries are small and lightweight, have high energy density, and have characteristics that can be repeatedly charged and discharged, and are used in a wide range of applications. Therefore, in recent years, improvement of battery members, such as an electrode and a separator, is examined for the purpose of further performance improvement in a lithium ion battery.

리튬이온 전지의 정극(正極) 및 부극(負極)은 모두 전극활물질(電極活物質)과 바인더 수지를 용매에 분산시켜서 슬러리로 한 것을 집전체(集電體)(예를 들면 금속박(金屬箔)) 상에 양면도포하고, 용매를 건조시켜 제거해서 전극층(電極層)을 형성한 후에, 이것을 롤 프레스기 등으로 압축하여 성형해서 제조된다.Both the positive electrode and the negative electrode of a lithium ion battery are made by dispersing an electrode active material and a binder resin in a solvent to form a slurry. ) is coated on both sides, the solvent is dried and removed to form an electrode layer, and then this is compressed and molded with a roll press machine or the like.

최근, 리튬이온 전지용 전극에 있어서, 전지용량(電池容量)을 높이는 관점에서, 전극활물질로서 여러가지 전극활물질이 제안되어 있다. 그러나 전극활물질에 따라서는 충방전에 따라 팽창하고 수축하기 쉽다. 그 때문에 리튬이온 전지용 전극은 충방전의 반복초기부터 부피변화가 발생하여(스프링백성(spring back性)), 이것을 사용한 리튬이온 전지의 사이클 특성 등의 전기적 특성이 저하되기 쉽다고 하는 문제가 발생하고 있다.In recent years, the electrode for lithium ion batteries WHEREIN: From a viewpoint of raising a battery capacity, various electrode active materials are proposed as an electrode active material. However, depending on the electrode active material, it is easy to expand and contract according to charging and discharging. For this reason, the lithium ion battery electrode has a problem that the volume change occurs from the initial stage of repeated charging and discharging (spring back nature), and electrical characteristics such as cycle characteristics of the lithium ion battery using the same are easily reduced. .

그래서 사계(斯界)에서는, 상기 과제를 바인더 수지로써 해결을 꾀하는 검토가 이루어지고 있어, 예를 들면 에멀션 가교계(특허문헌1) 및 N-메틸올아크릴아미드(특허문헌2)가 제안되어 있다.Then, in the four seasons, examination for trying to solve the said subject with binder resin is made|formed, for example, an emulsion crosslinking system (patent document 1) and N-methylolacrylamide (patent document 2) are proposed.

리튬이온 전지의 세퍼레이터에 대해서, 최근에 폴리올레핀 미다공막(微多孔膜)의 표면에, 세라믹 미립자와 바인더를 포함하는 코팅층(내열층(耐熱層))을 형성한 내열성 세퍼레이터가 제안되어 있다. 상기 코팅층은 고온에 노출되어도 세퍼레이터의 수축을 억제하는 효과가 있는 것이 공지되어 있다. 그러나 얻어진 내열성 세퍼레이터는, 제조라인에서의 반송시나 전지 셀 내에서의 휨 등의 변형에 의하여 코팅층과 폴리올레핀 미다공막과의 접착을 유지할 수 없게 되어 탈락하기 쉽다고 하는 과제가 있었다.About the separator of a lithium ion battery, the heat-resistant separator which formed the coating layer (heat-resistant layer) containing ceramic microparticles|fine-particles and a binder on the surface of a polyolefin microporous film is recently proposed with respect to the separator of a lithium ion battery. It is known that the coating layer has an effect of suppressing the shrinkage of the separator even when exposed to high temperatures. However, the obtained heat-resistant separator had a problem that the adhesion between the coating layer and the polyolefin microporous film could not be maintained due to deformation such as warpage during transport in a production line or warpage in a battery cell, and thus easily fall off.

그래서 사계에서는, 상기 과제를 바인더 수지로써 해결을 꾀하는 검토가 이루어지고 있어, 예를 들면 폴리아크릴산이 금속 카티온(金屬 cation)으로 가교(架橋)된 폴리아크릴산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터(특허문헌3)도 제안되어 있다. 또한 카르복실기를 함유하는 수용성 증점제, 카르보디이미드 화합물 가교제와 입자상 중합체를 포함하는 리튬이온 2차전지용 다공막 조성물(특허문헌4)이 제안되어 있다.Therefore, in the four seasons, studies are being made to solve the above problems with a binder resin, for example, a separator comprising polyacrylic acid in which polyacrylic acid is crosslinked with a metal cation ( Patent document 3) is also proposed. Furthermore, a porous membrane composition for lithium ion secondary batteries (Patent Document 4) comprising a water-soluble thickener containing a carboxyl group, a carbodiimide compound crosslinking agent, and a particulate polymer has been proposed.

국제공개 제2016/159198호International Publication No. 2016/159198 일본 공개특허공보 특개2015-185530호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2015-185530 일본 공개특허공보 특개2016-012478호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2016-012478 일본 특허 제6187464호 공보Japanese Patent Publication No. 6187464

리튬이온 전지의 전극에 대해서, 특허문헌1에서는 에멀션의 가교체를 제안하고 있으나, 가교도는 높일 수 있지만, 내스프링백성(耐spring back性)의 효과는 불충분하다.Regarding the electrode of a lithium ion battery, although patent document 1 proposes the crosslinked body of an emulsion, although the degree of crosslinking can be raised, the effect of spring back resistance is insufficient.

특허문헌2에 기재되어 있는 N-메틸올아크릴아미드는, 수지 자체에 가교성이 있기 때문에 겔화(gel化)하는 것이 문제이다. 그 때문에 유입량을 올릴 수 없고 가교도를 높일 수 없기 때문에, 내스프링백성의 효과는 불충분하다.Since N-methylolacrylamide described in Patent Document 2 has crosslinking properties in the resin itself, gelation is a problem. Therefore, since the inflow amount cannot be increased and the degree of crosslinking cannot be increased, the effect of springback resistance is insufficient.

리튬이온 전지의 세퍼레이터에 대해서, 특허문헌3에 기재되어 있는 폴리아크릴산이 금속 카티온으로 가교된 폴리아크릴산염에서는 가교 효과가 현저하게 낮기 때문에, 밀착성의 향상 효과는 낮다고 하는 과제가 있다.With respect to the separator of a lithium ion battery, since the crosslinking effect is remarkably low in the polyacrylate which polyacrylic acid described in patent document 3 was bridge|crosslinked with a metal cation, there exists a subject that the adhesive improvement effect is low.

또 특허문헌4에서는, 바인더에 더하여 특정한 수용성 증점제 및 카르보디이미드 화합물을 포함하는 조성물을 사용한 세퍼레이터용 다공질층을 제안하고 있지만, 상기 바인더와 카르보디이미드 화합물과의 반응성이 높기 때문에 슬러리의 안정성이 나빠서 겔화하기 쉬운 경향이 있다. 그 때문에 미립자가 응집해서 시간이 지남에 따라 침강(沈降)함으로써 도포시의 두께가 고르지 않는 경우가 발생하여, 균일한 다공막을 작성하는 것이 어렵다.In addition, Patent Document 4 proposes a porous layer for a separator using a composition containing a specific water-soluble thickener and a carbodiimide compound in addition to a binder. However, since the binder and the carbodiimide compound have high reactivity, the stability of the slurry is poor. It tends to gel easily. For this reason, the case where the thickness at the time of application|coating is uneven arises because microparticles|fine-particles aggregate and settle over time, and it is difficult to create a uniform porous film.

그래서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 우수한 내스프링백성 및 전기적 특성을 리튬이온 전지에 부여할 수 있는 전극, 및 우수한 내열수축성, 내분락성(耐粉落性(dust fall-off proofness)), 기재밀착성, 레이트 특성, 출력 특성을 리튬이온 전지에 부여할 수 있는 세퍼레이터를 제조할 수 있는 것을 제공하는 것으로 한다. 또 본 개시에 있어서, 내분락성은 세라믹 미립자 상호간의 결착성(結着性)을 의미하고, 기재밀착성은, 기재와, 본 발명에 관한 슬러리를 기재에 도포하고 건조시켜 얻어지는 층(코팅층)과의 접착성을 의미한다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is an electrode capable of imparting excellent springback resistance and electrical properties to a lithium ion battery, and excellent heat shrinkage resistance, dust fall-off proofness, and substrate It shall provide the thing which can manufacture the separator which can provide adhesiveness, a rate characteristic, and an output characteristic to a lithium ion battery. In addition, in the present disclosure, the anti-slip property means the bonding property between the ceramic fine particles, and the adhesion to the substrate refers to the adhesion between the substrate and the layer (coating layer) obtained by applying the slurry according to the present invention to the substrate and drying it. means adhesion.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 특정한 단량체를 사용해서 제조한 폴리(메타)아크릴아미드 및 수용성 가교제 및 물을 포함하는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 사용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors use a slurry for thermal crosslinking lithium ion batteries containing poly(meth)acrylamide prepared using a specific monomer, a water-soluble crosslinking agent, and water, thereby solving the above problems Found what could be done, and came to complete the present invention.

본 개시에 의하여 이하의 항목이 제공된다.The present disclosure provides the following items.

(항목1)(Item 1)

구성단위 100mol%에 대하여, N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a) 유래의 구성단위를 50mol% 이상 포함하는 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A),Water-soluble poly(meth)acrylamide (A) containing 50 mol% or more of the structural unit derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) with respect to 100 mol% of the structural unit;

포름알데히드, 글리옥살, 헥사메틸렌테트라민, 요소포름알데히드 수지 및 메틸올멜라민 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상을 포함하는 수용성 가교제(A1),A water-soluble crosslinking agent (A1) comprising at least one selected from the group consisting of formaldehyde, glyoxal, hexamethylenetetramine, urea formaldehyde resin, and methylolmelamine resin;

및 물을 포함하는and water

열가교형 리튬이온 전지용 슬러리.Slurry for thermal crosslinking lithium-ion batteries.

(항목2)(Item 2)

상기 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A) 중에 있어서 N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a) 유래의 구성단위 100질량%에 대하여, 상기 수용성 가교제(A1)를 0.001∼3.0질량% 포함하는 상기 항목에 기재되어 있는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리.In the water-soluble poly(meth)acrylamide (A), the water-soluble crosslinking agent (A1) is added in an amount of 0.001 to 100% by mass of the structural unit derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) The slurry for thermal crosslinking type lithium ion batteries as described in the said item containing 3.0 mass %.

(항목3)(Item 3)

전극활물질(B)을 포함하는 상기 항목에 기재되어 있는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리.The slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery according to the above item comprising an electrode active material (B).

(항목4)(Item 4)

상기 전극활물질(B)이 실리콘 또는 실리콘 옥사이드를 10질량% 이상 포함하는 상기 항목에 기재되어 있는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리.The slurry for a thermal crosslinking type lithium ion battery as described in the said item in which the said electrode active material (B) contains 10 mass % or more of silicon or silicon oxide.

(항목5)(Item 5)

세라믹 미립자(C)를 포함하는 상기 항목에 기재되어 있는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리.The slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery as described in the above, comprising ceramic fine particles (C).

(항목6)(Item 6)

상기 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)를 포함하는 수용액에 상기 수용성 가교제(A1)를 가하는 공정을 포함하는 상기 항목 중의 어느 하나의 항에 기재되어 있는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리의 제조방법.The method for producing a slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery according to any one of the above items, comprising the step of adding the water-soluble crosslinking agent (A1) to an aqueous solution containing the water-soluble poly(meth)acrylamide (A).

(항목7)(Item 7)

상기 항목 중의 어느 하나의 항의 상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 집전체에 도포하고 열가교반응 시킴으로써 얻어지는 리튬이온 전지용 전극.An electrode for a lithium ion battery obtained by applying the slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery according to any one of the above items to a current collector and performing a thermal crosslinking reaction.

(항목8)(Item 8)

상기 항목에 기재되어 있는 리튬이온 전지용 전극을 포함하는 리튬이온 전지.A lithium ion battery comprising the electrode for a lithium ion battery according to the above item.

(항목9)(Item 9)

상기 항목에 기재되어 있는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 다공질의 폴리올레핀 수지기재 또는 플라스틱 부직포에 도포하고 열가교시킴으로써 얻어지는 리튬이온 전지용 세퍼레이터.A lithium ion battery separator obtained by applying the thermally crosslinkable lithium ion battery slurry described in the above item to a porous polyolefin resin substrate or plastic nonwoven fabric and thermally crosslinking it.

(항목10)(Item 10)

상기 항목에 기재되어 있는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를,The slurry for thermal crosslinking lithium ion batteries described in the above item,

전극재료의 활물질측에 도포하고 열가교시킴으로써 얻어지는 리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체.A separator/electrode laminate for lithium ion batteries obtained by coating on the active material side of an electrode material and thermally crosslinking.

(항목11)(Item 11)

상기 항목에 기재되어 있는 리튬이온 전지용 세퍼레이터 및/또는 상기 항목에 기재되어 있는 리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체를 포함하는 리튬이온 전지.A lithium ion battery comprising the separator for a lithium ion battery according to the above item and/or the separator/electrode laminate for a lithium ion battery according to the above item.

본 개시에 있어서, 상기한 하나 또는 복수의 특징은 명시된 조합에 더하여, 더 조합시켜서 제공될 수 있다.In the present disclosure, one or a plurality of the above-described features may be provided by further combination in addition to the specified combination.

본 발명의 리튬이온 전지용 바인더 수용액 및 리튬이온 전지용 슬러리를 사용함으로써, 전지용량의 지속과 내스프링백성을 향상시킨 리튬이온 전지를 제공할 수 있다.By using the aqueous binder solution for lithium ion batteries and the slurry for lithium ion batteries of the present invention, it is possible to provide a lithium ion battery in which battery capacity is maintained and springback resistance is improved.

본 발명의 리튬이온 전지용 바인더 수용액 및 리튬이온 전지용 슬러리를 사용함으로써, 내열수축성, 내분락성, 기재밀착성, 레이트 특성, 출력 특성을 향상시킨 리튬이온 전지용 세퍼레이터를 제공할 수 있다.By using the aqueous binder solution for lithium ion batteries and the slurry for lithium ion batteries of the present invention, it is possible to provide a separator for lithium ion batteries with improved heat shrinkage resistance, slip resistance, substrate adhesion, rate characteristics, and output characteristics.

본 개시의 전체에 걸쳐, 각 물성값, 함유량 등의 수치의 범위는 적절하게(예를 들면 하기의 각 항목에 기재되어 있는 상한 및 하한의 값으로부터 선택해서) 설정될 수 있다. 구체적으로는, 수치α에 대해서, 수치α의 상한이 A1, A2, A3 등이 예시되고, 수치α의 하한이 B1, B2, B3 등이 예시되는 경우, 수치α의 범위는, A1이하, A2이하, A3이하, B1이상, B2이상, B3이상, A1∼B1, A1∼B2, A1∼B3, A2∼B1, A2∼B2, A2∼B3, A3∼B1, A3∼B2, A3∼B3 등이 예시된다.Throughout the present disclosure, numerical ranges such as respective physical property values and content may be appropriately set (for example, by selecting from the values of upper and lower limits described in each item below). Specifically, for the numerical value α, when the upper limit of the numerical value α is exemplified by A1, A2, A3, etc., and the lower limit of the numerical value α is exemplified by B1, B2, B3, etc., the range of the numerical value α is A1 or less, A2 Below, A3 or less, B1 or more, B2 or more, B3 or more, A1 to B1, A1 to B2, A1 to B3, A2 to B1, A2 to B2, A2 to B3, A3 to B1, A3 to B2, A3 to B3, etc. This is exemplified.

[1.열가교형 리튬이온 전지용 슬러리:리튬이온 전지용 슬러리, 슬러리라고도 한다][1.Slurry for thermal crosslinking lithium ion battery: also called slurry for lithium ion battery, also called slurry]

본 개시는, 구성단위 100mol%에 대하여, N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a) 유래의 구성단위를 50mol% 이상 포함하는 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A),The present disclosure relates to a water-soluble poly(meth)acrylamide (A) containing 50 mol% or more of a structural unit derived from an N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) with respect to 100 mol% of the structural unit;

포름알데히드, 글리옥살, 헥사메틸렌테트라민, 요소포름알데히드 수지 및 메틸올멜라민 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상을 포함하는 수용성 가교제(A1),A water-soluble crosslinking agent (A1) comprising at least one selected from the group consisting of formaldehyde, glyoxal, hexamethylenetetramine, urea formaldehyde resin, and methylolmelamine resin;

및 물을 포함하는 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 제공한다.And it provides a slurry for a thermal crosslinking type lithium ion battery containing water.

본 개시에 있어서 「슬러리」는, 액체와 고체입자의 현탁액을 의미한다.In the present disclosure, "slurry" means a suspension of liquid and solid particles.

본 개시에 있어서 「수용성」이란, 25℃에 있어서 그 화합물 0.5g을 100g의 물에 용해했을 때에, 불용분(不溶分)이 0.5질량% 미만(2.5mg 미만)인 것을 의미한다.In this indication, "water solubility" means that when 0.5 g of this compound is melt|dissolved in 100 g of water at 25 degreeC, an insoluble content is less than 0.5 mass % (less than 2.5 mg).

본 개시에 있어서 「(메타)아크릴」은 「아크릴 및 메타크릴로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개」를 의미한다. 마찬가지로 「(메타)아크릴레이트」는 「아크릴레이트 및 메타크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개」를 의미한다. 또 「(메타)아크릴로일」은 「아크릴로일 및 메타크릴로일로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개」를 의미한다.In the present disclosure, “(meth)acryl” means “at least one selected from the group consisting of acryl and methacryl”. Similarly, "(meth)acrylate" means "at least one selected from the group consisting of acrylates and methacrylates." Moreover, "(meth)acryloyl" means "at least 1 selected from the group which consists of acryloyl and methacryloyl."

하나의 실시형태에 있어서, 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)는, N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a)을 포함하는 단량체군을 중합시킴으로써 얻어진다. 또 본 개시에 있어서 「폴리(메타)아크릴아미드」는, (메타)아크릴아미드기 함유 화합물을 포함하는 모노머군을 중합시켜서 얻어지는 (공)중합물((코)폴리머)을 의미한다.In one embodiment, the water-soluble poly(meth)acrylamide (A) is obtained by polymerizing the monomer group containing the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group containing compound (a). In addition, in this disclosure, "poly(meth)acrylamide" means a (co)polymer ((co)polymer) obtained by polymerizing a group of monomers containing a (meth)acrylamide group-containing compound.

본 개시에 있어서 「N-무치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물」은, (메타)아크릴아미드기의 질소상의 수소 2개가 수소 이외의 기에 의해 치환되어 있지 않은 화합물을 의미한다. 「N-1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물」은, (메타)아크릴아미드기의 질소상의 수소 1개가 수소 이외의 기에 의해 치환된 화합물을 의미한다. N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a)은 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다.In the present disclosure, "N-unsubstituted (meth)acrylamide group-containing compound" means a compound in which two hydrogens on nitrogen of the (meth)acrylamide group are not substituted with groups other than hydrogen. "N-1 substituted (meth)acrylamide group-containing compound" means a compound in which one hydrogen on nitrogen of the (meth)acrylamide group is substituted with groups other than hydrogen. The N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) may be used independently or may use 2 or more types together.

N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a)은, 하기 구조식The N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) has the following structural formula

Figure 112018030244679-pat00001
Figure 112018030244679-pat00001

[식 중에서, RA1은 수소 또는 메틸기이며, RA2와 RA3은 일방이 수소이며, 다른 일방은 수소, 치환 또는 비치환의 알킬기, 아세틸기 또는 술폰산기이며, RA4 및 RA5는 각각 독립하여 수소원자, 치환 또는 비치환의 알킬기, 카르복실기, 히드록시기, 아미노기<-NRAaAb(RAa 및 RAb는 각각 독립해서 수소 또는 치환 또는 비치환의 알킬기이다)>, 아세틸기, 술폰산기 등이 예시된다.][In formula, R A1 is a hydrogen or a methyl group, R A2 and R A3 is a one is hydrogen and the other one is hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, an acetyl group or a sulfonic acid group, R A4 and R A5 each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a carboxyl group, a hydroxy group, an amino group <-NR Aa R Ab (R Aa Ab and R are each independently hydrogen or substituted or unsubstituted alkyl)>, and the like such as an acetyl group, a sulfonic acid group .]

에 의하여 나타내지는 화합물 등이 예시된다.The compound represented by, etc. are illustrated.

알킬기는, 직쇄(直鎖:normal chain) 알킬기, 분기(分岐) 알킬기, 시클로 알킬기 등이 예시된다.Examples of the alkyl group include a normal chain alkyl group, a branched alkyl group, and a cycloalkyl group.

직쇄 알킬기는, -C2n+1(n은 1이상의 정수)의 일반식으로 나타내진다. 직쇄 알킬기는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데카메틸기 등이 예시된다.Straight-chain alkyl group is represented by a general formula -C n H 2n + 1 (n is an integer of 1 or more). Examples of the straight-chain alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decamethyl group and the like.

분기 알킬기는, 직쇄 알킬기의 적어도 1개의 수소가 알킬기로 치환된 기이다. 분기 알킬기는, 디에틸펜틸기, 트리메틸부틸기, 트리메틸펜틸기, 트리메틸헥실기 등이 예시된다.The branched alkyl group is a group in which at least one hydrogen of the straight-chain alkyl group is substituted with an alkyl group. Examples of the branched alkyl group include a diethylpentyl group, a trimethylbutyl group, a trimethylpentyl group, and a trimethylhexyl group.

시클로 알킬기는, 단환(單環) 시클로 알킬기, 가교환(架橋環) 시클로 알킬기, 축합환(縮合環) 시클로 알킬기 등이 예시된다.Examples of the cycloalkyl group include a monocyclic cycloalkyl group, a cross-linked cycloalkyl group, and a condensed cyclic cycloalkyl group.

본 개시에 있어서, 단환은, 탄소의 공유결합에 의하여 형성된 내부에 다리구조(bridged structure)를 구비하지 않는 고리모양구조를 의미한다. 또한 축합환은, 2개 이상의 단환이 2개의 원자를 공유하고 있는(즉, 각각의 고리의 변을 서로 1개만 공유(축합) 하고 있는) 고리모양구조를 의미한다. 가교환은, 2개 이상의 단환이 3개 이상의 원자를 공유하고 있는 고리모양구조를 의미한다.In the present disclosure, monocyclic means a cyclic structure that does not have a bridged structure therein formed by a covalent bond of carbon. In addition, the condensed ring means a cyclic structure in which two or more monocyclic rings share two atoms (that is, only one side of each ring is shared (condensed) with each other). Cross-linking refers to a cyclic structure in which two or more monocycles share three or more atoms.

단환 시클로 알킬기는, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로데실기, 3,5,5-트리메틸시클로헥실기 등이 예시된다.Examples of the monocyclic cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclodecyl group, and a 3,5,5-trimethylcyclohexyl group.

가교환 시클로 알킬기는, 트리시클로데실기, 아다만틸기, 노르보르닐기 등이 예시된다.Examples of the cross-linked cycloalkyl group include a tricyclodecyl group, an adamantyl group, and a norbornyl group.

축합환 시클로 알킬기는, 비시클로데실기 등이 예시된다.Examples of the condensed cyclic cycloalkyl group include a bicyclodecyl group.

N-무치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물은, (메타)아크릴아미드, 말레인산아미드 및 그 염 등이 예시된다.Examples of the N-unsubstituted (meth)acrylamide group-containing compound include (meth)acrylamide, maleic acid amide, and salts thereof.

N-1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물은, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드, 디아세톤(메타)아크릴아미드, (메타)아크릴아미드t-부틸술폰산, 히드록시에틸(메타)아크릴아미드, N-n-부톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-이소부톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-t-부틸(메타)아크릴아미드, N,N-메틸렌비스(메타)아크릴아미드, N-t-부틸(메타)아크릴아미드술폰산 및 그 염 등이 예시된다.The N-1 substituted (meth)acrylamide group-containing compound is N-isopropyl (meth)acrylamide, N-methylol (meth)acrylamide, diacetone (meth)acrylamide, (meth)acrylamide t-butyl Sulfonic acid, hydroxyethyl (meth) acrylamide, Nn-butoxymethyl (meth) acrylamide, N-isobutoxymethyl (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N,N-methylenebis(meth)acrylamide, Nt-butyl(meth)acrylamidesulfonic acid, its salt, etc. are illustrated.

상기 염은, 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드염화메틸4급염, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트벤질클로라이드4급염, 3-((메타)아크릴아미드)프로필트리메틸암모늄클로라이드4급염, 3-((메타)아크릴아미드)프로필트리메틸암모늄메틸설페이트4급염 등이 예시된다.The salt is dimethylaminopropyl (meth)acrylamide methyl quaternary salt, dimethylaminoethyl (meth)acrylate benzyl chloride quaternary salt, 3-((meth)acrylamide)propyltrimethylammonium chloride quaternary salt, 3-(( Meth)acrylamide) propyltrimethylammonium methyl sulfate quaternary salt etc. are illustrated.

하나의 실시형태에 있어서, 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)에 포함되는 N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a)에서 유래되는 구성단위의 비율의 상한은, 99.95, 99.8, 99.7, 99.2, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65mol% 등이 예시되며, 하한은 99.8, 99.7, 99.2, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50mol% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 상기 구성단위의 비율은 50mol% 이상인 것이 바람직하고, 55.0∼99.8mol%인 것이 더 바람직하고, 60.0∼99.7mol%인 것이 특히 바람직하다.In one embodiment, the upper limit of the ratio of the structural units derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) contained in the water-soluble poly(meth)acrylamide (A) is 99.95 , 99.8, 99.7, 99.2, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65 mol% and the like, and the lower limit is 99.8, 99.7, 99.2, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50 mol%, etc. are illustrated. In one embodiment, it is preferable that the ratio of the said structural unit is 50 mol% or more, It is more preferable that it is 55.0-99.8 mol%, It is especially preferable that it is 60.0-99.7 mol%.

수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A) 100질량% 중에 포함되는 N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a)에서 유래되는 구성단위의 비율의 상한은, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45질량% 등이 예시되며, 하한은, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 40∼100질량%가 바람직하고, 45∼100질량%인 것이 더 바람직하고, 50∼100질량%인 것이 특히 바람직하다.The upper limit of the ratio of the structural unit derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group containing compound (a) contained in 100 mass % of water-soluble poly(meth)acrylamide (A) is 100, 90, 80 , 70, 60, 50, 45 mass % etc. are illustrated, and 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40 mass % etc. are illustrated as for a lower limit. In one embodiment, 40-100 mass % is preferable, It is more preferable that it is 45-100 mass %, It is especially preferable that it is 50-100 mass %.

N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a)에서 유래되는 구성단위가 (A)성분에 특정한 양 포함됨으로써, 전극활물질, 필러, 세라믹 미립자 등의 분산성이 양호해져 균일한 층(전극활물질층이나 세라믹 미립자층 등)의 제조가 가능해지기 때문에, 구조결함이 없어져서 양호한 충방전 특성을 나타낸다. 또한 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물에서 유래되는 구성단위가 (A)성분에 특정한 양 포함됨으로써 폴리머의 내산화성(耐酸化性), 내환원성(耐還元性)이 양호해지기 때문에, 고전압시의 열화가 억제되어 양호한 충방전 내구특성을 나타낸다.By containing the structural unit derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) in a specific amount in the component (A), the dispersibility of the electrode active material, filler, ceramic fine particles, etc. is improved and uniform Since it becomes possible to manufacture a layer (electrode active material layer, a ceramic fine particle layer, etc.), a structural defect disappears and it shows favorable charging/discharging characteristic. Moreover, since the oxidation resistance and reduction resistance of a polymer become favorable when the structural unit derived from a (meth)acrylamide group containing compound is contained in (A) component in a specific amount, the high voltage Deterioration is suppressed and good charging/discharging durability characteristics are exhibited.

((A)성분이 아닌 단량체:(b)성분이라고도 한다)(The monomer which is not (A) component: It is also called (b) component)

상기 단량체군에는, (a)성분이 아닌 단량체((b)성분)를 본 발명이 바라는 효과를 손상시키지 않는 한 사용할 수 있다. (b)성분은, 각종 공지의 것을 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다.In the monomer group, a monomer (component (b)) other than the component (a) can be used as long as the effect desired by the present invention is not impaired. (b) A component may use various well-known things independently, and may use 2 or more types together.

(b)성분은, N,N-2치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물, 불포화 카르복시산, 불포화 술폰산, 불포화 인산 등의 산기(酸基) 함유 단량체, 불포화 카르복시산에스테르, α,β-불포화 니트릴, 공역 디엔(共役diene), 방향족 비닐화합물 등이 예시된다.(b) component is an N,N-disubstituted (meth)acrylamide group-containing compound, acid group-containing monomers such as unsaturated carboxylic acid, unsaturated sulfonic acid, and unsaturated phosphoric acid, unsaturated carboxylic acid ester, α,β-unsaturated nitrile, Conjugated dienes, aromatic vinyl compounds, and the like are exemplified.

상기 N,N-2치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물은 하기 구조식The N,N-2-substituted (meth)acrylamide group-containing compound has the following structural formula

Figure 112018030244679-pat00002
Figure 112018030244679-pat00002

(식 중에서, RB1은 수소 또는 메틸기이며, RB2 및 RB3은 각각 독립하여 치환 또는 비치환의 알킬기, 아세틸기 또는 술폰산기이거나 또는 RB2 및 RB3이 함께 고리구조를 형성하는 기이며, RB4 및 RB5는 각각 독립하여 수소, 치환 또는 비치환의 알킬기, 카르복실기, 히드록시기, 아미노기(-NRBaBb(RBa 및 RBb는 각각 독립해서 수소 또는 치환 또는 비치환의 알킬기이다)), 아세틸기, 술폰산기이다. 치환 알킬기의 치환기는 히드록시기, 아미노기, 아세틸기, 술폰산기 등이 예시된다. 또한 RB2 및 RB3이 함께 고리구조를 형성하는 기는, 모르폴릴기(morpholyl基) 등이 예시된다.)( Wherein, RB1 is hydrogen or a methyl group, RB2 and RB3 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, acetyl group, or sulfonic acid group, or RB2 and RB3 together form a ring structure, B4 and R B5 each independently represent a hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a carboxyl group, a hydroxy group, an amino group (-NR R Ba Bb (R Ba and R Bb are each independently hydrogen or substituted or unsubstituted alkyl group)), an acetyl group a sulfonic acid group. the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxy group, an amino group, like an acetyl group, a sulfonic acid group and the like. Further groups which R B2 and R B3 are formed a ring structure together, morpholino pole group-(morpholyl基) etc. may be mentioned .)

에 의하여 표현되는 화합물 등이 예시된다.The compound represented by and the like are exemplified.

상기의 N,N-2치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물은, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, (메타)아크릴로일모르폴린 및 그 염 등이 예시된다. 염은 상기한 것 등이 예시된다.The N,N-disubstituted (meth)acrylamide group-containing compound described above is N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N-diethyl (meth)acrylamide, N,N-dimethylaminopropyl (meth) ) acrylamide, (meth)acryloylmorpholine and its salts are exemplified. Examples of the salt include those described above.

구성단위 100mol%에 있어서의 N,N-2치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 하나의 실시형태에 있어서, 상기 N,N-2치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물의 친화성을 고려하면, 구성단위 100mol% 중에서 50mol% 미만(예를 들면 40, 30, 20, 15, 10, 9, 5, 1mol% 미만)이 바람직하다.Although content of the N,N-disubstituted (meth)acrylamide group containing compound in 100 mol% of structural units is not specifically limited, In one embodiment, the said N,N-disubstituted (meth)acrylamide group In consideration of the affinity of the contained compound, less than 50 mol% (for example, less than 40, 30, 20, 15, 10, 9, 5, or 1 mol%) in 100 mol% of the constituent units is preferable.

구성단위 100질량%에 있어서 N,N-2치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물의 함유량의 상한은, 49, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 2질량% 등이 예시되며, 하한은, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 2, 1질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 있어서의 N,N-2치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물의 함유량은 1∼49질량%가 바람직하다.The upper limit of content of a N,N-disubstituted (meth)acrylamide group containing compound in 100 mass % of structural units is 49, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 2 mass %. etc. are illustrated, and 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 2, 1 mass % etc. are illustrated as for a lower limit. In one embodiment, as for content of the N,N- 2-substituted (meth)acrylamide group containing compound in 100 mass % of structural units, 1-49 mass % is preferable.

불포화 카르복시산은, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 푸마르산, 이타콘산 및 이들의 염 등이 예시된다.Examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and salts thereof.

구성단위 100mol%에 있어서의 불포화 카르복시산의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 불포화 카르복시산 이외의 상기 (b)성분과 불포화 카르복시산과의 반응을 고려하면, 구성단위 100mol%에 대하여 40mol% 미만(예를 들면 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1mol% 미만, 0mol%)이 바람직하다.The content of the unsaturated carboxylic acid in 100 mol% of the structural unit is not particularly limited, but considering the reaction between the component (b) other than the unsaturated carboxylic acid and the unsaturated carboxylic acid, less than 40 mol% (for example, 30, 20, 19, 15, 10, 5, less than 1 mol%, 0 mol%) is preferable.

구성단위 100질량%에 대한 불포화 카르복시산의 함유량의 상한은, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1질량% 등이 예시되며, 하한은, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 대한 불포화 카르복시산의 함유량은 0.0∼60질량%가 바람직하다.60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1 mass % etc. are illustrated as for the upper limit of content of unsaturated carboxylic acid with respect to 100 mass % of structural units, The lower limit is 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0 mass % etc. are illustrated. In one embodiment, as for content of unsaturated carboxylic acid with respect to 100 mass % of structural units, 0.0-60 mass % is preferable.

불포화 술폰산은, 비닐술폰산, 스티렌술폰산, (메타)알릴술폰산 등의 α,β-에틸렌성 불포화 술폰산; (메타)아크릴아미드t-부틸술폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-히드록시프로판술폰산, 3-술포프로판(메타)아크릴산에스테르, 비스-(3-술포프로필)이타콘산에스테르 및 이들의 염 등이 예시된다.The unsaturated sulfonic acids include α,β-ethylenically unsaturated sulfonic acids such as vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid and (meth)allylsulfonic acid; (meth)acrylamide t-butylsulfonic acid, 2-(meth)acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, 2-(meth)acrylamide-2-hydroxypropanesulfonic acid, 3-sulfopropane (meth)acrylic acid ester, bis -(3-sulfopropyl) itaconic acid ester, these salts, etc. are illustrated.

구성단위 100mol%에 있어서의 불포화 술폰산의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 불포화 술폰산 이외의 상기 (b)성분과 불포화 술폰산과의 반응을 고려하면, 구성단위 100mol%에 대한 불포화 술폰산의 함유량의 상한은, 40, 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.02mol% 등이 예시되며, 하한은, 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.02, 0.01, 0mol% 등이 예시된다.The content of the unsaturated sulfonic acid in 100 mol% of the structural unit is not particularly limited, but considering the reaction between the component (b) other than the unsaturated sulfonic acid and the unsaturated sulfonic acid, the upper limit of the content of the unsaturated sulfonic acid with respect to 100 mol% of the structural unit is , 40, 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.02 mol%, etc. are exemplified, and the lower limit is 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.02, 0.01, 0 mol%, etc. are illustrated.

구성단위 100질량%에 대한 불포화 술폰산의 함유량의 상한은, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.05, 0.02, 0.01질량% 등이 예시되며, 하한은, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.05, 0.02, 0.01, 0질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 대한 불포화 술폰산의 함유량은 0∼70질량%가 바람직하다.As for the upper limit of content of unsaturated sulfonic acid with respect to 100 mass % of structural units, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.05, 0.02, 0.01 mass % etc. are illustrated, The lower limit is 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.05, 0.02, 0.01, 0 mass %, etc. are illustrated. In one embodiment, as for content of unsaturated sulfonic acid with respect to 100 mass % of structural units, 0-70 mass % is preferable.

불포화 인산 단량체는, 비닐포스폰산, 비닐포스페이트, 비스((메타)아크릴록시에틸)포스페이트, 디페닐-2-(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 디부틸-2-(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 디옥틸-2-(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 모노메틸-2-(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 3-(메타)아크릴록시-2-히드록시프로판인산 및 이들의 염 등이 예시된다.The unsaturated phosphoric acid monomer is vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis((meth)acryloxyethyl)phosphate, diphenyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-(meth)acryloyloxy Ethyl phosphate, dioctyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, monomethyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, 3-(meth)acryloxy-2-hydroxypropanephosphoric acid and these salts and the like are exemplified.

구성단위 100mol%에 있어서의 불포화 인산 등의 산기 함유 단량체의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 불포화 인산 이외의 상기 (b)성분과 불포화 인산과의 반응을 고려하면, 구성단위 100mol%에 대하여 40mol% 미만(예를 들면 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1mol% 미만, 0mol%)이 바람직하다.The content of the acid group-containing monomer such as unsaturated phosphoric acid in 100 mol% of the structural unit is not particularly limited, but considering the reaction between the component (b) other than unsaturated phosphoric acid and the unsaturated phosphoric acid, 40 mol% based on 100 mol% of the structural unit Less than (for example, 30, 20, 19, 15, 10, 5, less than 1 mol%, 0 mol%) is preferable.

구성단위 100질량%에 대한 불포화 인산 단량체의 상한은, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1질량% 등이 예시되며, 하한은, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 대한 불포화 인산 단량체의 함유량은 0∼60질량%가 바람직하다.As for the upper limit of the unsaturated phosphoric acid monomer with respect to 100 mass % of structural units, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1 mass % etc. are illustrated, The lower limit is 50, 40, 30, 20, 10, 5 , 1, 0 mass %, etc. are illustrated. In one embodiment, as for content of the unsaturated phosphoric acid monomer with respect to 100 mass % of structural units, 0-60 mass % is preferable.

하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100mol%에 있어서의 불포화 카르복시산, 불포화 술폰산, 불포화 인산 등의 산기 함유 단량체의 합계함유량은, 구성단위 100mol%에 대하여 40mol% 미만(예를 들면 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1mol% 미만, 0mol%)이 바람직하다.In one embodiment, the total content of acid group-containing monomers such as unsaturated carboxylic acid, unsaturated sulfonic acid, and unsaturated phosphoric acid in 100 mol% of the structural unit is less than 40 mol% with respect to 100 mol% of the structural unit (for example, 30, 20, 19 , 15, 10, 5, less than 1 mol%, 0 mol%) is preferable.

구성단위 100질량%에 대한 불포화 카르복시산, 불포화 술폰산, 불포화 인산 등의 산기 함유 단량체의 합계함유량의 상한은, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1질량% 등이 예시되며, 하한은, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 대한 불포화 카르복시산, 불포화 술폰산, 불포화 인산 등의 산기 함유 단량체의 합계함유량은 0∼70질량%가 바람직하다.The upper limit of the total content of acid group-containing monomers such as unsaturated carboxylic acid, unsaturated sulfonic acid, and unsaturated phosphoric acid with respect to 100% by mass of the structural unit is exemplified by 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1% by mass, etc. , 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0 mass % etc. are illustrated as for a lower limit. In one embodiment, as for the total content of acidic radical containing monomers, such as an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated sulfonic acid, and an unsaturated phosphoric acid, with respect to 100 mass % of structural units, 0-70 mass % is preferable.

불포화 카르복시산에스테르는, (메타)아크릴산에스테르가 바람직하다. (메타)아크릴산에스테르는, 직쇄(메타)아크릴산에스테르, 분기(메타)아크릴산에스테르, 지환(脂環)(메타)아크릴산에스테르, 치환(메타)아크릴산에스테르 등이 예시된다.As for unsaturated carboxylic acid ester, (meth)acrylic acid ester is preferable. As (meth)acrylic acid ester, linear (meth)acrylic acid ester, branched (meth)acrylic acid ester, alicyclic (meth)acrylic acid ester, substituted (meth)acrylic acid ester, etc. are illustrated.

직쇄(메타)아크릴산에스테르는, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산n-프로필, (메타)아크릴산n-부틸, (메타)아크릴산n-아밀, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산n-옥틸, (메타)아크릴산노닐, (메타)아크릴산데실 등이 예시된다.The linear (meth)acrylic acid ester is (meth)methyl acrylate, (meth)ethyl acrylate, (meth)acrylic acid n-propyl, (meth)acrylic acid n-butyl, (meth)acrylic acid n-amyl, (meth)acrylic acid hexyl, (meth)acrylic acid n-octyl, (meth)acrylic acid nonyl, (meth)acrylic acid decyl, etc. are illustrated.

분기(메타)아크릴산에스테르는, (메타)아크릴산i-프로필, (메타)아크릴산i-부틸, (메타)아크릴산i-아밀, (메타)아크릴산2-에틸헥실 등이 예시된다.Examples of the branched (meth)acrylic acid ester include (meth)acrylic acid i-propyl, (meth)acrylic acid i-butyl, (meth)acrylic acid i-amyl, (meth)acrylic acid 2-ethylhexyl, and the like.

지환(메타)아크릴산에스테르는, (메타)아크릴산시클로헥실 등이 예시된다.As alicyclic (meth)acrylic acid ester, (meth)acrylic-acid cyclohexyl etc. are illustrated.

치환(메타)아크릴산에스테르는, (메타)아크릴산글리시딜, (메타)아크릴산히드록시메틸, (메타)아크릴산히드록시에틸, (메타)아크릴산에틸렌글리콜, 디(메타)아크릴산에틸렌글리콜, 디(메타)아크릴산프로필렌글리콜, 트리(메타)아크릴산트리메틸올프로판, 테트라(메타)아크릴산펜타에리스리톨, 헥사(메타)아크릴산디펜타에리스리톨, (메타)아크릴산알릴, 디(메타)아크릴산에틸렌 등이 예시된다.Substituted (meth)acrylic acid esters include glycidyl (meth)acrylate, hydroxymethyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, ethylene glycol (meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, and ethylene glycol di(meth)acrylate. ) Acrylic acid propylene glycol, tri(meth)acrylic acid trimethylolpropane, tetra(meth)acrylic acid pentaerythritol, hexa(meth)acrylic acid dipentaerythritol, (meth)acrylic acid allyl, di(meth)acrylic acid ethylene, etc. are illustrated.

구성단위 100mol%에 있어서의 불포화 카르복시산에스테르의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 불포화 카르복시산에스테르를 사용함으로써 전극에 유연성이 부여될 수 있고, 특히 권취형, 원통형의 전지에 사용할 경우에 유용해서, 세퍼레이터를 제조할 때에는, (A)성분의 글라스 전이온도 저하에 의한 세퍼레이터의 컬(curl)이 억제될 수 있다고 하는 관점에서 유용하다. 한편, (A)성분의 수용성을 고려하면, 구성단위 100mol%에 있어서의 불포화 카르복시산에스테르의 함유량은, 구성단위 100mol%에 대하여 40mol% 미만(예를 들면 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1mol% 미만, 0mol%)이 바람직하다.The content of the unsaturated carboxylic acid ester in 100 mol% of the structural unit is not particularly limited, but flexibility can be imparted to the electrode by using the unsaturated carboxylic acid ester, and is particularly useful when used in a wound-type or cylindrical battery, so that the separator is When manufacturing, it is useful from a viewpoint that the curl of the separator by the fall of the glass transition temperature of (A) component can be suppressed. On the other hand, when the water solubility of (A) component is considered, content of the unsaturated carboxylic acid ester in 100 mol% of structural units is less than 40 mol% with respect to 100 mol% of structural units (for example, 30, 20, 19, 15, 10, 5 , less than 1 mol%, 0 mol%) is preferable.

또한 구성단위 100질량%에 대한 불포화 카르복시산에스테르의 함유량은, 90질량% 이하(예를 들면 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1질량% 미만, 0질량%)가 바람직하다.In addition, the content of the unsaturated carboxylic acid ester with respect to 100 mass % of the structural unit is 90 mass % or less (for example, less than 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1 mass %, 0 mass %) is preferable.

α,β-불포화 니트릴은, 전극 및 세퍼레이터에 유연성을 부여할 목적으로 적합하게 사용할 수 있다. α,β-불포화 니트릴은, (메타)아크릴로니트릴, α-클로로(메타)아크릴로니트릴, α-에틸(메타)아크릴로니트릴, 시안화 비닐리덴 등이 예시된다. 이들 중에서 (메타)아크릴로니트릴이 바람직하고, 특히 아크릴로니트릴이 바람직하다.The α,β-unsaturated nitrile can be suitably used for the purpose of imparting flexibility to the electrode and the separator. Examples of the α,β-unsaturated nitrile include (meth)acrylonitrile, α-chloro(meth)acrylonitrile, α-ethyl(meth)acrylonitrile, and vinylidene cyanide. Among these, (meth)acrylonitrile is preferable, and acrylonitrile is especially preferable.

구성단위 100mol%에 있어서의 α,β-불포화 니트릴의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 구성단위 100mol%에 대하여 40mol% 미만(예를 들면 30, 20, 19, 15, 10, 5, 1mol% 미만, 0mol%)이 바람직하다. 구성단위 100mol%에 대하여 40mol% 미만으로 함으로써, (A)성분의 물에 대한 용해성을 유지하면서, 상기 슬러리의 층(코팅층)이 균일해지고, 상기 유연성을 발휘시키기 쉬워진다.The content of α,β-unsaturated nitrile in 100 mol% of the structural unit is not particularly limited, but less than 40 mol% (for example, 30, 20, 19, 15, 10, 5, or less than 1 mol%) based on 100 mol% of the structural unit. . lose

구성단위 100질량%에 대한 α,β-불포화 니트릴의 함유량의 상한은, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1질량% 등이 예시되며, 하한은, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 대한 α,β-불포화 니트릴의 함유량은 0∼60질량%가 바람직하다.60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1 mass % etc. are illustrated as for the upper limit of content of alpha, beta- unsaturated nitrile with respect to 100 mass % of structural units, The lower limit is 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0 mass % etc. are illustrated. In one embodiment, 0-60 mass % is preferable as content of (alpha), (beta)- unsaturated nitrile with respect to 100 mass % of structural units.

공역 디엔은, 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-클로로-1,3-부타디엔, 치환직쇄공역 펜타디엔, 치환 및 측쇄공역 헥사디엔 등이 예시된다.Conjugated dienes include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, substituted straight-chain conjugated pentadiene, substituted and side chain conjugated hexadiene and the like are exemplified.

구성단위 100mol%에 있어서의 공역 디엔의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 리튬이온 전지의 사이클 특성의 관점으로부터, 상기 구성단위 100mol% 중에서 10mol% 미만이 바람직하고, 0mol%가 더 바람직하다.Although content of the conjugated diene in 100 mol% of structural units is not specifically limited, From a viewpoint of the cycling characteristics of a lithium ion battery, less than 10 mol% is preferable in 100 mol% of the said structural units, and 0 mol% is more preferable.

구성단위 100질량%에 대한 공역 디엔의 함유량의 상한은, 30, 20, 10, 5, 1질량% 등이 예시되며, 하한은, 20, 10, 5, 1, 0질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 대한 공역 디엔의 함유량은 0∼30질량%가 바람직하다.30, 20, 10, 5, 1 mass % etc. are illustrated as an upper limit of content of the conjugated diene with respect to 100 mass % of structural units, and 20, 10, 5, 1, 0 mass % etc. are illustrated as a lower limit. In one embodiment, as for content of the conjugated diene with respect to 100 mass % of structural units, 0-30 mass % is preferable.

또한 방향족 비닐 화합물은, 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌, 디비닐벤젠 등이 예시된다.Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, chlorostyrene, and divinylbenzene.

구성단위 100mol%에 있어서의 방향족 비닐 화합물의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 리튬이온 전지의 사이클 특성의 관점으로부터, 상기 구성단위 100mol% 중에서 10mol% 미만이 바람직하고, 0mol%가 더 바람직하다.Although content of the aromatic vinyl compound in 100 mol% of structural units is not specifically limited, From a viewpoint of the cycling characteristics of a lithium ion battery, less than 10 mol% in 100 mol% of the said structural units is preferable, and 0 mol% is more preferable.

구성단위 100질량%에 대한 방향족 비닐 화합물의 함유량의 상한은, 30, 20, 10, 5, 1질량% 등이 예시되며, 하한은, 20, 10, 5, 1, 0질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 구성단위 100질량%에 대한 방향족 비닐 화합물의 함유량은 0∼30질량%가 바람직하다.30, 20, 10, 5, 1 mass % etc. are illustrated as an upper limit of content of an aromatic vinyl compound with respect to 100 mass % of structural units, and 20, 10, 5, 1, 0 mass % etc. are illustrated as a lower limit. . In one embodiment, as for content of the aromatic vinyl compound with respect to 100 mass % of structural units, 0-30 mass % is preferable.

상기 불포화 카르복시산, 불포화 술폰산, 불포화 인산 등의 산기 함유 단량체, 불포화 카르복시산에스테르, α,β-불포화 니트릴, 공역 디엔, 방향족 비닐 화합물 이외의 (c)성분의 단량체군이 차지하는 비율은, 구성단위 100mol%에 대하여 10mol% 미만, 5mol% 미만, 2mol% 미만, 1mol% 미만, 0.1mol% 미만, 0.01mol% 미만, 0mol% 등이 예시되며, 구성단위 100질량%에 대하여 10질량% 미만, 5질량% 미만, 1질량% 미만, 0.5질량% 미만, 0.1질량% 미만, 0.01질량% 미만, 0질량% 등이 예시된다.Acid group-containing monomers such as unsaturated carboxylic acids, unsaturated sulfonic acids, and unsaturated phosphoric acids, unsaturated carboxylic acid esters, α,β-unsaturated nitriles, conjugated dienes, and aromatic vinyl compounds. Less than 10 mol%, less than 5 mol%, less than 2 mol%, less than 1 mol%, less than 0.1 mol%, less than 0.01 mol%, 0 mol%, etc. Less than, less than 1 mass %, less than 0.5 mass %, less than 0.1 mass %, less than 0.01 mass %, 0 mass % etc. are illustrated.

슬러리 100질량%에 대한 (A)성분의 함유량의 상한은, 99.9, 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2질량% 등이 예시되며, 하한은, 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2, 0.1질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 슬러리100질량%에 대하여 (A)성분을 0.1∼99.9질량% 포함한다.As for the upper limit of content of (A) component with respect to 100 mass % of slurry, 99.9, 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2 mass % etc. are illustrated and 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2, 0.1 mass % etc. are illustrated as for a minimum. In one embodiment, 0.1-99.9 mass % of (A) component is included with respect to 100 mass % of slurry.

<(A)성분의 제조방법><(A) manufacturing method of component>

(A)성분은, 각종 공지의 중합법, 바람직하게는 라디칼 중합법으로 합성할 수 있다. 구체적으로는, 상기 성분을 포함하는 단량체 혼합액에 라디칼 중합개시제 및 필요에 따라 연쇄이동제를 가하여 교반하면서, 반응온도 50∼100℃로 중합반응을 시키는 것이 바람직하다. 반응시간은 특별하게 한정되지 않고 1∼10시간이 바람직하다.(A) A component is various well-known polymerization methods, Preferably it is compoundable by the radical polymerization method. Specifically, a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent are added to the monomer mixture containing the above components, and the polymerization reaction is preferably carried out at a reaction temperature of 50 to 100° C. while stirring. The reaction time is not particularly limited and is preferably 1 to 10 hours.

라디칼 중합개시제는 각종 공지의 것이 특별히 제한없이 사용된다. 라디칼 중합개시제는, 과황산칼륨 및 과황산암모늄 등의 과황산염; 상기 과황산염과 아황산수소나트륨 등의 환원제를 조합시킨 레독스계 중합개시제; 2,2’-아조비스-2-아미디노프로판 2염산염 등의 아조계 개시제 등이 예시된다. 라디칼 중합개시제의 사용량은 특별히 제한되지 않지만, (A)성분을 부여하는 단량체군 100질량%에 대하여 0.05∼5.00질량%가 바람직하고, 0.1∼3.0질량%가 더 바람직하다.Various known radical polymerization initiators are used without particular limitation. The radical polymerization initiator may include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; a redox-based polymerization initiator in which the persulfate and a reducing agent such as sodium hydrogen sulfite are combined; Azo initiators, such as 2,2'- azobis-2- amidinopropane dihydrochloride, etc. are illustrated. Although the usage-amount in particular of a radical polymerization initiator is not restrict|limited, 0.05-5.00 mass % is preferable with respect to 100 mass % of monomer groups which provide (A) component, and 0.1-3.0 mass % is more preferable.

라디칼 중합반응전 및/또는 얻어진 (A)성분을 수용화할 때 등에, 제조안정성을 향상시킬 목적으로, 암모니아나 유기아민, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬 등의 일반적인 중화제로 반응용액의 pH조정을 하여도 좋다. 그 경우에 pH는 2∼11이 바람직하다. 또한 동일한 목적으로, 금속이온 실링제인 EDTA 또는 그 염 등을 사용할 수도 있다.Before radical polymerization and/or when solubilizing the obtained component (A), etc., for the purpose of improving manufacturing stability, pH adjustment of the reaction solution with a general neutralizing agent such as ammonia, organic amine, potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, etc. may do In that case, as for h, 2-11 are preferable. In addition, for the same purpose, EDTA or a salt thereof, which is a metal ion sealing agent, may be used.

(A)성분이 산기를 구비하는 경우에는, 용도에 따라 적절하게 중화율을 조정해서 사용할 수 있다. 여기에서 중화율 100%는 (A)성분에 포함되는 산성분과 동(同)mol수의 알칼리에 의해 중화하는 것을 나타낸다. 또 중화율 50%는 (A)성분에 포함되는 산성분에 대하여 반 정도의 mol수의 알칼리에 의해 중화된 것을 나타낸다. 중화율은 특별하게 한정되지 않지만, 코팅층 등의 형성후에는 중화율 70∼120%가 바람직하고, 중화율 80∼120%가 더 바람직하다. 상기 코팅층 제조후의 중화도를 상기 범위로 함으로써 산의 대부분이 중화된 상태가 되어, 전지내에서 Li이온 등과 결합하여 용량저하를 일으키는 일이 없어지기 때문에 바람직하다. 중화염은, Li염, Na염, K염, 암모늄염, Mg염, Ca염, Zn염, Al염 등이 예시된다.(A) When component is equipped with an acidic radical, it can adjust a neutralization rate suitably according to a use, and can use it. Here, 100% of a neutralization rate shows neutralizing with the acidic component contained in (A) component and the alkali of the same mol number. Moreover, 50% of a neutralization rate shows what was neutralized with the alkali of about half mol number with respect to the acidic component contained in (A) component. The neutralization rate is not particularly limited, but after formation of the coating layer or the like, the neutralization rate is preferably 70 to 120%, more preferably 80 to 120%. By setting the degree of neutralization after preparation of the coating layer in the above range, most of the acid is in a neutralized state, and it is preferable because it does not bind to L-ions or the like in the battery to cause a decrease in capacity. Examples of the neutralization salt include L-salt, N-salt, K-salt, ammonium salt, M-salt, C-salt, C-salt, and A-salt.

<(A)성분의 물성> <Physical properties of component (A)>

(A)성분의 중량평균분자량(Mw)은 특별하게 한정되지 않지만, 중량평균분자량(Mw)의 상한은, 600만, 550만, 500만, 450만, 400만, 350만, 300만, 250만, 200만, 150만, 100만, 95만, 90만, 85만, 80만, 75만, 70만, 65만, 60만, 55만, 50만, 45만, 40만 등이 예시되며, 하한은, 550만, 500만, 450만, 400만, 350만, 300만, 290만, 250만, 200만, 150만, 100만, 95만, 90만, 85만, 80만, 75만, 70만, 65만, 60만, 55만, 50만, 45만, 40만, 35만, 30만 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 리튬이온 전지용 슬러리의 분산안전성의 관점에서 (A)성분의 중량평균분자량(Mw)은 30만∼600만이 바람직하고, 35만∼600만이 더 바람직하다.(A) Although the weight average molecular weight (Md) of component is not specifically limited, The upper limit of the weight average molecular weight (Mg) is 6 million, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 250 10,000, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000, 900,000, 850,000, 800,000, 750,000, 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, etc. , lower limit, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 2.9 million, 2.5 million, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000, 900,000, 850,000, 800,000, 75 10,000, 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, 350,000, 300,000, etc. are exemplified. In one embodiment, from a viewpoint of the dispersion stability of the slurry for lithium ion batteries, 300,000-6 million are preferable and, as for the weight average molecular weight (Ml) of (A) component, 350,000-6 million are more preferable.

(A)성분의 수평균분자량(Mn)의 상한은, 600만, 550만, 500만, 450만, 400만, 350만, 300만, 250만, 200만, 150만, 100만, 95만, 90만, 85만, 80만, 75만, 70만, 65만, 60만, 55만, 50만, 45만, 40만, 30만, 20만, 10만, 5만 등이 예시되며, 하한은, 550만, 500만, 450만, 400만, 350만, 300만, 290만, 250만, 200만, 150만, 100만, 95만, 90만, 85만, 80만, 75만, 70만, 65만, 60만, 55만, 50만, 45만, 40만, 35만, 30만, 20만, 10만, 5만, 1만 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, (A)성분의 수평균분자량(Mn)은 1만 이상이 바람직하다.(A) The upper limit of the number average molecular weight (Mn) of component is 6 million, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 2.5 million, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000 , 900,000, 850,000, 800,000, 750,000, 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, 300,000, 200,000, 100,000, 50,000, etc. are exemplified, lower limit, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 2.9 million, 2.5 million, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000, 900,000, 850,000, 800,000, 750,000 , 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, 350,000, 300,000, 200,000, 100,000, 50,000, 10,000, and the like are exemplified. In one embodiment, as for the number average molecular weight (Mn) of (A) component, 10,000 or more are preferable.

중량평균분자량 및 수평균분자량은, 예를 들면 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해, 적절한 용매하에서 측정한 폴리아크릴산 환산치로서 구할 수 있다.A weight average molecular weight and a number average molecular weight can be calculated|required as a polyacrylic acid conversion value measured in the appropriate solvent by gel permeation chromatography (GPC), for example.

(A)성분의 B형 점도는 특별하게 한정되지 않지만, 그 상한은, 10만, 9만, 8만, 7만, 6만, 5만, 4만, 3만, 2만, 1만, 9000, 8000, 7000, 6000, 5000, 4000, 3000, 2000mPa·s 등이 예시되며, 하한은, 9만, 8만, 7만, 6만, 5만, 4만, 3만, 2만, 1만, 9000, 8000, 7000, 6000, 5000, 4000, 3000, 2000, 1000mPa·s 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, (A)성분의 B형 점도의 범위는 1000∼10만mPa·s가 바람직하다. 또 B형 점도는 동기산업주식회사(Toki Sangyo Co.,Ltd) 제품 제품명 「B형 점도계 모델BM」 등의 B형 점도계에 의해 측정된다.(A) Although the B-type viscosity of component is not specifically limited, The upper limit is 100,000, 90,000, 80,000, 70,000, 60,000, 50,000, 40,000, 30,000, 20,000, 10,000, 9000 , 8000, 7000, 6000, 5000, 4000, 3000, 2000mPa g, etc. are exemplified, and the lower limit is 90,000, 80,000, 70,000, 60,000, 50,000, 40,000, 30,000, 20,000, 10,000. , 9000, 8000, 7000, 6000, 5000, 4000, 3000, 2000, 1000mPa·d and the like are exemplified. In one embodiment, as for the range of the B-type viscosity of (A) component, 1000-100,000 mMa·d are preferable. In addition, the B-type viscosity is measured by a B-type viscometer such as "B-type viscometer model MM" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.

(A)성분의 겔 분율은 특별하게 한정되지 않지만, (A)성분의 겔 분율의 상한은, 99.9%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%가 예시되며, 하한은, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, (A)성분의 겔 분율은 50% 이상이 바람직하고, 55% 이상이 더 바람직하다.(A) Although the gel fraction of component is not specifically limited, The upper limit of the gel fraction of (A) component is 99.9%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60 % is exemplified, and the lower limit is exemplified by 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, and the like. In one embodiment, 50 % or more is preferable and, as for the gel fraction of (A) component, 55 % or more is more preferable.

또 겔 분율이란 하기 식In addition, the gel fraction is

겔 분율(%)={용액중의 불용물 잔사(g)/용액중의 고형분의 질량(g)}×100Gel fraction (%) = c insoluble matter residue in solution (g)/mass of solid content in solution (g)} x 100

에 의해 산출되는 값이다.It is a value calculated by

<수용성 가교제(A1):(A1)성분이라고도 한다)<Water-soluble crosslinking agent (A1): also called (A1) component)

본 발명의 수용성 가교제(A1)는, 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)에 존재하는 N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a) 유래의 아미드기(-C(=O)NHR-)와의 열가교반응이 우수한 관능기를 구비하고, 실온상태에서는 가교하지 않고 안정하게 존재하는 잠재성을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 수용성 가교제(A1)는, 슬러리의 상태에서는 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)와는 가교하지 않고 안정하게 존재하고, 슬러리 도포후에 상기 슬러리의 층(코팅층)의 건조시에, 혹은 열프레스에 있어서 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)를 열가교시키는 기능을 담당한다. 또 상기는 어디까지나 하나의 설명(說)으로서, 본 발명이 상기 설명에 구속되는 것을 의도하는 것은 아니다.The water-soluble crosslinking agent (A1) of the present invention is an amide group (-C (=) It is preferable to have a functional group excellent in thermal crosslinking reaction with O)NNHR-) and to have the potential to exist stably without crosslinking at room temperature. That is, the water-soluble crosslinking agent (A1) is stably present without crosslinking with the water-soluble poly(meth)acrylamide (A) in the slurry state, and when drying the layer (coating layer) of the slurry after application of the slurry, or by hot pressing It plays a function of thermally crosslinking the water-soluble poly(meth)acrylamide (A). In addition, the above is merely an explanation, and it is not intended that the present invention be limited to the above description.

하나의 실시형태에 있어서, 수용성 가교제(A1)는, 포름알데히드, 글리옥살, 헥사메틸렌테트라민, 요소포름알데히드 수지, 메틸올멜라민 수지로 이루어지는 군으로부터 적어도 1개를 선택해서 사용한다.In one embodiment, the water-soluble crosslinking agent (A1) is used by selecting at least one from the group consisting of formaldehyde, glyoxal, hexamethylenetetramine, urea formaldehyde resin, and methylolmelamine resin.

수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)에 대한 수용성 가교제(A1)의 함유량은 특별하게 한정되지 않는다. 수용성 가교제(A1)의 함유량의 상한은, 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A) 100질량%에 대하여 3, 2.9, 2, 1, 0.5, 0.1, 0.01, 0.005질량% 등이 예시되며, 하한은, 2.9, 2.5, 2, 1, 0.5, 0.1, 0.01, 0.005, 0.001질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 내스프링백성 및 전극의 제조성의 관점 및/또는 세라믹 미립자의 기재밀착성 및 세퍼레이터의 제조성의 관점으로부터, 0.001∼3질량%가 바람직하고, 수용성 가교제(A1)의 첨가효과, 및 전극활물질 입자 및/또는 세라믹 미립자의 응집립 형성의 방지 등의 관점으로부터, 0.01∼2.9질량%가 더 바람직하다.Content of the water-soluble crosslinking agent (A1) with respect to water-soluble poly(meth)acrylamide (A) is not specifically limited. As for the upper limit of content of a water-soluble crosslinking agent (A1), 3, 2.9, 2, 1, 0.5, 0.1, 0.01, 0.005 mass % etc. are illustrated with respect to 100 mass % of water-soluble poly(meth)acrylamide (A), The lower limit is , 2.9, 2.5, 2, 1, 0.5, 0.1, 0.01, 0.005, 0.001 mass %, etc. are illustrated. In one embodiment, from the viewpoint of springback resistance and the manufacturability of the electrode and/or from the viewpoint of adhesion to the substrate of the ceramic fine particles and the manufacturability of the separator, 0.001 to 3% by mass is preferable, and the effect of the addition of the water-soluble crosslinking agent (A1); And from the viewpoint of preventing the formation of aggregates of the electrode active material particles and/or ceramic fine particles, the content is more preferably 0.01 to 2.9% by mass.

물은, 초순수(超純水), 순수, 증류수, 이온교환수 및 수돗물 등이 예시된다.Examples of water include ultrapure water, pure water, distilled water, ion-exchanged water, and tap water.

<전극활물질(B) : (B)성분이라고도 한다><Electrode active material (B): also called (B) component>

하나의 실시형태에 있어서, 상기 리튬이온 전지용 슬러리는 전극활물질(B)을 포함한다. 전극활물질은 부극활물질, 정극활물질이 예시된다.In one embodiment, the slurry for a lithium ion battery includes an electrode active material (B). As an electrode active material, a negative electrode active material and a positive electrode active material are illustrated.

부극활물질은, 리튬을 가역적으로 흡장(吸藏) 및 방출(放出)할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 목적으로 하는 리튬이온 전지의 종류에 따라 적절하게 적합한 재료를 선택할 수 있고, 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 부극활물질은, 탄소재료, 및 실리콘 재료, 리튬 원자를 포함하는 산화물, 납 화합물, 주석 화합물, 비소 화합물, 안티몬 화합물 및 알루미늄 화합물 등, 리튬과 합금화하는 재료 등이 예시된다.The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can reversibly occlude and release lithium, and a suitable material can be appropriately selected according to the type of the intended lithium ion battery, and may be used alone It is good and you may use 2 or more types together. Examples of the negative electrode active material include a material alloyed with lithium such as a carbon material, a silicon material, an oxide containing a lithium atom, a lead compound, a tin compound, an arsenic compound, an antimony compound, and an aluminum compound.

상기 탄소재료는, 고결정성 카본인 그래파이트(흑연이라고도 하고, 천연 그래파이트, 인조 그래파이트 등이 예시된다), 저결정성 카본(소프트 카본, 하드 카본), 카본블랙(케첸블랙(ketjen black), 아세틸렌블랙, 채널블랙(channel black), 램프블랙, 오일퍼니스블랙, 서멀블랙(thermal black) 등), 풀러린(fullerene), 카본나노튜브, 카본나노파이버, 카본나노혼, 카본피브릴(carbon fibril), 메소카본(meso-carbon) 마이크로비즈(MCMB), 피치계 탄소섬유 등이 예시된다.The carbon material is high crystalline carbon graphite (also called graphite, natural graphite, artificial graphite, etc. are exemplified), low crystalline carbon (soft carbon, hard carbon), carbon black (ketjen black), acetylene black , channel black, lamp black, oil furnace black, thermal black, etc.), fullerene, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon nanohorn, carbon fibril, meso Carbon (meso-carbon) microbeads (MCM), pitch-based carbon fibers, and the like are exemplified.

상기 실리콘 재료는, 실리콘, 실리콘옥사이드, 실리콘 합금에 더해, SiC, SiO(0<x≤3, 0<y≤5), Si34, Si22O, SiO(0<x≤2)로 표기되는 실리콘옥사이드 복합체(예를 들면 일본국 공개특허공보 특개2004-185810호 공보나 일본국 공개특허공보 특개2005-259697호 공보에 기재되어 있는 재료 등), 일본공개특허공보 특개2004-185810호 공보에 기재된 실리콘 재료 등이 예시된다. 또한 일본국 특허 제5390336호, 일본국 특허 제5903761호에 기재된 실리콘 재료를 사용해도 좋다.The silicone material is, in addition to silicon, silicon oxide, a silicon alloy, SiC, SiO x C y ( 0 <x≤3, 0 <y≤5), Si 3 N 4, Si 2 N 2 O, SiO x (0 A silicon oxide composite represented by <x≤2) (eg, materials described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-185810 or 2005-259697, etc.), Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) The silicone material etc. described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-185810 are illustrated. Moreover, you may use the silicone material described in Japanese Patent No. 5390336 and Japanese Patent No. 5903761.

상기 실리콘옥사이드는, 조성식 SiOx(0<x<2, 바람직하게는 0.1≤x≤1)로 나타내지는 실리콘옥사이드가 바람직하다.As for the said silicon oxide, the silicon oxide represented by the compositional formula SOS(0<x<2, Preferably 0.1<x<=1) is preferable.

상기 실리콘 합금은, 규소와, 티탄, 지르코늄, 니켈, 구리, 철 및 몰리브덴으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 전이금속과의 합금이 바람직하다. 이들 전이금속의 실리콘 합금은, 높은 전자전도도를 구비하고 또한 높은 강도를 가지고 있기 때문에 바람직하다. 실리콘 합금은, 규소-니켈 합금 또는 규소-티탄 합금이 더 바람직하고, 규소-티탄 합금이 특히 바람직하다. 실리콘 합금에 있어서의 규소의 함유비율은, 상기 합금 중의 금속원소 100mol%에 대하여 10mol% 이상이 바람직하고, 20∼70mol%가 더 바람직하다. 또 실리콘 재료는, 단결정(單結晶), 다결정(多結晶) 및 비정질(非晶質)의 어느 것이더라도 좋다.The silicon alloy is preferably an alloy of silicon and at least one transition metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, nickel, copper, iron and molybdenum. Silicon alloys of these transition metals are preferable because they have high electronic conductivity and high strength. The silicon alloy is more preferably a silicon-nickel alloy or a silicon-titanium alloy, and particularly preferably a silicon-titanium alloy. 10 mol% or more is preferable with respect to 100 mol% of the metal elements in the said alloy, and, as for the content rate of the silicon in a silicon alloy, 20-70 mol% is more preferable. The silicon material may be any of single crystal, polycrystal, and amorphous.

전극활물질로서 실리콘 재료를 사용하는 경우에는, 실리콘 재료 이외의 전극활물질을 병용해도 좋다. 이러한 전극활물질은, 상기한 탄소재료; 폴리아센 등의 도전성고분자; A(A는 알칼리금속 또는 전이금속, B는 코발트, 니켈, 알루미늄, 주석, 망간 등의 전이금속으로부터 선택되는 적어도 1종, O는 산소원자를 나타내고, X, Y 및 Z는 각각 0.05<X<1.10, 0.85<Y<4.00, 1.5<Z<5.00의 범위의 수이다)로 나타내지는 복합 금속산화물이나, 그 이외의 금속산화물 등이 예시된다. 전극활물질로서 실리콘 재료를 사용하는 경우에는, 리튬의 흡장 및 방출에 따른 부피변화가 작은 것 때문에, 탄소재료를 병용하는 것이 바람직하다.When using a silicone material as an electrode active material, you may use together electrode active materials other than a silicone material. Such an electrode active material, the carbon material described above; conductive polymers such as polyacene; A X B B Y O Z (A is an alkali metal or a transition metal, B is at least one selected from transition metals such as cobalt, nickel, aluminum, tin, and manganese, O represents an oxygen atom, and X, Y and Z are Composite metal oxides represented by each of 0.05<X<1.10, 0.85<Y<4.00, and 1.5<Z<5.00), and other metal oxides are exemplified. When a silicon material is used as the electrode active material, it is preferable to use a carbon material together because the volume change due to the insertion and release of lithium is small.

상기 리튬 원자를 포함하는 산화물은, 삼원계 니켈코발트망간산리튬, 리튬-망간 복합산화물(LiMn24 등), 리튬-니켈 복합산화물(LiNiO2 등), 리튬-코발트 복합산화물(LiCoO2 등), 리튬-철 복합산화물(LiFeO2 등), 리튬-니켈-망간 복합산화물(LiNi0.5Mn0.52 등), 리튬-니켈-코발트 복합산화물(LiNi0.8Co0.22 등), 리튬-전이금속 인산화합물(LiFePO4 등) 및 리튬-전이금속 황산화합물(LixFe2(SO4)3), 리튬-티탄 복합산화물(티탄산리튬:Li4Ti512) 등의 리튬-전이금속 복합산화물 및 기타의 종래 공지의 전극활물질 등이 예시된다.Oxide containing the lithium atom, a ternary nickel-cobalt lithium manganese oxide, lithium-manganese composite oxide (LiMn 2 O 4 and the like), lithium-nickel composite oxide (LiNiO 2 and the like), lithium-cobalt composite oxide (LiCoO 2, etc. ), lithium-iron composite oxide (LiFeO 2 and the like), lithium-nickel-manganese composite oxide (LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 and the like), lithium-nickel-cobalt composite oxide (LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 and the like), lithium-transition a metal phosphate compound (LiFePO 4, etc.) and a lithium-transition metal sulfate compound (LixFe 2 (SO 4) 3 ), the lithium-titanium composite oxides (lithium titanate: Li 4 Ti 5 O 12), lithium such-transition metal composite oxide, and Other conventionally known electrode active materials and the like are exemplified.

본 발명의 효과가 현저하게 발휘된다고 하는 관점에서, 탄소재료 및/또는 리튬과 합금화하는 재료를 전극활물질 중에 바람직하게는 50질량% 이상, 더 바람직하게는 80질량% 이상, 더욱 바람직하게는 90질량% 이상, 특히 바람직하게는 100질량% 포함한다.From a viewpoint that the effect of this invention is exhibited remarkably, Preferably the carbon material and/or the material alloyed with lithium in an electrode active material becomes like this. Preferably it is 50 mass % or more, More preferably, it is 80 mass % or more, More preferably, it is 90 mass %. % or more, particularly preferably 100 mass%.

정극활물질은, 무기화합물을 포함하는 활물질과 유기화합물을 포함하는 활물질로 대별(大別)된다. 정극활물질에 포함되는 무기화합물은, 전이금속산화물, 리튬과 전이금속과의 복합산화물, 전이금속황화물 등이 예시된다. 상기 전이금속은, Fe, Co, Ni, Mn, Al 등이 예시된다. 정극활물질에 사용되는 무기화합물은, LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn24, LiFePO4, LiNi1/2Mn3/24, LiCo1/3Ni1/3Mn1/32, Li[Li0.1Al0.1Mn1.9]O4, LiFeVO4 등의 리튬 함유 복합금속산화물; TiS2, TiS3, 비정질MoS2 등의 전이금속황화물; Cu223, 비정질V2O-P25, MoO3, V25, V613 등의 전이금속산화물 등이 예시된다. 이들 화합물은, 부분적으로 원소치환한 것이더라도 좋다. 정극활물질에 포함되는 유기화합물은, 폴리아세틸렌, 폴리-p-페닐렌 등의 도전성 중합체 등이 예시된다. 전기전도성이 부족한 철계 산화물은, 환원소성시에 탄소원 물질을 존재시킴으로써 탄소재료로 덮인 전극활물질로서 사용해도 좋다. 또한 이들의 화합물은, 부분적으로 원소치환한 것이더라도 좋다. 이들 중에서도 실용성, 전기특성, 긴 수명의 점에서, LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn24, LiFePO4, LiNi1/2Mn3/24, LiCo1/3Ni1/3Mn1/32, Li[Li0.1Al0.1Mn1.9]O4가 바람직하다.The positive electrode active material is roughly divided into an active material containing an inorganic compound and an active material containing an organic compound. Examples of the inorganic compound contained in the positive electrode active material include a transition metal oxide, a composite oxide of lithium and a transition metal, and a transition metal sulfide. Examples of the transition metal include F, C,, N, M, and A. Inorganic compounds used for the positive electrode active material, LiCoO 2, LiNiO 2, LiMnO 2, LiMn 2 O 4, LiFePO 4, LiNi 1/2 Mn 3/2 O 4, LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2, Li [Li 0.1 Al 0.1 Mn 1.9] O 4, LiFeVO 4 such as a lithium-containing composite metal oxides; transition metal sulfides such as TS 2 , TS 3 , and amorphous MM 2 ; The transition metal oxide such as Cu 2 V 2 O 3, amorphous V 2 O-P 2 O 5 , MoO 3, V 2 O 5, V 6 O 13 and the like. These compounds may be partially element-substituted. Examples of the organic compound contained in the positive electrode active material include conductive polymers such as polyacetylene and poly-p-phenylene. An iron-based oxide lacking in electrical conductivity may be used as an electrode active material covered with a carbon material by the presence of a carbon source material at the time of reduction and firing. Further, these compounds may be partially element-substituted. Among these practical, electrical characteristics, in terms of long-life, LiCoO 2, LiNiO 2, LiMnO 2, LiMn 2 O 4, LiFePO 4, LiNi 1/2 Mn 3/2 O 4, LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , L G [L A 0.1 A 0.1 A 0.1 M N 1.9 ] O 4 are preferable.

전극활물질의 형상은 특별히 제한되지 않고, 미립자상(微粒子狀), 박막상(薄膜狀) 등의 임의의 형상이면 되지만, 미립자상이 바람직하다. 전극활물질의 평균입자지름은 특별히 제한되지 않지만, 그 상한은, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2.9, 2, 1, 0.5, 0.1㎛ 등이 예시되며, 하한은, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2.9, 2, 1, 0.5, 0.1㎛ 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 균일하게 얇은 도포막을 형성하는 관점, 더 구체적으로는 0.1μm 이상이면 핸들링성이 양호하고, 50μm 이하이면 전극의 도포가 용이하기 때문에, 전극활물질의 평균입자지름은 0.1∼50㎛가 바람직하고, 0.1∼45㎛가 더 바람직하며, 1∼10㎛가 더욱 바람직하고, 5㎛가 특히 바람직하다.The shape in particular of an electrode active material is not restrict|limited, Although it may be arbitrary shapes, such as a particulate form and a thin film form, a particulate form is preferable. The average particle diameter of the electrode active material is not particularly limited, but the upper limit thereof is 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2.9, 2, 1, 0.5, 0.1 μm. and the like are exemplified, and the lower limit is exemplified by 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2.9, 2, 1, 0.5, 0.1 μm. In one embodiment, from the viewpoint of forming a uniformly thin coating film, more specifically, if it is 0.1 μm or more, handling property is good, and if it is 50 μm or less, electrode application is easy, so the average particle diameter of the electrode active material is 0.1 to 50 micrometers is preferable, 0.1-45 micrometers is more preferable, 1-10 micrometers is still more preferable, and 5 micrometers is especially preferable.

본 개시에 있어서 「입자지름」은, 입자의 윤곽선상의 임의의 2점간의 거리 중에서 최대의 거리를 의미한다(이하 같음). 또 본 개시에 있어서 「평균입자지름」은, 특히 언급이 없는 한, 주사형 전자현미경(SEM)이나 투과형 전자현미경(TEM) 등의 관찰수단을 사용하고, 수∼수십 시야중에 관찰되는 입자의 입자지름의 평균치로서 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다(이하 같음).In the present disclosure, "particle diameter" means the largest distance among the distances between arbitrary two points on the outline of the particle (the same applies hereinafter). In addition, in the present disclosure, the "average particle diameter" is a particle of particles observed in several to several tens of fields of view using observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), unless otherwise specified. The value calculated as the average value of the diameters shall be adopted (the same applies hereinafter).

상기 슬러리에 있어서의 전극활물질(B) 100질량%에 대한 (A)성분의 함유량의 상한은, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5질량% 등이 예시되며, 하한은, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5, 1질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 전극활물질(B) 100질량%에 대한 (A)성분의 함유량이 1∼15질량%가 바람직하다.The upper limit of content of (A) component with respect to 100 mass % of electrode active material (B) in the said slurry is 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 , 2, 1.5 mass %, etc. are illustrated, and 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5, 1 mass % etc. are illustrated as for a lower limit. In one embodiment, 1-15 mass % of content of (A) component with respect to 100 mass % of electrode active materials (B) is preferable.

하나의 실시형태에 있어서, 전극활물질에 있어서의 실리콘 또는 실리콘옥사이드의 함유량은, 리튬이온 전지의 전지용량을 높이는 관점에서, 전극활물질 100질량%에 대하여 20질량% 이상(예를 들면 30질량% 이상, 40질량% 이상, 50질량% 이상, 60질량% 이상, 70질량% 이상, 80질량% 이상, 90질량% 이상, 100질량%)이 바람직하다.In one embodiment, content of silicon or silicon oxide in an electrode active material is 20 mass % or more with respect to 100 mass % of electrode active materials from a viewpoint of raising the battery capacity of a lithium ion battery (for example, 30 mass % or more) , 40 mass % or more, 50 mass % or more, 60 mass % or more, 70 mass % or more, 80 mass % or more, 90 mass % or more, 100 mass %) is preferable.

하나의 실시형태에 있어서, 도전조제(導電助劑)가 상기 슬러리에 포함될 수 있다. 도전조제는, 기상성장 탄소섬유(VGCF), 카본나노튜브(CNT), 카본나노파이버(CNF) 등의 섬유상 탄소, 흑연입자, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 퍼니스블랙 등의 카본블랙, 평균입경 10μm 이하의 Cu, Ni, Al, Si 또는 이들의 합금으로 이루어지는 미분말(微分末) 등이 예시된다. 도전조제의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 전극활물질 성분에 대하여 0∼10질량%가 바람직하고, 0.5∼6질량%가 더 바람직하다.In one embodiment, a conductive aid may be included in the slurry. Conductive aid is fibrous carbon, such as vapor-grown carbon fiber (VGFC), carbon nanotube (CNF), carbon nanofiber (CNF), carbon black such as graphite particles, acetylene black, Ketjen black, furnace black, average particle diameter of 10 μm or less and fine powders made of Cc, N, A, S or alloys thereof. Although content of a conductive support agent is not specifically limited, 0-10 mass % is preferable with respect to an electrode active material component, and 0.5-6 mass % is more preferable.

<세라믹 미립자(C) : (C)성분이라고도 한다><Ceramic fine particles (C): also called (C) component>

하나의 실시형태에 있어서, 상기 리튬이온 전지용 슬러리는 세라믹 미립자(C)를 포함한다. 세라믹 미립자는, 다공질의 폴리올레핀 수지 기재, 플라스틱 부직포, 전극재료의 활물질측에 코팅되는 성분으로, 이 세라믹 미립자 상호간의 간극이 구멍을 형성할 수 있다. 세라믹 미립자가 비도전성을 구비하기 때문에 절연성으로 할 수 있고, 그 때문에 리튬이온 전지에 있어서의 단락(短絡)을 방지할 수 있다. 또한 통상 세라믹 미립자는 높은 강성을 구비하기 때문에, 리튬이온 전지용 세퍼레이터의 기계적 강도를 높일 수 있다. 그 때문에 열에 의해 다공질의 폴리올레핀 수지 기재, 플라스틱 부직포에 수축하려고 하는 응력이 발생한 경우에도, 리튬이온 전지용 세퍼레이터는 그 응력에 견딜 수 있다. 그 결과, 다공질의 폴리올레핀 수지 기재, 플라스틱 부직포의 수축에 의한 단락의 발생을 방지할 수 있다.In one embodiment, the slurry for a lithium ion battery contains ceramic fine particles (C). Ceramic fine particles are a component coated on the active material side of a porous polyolefin resin substrate, a plastic nonwoven fabric, and an electrode material, and gaps between the ceramic fine particles can form pores. Since ceramic microparticles|fine-particles are provided with nonelectroconductivity, it can be set as insulating, and for this reason, the short circuit in a lithium ion battery can be prevented. Moreover, since ceramic microparticles|fine-particles are equipped with high rigidity normally, the mechanical strength of the separator for lithium ion batteries can be raised. Therefore, even when the stress which tends to shrink|contract to a porous polyolefin resin base material or a plastic nonwoven fabric by heat generate|occur|produces, the separator for lithium ion batteries can withstand the stress. As a result, the occurrence of a short circuit due to shrinkage of the porous polyolefin resin substrate and the plastic nonwoven fabric can be prevented.

세라믹 미립자를 사용함으로써, 수중에서의 분산안전성이 우수하여 리튬이온 전지용 슬러리에 있어서 침강하기 어려워, 균일한 슬러리 상태를 장시간 유지할 수 있다. 또한 세라믹 미립자를 사용하면 내열성이 높아질 수 있다. 또 세라믹 미립자는 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다.By using ceramic microparticles|fine-particles, it is excellent in dispersion stability in water, it is hard to settle in the slurry for lithium ion batteries, and a uniform slurry state can be maintained for a long time. In addition, the use of ceramic fine particles may increase heat resistance. Moreover, ceramic fine particles may be used independently and may use 2 or more types together.

세라믹 미립자의 재료는, 전기화학적으로 안정한 재료가 바람직하다. 이러한 관점에서 세라믹 미립자는, 산화물입자, 질화물입자, 공유결합성 결정입자, 난용성 이온결정입자, 점토미립자 등이 예시된다.The material of the ceramic fine particles is preferably an electrochemically stable material. From this point of view, ceramic fine particles include oxide particles, nitride particles, covalently bonded crystal particles, poorly soluble ionic crystal particles, clay fine particles, and the like.

산화물입자는, 산화알루미늄(알루미나), 산화알루미늄의 수화물(베마이트(boehmite)(AlOOH), 깁사이트(gibbsite)(Al(OH)3), 베이크라이트(Bakelite), 산화철, 산화규소, 산화마그네슘(마그네시아), 수산화마그네슘, 산화칼슘, 산화티탄(티타니아), BaTiO3, ZrO, 알루미나-실리카 복합산화물 등이 예시된다.Oxide particles are aluminum oxide (alumina), aluminum oxide hydrate (boehmite (AOP), gibbsite ( AA (O) 3 ), Bakelite, iron oxide, silicon oxide, magnesium oxide (magnesia), magnesium hydroxide, calcium oxide, titanium oxide (titania), BTBO 3 , HO, alumina-silica composite oxide, and the like.

질화물입자는, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소 등이 예시된다.Examples of the nitride particles include aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride.

공유결합성 결정입자는, 실리콘, 다이아몬드 등이 예시된다.Examples of the covalent crystal grains include silicon and diamond.

난용성 이온결정 입자는, 황산바륨, 불화칼슘, 불화바륨 등이 예시된다.Examples of the sparingly soluble ionic crystal particles include barium sulfate, calcium fluoride, and barium fluoride.

점토미립자는 실리카, 탤크(talc), 몬트모리오나이트(montmorillonite) 등의 점토미립자 등이 예시된다.Examples of the clay fine particles include silica, talc, and clay fine particles such as montmorillonite.

이들 중에서도, 흡수성이 낮고 내열성이 우수한 관점에서, 베마이트, 알루미나, 산화마그네슘 및 황산바륨이 바람직하고, 베마이트가 더 바람직하다.Among these, from the viewpoint of low water absorption and excellent heat resistance, boehmite, alumina, magnesium oxide and barium sulfate are preferable, and boehmite is more preferable.

세라믹 미립자의 평균입자지름의 상한은, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05㎛ 등이 예시되며, 하한은, 25, 20, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.01㎛ 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 세라믹 미립자의 평균입자지름은 0.01∼30㎛가 바람직하다.The upper limit of the average particle diameter of the ceramic fine particles is exemplified by 30, 25, 20, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05 μm, and the like, and the lower limit is 25, 20, 15, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.01 micrometer, etc. are illustrated. In one embodiment, the average particle diameter of the ceramic fine particles is preferably 0.01 to 30 µm.

상기 슬러리 100질량%에 대한 세라믹 미립자(C)의 함유량의 상한은, 99.9, 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2질량% 등이 예시되며, 하한은, 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2, 0.1질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 슬러리 100질량%에 대하여 세라믹 미립자(C)를 0.1∼99.9질량% 포함한다.The upper limit of content of the ceramic microparticles|fine-particles (C) with respect to 100 mass % of the said slurry is 99.9, 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2 mass %, etc. This is illustrated, and as for a lower limit, 95, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5, 0.2, 0.1 mass % etc. are illustrated. In one embodiment, 0.1-99.9 mass % of ceramic microparticles|fine-particles (C) are included with respect to 100 mass % of slurry.

상기 슬러리에 있어서의 세라믹 미립자(C) 100질량%에 대한 (A)성분의 함유량의 상한은, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5질량% 등이 예시되며, 하한은, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5, 1질량% 등이 예시된다. 하나의 실시형태에 있어서, 세라믹 미립자(C) 100질량%에 대한 (A)성분의 함유량이, 1∼15질량%가 바람직하고, 1.5∼14질량%가 더 바람직하고, 2∼12질량%가 더욱 바람직하다. 이러한 함유량으로 함으로써, 밀착성이 더 우수하고, 게다가 저항이 작고 충방전 특성이 더욱 우수한 리튬이온 전지 세퍼레이터가 제조될 수 있다.The upper limit of content of (A) component with respect to 100 mass % of ceramic fine particles (C) in the said slurry is 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 , 2, 1.5 mass %, etc. are illustrated, and 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5, 1 mass % etc. are illustrated as for a lower limit. In one embodiment, 1-15 mass % is preferable, as for content of (A) component with respect to 100 mass % of ceramic fine particles (C), 1.5-14 mass % is more preferable, 2-12 mass % is more preferably. By setting it as such content, the lithium ion battery separator which is more excellent in adhesiveness, and also has a small resistance and further excellent in charge/discharge characteristics can be manufactured.

<슬러리 점도 조정용매><Slurry viscosity adjusting solvent>

슬러리 점도 조정용매는 특별히 제한되는 것은 없지만, 80∼350℃의 표준비등점을 구비하는 비수계 매체(水系非 媒體)를 포함해도 좋다. 슬러리 점도 조정용매는 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 슬러리 점도 조정용매는, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드 용매; 톨루엔, 크실렌, n-도데칸, 테트랄린 등의 탄화수소 용매; 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 이소프로필알콜, 2-에틸-1-헥산올, 1-노난올, 라우릴알코올 등의 알코올 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 포론, 아세토페논, 이소포론 등의 케톤 용매; 디옥산, 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 에테르 용매; 아세트산벤질, 뷰티르산이소펜틸, 유산메틸, 유산에틸, 유산부틸 등의 에스테르 용매; o-톨루이딘, m-톨루이딘, p-톨루이딘 등의 아민 용매; γ-부티로락톤, δ-부티로락톤 등의 락톤; 디메틸술폭시드, 술포란 등의 술폭시드·술폰 용매; 물 등이 예시된다. 이들 중에서도 도포작업성의 점에서, N-메틸피롤리돈이 바람직하다. 상기 비수계 매체의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 상기 슬러리 100질량%에 대하여 0∼10질량%가 바람직하다.Although there is no restriction|limiting in particular as a slurry viscosity adjusting solvent, The non-aqueous medium provided with the standard boiling point of 80-350 degreeC may also be included. The slurry viscosity adjusting solvent may be used independently and may use 2 or more types together. The slurry viscosity adjusting solvent may be an amide solvent such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide or N,N-dimethylacetamide; hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, n-dodecane, and tetralin; alcohol solvents such as methanol, ethanol, 2-propanol, isopropyl alcohol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-nonanol, and lauryl alcohol; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, porone, acetophenone, and isophorone; ether solvents such as dioxane and tetrahydrofuran (THF); ester solvents such as benzyl acetate, isopentyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate; amine solvents such as o-toluidine, m-toluidine and p-toluidine; lactones such as γ-butyrolactone and δ-butyrolactone; sulfoxide/sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; water and the like are exemplified. Among them, N-methylpyrrolidone is preferable from the viewpoint of coating workability. Although content of the said non-aqueous medium is not specifically limited, 0-10 mass % is preferable with respect to 100 mass % of the said slurry.

<첨가제><Additives>

상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리는, (A)성분, (A1)성분, (B)성분, (C)성분, 물, 도전조제, 슬러리 점도 조정용매의 어느 것에도 해당하지 않는 것을 첨가제로서 포함할 수 있다.The thermally crosslinkable lithium ion battery slurry contains as an additive that does not correspond to any of (A) component, (A1) component, (B) component, (C) component, water, conductive aid, and slurry viscosity adjusting solvent. can do.

첨가제는, 분산제, 레벨링제, 산화방지제, 증점제, 분산체(에멀션), 가교제 등이 예시된다.As an additive, a dispersing agent, a leveling agent, antioxidant, a thickener, a dispersion (emulsion), a crosslinking agent, etc. are illustrated.

첨가제의 함유량은, (A)성분 100질량%에 대하여 0∼5질량%, 1질량% 미만, 0.1질량% 미만, 0.01질량% 미만, 0질량% 등이 예시된다.As for content of an additive, 0-5 mass %, less than 1 mass %, less than 0.1 mass %, less than 0.01 mass %, 0 mass % etc. are illustrated with respect to 100 mass % of (A) component.

첨가제의 함유량은, (A1)성분 100질량%에 대하여, 0∼5질량%, 1질량% 미만, 0.1질량% 미만, 0.01질량% 미만, 0질량% 등이 예시된다.As for content of an additive, 0-5 mass %, less than 1 mass %, less than 0.1 mass %, less than 0.01 mass %, 0 mass % etc. are illustrated with respect to 100 mass % of (A1) component.

첨가제의 함유량은, (B)성분 또는 (C)성분 100질량%에 대하여, 0∼5질량%, 1질량% 미만, 0.1질량% 미만, 0.01질량% 미만, 0질량% 등이 예시된다.As for content of an additive, 0-5 mass %, less than 1 mass %, less than 0.1 mass %, less than 0.01 mass %, 0 mass % etc. are illustrated with respect to 100 mass % of (B)component or (C)component.

첨가제의 함유량은, 상기 슬러리 수용액 100질량%에 대하여, 0∼5질량%, 1질량% 미만, 0.1질량% 미만, 0.01질량% 미만, 0질량% 등이 예시된다.As for content of an additive, 0-5 mass %, less than 1 mass %, less than 0.1 mass %, less than 0.01 mass %, 0 mass % etc. are illustrated with respect to 100 mass % of the said slurry aqueous solution.

분산제는, 아니온성(anion性) 화합물, 카티온성(cation性) 화합물, 비이온성 화합물, 고분자화합물 등이 예시된다.Examples of the dispersant include an anionic compound, a cationic compound, a nonionic compound, and a high molecular compound.

레벨링제는, 알킬계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제, 금속계 계면활성제 등의 계면활성제 등이 예시된다. 계면활성제를 사용함으로써, 도포시에 발생하는 튐을 방지하여, 상기 슬러리의 층(코팅층)의 평활성을 향상시킬 수 있다.Surfactants, such as alkyl type surfactant, silicone type surfactant, fluorine type surfactant, and metallic surfactant, etc. are illustrated as a leveling agent. By using a surfactant, splashing generated during application can be prevented, and the smoothness of the layer (coating layer) of the slurry can be improved.

산화방지제는, 페놀 화합물, 하이드로퀴논 화합물, 유기 인 화합물, 유황 화합물, 페닐렌디아민 화합물, 폴리머형 페놀 화합물 등이 예시된다. 폴리머형 페놀 화합물은 분자내에 페놀구조를 구비하는 중합체이다. 폴리머형 페놀 화합물의 중량평균분자량은 200∼1000이 바람직하고, 600∼700이 더 바람직하다.Examples of the antioxidant include a phenol compound, a hydroquinone compound, an organophosphorus compound, a sulfur compound, a phenylenediamine compound, and a polymer type phenol compound. The polymeric phenolic compound is a polymer having a phenolic structure in its molecule. 200-1000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of a polymer type phenolic compound, 600-700 are more preferable.

증점제는, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머 및 이들의 암모늄염 및 알칼리금속염; (변성)폴리(메타)아크릴산 및 이들의 암모늄염 및 알칼리금속염; (변성)폴리비닐알코올, 아크릴산 또는 아크릴산염과 비닐알코올의 공중합체, 무수말레인산 또는 말레인산 혹은 푸마르산과 비닐알코올의 공중합체 등의 폴리비닐알코올류; 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 변성 폴리아크릴산, 산화 스타치(酸化starch), 인산 스타치, 카제인, 각종 변성 전분, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수소화물 등이 예시된다.A thickener, Cellulose polymers, such as carboxymethylcellulose, methylcellulose, and hydroxypropyl cellulose, and these ammonium salts and alkali metal salts; (modified) poly(meth)acrylic acid and ammonium salts and alkali metal salts thereof; (modified) polyvinyl alcohol, such as a copolymer of polyvinyl alcohol, acrylic acid or acrylate and vinyl alcohol, and a copolymer of maleic anhydride or maleic acid or fumaric acid and vinyl alcohol; Polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, modified polyacrylic acid, oxidized starch, phosphoric acid starch, casein, various modified starches, acrylonitrile-butadiene copolymer hydride, etc. are illustrated.

분산체(에멀션)는, 스티렌-부타디엔계 공중합체 라텍스, 폴리스티렌계 중합체 라텍스, 폴리부타디엔계 중합체 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔계 공중합체 라텍스, 폴리우레탄계 중합체 라텍스, 폴리메틸메타크릴레이트계 중합체 라텍스, 메틸메타크릴레이트-부타디엔계 공중합체 라텍스, 폴리아크릴레이트계 중합체 라텍스, 염화비닐계 중합체 라텍스, 아세트산비닐계 중합체 에멀션, 아세트산비닐-에틸렌계 공중합체 에멀션, 폴리에틸렌 에멀션, 카르복시 변성 스티렌부타디엔 공중합수지 에멀션, 아크릴수지 에멀션, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드(PA), 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 방향족 폴리아미드, 알긴산과 그 염, 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE) 등이 예시된다.The dispersion (emulsion), styrene-butadiene-based copolymer latex, polystyrene-based polymer latex, polybutadiene-based polymer latex, acrylonitrile-butadiene-based copolymer latex, polyurethane-based polymer latex, polymethylmethacrylate-based polymer latex, Methyl methacrylate-butadiene-based copolymer latex, polyacrylate-based polymer latex, vinyl chloride-based polymer latex, vinyl acetate-based polymer emulsion, vinyl acetate-ethylene-based copolymer emulsion, polyethylene emulsion, carboxy-modified styrene-butadiene copolymer resin emulsion, Acrylic resin emulsion, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyamide (PA), polyimide (PA), polyamide imide (PA), aromatic polyamide, alginic acid and its salts, polyvinylidene fluoride (PSD), poly Tetrafluoroethylene (PTF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FPI), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (EFF) ) and the like are exemplified.

가교제는, 포름알데히드, 글리옥살, 헥사메틸렌테트라민, 요소포름알데히드 수지, 메틸올멜라민 수지, 카르보디이미드 화합물, 다관능 에폭시 화합물, 옥사졸린 화합물, 다관능 히드라지드 화합물, 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 요소 화합물 및 이들의 혼합물이 예시된다.The crosslinking agent is formaldehyde, glyoxal, hexamethylenetetramine, urea formaldehyde resin, methylolmelamine resin, carbodiimide compound, polyfunctional epoxy compound, oxazoline compound, polyfunctional hydrazide compound, isocyanate compound, melamine compound, Urea compounds and mixtures thereof are exemplified.

상기 리튬이온 전지용 슬러리는, (A)성분 이외의 바인더가 포함되어도 상관없지만, 전(全)바인더 중의 (A)성분의 함유량은 90질량% 이상(예를 들면 91, 95, 98, 99질량% 이상, 100질량%)이 바람직하다.Although binders other than (A) component may be contained in the said slurry for lithium ion batteries, content of (A) component in all binders is 90 mass % or more (for example, 91, 95, 98, 99 mass %) above, 100 mass %) is preferable.

또 (A)성분 이외의 바인더는, 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋고, 불소계 수지(폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌 등), 폴리올레핀(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 불포화결합을 구비하는 중합체(스티렌·부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무 등), 아크릴산계 중합체(아크릴산 공중합체, 메타크릴산 공중합체), 카르복시메틸셀룰로오스염, 폴리비닐알코올 공중합체, 폴리비닐피롤리돈 등이 예시된다.Moreover, binders other than (A) component may be used individually or may use 2 or more types together, Fluorine resin (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, etc.), polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), an unsaturated bond Polymers containing This is exemplified.

상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리는, 열가교형 리튬이온 전지전극용 슬러리, 열가교형 리튬이온 전지부극용 슬러리, 열가교형 리튬이온 전지정극용 슬러리, 열가교형 리튬이온 전지 세퍼레이터용 슬러리로서 사용될 수 있다.The thermally crosslinkable lithium ion battery slurry is a thermally crosslinkable lithium ion battery electrode slurry, thermally crosslinkable lithium ion battery negative electrode slurry, thermally crosslinkable lithium ion battery positive electrode slurry, and thermally crosslinkable lithium ion battery separator slurry. can be used

[3.리튬이온 전지용 슬러리의 제조방법][3. Manufacturing method of slurry for lithium ion battery]

본 개시는, 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)를 포함하는 수용액에 상기 수용성 가교제(A1)를 가하는 공정을 포함하는 상기 리튬이온 전지용 슬러리의 제조방법을 제공한다. 또 본 항목에 있어서 기재되는 (A)성분 등은 상기한 것 등이 예시된다.The present disclosure provides a method for preparing the slurry for a lithium ion battery, including the step of adding the water-soluble crosslinking agent (A1) to an aqueous solution containing a water-soluble poly(meth)acrylamide (A). Moreover, the above-mentioned thing etc. are illustrated as (A) component etc. described in this item.

하나의 실시형태에 있어서, 슬러리 용액을 얻는 공정은, 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)와 수용성 가교제(A1) 및 물, 및 전극활물질 또는 세라믹 미립자를 가하여 혼합시키는 공정을 포함한다. 상기 수용성 가교제(A1)를 가하는 방법은In one embodiment, the process of obtaining a slurry solution includes the process of adding and mixing a water-soluble poly(meth)acrylamide (A), a water-soluble crosslinking agent (A1), water, and an electrode active material or ceramic microparticles|fine-particles. The method of adding the water-soluble crosslinking agent (A1) is

·수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A) 수용액의 제조후에 혼합한다Mix after preparation of water-soluble poly(meth)acrylamide (A) aqueous solution

·수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A) 수용액에 전극활물질 또는 세라믹 미립자를 분산시킨 후에 혼합한다(후첨가라고도 한다)· After dispersing the electrode active material or ceramic fine particles in a water-soluble poly(meth)acrylamide (A) aqueous solution, mix (also called post-addition)

의 방법 등을 들 수 있고, 안정성의 관점으로부터 후첨가쪽이 바람직하다.method etc. are mentioned, and from a viewpoint of stability, the direction of post-addition is preferable.

슬러리의 혼합수단은, 볼밀, 샌드밀, 안료분산기, 뇌궤기(모르타르 머신(grinder)), 초음파분산기, 호모게나이저, 플래너터리 믹서(planetary mixer), 호바트 믹서 등이 예시된다.As the mixing means of the slurry, a ball mill, a sand mill, a pigment disperser, a grinder (mortar machine), an ultrasonic disperser, a homogenizer, a planetary mixer, a Hobart mixer, and the like are exemplified.

[4.리튬이온 전지용 전극][4.Lithium-ion battery electrode]

본 개시는, 상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 집전체에 도포하고 열가교반응 시킴으로써 얻어지는 상기 리튬이온 전지용 슬러리의 건조물을 집전체 표면에 구비하는 리튬이온 전지용 전극을 제공한다.The present disclosure provides an electrode for a lithium ion battery in which a dried product of the slurry for a lithium ion battery obtained by applying the slurry for a thermal crosslinking type lithium ion battery to a current collector and performing a thermal crosslinking reaction is provided on the surface of the current collector.

집전체는 각종 공지의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 집전체의 재질은 특별하게 한정되지 않고, 구리, 철, 알루미늄, 니켈, 스테인레스강, 니켈도금강 등의 금속재료나, 카본크로스, 카본페이퍼 등의 탄소재료가 예시된다. 집전체의 형태도 특별하게 한정되지 않고, 금속재료의 경우에는 금속박, 금속원기둥, 금속코일, 금속판 등이, 탄소재료의 경우에는 탄소판, 탄소박막, 탄소원기둥 등이 예시된다. 그 중에서도 전극활물질을 부극에 사용하는 경우에는 집전체로서 동박이 현재 공업화 제품에 사용되고 있으므로 바람직하다.As the current collector, various known ones may be used without particular limitation. The material of the current collector is not particularly limited, and examples thereof include metal materials such as copper, iron, aluminum, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel, and carbon materials such as carbon cloth and carbon paper. The shape of the current collector is also not particularly limited, and in the case of a metal material, a metal foil, a metal column, a metal coil, a metal plate, etc., and in the case of a carbon material, a carbon plate, a carbon thin film, a carbon cylinder, etc. are illustrated. Among them, when an electrode active material is used for a negative electrode, copper foil as a current collector is currently used in industrial products, so it is preferable.

도포수단은 특별하게 한정되지 않고, 콤마 코터, 그라비아 코터, 마이크로 그라비아 코터, 다이 코터, 바 코터 등 종래 공지의 코팅장치가 예시된다.The application means is not particularly limited, and conventionally known coating devices such as a comma coater, a gravure coater, a micro gravure coater, a die coater, and a bar coater are exemplified.

건조수단도 특별하게 한정되지 않고, 온도는 60∼200℃가 바람직하고, 100∼195℃가 더 바람직하다. 분위기는 건조공기 또는 불활성분위기이면 좋다.The drying means is not particularly limited, either, and the temperature is preferably 60 to 200°C, more preferably 100 to 195°C. The atmosphere may be dry air or an inert atmosphere.

전극(경화 도포막)의 두께는 특별하게 한정되지 않지만, 5∼300㎛가 바람직하고, 10∼250㎛가 더 바람직하다. 상기 범위로 함으로써 고밀도의 전류값에 대한 충분한 Li의 흡장·방출의 기능이 쉽게 얻어질 수 있다.Although the thickness of an electrode (cured coating film) is not specifically limited, 5-300 micrometers is preferable and 10-250 micrometers is more preferable. By setting it as the above range, a function of occluding and releasing sufficient Lg for a high-density current value can be easily obtained.

상기 리튬이온 전지용 전극은, 리튬이온 전지용 정극, 리튬이온 전지용 부극으로서 사용될 수 있다.The said electrode for lithium ion batteries can be used as a positive electrode for lithium ion batteries, and a negative electrode for lithium ion batteries.

[5.리튬이온 전지용 세퍼레이터][5. Lithium-ion battery separator]

본 개시는, 상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 다공질의 폴리올레핀 수지 기재 또는 플라스틱 부직포에 도포해 건조시킴으로써 얻어지는 상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리의 건조물을 다공질의 폴리올레핀 수지 기재 또는 플라스틱 부직포의 표면에 구비하는 리튬이온 전지용 세퍼 레이터를 제공한다.The present disclosure provides a dried product of the slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery obtained by applying the slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery to a porous polyolefin resin substrate or plastic nonwoven fabric and drying, on the surface of a porous polyolefin resin substrate or plastic nonwoven fabric A separator for lithium ion batteries is provided.

상기 리튬이온 전지용 슬러리는, 기재의 한 쪽의 면에만 도포되어 있어도 좋고, 양방의 면에 도포되어 있어도 좋다.The said slurry for lithium ion batteries may be apply|coated only to one surface of a base material, and may be apply|coated to both surfaces.

(다공질의 폴리올레핀 수지 기재) (Porous polyolefin resin substrate)

하나의 실시형태에 있어서, 기재는, 전자전도성이 없이 이온전도성이 있고, 유기용매의 내성이 높고, 구멍지름이 미세한 다공질막이 바람직하다. 이러한 다공질막으로서, 다공질의 폴리올레핀 수지 기재가 있다. 다공질의 폴리올레핀 수지 기재는, 폴리올레핀 및 그들의 혼합물 또는 공중합체 등의 수지를 주성분으로서 포함하는 미다공막(微多孔膜)이다. 다공질의 폴리올레핀 수지 기재는, 도포공정을 거쳐서 폴리머층을 얻는 경우에 도포액의 도포성이 우수하여, 세퍼레이터의 막두께를 보다 얇게 하여 리튬이온 전지내의 활물질비율을 높여서 부피당의 용량을 증대시키는 관점에서 바람직하다. 또 「주성분으로서 포함한다」란, 50질량%을 넘어서 포함하는 것을 의미하고, 바람직하게는 75질량% 이상, 더 바람직하게는 85질량% 이상, 더욱 바람직하게는 90질량% 이상, 더욱더 바람직하게는 95질량% 이상, 특히 바람직하게는 98질량% 이상 포함하고, 100질량%이더라도 좋다.In one embodiment, the substrate is preferably a porous membrane having ion conductivity without electron conductivity, high resistance to organic solvents, and a fine pore diameter. As such a porous membrane, there is a porous polyolefin resin substrate. A porous polyolefin resin base material is a microporous film which contains resin, such as polyolefin and their mixture or copolymer, as a main component. The porous polyolefin resin substrate has excellent applicability of the coating solution when a polymer layer is obtained through the coating process, and the film thickness of the separator is made thinner to increase the active material ratio in the lithium ion battery, and from the viewpoint of increasing the capacity per volume. desirable. Moreover, "included as a main component" means containing more than 50 mass %, Preferably it is 75 mass % or more, More preferably, it is 85 mass % or more, More preferably, it is 90 mass % or more, More preferably, 95 mass % or more, Especially preferably 98 mass % or more is included, and 100 mass % may be sufficient.

하나의 실시형태에 있어서, 다공질의 폴리올레핀 수지 기재에 있어서의 폴리올레핀 수지의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 리튬이온 전지용 세퍼레이터로서 사용했을 경우의 셧다운 성능 등의 관점에서, 다공질의 폴리올레핀 수지 기재에 있어서의 폴리올레핀 수지의 함유량은, 당해 기재를 구성하는 전성분의 50질량% 이상, 100질량% 이하가 바람직하고, 60질량% 이상, 100질량% 이하가 더 바람직하고, 70질량% 이상, 100질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.In one embodiment, although content of the polyolefin resin in a porous polyolefin resin base material is not specifically limited, From a viewpoint, such as shutdown performance at the time of using as a separator for lithium ion batteries, in a porous polyolefin resin base material The content of the polyolefin resin is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less of all the components constituting the substrate, more preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, 70% by mass or more and 100% by mass or less more preferably.

폴리올레핀 수지는, 특별하게 한정되지 않지만, 압출, 사출, 인플레이션 및 블로성형 등에 사용하는 폴리올레핀 수지여도 좋고, 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 폴리올레핀 수지는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센 및 1-옥텐 등의 호모폴리머, 코폴리머, 다단(多段) 폴리머 등이 예시된다. 이들 폴리올레핀 수지의 제조시에 이용되는 중합촉매도 특별히 제한은 없고, 치글러·나타계 촉매(Ziegler-Natta catalyst), 필립스계 촉매 및 메탈로센(metallocene)계 촉매 등이 예시된다.Although polyolefin resin is not specifically limited, Polyolefin resin used for extrusion, injection, inflation, blow molding, etc. may be sufficient, You may use individually, and may use 2 or more types together. Examples of the polyolefin resin include homopolymers, copolymers, and multistage polymers such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and 1-octene. The polymerization catalyst used in the production of these polyolefin resins is also not particularly limited, and examples thereof include a Ziegler-Natta catalyst, a Phillips catalyst and a metallocene catalyst.

다공질의 폴리올레핀 수지 기재의 재료로서 사용되는 폴리올레핀 수지는, 저융점이며 또한 고강도인 것으로부터, 특히 고밀도 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 수지가 바람직하다. 또한 폴리올레핀 다공성 기재의 내열성을 향상시키는 관점에서, 폴리프로필렌과, 폴리프로필렌 이외의 폴리올레핀 수지를 포함하는 다공질의 폴리올레핀 수지 기재를 병용하는 것이 더 바람직하다.Since the polyolefin resin used as the material of the porous polyolefin resin base material has a low melting point and high strength, a resin containing particularly high-density polyethylene as a main component is preferable. Further, from the viewpoint of improving the heat resistance of the polyolefin porous substrate, it is more preferable to use together polypropylene and a porous polyolefin resin substrate containing a polyolefin resin other than polypropylene.

여기에서 폴리프로필렌의 입체구조는, 한정되는 것이 아니라, 아이소탁틱 폴리프로필렌(isotactic PP), 신디오탁틱 폴리프로필렌(syndiotactic PP) 및 아탁틱 폴리프로필렌(atactic PP)의 어느 것이라도 좋다.Here, the three-dimensional structure of the polypropylene is not limited, and any of isotactic polypropylene, syndiotactic PP, and atactic PP may be used.

폴리올레핀 수지조성물 중에 포함되는 폴리올레핀 전량(全量)에 대한 폴리프로필렌의 비율은, 특별하게 한정되지 않지만, 내열성과 양호한 셧다운 기능의 양립의 관점에서, 1∼35질량%가 바람직하고, 3∼20질량%가 더 바람직하고, 4∼10질량%가 더욱 바람직하다.Although the ratio of polypropylene with respect to the polyolefin whole amount contained in polyolefin resin composition is not specifically limited, From a viewpoint of coexistence of heat resistance and a favorable shutdown function, 1-35 mass % is preferable, 3-20 mass % is more preferable, and 4-10 mass % is still more preferable.

이 경우, 폴리프로필렌 이외의 폴리올레핀 수지는, 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 에틸렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 올레핀 탄화수소의 호모폴리머 또는 코폴리머가 예시된다. 구체적으로는, 폴리프로필렌 이외의 폴리올레핀 수지는, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 에틸렌-프로필렌 랜덤 코폴리머 등이 예시된다.In this case, the polyolefin resin other than polypropylene is not limited, For example, a homopolymer or copolymer of olefin hydrocarbons such as ethylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, and 1-octene. is exemplified Specific examples of polyolefin resins other than polypropylene include polyethylene, polybutene, and ethylene-propylene random copolymer.

폴리올레핀 다공성 기재의 구멍이 열용융에 의해 폐색되는 셧다운 특성의 관점에서, 폴리프로필렌 이외의 폴리올레핀 수지로서, 저밀도 폴리에틸렌, 선상(線狀) 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 중에서도 강도의 관점에서, JIS K 7112에 따라 측정한 밀도가 0.93g/cm3 이상인 폴리에틸렌이 더 바람직하다.Polyolefin resins other than polypropylene from the viewpoint of shutdown properties in which the pores of the polyolefin porous substrate are blocked by thermal melting, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, etc. polyethylene It is preferable to use Among these, from the viewpoint of strength, polyethylene having a density of 0.93 g/cm 3 or more as measured according to JIS K 7112 is more preferable.

다공질의 폴리올레핀 수지 기재는, 강도나 경도, 열수축률을 제어할 목적으로, 필러나 섬유화합물을 포함해도 좋다. 또한 접착층과의 밀착성을 향상시키거나, 전해액과의 표면장력을 낮춰서 액의 함침성(含浸性)을 향상시킬 목적으로, 미리 저분자화합물이나 고분자화합물로 다공질의 폴리올레핀 수지 기재의 표면을 피복처리 하거나, 자외선 등의 전자선처리, 코로나 방전·플라스마 가스 등의 플라스마 처리를 하여도 좋다. 특히, 전해액의 함침성이 높고, 상기 슬러리를 기재에 도포, 건조시켜 얻어지는 코팅층과의 밀착성을 얻기 쉬운 점에서, 카르복시산기, 수산기 및 술폰산기 등의 극성기를 포함하는 고분자화합물로 피복처리를 한 것이 바람직하다.The porous polyolefin resin substrate may contain a filler or a fiber compound for the purpose of controlling strength, hardness, and thermal shrinkage. In addition, for the purpose of improving the adhesion with the adhesive layer or lowering the surface tension with the electrolyte to improve the impregnability of the solution, the surface of the porous polyolefin resin substrate is coated in advance with a low molecular compound or a high molecular compound, or Electron beam treatment such as ultraviolet rays or plasma treatment such as corona discharge and plasma gas may be performed. In particular, in terms of high impregnation property of the electrolyte and easy to obtain adhesion with the coating layer obtained by applying and drying the slurry on a substrate, coating treatment with a polymer compound containing polar groups such as carboxylic acid groups, hydroxyl groups and sulfonic acid groups desirable.

다공질의 폴리올레핀 수지 기재의 두께는, 특별하게 한정되지 않지만, 2μm 이상이 바람직하고, 5μm 이상이 더 바람직하고, 100μm 이하가 바람직하고, 60μm 이하가 더 바람직하고, 50μm 이하가 더욱 바람직하다. 이 두께를 2μm 이상으로 조정하는 것은, 기계강도를 향상시키는 관점에서 바람직하다. 한편, 이 막두께를 100μm 이하로 조정하는 것은, 전지에 있어서의 세퍼레이터의 점유 부피가 감소하기 때문에, 전지의 고용량화의 점에 있어서 유리해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다.Although the thickness of a porous polyolefin resin base material is not specifically limited, 2 micrometers or more are preferable, 5 micrometers or more are more preferable, 100 micrometers or less are preferable, 60 micrometers or less are more preferable, 50 micrometers or less are still more preferable. It is preferable to adjust this thickness to 2 micrometers or more from a viewpoint of improving mechanical strength. On the other hand, it is preferable to adjust this film thickness to 100 micrometers or less, since the occupied volume of the separator in a battery decreases, and since it tends to become advantageous in the point of high capacity|capacitance of a battery, it is preferable.

(플라스틱제 부직포)(plastic nonwoven fabric)

하나의 실시형태에 있어서, 상기 리튬이온 전지용 세퍼레이터에 사용되는 플라스틱제 부직포의 평균섬유지름은, 부직포와의 밀착성 및 세퍼레이터 두께의 관점에서 1∼15㎛가 바람직하고, 1∼10㎛가 더 바람직하다.In one embodiment, the average fiber diameter of the plastic nonwoven fabric used for the separator for lithium ion batteries is preferably 1 to 15 μm, more preferably 1 to 10 μm, from the viewpoint of adhesion to the nonwoven fabric and separator thickness. .

하나의 실시형태에 있어서, 상기 플라스틱제 부직포의 평균포어지름은 1∼20㎛가 바람직하고, 3∼20㎛가 더 바람직하고, 5∼20㎛가 더욱 바람직하다. 평균포어지름이 1μm 미만에서는, 내부저항이 커지고 출력 특성이 나빠진다. 한편, 평균포어지름이 20μm 이상에서는, 리튬 덴드라이트 생성시에 내부단락해 버리는 경우가 있다.In one embodiment, 1-20 micrometers is preferable, as for the average pore diameter of the said plastic nonwoven fabric, 3-20 micrometers is more preferable, 5-20 micrometers is still more preferable. If the average pore diameter is less than 1 µm, the internal resistance becomes large and the output characteristics deteriorate. On the other hand, if the average pore diameter is 20 µm or more, an internal short circuit may occur at the time of lithium dendrite formation.

본 개시에 있어서, 포어지름은, 플라스틱제 부직포를 형성하는 합성섬유 상호간의 간격을 의미한다. 또 평균섬유지름은, 주사형 전자현미경 사진으로부터 섬유의 섬유지름을 계측하고, 무작위로 선택한 20개의 섬유의 섬유지름의 평균치를 의미한다. 마찬가지로 평균포어지름은, 주사형 전자현미경 사진으로부터 섬유의 포어지름을 계측하고, 무작위로 선택한 20개의 섬유의 포어지름의 평균치를 의미한다.In the present disclosure, the pore diameter means an interval between the synthetic fibers forming the plastic nonwoven fabric. In addition, the average fiber diameter means the average value of the fiber diameters of 20 randomly selected fibers by measuring the fiber diameter of a fiber from a scanning electron micrograph. Similarly, the average pore diameter means the average value of the pore diameters of 20 randomly selected fibers by measuring the pore diameters of the fibers from the scanning electron micrograph.

부직포는, 구성 섬유의 평균섬유지름이 1∼10㎛이고 평균포어지름이 1∼20㎛인 합성섬유만으로 구성되는 것이 바람직하지만, 세퍼레이터의 두께를 얇게 할 필요성이 별로 높지 않을 경우 등, 필요에 따라 평균섬유지름 및 포어지름이 상기와 다른 합성섬유를 병용해도 좋다. 또한 동일한 관점에서 합성섬유 이외의 섬유를 적절하게 병용해도 좋다. 이들 섬유(평균섬유지름 및 평균포어지름이 본원에서 특정되는 범위 외의 합성수지섬유나 합성섬유 이외의 섬유)를 병용하는 경우에 그 함유량은, 부직포의 강도 등을 확보하는 관점에서, 30질량% 이하가 바람직하고, 20질량% 이하가 더 바람직하고, 10질량% 이하가 더욱 바람직하다.The nonwoven fabric is preferably composed of only synthetic fibers having an average fiber diameter of 1 to 10 μm and an average pore diameter of 1 to 20 μm, but if necessary, such as when the need to reduce the thickness of the separator is not very high A synthetic fiber having an average fiber diameter and a pore diameter different from the above may be used in combination. In addition, from the same viewpoint, fibers other than synthetic fibers may be appropriately used in combination. In the case of using these fibers (synthetic resin fibers or fibers other than synthetic fibers whose average fiber diameter and average pore diameter are outside the ranges specified herein), the content thereof is 30% by mass or less from the viewpoint of securing the strength of the nonwoven fabric. It is preferable, and 20 mass % or less is more preferable, and 10 mass % or less is still more preferable.

합성수지섬유의 재질이 되는 합성수지는, 폴리올레핀(polyolefin)계 수지, 폴리에스테르(polyester)계 수지, 폴리아세트산비닐(polyvinyl acetate)계 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer) 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지, 아크릴(acrylic)계 수지, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride)계 수지, 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride)계 수지, 폴리비닐에테르(polyvinyl ether)계 수지, 폴리비닐케톤(polyvinylketone)계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol)계 수지, 디엔(diene)계 수지, 폴리우레탄(polyurethane)계 수지, 페놀(phenol)계 수지, 멜라민(melamine)계 수지, 퓨란(furan)계 수지, 요소계 수지, 아닐린(aniline)계 수지, 불포화 폴리에스테르(Unsaturated polyester)계 수지, 알키드(alkyd) 수지, 불소(fluorocarbon)계 수지, 실리콘(silicone)계 수지, 폴리아미드이미드(polyamide imide)계 수지, 폴리페닐렌설피드(polyphenylene sulfide)계 수지, 폴리이미드(polyimide)계 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate)계 수지, 폴리아조메틴(polyazomethine)계 수지, 폴리에스테르아미드(polyesteramide) 수지, 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone)계 수지, 폴리-p-페닐렌벤조비스옥사졸(poly-p-phenylenebenzobisoxazole) 수지, 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole)계 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체(ethylene-vinylalcohol copolymer)계 수지 등이 예시된다. 이들 중에서 세라믹 미립자와의 밀착성을 높이기 위해서는 폴리에스테르계 수지, 아크릴로니트릴계 수지, 폴리올레핀계 수지가 바람직하다. 또한 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드계 수지를 사용하면, 세퍼레이터의 내열성이 향상될 수 있다.A synthetic resin which is the material of the synthetic resin fibers, polyolefin (polyolefin) resins, polyester (polyester) resin, polyvinyl acetate (polyvinyl acetate) resin, ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene-vinyl acetate copolymer) resin, poly amides (polyamide) resin, an acrylic (acrylic) resin, PVC (polyvinyl chloride) based resin, polyvinylidene chloride (polyvinylidene chloride) resin, polyvinyl ethers (polyvinyl ether) resins, polyvinyl ketone (polyvinylketone ) based resin, polyether-based resin, a polyvinyl alcohol (polyvinyl alcohol) type resin, a diene (diene) based resin, a polyurethane (polyurethane) resin, phenol (phenol) resin, melamine (melamine) resin, furan ( furan) based resin, urea resin, aniline (aniline) based resin, an unsaturated polyester (unsaturated polyester) resin, an alkyd (alkyd) resin, a fluorine (fluorocarbon) based resin, silicon (silicone) resin, polyamide-imide ( polyamide imide) resins, polyphenylene renseol feed (polyphenylene sulfide) resin, polyimide (polyimide) resin, polycarbonate (polycarbonate) resin, polyazo-methine (polyazomethine) based resins, polyester amide (polyesteramide) resin, polyetheretherketone (polyetheretherketone) resin, poly -p- phenylene benzo-bis-oxazol (poly-p-phenylenebenzobisoxazole) resin, polybenzimidazole (polybenzimidazole) based resin, an ethylene-vinyl alcohol copolymer (ethylene-vinylalcohol copolymer )-based resins and the like are exemplified. Among them, polyester-based resins, acrylonitrile-based resins, and polyolefin-based resins are preferable in order to improve adhesion to ceramic fine particles. In addition, when a polyester-based resin, an acrylic resin, or a polyamide-based resin is used, the heat resistance of the separator may be improved.

폴리에스테르계 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)계, 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybuthylene terephthalate, PBT)계, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate, PPT)계, 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN)계, 폴리부틸렌나프탈레이트계(polybuthylene naphthalate), 폴리에틸렌이소나프탈레이트(polyethylene isonaphthalate)계, 전방향족 폴리에스테르(fully aromatic polyester)계 등의 수지가 예시된다. 또한 이들 수지의 유도체도 사용할 수 있다. 이들의 수지 중에서, 내열성, 내전해액성, 세라믹 미립자와의 접착성을 향상시키기 위해서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하다.Polyester-based resins, polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate, PET) system, polybutylene terephthalate (polybuthylene terephthalate, PBT) based, PTT (polytrimethylene terephthalate, PPT) based, polyethylene naphthalate (polyethylene naphthalate, the PEN) based, polybutylene phthalate (polybuthylene naphthalate), polyethylene naphthalate resin, such as hydrogen or (polyethylene isonaphthalate) based, wholly aromatic polyester (fully aromatic polyester) system and the like. Derivatives of these resins can also be used. Among these resins, in order to improve heat resistance, electrolyte resistance, and adhesiveness with ceramic fine particles, polyethylene terephthalate-based resins are preferable.

아크릴로니트릴계 수지는, 아크릴로니트릴 100%의 중합체로 이루어지는 것, 아크릴로니트릴에 대한, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르 등의 (메타)아크릴산 유도체, 아세트산비닐 등의 공중합물 등이 예시된다.The acrylonitrile-based resin is composed of a polymer of 100% acrylonitrile, and copolymerization of (meth)acrylic acid derivatives such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, and methacrylic acid ester with respect to acrylonitrile, vinyl acetate, etc. water and the like are exemplified.

폴리올레핀계 수지는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 올레핀계 공중합체 등이 예시된다. 내열성의 관점에서, 폴리올레핀계 수지는, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 올레핀계 공중합체 등이 바람직하다.Examples of the polyolefin-based resin include polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and olefin-based copolymer. From the viewpoint of heat resistance, the polyolefin-based resin is preferably polypropylene, polymethylpentene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, or olefin-based copolymer.

폴리아미드계 수지는, 나일론 등의 지방족 폴리아미드, 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드, 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드-3,4-디페닐에테르테레프탈아미드, 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드 등의 전방향족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드에 있어서의 주쇄의 일부에 지방쇄를 구비하는 반방향족 폴리아미드 등이 예시된다. 전방향족 폴리아미드는 파라형, 메타형의 어느 것이라도 좋다.The polyamide-based resin is an aliphatic polyamide such as nylon, poly-p-phenylene terephthalamide, poly-p-phenylene terephthalamide-3,4-diphenyl ether terephthalamide, and poly-m-phenylene isophthalamide. Wholly aromatic polyamides, such as amide|amido, the semi-aromatic polyamide etc. which have an aliphatic chain in a part of the main chain in aromatic polyamide are illustrated. The wholly aromatic polyamide may be either a para-type or a meta-type.

합성수지섬유는, 단일(單一)의 수지로 이루어지는 섬유(단섬유(單纖維))이어도 좋고, 2종 이상의 수지로 이루어지는 섬유(복합섬유)이어도 좋다. 복합섬유는, 심초형(sheath-core型), 편심형(偏芯型), 사이드 바이 사이드형, 해도형(海島型), 오렌지형, 다중바이메탈형이 예시된다.The synthetic resin fiber may be a fiber (single fiber) composed of a single resin, or a fiber (composite fiber) composed of two or more types of resin. Examples of the composite fiber include a sheath-core type, an eccentric type, a side-by-side type, a sea-island type, an orange type, and a multi-bimetal type.

또한 합성수지섬유와 병용가능한 합성수지섬유 이외의 섬유는, 용제방사 셀룰로오스나 재생 셀룰로오스의 단섬유(短纖維)나 피브릴화물(fibril化物), 천연 셀룰로오스 섬유, 천연 셀룰로오스 섬유의 펄프화물이나 피브릴화물, 무기섬유 등이 예시된다.In addition, fibers other than synthetic resin fibers that can be used in combination with synthetic resin fibers include short fibers or fibrillates of solvent-spun cellulose or regenerated cellulose, natural cellulose fibers, pulps and fibrillates of natural cellulose fibers, inorganic fibers and the like are exemplified.

플라스틱제 부직포의 두께는, 두께를 얇게 하고 내부저항이 적은 세퍼레이터를 얻는 관점에서, 5∼25㎛가 바람직하고, 5∼15㎛가 더 바람직하다.The thickness of the plastic nonwoven fabric is preferably 5 to 25 µm, more preferably 5 to 15 µm, from the viewpoint of making the thickness thin and obtaining a separator with little internal resistance.

기재에 리튬이온 전지용 슬러리를 도포하는 방법은, 특별하게 한정되지 않지만, 블레이드, 로드, 리버스롤, 립, 다이, 커튼, 에어 나이프 등 각종의 도포방식, 플렉소그래픽(flexographic), 스크린, 오프셋, 그라비아, 잉크젯 등의 각종 인쇄방식, 롤 전사, 필름 전사 등의 전사방식, 디핑 등의 인상(引上)방식 후에 비도포면측의 도포액을 긁어 떨어뜨리는 방식 등이 예시된다.The method of applying the lithium ion battery slurry to the substrate is not particularly limited, but various coating methods such as blade, rod, reverse roll, lip, die, curtain, air knife, flexographic, screen, offset, Various printing methods such as gravure and inkjet, a transfer method such as roll transfer and film transfer, and a method of scraping off the coating liquid on the non-coated surface side after a pulling method such as dipping are exemplified.

리튬이온 전지용 슬러리의 층(코팅층)내에 있어서, (A)성분과 (C)성분을 포함하는 리튬이온 전지용 슬러리를 가교반응 시킴으로써, 상기 리튬이온 전지용 슬러리의 층을 형성할 수 있다. 가교반응은, 리튬이온 전지용 슬러리를 건조시킬 때 등에 진행할 수 있다. 구체적인 건조방법은, 온풍, 열풍, 저습풍 등의 바람에 의한 건조; 진공건조; 적외선, 원적외선 및 전자선 등의 조사(照射)에 의한 건조법 등이 예시된다.In the layer (coating layer) of the slurry for lithium ion batteries, by crosslinking the slurry for lithium ion batteries containing component (A) and component (C), the layer of the slurry for lithium ion batteries can be formed. The crosslinking reaction can proceed, for example, when drying the slurry for lithium ion batteries. Specific drying methods include drying by wind such as warm air, hot air, and low humidity; vacuum drying; The drying method by irradiation of infrared rays, far infrared rays, an electron beam, etc., etc. are illustrated.

건조시의 온도의 하한은, 다공막용 조성물로부터의 용매 및 저분자화합물을 효율적으로 제거하는 관점에서, 바람직하게는 40℃ 이상, 더 바람직하게는 45℃ 이상, 특히 바람직하게는 50℃ 이상이며, 상한은, 기재의 열에 의한 변형을 억제하는 관점에서, 바람직하게는 90℃ 이하, 더 바람직하게는 80℃ 이하이다.The lower limit of the temperature during drying is preferably 40°C or higher, more preferably 45°C or higher, particularly preferably 50°C or higher, from the viewpoint of efficiently removing the solvent and low molecular weight compound from the composition for a porous membrane, The upper limit is preferably 90°C or less, more preferably 80°C or less, from the viewpoint of suppressing deformation of the substrate due to heat.

건조시간의 하한은, 바람직하게는 5초 이상, 더 바람직하게는 10초 이상, 특히 바람직하게는 15초 이상이며, 상한은, 바람직하게는 3분 이하, 더 바람직하게는 2분 이하이다. 건조시간을 상기 범위의 하한 이상으로 함으로써 다공막용 조성물로부터 용매를 충분하게 제거할 수 있기 때문에 전지의 출력 특성을 향상시킬 수 있다. 또한 상한치 이하로 함으로써 제조효율을 높일 수 있다.The lower limit of the drying time is preferably 5 seconds or more, more preferably 10 seconds or more, particularly preferably 15 seconds or more, and the upper limit is preferably 3 minutes or less, more preferably 2 minutes or less. Since the solvent can be fully removed from the composition for porous membranes by making the drying time more than the lower limit of the said range, the output characteristic of a battery can be improved. Moreover, manufacturing efficiency can be improved by setting it as below an upper limit.

상기 리튬이온 전지용 세퍼레이터의 제조방법은, 상기 이외의 임의의 공정이 포함될 수 있다. 상기 리튬이온 전지용 세퍼레이터의 제조방법은, 금형 프레스 및 롤 프레스 등의 프레스에 의한, 리튬이온 전지용 슬러리의 층(코팅층)의 가압처리공정을 포함할 수 있다. 가압처리를 실시함으로써 기재와 리튬이온 전지용 슬러리의 층과의 결착성을 향상시킬 수 있다. 다만 리튬이온 전지용 슬러리의 층의 공극률을 바람직한 범위에서 유지하는 관점에서는, 압력 및 가압시간이 과도하게 커지지 않도록 적절하게 제어하는 것이 바람직하다. 또한 잔류수분제거를 위하여, 상기 리튬이온 전지용 세퍼레이터의 제조방법은 진공건조나 드라이룸내 등에서 건조하는 공정을 포함할 수 있다.The manufacturing method of the separator for lithium ion batteries may include any process other than the above. The manufacturing method of the separator for lithium ion batteries may include a pressure treatment process of the layer (coating layer) of the lithium ion battery slurry by a press such as a mold press and a roll press. By performing a pressurization process, the binding property of a base material and the layer of the slurry for lithium ion batteries can be improved. However, from a viewpoint of maintaining the porosity of the layer of the slurry for lithium ion batteries in a preferable range, it is preferable to control appropriately so that the pressure and pressurization time do not become large too much. In addition, in order to remove residual moisture, the manufacturing method of the separator for a lithium ion battery may include drying in a vacuum or in a dry room.

[6.리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체][6. Lithium-ion battery separator/electrode laminate]

본 개시는, 상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리를 전극에 도포해 건조시킴으로써 얻어지는 상기 열가교형 리튬이온 전지용 슬러리의 건조물인 리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체를 제공한다.The present disclosure provides a separator/electrode laminate for a lithium ion battery that is a dried product of the slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery obtained by applying the slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery to an electrode and drying it.

리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체를 제조할 때에 이용되는 전극은, 각종 공지의 전극을 사용할 수 있고, 본 개시에 의해 제공되는 전극이어도 좋고, 본 개시에 의해 제공되는 전극이 아니어도 좋다.Various well-known electrodes can be used for the electrode used when manufacturing the separator/electrode laminated body for lithium ion batteries, The electrode provided by this disclosure may be sufficient, and it may not be the electrode provided by this disclosure.

리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체의 제조방법은, 상기 리튬이온 전지용 슬러리 등의 전극재료 함유 슬러리를 집전체에 도포, 건조, 프레스 하는 공정, 상기 전극재료 함유 슬러리의 건조물 상에(즉, 집전체측이 아니라 전극활물질측에) 상기 리튬이온 전지용 슬러리를 도포해 건조시키는 공정을 포함하는 방법 등이 예시된다. 또 도포방법, 건조방법, 조건 등은 상기한 것 등이 예시된다.The manufacturing method of the separator/electrode laminate for a lithium ion battery includes the steps of applying, drying, and pressing a slurry containing an electrode material such as the slurry for a lithium ion battery to a current collector; Not on the side, but on the electrode active material side), a method including a step of applying and drying the slurry for a lithium ion battery is exemplified. The coating method, drying method, conditions, etc. are exemplified above.

[7.리튬이온 전지][7.Lithium-ion battery]

본 개시는, 상기 리튬이온 전지용 전극을 포함하는 리튬이온 전지를 제공한다. 또한 본 개시는, 상기 리튬이온 전지용 세퍼레이터 및/또는 상기 리튬이온 전지용 세퍼레이터/전극적층체를 포함하는 리튬이온 전지를 제공한다. 상기 전지에는 전해액 및 포장재료도 포함되고, 이들은 특별하게 한정되지 않는다.The present disclosure provides a lithium ion battery including the electrode for the lithium ion battery. In addition, the present disclosure provides a lithium ion battery comprising the separator for a lithium ion battery and/or the separator/electrode laminate for a lithium ion battery. The battery also includes an electrolyte and a packaging material, which are not particularly limited.

(전해액)(electrolyte)

전해액은, 비수계 용매에 지지 전해질을 용해한 비수계 전해액 등이 예시된다. 또한 상기 비수계 전해액에는 피막 형성제를 포함해도 좋다.Examples of the electrolytic solution include a non-aqueous electrolytic solution in which a supporting electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent. Moreover, the said non-aqueous electrolyte solution may contain the film-forming agent.

비수계 용매는, 각종 공지의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 비수계 용매는, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트 등의 쇄상(鎖狀) 카보네이트 용매; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트 등의 환상(環狀) 카보네이트 용매; 1,2-디메톡시에탄 등의 쇄상 에테르 용매; 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 술포란, 1,3-디옥솔란 등의 환상 에테르 용매; 포름산메틸, 아세트산메틸, 프로피온산메틸 등의 쇄상 에스테르 용매; γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 등의 환상 에스테르 용매; 아세토니트릴 등이 예시된다. 이들 중에서도 환상 카보네이트와 쇄상 카보네이트를 포함하는 혼합용매의 조합이 바람직하다.As the non-aqueous solvent, various well-known solvents can be used without particular limitation, and may be used alone or in combination of two or more. Examples of the non-aqueous solvent include chain carbonate solvents such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate; cyclic carbonate solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate; chain ether solvents such as 1,2-dimethoxyethane; cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, sulfolane, and 1,3-dioxolane; chain ester solvents such as methyl formate, methyl acetate, and methyl propionate; cyclic ester solvents such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; acetonitrile and the like are exemplified. Among these, a combination of a mixed solvent containing a cyclic carbonate and a chain carbonate is preferable.

지지 전해질은, 리튬염이 사용된다. 리튬염은, 각종 공지의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 지지 전해질은, LiPF6, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAlCl4, LiClO4, CF3SO3Li, C49SO3Li, CF3COOLi, (CF3CO)2NLi, (CF3SO2)2NLi, (C25SO2)NLi 등이 예시된다. 그 중에서도, 용매에 녹기 쉬운 높은 해리도(解離度)를 나타내는 LiPF6, LiClO4, CF3SO3Li가 바람직하다. 해리도가 높은 지지 전해질을 사용할수록 리튬이온 전도도가 높아지므로, 지지 전해질의 종류에 따라 리튬이온 전도도를 조절할 수 있다.As the supporting electrolyte, a lithium salt is used. Various well-known things in particular can be used for a lithium salt without a restriction|limiting, It may be used independently or may use 2 or more types together. Supporting electrolytes, LiPF 6, LiAsF 6, LiBF 4, LiSbF 6, LiAlCl 4, LiClO 4, CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi, (CF 3 SOS 2 ) 2 N L L, (C 2 F 5 S O 2 ) N L L, and the like are exemplified. Among them, LPF 6 , LPF 4 , C F 3 S S O 3 L which shows a high degree of dissociation which is easy to dissolve in a solvent is preferable. Since the lithium ion conductivity increases as the supporting electrolyte having a high degree of dissociation is used, the lithium ion conductivity can be adjusted according to the type of the supporting electrolyte.

피막 형성제는, 각종 공지의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 피막 형성제는, 비닐렌카보네이트, 비닐에틸렌카보네이트, 비닐에틸카보네이트, 메틸페닐카보네이트, 플루오로에틸렌카보네이트, 디플루오로에틸렌카보네이트 등의 카보네이트 화합물; 에틸렌설파이드, 프로필렌설파이드 등의 알켄설파이드; 1,3-프로판술톤, 1,4-부탄술톤 등의 술톤 화합물; 말레인산무수물, 호박산무수물 등의 산무수물 등이 예시된다. 전해질용액에 있어서의 피막 형성제의 함유량은 특별하게 한정되지 않지만, 10질량% 이하, 8질량% 이하, 5질량% 이하 및 2질량% 이하의 순으로 바람직하다. 함유량을 10질량% 이하로 함으로써 피막 형성제의 이점인, 초기불가역용량의 억제나 저온 특성 및 레이트 특성의 향상 등이 얻어지기 쉬워진다.Various well-known things in particular can be used for a film forming agent without restriction|limiting, It may be used independently or may use 2 or more types together. The film forming agent may be a carbonate compound such as vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, vinyl ethyl carbonate, methylphenyl carbonate, fluoroethylene carbonate, or difluoroethylene carbonate; alkene sulfides such as ethylene sulfide and propylene sulfide; sultone compounds such as 1,3-propane sultone and 1,4-butane sultone; Acid anhydrides, such as maleic anhydride and succinic anhydride, etc. are illustrated. Although content of the film forming agent in electrolyte solution is not specifically limited, 10 mass % or less, 8 mass % or less, 5 mass % or less, and 2 mass % or less are preferable in this order. When the content is 10% by mass or less, the advantages of the film forming agent, such as suppression of initial irreversible capacity and improvement of low-temperature characteristics and rate characteristics, can be easily obtained.

상기 리튬이온 전지의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 리튬이온 전지의 형태는, 시트전극 및 세퍼레이터를 스파이럴 모양으로 한 실린더 타입, 펠렛전극 및 세퍼레이터를 조합시킨 인사이드 아웃 구조의 실린더 타입, 펠렛전극 및 세퍼레이터를 적층한 코인 타입 등이 예시된다. 또한 이들 형태의 전지를 임의인 외장 케이스에 넣음으로써 코인형, 원통형, 사각형 등의 임의의 형상으로 해서 사용할 수 있다.The shape of the lithium ion battery is not particularly limited. Examples of the lithium ion battery include a cylinder type in which a sheet electrode and a separator are spirally formed, a cylinder type in an inside-out structure in which a pellet electrode and a separator are combined, and a coin type in which a pellet electrode and a separator are laminated. In addition, by putting the battery of these types in an arbitrary external case, it can be used as arbitrary shapes, such as a coin shape, a cylinder shape, and a rectangle.

상기 리튬이온 전지의 제조방법은 특별히 제한되지 않고, 전지의 구조에 따라 적절한 순서로 조립하면 좋다. 리튬이온 전지의 제조방법은, 일본국 특허공개공보 특개2013-089437호 공보에 기재된 방법 등이 예시된다. 외장 케이스 상에 부극을 두고, 그 위에 전해액과 세퍼레이터를 마련하고, 또한 부극과 대향하도록 정극을 두고, 개스킷(gasket), 봉구판(封口板)에 의해 고정해서 전지를 제조할 수 있다.The manufacturing method of the lithium ion battery is not particularly limited, and may be assembled in an appropriate order according to the structure of the battery. As for the manufacturing method of a lithium ion battery, the method etc. which were described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-089437 are illustrated. A battery can be manufactured by placing a negative electrode on an exterior case, providing an electrolyte solution and a separator thereon, placing a positive electrode facing the negative electrode, and fixing it with a gasket or sealing plate.

[실시예][Example]

이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시예에 한정되지 않는다. 또 이하에 있어서 「부」 및 「%」는, 특별히 설명이 없는 한, 각각 질량부 및 질량%를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the following examples. In addition, in the following, "part" and "%" show a mass part and mass %, respectively, unless there is special explanation.

1.(A)성분의 제조1. (A) Manufacture of component

제조예1Preparation Example 1

교반기, 온도계, 환류냉각관, 질소가스 유입관을 구비한 반응장치에, 이온교환수 1095g, 50% 아크릴아미드 수용액 400g(2.81mol), 메탈릴술폰산나트륨(2-메틸-2-프로펜-1-술폰산나트륨) 0.22g(0.0014mol)을 넣고, 질소가스를 통해서 반응계내의 산소를 제거한 후에 50℃까지 승온시켰다. 거기에 2,2’-아조비스-2-아미디노프로판 2염산염(닛뽀화학주식회사(NIPPOH CHEMICALS CO., LTD.) 제품 제품명 「NC-32」) 2.0g, 이온교환수 50g을 투입하고, 80℃까지 승온시키고 3시간 반응을 시켜, 폴리아크릴아미드를 함유하는 수용액을 얻었다.In a reactor equipped with a stirrer, thermometer, reflux cooling tube, and nitrogen gas inlet tube, 1095 g of ion-exchanged water, 400 g (2.81 mM) of 50% acrylamide aqueous solution, sodium methallyl sulfonate (2-methyl-2-propene-1) -Sodium sulfonate) 0.22g (0.0014mf) was added, and after removing oxygen in the reaction system through nitrogen gas, the temperature was raised to 50°C. 2.0 g of 2,2'-azobis-2-amidinopropane dihydrochloride (NIPPOH CHEMICALS CO., LTD., product name 「NFC-32」) and 50 g of ion-exchanged water were added thereto, 80 The temperature was raised to °C, and the reaction was carried out for 3 hours to obtain an aqueous solution containing polyacrylamide.

제조예2Preparation Example 2

교반기, 온도계, 환류냉각관, 질소가스 유입관을 구비한 반응장치에, 이온교환수 1428g, 50% 아크릴아미드 수용액 400g(2.81mol), 80% 아크릴산 수용액 63.5g(0.70mol), 메탈릴술폰산나트륨 0.56g(0.0035mol)을 넣었다. 가스를 통해서 반응계내의 산소를 제거한 후, 50℃까지 승온시켰다. 거기에 2,2’-아조비스-2-아미디노프로판 2염산염(닛뽀화학주식회사 제품 제품명 「NC-32」) 2.5g, 이온교환수 50g을 투입하고, 80℃까지 승온시키고 3.0시간 반응을 시켜, 폴리아크릴아미드-아크릴산 공중합체를 함유하는 수용액을 얻었다.In a reactor equipped with a stirrer, thermometer, reflux cooling tube and nitrogen gas inlet tube, 1428 g of ion-exchanged water, 400 g (2.81 mM) of 50% aqueous acrylamide solution, 63.5 g (0.70 mM of 80% aqueous solution of acrylic acid), sodium methallyl sulfonate 0.56 g (0.0035 mf) was added. After removing oxygen in the reaction system through gas, the temperature was raised to 50°C. 2.5 g of 2,2'-azobis-2-amidinopropane dihydrochloride (product name of Nippo Chemical Co., Ltd. product name "NFC-32") and 50 g of ion-exchanged water were added thereto, the temperature was raised to 80°C, and the reaction was performed for 3.0 hours. , an aqueous solution containing a polyacrylamide-acrylic acid copolymer was obtained.

제조예3∼11Production Examples 3 to 11

상기 제조예2에 있어서, 모노머 조성과 개시제의 양을 표1에 나타내는 것으로 변경한 것 외에는 제조예2와 동일하게 하여, 수용성 폴리(메타)아크릴아미드를 함유하는 수용액을 조제했다.In Production Example 2, an aqueous solution containing water-soluble poly(meth)acrylamide was prepared in the same manner as in Production Example 2 except that the monomer composition and the amount of the initiator were changed to those shown in Table 1.

비교제조예1Comparative Preparation Example 1

교반기, 온도계, 환류냉각관, 질소가스 유입관을 구비한 반응장치에, 유화제로서 도데실벤젠술폰산나트륨 2.5g, 이온교환수 944g 및 중합개시제로서 과황산칼륨 1.9g을 넣고, 50% 아크릴아미드 수용액 14g, 아크릴아미드t-부틸술폰산 21g, 아크릴산부틸 576g, N-메틸올아크릴아미드 30g을, 50℃로 1시간에 걸쳐서 적하해서 중합을 하였다. 2시간, 동(同)온도로 중합을 한 후에 25℃까지 냉각시켜, 입자상(粒子狀)의 폴리아크릴아미드-아크릴산에스테르를 포함하는 물분산체를 얻었다.In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux cooling tube, and a nitrogen gas inlet tube, 2.5 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, 944 g of ion-exchanged water and 1.9 g of potassium persulfate as a polymerization initiator were placed, and 50% acrylamide aqueous solution 14 g, 21 g of acrylamide t-butylsulfonic acid, 576 g of butyl acrylate, and 30 g of N-methylolacrylamide were added dropwise at 50°C over 1 hour to perform polymerization. After superposing|polymerizing at the same temperature for 2 hours, it cooled to 25 degreeC, and obtained the water dispersion containing particulate-form polyacrylamide-acrylic acid ester.

Figure 112018030244679-pat00003
Figure 112018030244679-pat00003

·AM:아크릴아미드(미쓰비시케미컬주식회사(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품 「50% 아크릴아미드」)・AM: acrylamide (Mitsubishi Chemical Corporation “50% acrylamide”)

·ATBS:아크릴아미드t-부틸술폰산(동아합성주식회사(TOAGOSEI CO., LTD.) 제품 「ATBS」)・ATB: acrylamide t-butylsulfonic acid (“ATB” manufactured by TOAGOSEI CO., LTD.)

·NMAM:N-메틸올아크릴아미드(도쿄카세이공업주식회사(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (TCI)) 제품)・NMF:N-methylolacrylamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (TCI))

·DMAA:N,N-디메틸아크릴아미드(도쿄카세이공업주식회사 제품)・DMAG:N,N-dimethylacrylamide (manufactured by Tokyo Kasei Industrial Co., Ltd.)

·AA:아크릴산(오사카유기화학공업주식회사(Osaka Organic Chemical Industry Ltd.) 제품 「80% 아크릴산」)・AAA: acrylic acid (“80% acrylic acid” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)

·AN:아크릴로니트릴(미쓰비시케미컬주식회사 제품 「아크릴로니트릴」)・ANP: Acrylonitrile (“Acrylonitrile” manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.)

·HEMA:메타크릴산2-히드록시에틸(도쿄카세이공업주식회사 제품)·HEMMA: 2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Kasei Industrial Co., Ltd.)

·BA:아크릴산부틸(와코준야쿠공업주식회사(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 제품)·BAA: butyl acrylate (product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

·SMAS:메탈릴술폰산나트륨・SMS: Sodium methallylsulfonate

표 중에 기재되어 있는 (A)성분의 물성은 하기와 같이 해서 측정했다.The physical property of (A) component described in a table|surface was measured as follows.

B형 점도B-shaped viscosity

각 바인더 수용액의 점도는, B형 점도계(동기산업주식회사 제품 제품명 「B형 점도계 모델BM」)를 사용하여, 25℃에서 이하의 조건으로 측정했다.The viscosity of each binder aqueous solution was measured at 25°C under the following conditions using a B-type viscometer (product name "B-type viscometer model MM" manufactured by Toki Industries Co., Ltd.).

점도 100,000∼20,000mPa·s의 경우 : No.4로터 사용, 회전수 6rpm, 점도 20,000mPa·s미만의 경우 : No.3로터 사용, 회전수 6rpm.For viscosity of 100,000 to 20,000mP·d: Nd. 4 rotors are used, the number of rotations is 6 gpm, and the viscosity is less than 20,000mp·d: Np. 3 rotors are used, and the number of revolutions is 6 gm.

중량평균분자량weight average molecular weight

중량평균분자량은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 0.2M 인산완충액/아세토니트릴 용액(90/10, PH 8.0) 하에서 측정한 폴리아크릴산 환산치로서 구했다. GPC장치는 HLC-8220(도소(주)(Tosoh Corporation) 제품)을, 칼럼은 SB-806M-HQ(SHODEX 제품)를 사용했다.The weight average molecular weight was determined as a converted value of polyacrylic acid measured by gel permeation chromatography (GPC) in a 0.2 M phosphate buffer/acetonitrile solution (90/10, pH 8.0). As the GPS device, HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation) was used, and as the column, SBS-806M-HHS (manufactured by SHS) was used.

배합예1Combination Example 1

제조예1에서 얻어진 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A) 100질량부에 대하여, 37% 포름알데히드 수용액(이하, 포르말린이라고도 한다)을 고형분환산으로 1질량부 가하고, 25℃로 0.5시간 혼합하여, 균일한 수용성 전지용 바인더를 얻었다. 얻어진 수용성 전지용 바인더의 겔 분율을 이하의 순서로 측정했다.To 100 parts by mass of the water-soluble poly(meth)acrylamide (A) obtained in Production Example 1, 1 part by mass of a 37% aqueous formaldehyde solution (hereinafter also referred to as formalin) in terms of solid content was added, and mixed at 25° C. for 0.5 hours, A uniform water-soluble battery binder was obtained. The gel fraction of the obtained binder for water-soluble batteries was measured in the following procedure.

<겔 분율><Gel fraction>

수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)에 수용성 가교제(A1)를 배합한 수용성 전지용 바인더를 순풍건조기(循風乾燥機)로 120℃, 4시간 건조시킨 후에, 고형수지를 얻었다. 그 고형수지의 질량을 정확하게 측정하고, 수중에서 3시간 교반시킨 조건으로 침지시킨 후에, 키리야마 로토(KIRIYAMA RHOTO)의 여과지(키리야마제작소(Kiriyama Glass Works Co.) 제품 No.50B)로 감압여과 했다. 그 후에 여과물을 120℃, 3시간 건조시킨 후, 불용물 잔사의 질량을 정확하게 측정하여, 이하의 식으로부터 수용성 전지용 바인더의 열가교후의 수지의 겔 분율을 산출했다.Solid resin was obtained after drying the water-soluble battery binder which mix|blended the water-soluble crosslinking agent (A1) with the water-soluble poly(meth)acrylamide (A) at 120 degreeC for 4 hours with a tail wind dryer. After accurately measuring the mass of the solid resin and immersing it in water under stirring conditions for 3 hours, it was filtered under reduced pressure with a filter paper of KIRIYAMA RHOTO (NV 50B manufactured by Kiriyama Glass Works Co.). After that, the filtrate was dried at 120° C. for 3 hours, the mass of the insoluble residue was accurately measured, and the gel fraction of the resin after thermal crosslinking of the water-soluble battery binder was calculated from the following formula.

겔 분율(%)={불용물 잔사(g)/고형수지의 질량(g)}×100Gel fraction (%) = b insoluble residue (g)/mass of solid resin (g)} x 100

배합예2∼12, 비교 배합예1∼3Formulation Examples 2 to 12, Comparative Formulation Examples 1 to 3

배합예1에 있어서 수용성 가교제(A1)의 종류와 양을 표2에 나타내는 것 및 수치로 변경한 것 외에는 배합예1과 동일하게 하여 얻어진 수지의 겔 분율을 측정했다.In Formulation Example 1, the gel fraction of the obtained resin was measured in the same manner as in Formulation Example 1 except that the type and amount of the water-soluble crosslinking agent (A1) were changed to those shown in Table 2 and numerical values.

Figure 112018030244679-pat00004
Figure 112018030244679-pat00004

·포르말린:37% 포름알데히드 수용액Formalin: 37% formaldehyde aqueous solution

·글리옥살:40% 글리옥살 용액(와코준야쿠공업주식회사 제품)・Glyoxal: 40% glyoxal solution (product of Wako Junyaku Industrial Co., Ltd.)

·헥사메틸렌테트라민(와코준야쿠공업주식회사 제품)· Hexamethylenetetramine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

·메틸올멜라민 수지·Methylolmelamine resin

·요소포름알데히드 수지・Urea formaldehyde resin

실시예1-1:전극의 평가Example 1-1: Electrode evaluation

(1)리튬이온 전지 전극용 슬러리의 제조(1) Preparation of slurry for lithium ion battery electrodes

시판되는 자전공전 믹서(제품명 「아와토리렌타로」, 신키(주)(THINKY CORPORATION) 제품)를 사용하고, 상기 믹서 전용의 용기에, 배합예1에서 얻어진 폴리(메타)아크릴아미드(A)와 수용성 가교제(A1)를 포함하는 바인더 수용액을 고형분환산으로 7질량부와, D50이 5㎛인 실리콘 입자를 50질량부와, 천연흑연(이토흑연공업주식회사(Ito Graphite Co., Ltd) 제품 제품명 「Z-5F」) 50질량부를 혼합했다. 거기에 이온교환수를 고형분농도 40%가 되도록 부가하여, 당해 용기를 상기 믹서에 세트했다. 계속하여 2000rpm으로 10분간 혼련(混練)한 후, 1분간 탈포(脫泡)를 하여, 전극용 슬러리를 얻었다.Using a commercially available revolving mixer (product name "Awatori Rentaro", manufactured by THINKY CORPORATION), in a container dedicated to the mixer, poly (meth) acrylamide (A) obtained in Formulation Example 1 and 7 parts by mass of an aqueous binder solution containing a water-soluble crosslinking agent (A1) in terms of solid content, 50 parts by mass of silicon particles having a D50 of 5 μm, and natural graphite (Ito Graphite Co., Ltd. Product name "K-5F") 50 mass parts was mixed. Ion-exchanged water was added thereto so that the solid content concentration was 40%, and the container was set in the mixer. Then, after kneading for 10 minutes at 2000 nm, it defoamed for 1 minute and obtained the slurry for electrodes.

(2)리튬이온 전지용 전극의 제조(2) Preparation of electrode for lithium ion battery

동박으로 이루어지는 집전체의 표면에, 상기 리튬이온 전지용 슬러리를, 건조후의 막두께가 25㎛가 되도록 닥터 블레이드(doctor blade)법에 의해 균일하게 도포하고, 60℃로 30분 건조시킨 후에, 150℃/진공으로 120분간 가열처리해서 전극을 얻었다. 그 후에 막(전극활물질층)의 밀도가 1.5g/cm3가 되도록 롤 프레스기에 의해 프레스 가공함으로써 전극을 얻었다.On the surface of the current collector made of copper foil, the lithium ion battery slurry is uniformly applied by a doctor blade method so that the film thickness after drying becomes 25 μm, dried at 60° C. for 30 minutes, and then at 150° C. / Heat treatment in a vacuum for 120 minutes to obtain an electrode. Then, the electrode was obtained by press-working with a roll press machine so that the density of a film|membrane (electrode active material layer) might be set to 1.5 g/cm<3>.

(3)리튬 하프셀의 제조(3) Preparation of lithium half cell

아르곤으로 치환된 글러브박스(glove box) 내에서, 상기 전극을 지름 16mm로 구멍을 내어 성형한 것을, 2극식 코인셀(호센주식회사(Hohsen Corp.) 제품, 상품명 「HS플랫셀(HS Flat Cell)」) 상에 재치했다. 계속하여 지름 24mm로 구멍을 낸 폴리프로필렌제 다공막으로 이루어지는 세퍼레이터(CS TECH CO.,LTD 제품, 상품명 「Selion P2010」)를 재치하고, 또한 공기가 들어가지 않도록 전해액을 500μL 주입한 후에, 시판되는 금속리튬박을 16mm로 구멍을 내어 성형한 것을 재치하고, 상기 2극식 코인셀의 외장 보디를 나사로 죄어 실링함으로써 리튬 하프셀을 조립했다. 여기에서 사용한 전해액은, 에틸렌카보네이트/에틸메틸카보네이트 = 1/1(질량비)의 용매에 LiPF6을 1mol/L의 농도로 용해한 용액이다.In a glove box substituted with argon, the electrode was formed by punching a hole with a diameter of 16 mm, a two-pole type coin cell (product name of Hohsen Corp., trade name "HS Flat Cell)"') was witty. Subsequently, a separator made of a polypropylene porous film with a diameter of 24 mm perforated (STS TVCH, manufactured by LTD, trade name "SOSVFA, 500 μL of electrolyte is injected so as not to enter P2010") is placed, A lithium half cell was assembled by placing a metal lithium foil formed by punching a hole to a diameter of 16 mm, and sealing the exterior body of the two-pole type coin cell by screwing it. The electrolyte used here is a solution obtained by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1mol / L in a solvent of ethylene carbonate / ethylmethyl carbonate = 1/1 (mass ratio).

실시예1-2∼1-12, 비교예1-1∼1-3Examples 1-2 to 1-12, Comparative Examples 1-1 to 1-3

조성을 하기 표와 같이 변경한 것 외에는 동일하게 하여 리튬 하프셀을 얻었다.A lithium half cell was obtained in the same manner except that the composition was changed as shown in the following table.

Figure 112018030244679-pat00005
Figure 112018030244679-pat00005

표 중의 슬러리 분산성, 스프링백률 및 방전용량유지율은 하기의 방법에 따라 측정했다.The slurry dispersibility, the springback rate, and the discharge capacity retention rate in the table were measured according to the following method.

<슬러리 분산성 평가><Slurry dispersibility evaluation>

슬러리 조제 직후의 분산성을 이하의 기준으로 육안으로 평가했다.The following criteria visually evaluated the dispersibility immediately after slurry preparation.

◎ : 전체가 균질한 페이스트상이며, 액상분리가 없고 또한 응집물도 확인되지 않았다.(double-circle): The whole was in the form of a homogeneous paste, there was no liquid separation, and no aggregate was confirmed.

○ : 전체는 대략 균질한 페이스트상이며, 약간 액상분리가 확인되었지만, 응집물은 확인되지 않았다.(circle): The whole was in the form of a substantially homogeneous paste, and although liquid separation was confirmed slightly, no aggregate was confirmed.

△ : 용기바닥부에 소량의 응집물과, 약간 많은 액상분리가 확인되었다.(triangle|delta): A small amount of agglomerates and a slightly large amount of liquid separation were confirmed at the bottom of the container.

× : 용기바닥부에 점토상의 응집물이 다수 확인되고, 액상분리도 많이 확인되었다.×: A large number of clay-like aggregates were observed at the bottom of the container, and a large number of liquid separations were also observed.

<전기특성평가 : 스프링백률 및 방전용량유지율> <Evaluation of electrical characteristics: springback rate and discharge capacity retention rate>

(1)충방전 측정(1) Charge/discharge measurement

상기에서 제조한 리튬 하프셀을 25℃의 항온조에 넣고, 정전류(0.1C)로 충전을 시작하고 전압이 0.01V가 된 시점에서 충전완료(컷오프)로 했다. 계속하여 정전류(0.1C)로 방전을 시작하고 전압이 1.0V가 된 시점을 방전완료(컷오프)로 하는 충방전을 30회 반복했다.The lithium half-cell prepared above was placed in a constant temperature bath at 25°C, charging was started with a constant current (0.1C), and charging was completed (cut-off) when the voltage reached 0.01V. Then, charging and discharging were repeated 30 times by starting discharging at a constant current (0.1C) and making the discharging complete (cut-off) when the voltage reached 1.0V.

(2)충방전의 반복에 따르는 전극의 스프링백률(2) Electrode springback rate following repeated charging and discharging

충방전 사이클 시험을 실온(25℃)에서 30사이클 한 후에, 리튬 하프셀을 해체하여 전극의 두께를 측정했다. 전극의 스프링백률은 하기 식에 의해 구했다.After 30 cycles of the charge/discharge cycle test at room temperature (25° C.), the lithium half cell was disassembled and the thickness of the electrode was measured. The springback factor of the electrode was calculated|required by the following formula.

스프링백률 = {(30사이클 후의 전극두께 - 집전체두께) / (충방전 전의 전극두께 - 집전체두께)}×100 - 100(%)Springback rate = {(electrode thickness after 30 cycles - current collector thickness) / (electrode thickness before charging and discharging - current collector thickness)}×100 - 100 (%)

(3)방전용량유지율(3) Discharge capacity retention rate

방전용량유지율은 이하의 식으로부터 구했다.The discharge capacity retention rate was calculated|required from the following formula.

방전용량유지율 = {(30사이클째의 방전용량) / (1사이클째의 방전용량)}×100(%)Discharge capacity retention rate = {(discharge capacity at 30th cycle) / (discharge capacity at 1st cycle)}×100 (%)

또 상기 측정조건에 있어서 「1C」란, 어떤 일정한 전기용량을 구비하는 셀을 정전류 방전시켜 1시간에 방전종료가 되는 전류값을 나타낸다. 예를 들면 「0.1C」란 10시간에 걸쳐서 방전종료가 되는 전류값이며, 「10C」란 0.1시간에 걸쳐서 방전완료가 되는 전류값을 말한다. In the above measurement conditions, &quot;1C&quot; represents a current value at which a cell having a certain constant electric capacity is discharged with a constant current and the discharge is completed in 1 hour. For example, "0.1C" means a current value at which discharge is completed over 10 hours, and "10C" means a current value at which discharge is completed over 0.1 hours.

표로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 실시예1-1∼1-12의 바인더 수용액을 사용해서 제작한 전극 슬러리, 이 전극 슬러리로부터 제작한 리튬 하프셀 평가에서는 모두 스프링백률 및 방전용량유지율의 평가가 양호했다.As is evident from the table, in the evaluation of the electrode slurries prepared using the aqueous binder solutions of Examples 1-1 to 1-12 and the lithium half-cells prepared from the electrode slurries, the springback rate and the discharge capacity retention rate were all evaluated. It was good.

얻어진 세퍼레이터의 내열수축성, 내분락성, 밀착성, 레이트 내성 및 출력 특성은 하기의 방법에 의해 측정했다.Heat shrinkage resistance, slip resistance, adhesiveness, rate resistance, and output characteristics of the obtained separator were measured by the following method.

<내열수축성><Heat shrinkage resistance>

실시예 및 비교예에서 얻어진 세퍼레이터 및 세퍼레이터/전극적층체를 폭 12cm×길이 12cm의 정사각형으로 자르고, 정사각형 내부에 1변이 10cm인 정사각형을 그려 시험편으로 했다. 시험편을 150℃의 항온조에 넣어 1시간 방치함으로써 가열처리 했다. 가열처리후에 내부에 그린 정사각형의 면적을 측정하여, 가열처리전후의 면적의 변화를 열수축률로서 구하고, 하기의 기준에 의해 내열성을 평가했다. 열수축률이 작을수록 세퍼레이터의 내열수축성이 우수한 것을 나타낸다.The separators and separator/electrode laminates obtained in Examples and Comparative Examples were cut into a 12 cm wide x 12 cm long square, and a 10 cm square was drawn inside the square to obtain a test piece. The test piece was heat-treated by putting it in a constant temperature bath at 150°C and leaving it to stand for 1 hour. After the heat treatment, the area of the square drawn inside was measured, the change in the area before and after the heat treatment was calculated as the heat shrinkage rate, and the heat resistance was evaluated according to the following criteria. It shows that it is excellent in the heat-shrinkage resistance of a separator, so that thermal contraction rate is small.

○ : 면적수축률이 1% 미만○: Area shrinkage is less than 1%

△ : 면적수축률이 1% 이상 3% 미만△: Area shrinkage of 1% or more and less than 3%

× : 면적수축률이 3% 이상×: Area shrinkage of 3% or more

<내분락성> <Partition resistance>

실시예 및 비교예에서 얻어진 세퍼레이터 및 세퍼레이터/전극적층체를 10cm×10cm의 정사각형으로 잘라내어, 정확하게 질량(X0)을 칭량하고, 일방을 두꺼운 종이에 붙여 고정한 후, 면포로 덮은 지름 5cm, 900g의 분동(分銅)을 세라믹층측에 올리고, 이들을 50rpm의 회전수로 10분간 서로 문질렀다. 그 후에 다시 정확하게 질량(X1)을 측정하여, 이하의 식The separators and separator/electrode laminates obtained in Examples and Comparative Examples were cut into a square of 10 cm × 10 cm, the mass (X0) was accurately weighed, one side was attached to thick paper and fixed, and then a weight of 5 cm in diameter and 900 g covered with a cotton cloth. (分銅) was placed on the side of the ceramic layer, and these were rubbed against each other at a rotation speed of 50 nm for 10 minutes. After that, the mass (X1) is accurately measured again, and the following formula

분락성 = {(X0-X1)/X0}×100Segmentability = {(X0-X1)/X0}×100

에 따라 분락성(질량%)을 산출함으로써 세퍼레이터의 내분락성을 이하의 기준에 의해 평가했다.The following standards evaluated the separability resistance of the separator by calculating the separability (mass %) according to the following criteria.

A : 분락성이 2질량% 미만A: Fragility is less than 2% by mass

B : 분락성이 2질량% 이상 5질량% 미만B: Degradability is 2 mass % or more and less than 5 mass %

C : 분락성이 5질량% 이상C: Fragility is 5 mass % or more

<세퍼레이터의 밀착성(필강도)><Separator adhesion (peel strength)>

실시예 및 비교예에서 얻어진 세퍼레이터 및 세퍼레이터/전극적층체로부터 폭 2cm×길이 10cm의 시험편을 잘라내어, 코팅면을 위로 해서 고정한다. 계속하여 당해 시험편의 세라믹층 표면에, 폭 15mm의 점착테이프(「셀로테이프(CELLOTAPE)(등록상표)」니치반(주)(Nichiban Co., Ltd.) 제품))(JIS Z1522에 규정)를 가압하면서 부착한 후, 25℃ 조건하에서 인장시험기((주)에이·앤드·디(A&D Company, Limited) 제품 「텐실론(TENSILON)RTM-100」)를 사용하여, 시험편의 일단으로부터 당해 점착테이프를 30mm/분의 속도로 180° 방향으로 뗐을 때의 응력을 측정했다. 측정은 5회 하고, 폭 15mm당 값으로 환산하고, 그 평균치를 필강도로서 산출했다. 필강도가 클수록, 기재와 세라믹층과의 밀착강도 혹은 세라믹층 상호간의 결착성이 높고, 세퍼레이터 기재로부터 세라믹층 혹은 세라믹층 상호간이 박리하기 어려운 것을 나타낸다.A test piece having a width of 2 cm and a length of 10 cm was cut out from the separators and separator/electrode laminates obtained in Examples and Comparative Examples and fixed with the coated side facing up. Next, on the surface of the ceramic layer of the test piece, an adhesive tape (“CELLOTAPE (registered trademark)” manufactured by Nichiban Co., Ltd.)) having a width of 15 mm (as stipulated in JIS Z1522) was applied. After attaching while pressing, using a tensile tester (“TENSILON RTM-100” manufactured by A&D Company, Limited) under 25°C conditions, from one end of the test piece, the adhesive tape The stress at the time of releasing in the 180° direction at a speed of 30 mm/min was measured. The measurement was performed 5 times, and it converted into the value per 15 mm of width, and computed the average value as peeling strength. The higher the peeling strength, the higher the adhesion strength between the substrate and the ceramic layer or the bonding between the ceramic layers, indicating that the ceramic layer or the ceramic layers are difficult to separate from the separator substrate.

<레이트 내성, 출력 특성><Rate Immunity, Output Characteristics>

(1)라미네이트형 리튬이온 전지의 제조(1) Manufacture of laminated lithium ion battery

레이트 내성, 출력 특성을 측정함에 있어서 라미네이트형 리튬이온 전지를 다음과 같이 하여 제조했다.In measuring the rate tolerance and output characteristics, a laminate type lithium ion battery was manufactured as follows.

(1-1)부극의 제조(1-1) Preparation of negative electrode

시판되는 자전공전 믹서(제품명 「아와토리렌타로」, 신키(주) 제품)를 사용하고, 상기 믹서 전용의 용기에, 스티렌·부타디엔고무(SBR)/카르복시메틸셀룰로오스(CMC)(질량비1/1) 수용액을 고형분환산으로 2부와, 천연흑연(이토흑연공업주식회사 제품 제품명 「Z-5F」)을 98부를 혼합했다. 거기에 이온교환수를 고형분농도 40%가 되도록 부가하여, 당해 용기를 상기 믹서에 세트했다. 계속하여 2000rpm으로 10분간 혼련후에 1분간 탈포를 하여, 리튬이온 전지용 슬러리를 얻었다. 동박으로 이루어지는 집전체에 리튬이온 전지용 슬러리를 올리고, 닥터 블레이드를 사용해서 막모양으로 도포했다. 집전체에 리튬이온 전지용 슬러리를 도포한 것을 80℃로 20분간 건조시켜 물을 휘발시켜서 제거한 후, 롤 프레스기에 의하여 밀착, 접합시켰다. 이때에 전극활물질층의 밀도는 1.0g/cm2이 되도록 했다. 접합물을 120℃로 2시간 진공건조기로 가열하고, 소정의 형상(26mm×31mm의 직사각형상)으로 잘라내어, 전극활물질층의 두께가 15㎛인 부극으로 했다.Using a commercially available rotating revolving mixer (product name "Awatori Rentaro", manufactured by Shinki Co., Ltd.), styrene-butadiene rubber (SBS)/carboxymethylcellulose (CMC) (mass ratio 1/ 1) 2 parts of aqueous solution in terms of solid content and 98 parts of natural graphite (Ito Graphite Industrial Co., Ltd. product name "K-5F") were mixed. Ion-exchanged water was added thereto so that the solid content concentration was 40%, and the container was set in the mixer. Subsequently, after kneading|mixing at 2000 nm for 10 minutes, it defoamed for 1 minute and obtained the slurry for lithium ion batteries. The slurry for lithium ion batteries was put on the electrical power collector which consists of copper foil, and it apply|coated in film form using the doctor blade. After the slurry for lithium ion batteries was applied to the current collector and dried at 80° C. for 20 minutes to evaporate water and removed, it was adhered and bonded by a roll press. At this time, the density of the electrode active material layer was set to 1.0 g/cm 2 . The joined product was heated at 120° C. in a vacuum dryer for 2 hours, cut out into a predetermined shape (a rectangular shape of 26 mm×31 mm), and an electrode active material layer had a thickness of 15 μm to obtain a negative electrode.

(1-2)정극의 제조(1-2) Preparation of positive electrode

정극활물질로서 LiNi0.5Co0.2Mn0.32와, 도전조제로서 아세틸렌블랙과, 바인더로서 폴리불화비닐리덴(PVDF)을, 각각 88질량부, 6질량부, 6질량부를 혼합하고, 이 혼합물을 적당량의 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 분산시켜서, 리튬이온 전지정극용 슬러리를 제조했다. 계속하여 정극의 집전체로서 알루미늄박을 준비하고, 알루미늄박에 리튬이온 전지정극용 슬러리를 올리고, 닥터 블레이드를 사용해서 막모양이 되도록 도포했다. 리튬이온 전지정극용 슬러리를 도포한 후의 알루미늄박을 80℃로 20분간 건조시켜 NMP를 휘발시켜서 제거한 후, 롤 프레스기에 의하여 밀착, 접합시켰다. 이때에 정극활물질층의 밀도는 3.2g/cm2이 되도록 했다. 접합물을 120℃로 6시간 진공건조기로 가열하고, 소정의 형상(25mm×30mm의 직사각형상)으로 잘라내어, 정극활물질층의 두께가 45μm 정도인 정극으로 했다.As a positive electrode active material, 0.5 Cn, 0.2 Mb, 0.3 O 2 , acetylene black as a conductive aid, and polyvinylidene fluoride (PD) as a binder, respectively, 88 parts by mass, 6 parts by mass, and 6 parts by mass of this mixture are mixed appropriately. of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to prepare a slurry for a positive electrode of a lithium ion battery. Subsequently, an aluminum foil was prepared as the current collector of the positive electrode, the slurry for the positive electrode of a lithium ion battery was placed on the aluminum foil, and it was applied to form a film using a doctor blade. After drying the aluminum foil after apply|coating the slurry for lithium ion battery positive electrodes at 80 degreeC for 20 minutes, NMP was volatilized and removed, it closely_contact|adhered and joined by the roll press machine. At this time, the density of the positive electrode active material layer was set to 3.2 g/cm 2 . The joined product was heated at 120°C with a vacuum dryer for 6 hours, cut out into a predetermined shape (a rectangular shape of 25 mm × 30 mm), and the thickness of the positive electrode active material layer was set to a positive electrode of about 45 µm.

(1-3)라미네이트형 리튬이온 전지의 제조(1-3) Manufacture of laminated lithium ion battery

상기 부극 및 정극 또는 실시예에서 얻어진 정극을 사용하여 라미네이트형 리튬이온 2차전지를 제작했다. 상세하게는, 정극 및 부극의 사이에, 실시예 및 비교예에서 얻어진 세퍼레이터를 직사각형상 시트(27×32mm, 두께 25㎛)를 끼워 극판군(極板群)으로 했다. 이 극판군을 2매(枚) 1조(組)의 라미네이트 필름으로 덮고, 3변을 밀봉한 후, 자루모양으로 된 라미네이트 필름에 전해액을 주입했다. 전해액으로서, 에틸렌카보네이트/에틸메틸카보네이트 = 1/1(질량비)의 용매에 LiPF6을 1mol/L의 농도로 용해한 용액을 사용했다. 그 후에 나머지 한 변을 밀봉함으로써 4변이 기밀(氣密)하게 밀봉되어, 극판군 및 전해액이 밀폐된 라미네이트형 리튬이온 2차전지를 얻었다. 또 정극 및 부극은 외부와 전기적으로 접속가능한 탭을 구비하고, 이 탭의 일부는 라미네이트형 리튬이온 2차전지의 외측으로 연장시킨다. 이상의 공정으로 제조한 라미네이트형 리튬이온 전지를 통전(通電)시켰더니, 동작상의 문제는 발생하지 않았다.A laminate type lithium ion secondary battery was produced using the negative electrode and the positive electrode or the positive electrode obtained in Examples. Specifically, the separators obtained in Examples and Comparative Examples were sandwiched between the positive electrode and the negative electrode to form an electrode plate group by sandwiching a rectangular sheet (27×32 mm, thickness 25 μm). This electrode plate group was covered with a laminate film of two sheets and one set, and after sealing the three sides, an electrolyte solution was injected into the bag-shaped laminate film. It used a solution obtained by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1mol / L in a solvent as an electrolytic solution, an ethylene carbonate / ethylmethyl carbonate = 1/1 (mass ratio). After that, by sealing the other side, four sides were hermetically sealed to obtain a laminate-type lithium ion secondary battery in which the electrode plate group and the electrolyte were sealed. In addition, the positive electrode and the negative electrode are provided with tabs electrically connectable to the outside, and a part of the tabs extend to the outside of the laminate type lithium ion secondary battery. When the laminate-type lithium ion battery manufactured by the above process was energized, there was no operational problem.

(2)레이트 내성, 출력 특성의 측정(2) Measurement of rate tolerance and output characteristics

상기 제조한 리튬이온 2차전지를 사용하여 25℃에서 0.1C로 2.5∼4.2V 전압으로 충전하고, 전압이 4.2V가 된 시점에서 연속하여 정전압(4.2V)으로 충전을 속행하고, 전류값이 0.01C가 된 시점을 충전완료(컷오프)로 했다. 이어서 0.1C로 2.5V까지 방전하는 충방전을 5회 반복하고, 6사이클째 이후에는 방전만 1C로 변경해 충방전을 50사이클 반복했다. 6사이클째의 충전용량에 있어서의 6사이클째의 1C 방전용량의 비율을 백분율로 산출한 값을 초기 레이트 유지율로 했다. 이 값이 클수록 레이트 내성이 양호하다. 또한 5사이클째의 1C 방전용량에 대한 50사이클째의 1C 방전용량의 비율을 백분율로 산출한 값을 용량유지율로 했다. 이 값이 클수록 출력 특성이 양호하다.Using the lithium ion secondary battery prepared above, it was charged at a voltage of 2.5 to 4.2 V at 25 ° C. at 0.1 C, and when the voltage became 4.2 V, the charging was continued at a constant voltage (4.2 V), and the current value was 0.01 The time at which C became the charging completion (cut-off) was made into. Then, charging and discharging at 0.1C to 2.5V were repeated 5 times, and after the 6th cycle, only the discharge was changed to 1C and charging and discharging were repeated 50 cycles. The value which computed the ratio of the 1C discharge capacity of the 6th cycle in the charge capacity of the 6th cycle as a percentage was made into the initial stage rate retention rate. The higher this value, the better the rate tolerance. The value obtained by calculating the ratio of the 1C discharge capacity at the 50th cycle to the 1C discharge capacity at the 5th cycle as a percentage was defined as the capacity retention ratio. The larger this value, the better the output characteristics.

실시예2-1Example 2-1

(1)세퍼레이터용 슬러리의 제조(1) Preparation of slurry for separator

배합예1에서 얻어진 수용액을 고형분환산으로 5질량부와, 물 113질량부를 교반혼합하고, 베마이트(평균입경 0.8㎛)를 100질량부 가하고, 호모게나이저(IKA사 제품 T25 digital ULTRA-TURRAX)로 15000rpm 60분간, 분산, 교반시켰다. 또한 이온교환수를 가하여 점도를 조정하여, 슬러리를 제조했다.5 parts by mass of the aqueous solution obtained in Formulation Example 1, in terms of solid content, and 113 parts by mass of water were stirred and mixed, 100 parts by mass of boehmite (average particle size 0.8 μm) was added, and a homogenizer (T25 digital ULTRA-TURRAX manufactured by IKA) It was disperse|distributed and stirred for 60 minutes at 15000 nm with a furnace. Further, ion-exchange water was added to adjust the viscosity to prepare a slurry.

(2)세퍼레이터의 제조 : 세퍼레이터용 슬러리의 층(코팅층)의 적층(2) Preparation of separator: lamination of a layer (coating layer) of the separator slurry

폭 250mm, 길이 200mm, 두께 6㎛이고 습식법(濕式法)에 의해 제조된 단층(單層) 폴리에틸렌제 세퍼레이터 기재(PE기재)를 준비했다. 상기에서 얻어진 슬러리액을 세퍼레이터의 일방의 면상에, 건조후의 두께가 3.0㎛가 되도록 그라비아 코터를 사용해서 도포, 건조하여, 리튬이온 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A single-layer polyethylene separator base material (P base material) having a width of 250 mm, a length of 200 mm, and a thickness of 6 µm, manufactured by a wet method was prepared. The slurry liquid obtained above was apply|coated and dried using the gravure coater so that the thickness after drying might be set to 3.0 micrometers on one side of a separator, and the separator for lithium ion batteries was obtained.

실시예2-2∼2-20, 비교예2-1∼2-4Examples 2-2 to 2-20, Comparative Examples 2-1 to 2-4

하기 표와 같이 변경한 것 이외에는 실시예2-1과 동일한 조작으로 리튬이온 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A separator for lithium ion batteries was obtained in the same manner as in Example 2-1 except for changing as shown in the table below.

실시예2-21Example 2-21

상기 실시예2-5에 있어서, 슬러리액을 세퍼레이터가 아닌 정극에 코팅하고, 건조후의 두께가 3.0㎛가 되도록 갭 코터(gap coater)를 사용해서 도포, 건조하고, 리튬이온 전지용 정극을 얻었다.In Example 2-5, the slurry liquid was coated on the positive electrode, not the separator, and applied and dried using a gap coater so that the thickness after drying was 3.0 μm, followed by drying to obtain a positive electrode for a lithium ion battery.

실시예2-22Example 2-22

상기 실시예2-5에 있어서, 슬러리액을, 폭 200mm, 길이 200mm, 두께 9㎛, 단위면적당 중량 11g/m2의 폴리에틸렌테레프탈레이트 부직포 기재(PET기재)에 코팅한 것 이외에는 실시예2-5와 동일한 조작으로 리튬이온 전지용 세퍼레이터를 얻었다.In Example 2-5, except that the slurry liquid was coated on a polyethylene terephthalate nonwoven fabric substrate (P T substrate) having a width of 200 mm, a length of 200 mm, a thickness of 9 μm, and a weight per unit area of 11 g/m 2 A separator for lithium ion batteries was obtained by the same operation as described above.

Figure 112018030244679-pat00006
Figure 112018030244679-pat00006

Claims (14)

구성단위 100mol%에 대하여, N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a) 유래의 구성단위를 50~85mol% 포함하고, 불포화 인산에서 유래하는 구성단위를 포함하지 않는 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A),
글리옥살인 수용성 가교제(A1),
전극활물질(B),
도전조제, 슬러리 점도 조정용매
및 물로 이루어지는
열가교형 리튬이온 전지전극용 슬러리.
Water-soluble poly which contains 50 to 85 mol% of the structural unit derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a) with respect to 100 mol% of the structural unit and does not contain a structural unit derived from unsaturated phosphoric acid (meth)acrylamide (A);
glyoxalin water-soluble crosslinking agent (A1);
electrode active material (B),
Conductive aid, slurry viscosity adjusting solvent
and water
Slurry for thermal crosslinking lithium ion battery electrodes.
제1항에 있어서,
상기 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A) 중에 있어서 N-무치환 또는 1치환 (메타)아크릴아미드기 함유 화합물(a) 유래의 구성단위 100질량%에 대하여, 상기 수용성 가교제(A1)를 0.001∼3.0질량% 포함하는 열가교형 리튬이온 전지전극용 슬러리.
According to claim 1,
In the water-soluble poly(meth)acrylamide (A), the water-soluble crosslinking agent (A1) is added in an amount of 0.001 to 100% by mass of the structural units derived from the N-unsubstituted or monosubstituted (meth)acrylamide group-containing compound (a). The slurry for thermal crosslinking-type lithium ion battery electrodes containing 3.0 mass %.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전극활물질(B)이 실리콘 또는 실리콘 옥사이드를 10질량% 이상 포함하는 열가교형 리튬이온 전지전극용 슬러리.
3. The method of claim 1 or 2,
The slurry for thermal crosslinking-type lithium ion battery electrodes in which the said electrode active material (B) contains 10 mass % or more of silicon or silicon oxide.
제1항 또는 제2항의 수용성 폴리(메타)아크릴아미드(A)를 포함하는 수용액에 제1항 또는 제2항의 수용성 가교제(A1)를 가하는 공정을 포함하는 제1항 또는 제2항의 열가교형 리튬이온 전지전극용 슬러리의 제조방법.
The thermal crosslinking type of claim 1 or 2 comprising a step of adding the water-soluble crosslinking agent (A1) of claim 1 or 2 to an aqueous solution containing the water-soluble poly(meth)acrylamide (A) of claim 1 or 2 A method for preparing a slurry for a lithium ion battery electrode.
제1항 또는 제2항의 열가교형 리튬이온 전지전극용 슬러리를 집전체에 도포하고 열가교반응 시킴으로써 얻어지는 리튬이온 전지용 전극.
An electrode for a lithium ion battery obtained by applying the slurry for a thermally crosslinkable lithium ion battery electrode of claim 1 or 2 to a current collector and performing a thermal crosslinking reaction.
제5항의 리튬이온 전지용 전극을 포함하는 리튬이온 전지.
A lithium ion battery comprising the electrode for a lithium ion battery of claim 5.
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